Licenciatura em Engenharia Zootécnica - UC Nutrição Animal 2º ano /4º Semestre /2021 Docente: Inês Carolino. Nutrição Animal

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Nutrição Animal

24 de Março de 2021

Digestibilidade

 Fornecer ao organismo, de forma contínua, nutrientes,

água e eletrólitos;

 Armazenar os alimentos por um determinado período e libertá-los parcialmente para sofrerem a digestão;

 Preparar o alimento para a digestão e absorção;  Produção e secreção de substâncias necessárias ao

processo de digestão e absorção;

 Assimilar (absorver) os produtos da digestão;  Eliminar os resíduos alimentares (produtos não

digeridos, e resíduos metabólicos).

Funções Gerais do Sistema

Digestivo

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Monogástricos

Classificação dos animais quanto à

capacidade de digestão fermentativa

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Valorização dos

alimentos

1. Quais os nutrientes necessários para os animais

√

2. Quantidades de nutrientes fornecidos pelos

alimentos ou valor nutricional de um alimento 3. Quantidades dos diferentes nutrientes que os

animais necessitam

2. Valor nutricional de um alimento → determinado

por análises químicas

mas não representa o valor real do

alimento para o animal

 Valor real do alimento para o animal pode ser determinado tendo em conta as perdas após a

digestão, absorção e metabolismo

Digestibilidade

Digestibilidade de um alimento

é definida como a proporção que não é excretada nas fezes e que, portanto, é absorvida pelo animal.

Expressa-se em termos de matéria seca (MS) e em %

 A primeira e mais importante perda de nutrientes é representado pela proporção que não é absorvida, mas é excretada nas fezes.

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Digestibilidade (%) é proporção de um alimento que

é digerido e absorvido pelo animal como energia para

crescimento e reparação do corpo

Digestibilidade MS (%) =

[(MS ingerida – MS excretada nas fezes )/ MS ingerida] x 100

Digestibilidade Nutriente

ou Coeficiente de Utilização Digestiva (CUD)

=

Nutriente Ingerido – Nutriente Excretado

Nutriente Ingerido

A porção de nutriente que pode ser decomposta (digerida) e absorvida e, usada pelo corpo

Digestibilidade

Métodos



Processo directo (In Vivo)



Processo indirecto (In Vitro)

dependem



Espécie do animal



alimento



da relação entre o alimento e o animal

Digestibilidade

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Método tradicional



Determinação da quantidade total ingerida e da

quantidade total excretada

Método dos marcadores



Utilização da relação entre uma substância

indigestível no alimento e nas fezes

 Indicadores internos (lenhina, sílica, alcanos naturais)

 Indicadores externos (óxido crómio, itérbio, radioisótopos, …)

Digestibilidade

Determinação da digestibilidade

In Vivo

Número de animais variável com espécie e com o objectivo:

 Ruminantes ≥ 3  Suínos ≥ 4  Coelhos ≥ 10

Digestibilidade

In Vivo

Estabulados  Caixas metabólicas  Gaiolas de digestibilidade

 Sacos de recolha de fezes

Extensivo -problemas …?

necessário uma amostra representativa do que os animais ingerem -

indicador interno

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In Vivo

• Controlo da Ingestão • Recolha total de fezes

 Analise Química dos

alimento e fezes

ANIMAIS

 Animais saudáveis

 Preferível usar machos (mais fácil recolher separadamente as fezes e urinas)

 Utilizar vários animais

• Há pequenas diferenças entre animais.

• Maior oportunidade de detectar erros de medição

Caixas Metabólicas

Digestibilidade

ALIMENTO

 Homogeneizado – Composição uniforme

 Dose diária de alimento constante

 Período de adaptação ao alimento em estudo - Adaptação dos animais ao alimento

- Eliminar do trato digestivo restos de alimentos consumidos anteriormente

Monogástricos – 4 a 6 dias

Ruminantes – 8 a 10 dias

 Diariamente é feito o controlo do alimento fornecido e recusado  Diariamente é feita a recolha das fezes

Ao alimento e às fezes

RECOLHADASAMOSTRAS

ANALISES QUÍMICAS

In Vivo

Digestibilidade

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Determinação da digestibilidade é complicada porque as fezes e urina são excretadas juntas pela Cloaca

Indirecta

Separação por analise química baseada na composição em compostos azotados na urina (ácido úrico e amónia) e fezes (proteína verdadeira)

A

VES

In Vivo

Digestibilidade

NÃO RUMINANTES A digestão é difícil simular

Previsão Laboratorial da Digestibilidade

RUMINANTES

 Digestibilidade da proteína pode ser determinada pela susceptibilidade ao ataque in vitro com pepsina e acido clorídrico

 Recolha de secreções do trato digestivo através de canulas, que são depois usadas na digestão in vitro do alimento

In Vitro

Digestibilidade

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Método das 2 etapas de Tilley e Terry

O alimento moído é incubado durante 48 horas em condições de anaerobiose com liquido ruminal tamponizado

Acidificação do meio com ácido clorídrico até pH = 2

Incubação com pepsina durante 48 horas

1ª Fase – Digestão Microbiana

2ª Fase – Digestão Enzimática

Determina-se a Matéria Orgânica do resíduo obtido

Digestibilidade aproximada da Matéria Orgânica do alimento =

A matéria orgânica obtida é subtraída à do alimento inicial

R

UMINANTES Alimento Liquido Ruminal Saliva Sintética CO2 Ácido clorídrico Pepsina Alimento

Problema dos concentrado – excessiva acidificação do meio

Digestibilidade

In Vitro

Validade do Coeficiente de

Digestibilidade

Pressuposto: Proporção de alimentos digeridos e absorvidos pode ser

determinada subtraindo a proporção excretada nas fezes daquela que é consumida

Exemplo:

Uma vaca come 9 kg de feno que contem 8 kg de MS. Nas fezes excreta 3 kg de MS

Digestibilidade MS

= (8-3) / 8 = 0.625 ou

( (8-3) / 8 ) x 100 =

62,5%

Digestibilidade MS (%) =

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1. Ruminantes - o metano resultante da fermentação dos

carbohidratos é perdido por eructação e não é absorvido. Essa perda leva a superestimação do conteúdo de carbohidratos digestíveis e energia digestível dos alimentos.

2. Nem todos os constituintes das fezes são resíduos alimentares não digeridos - compostos endógenos (enzimas, descamações epiteliais, minerais) - subestimação da proporção do alimento realmente absorvido pelo animal.

Validade do Coeficiente de

Digestibilidade

Os valores obtidos nos ensaios de digestibilidade são, portanto, denominados de coeficientes de

Digestibilidade Aparente

Pressuposto: Proporção de alimentos digeridos e absorvidos pode ser

determinada subtraindo a proporção excretada nas fezes daquela que é consumida

Digestibilidade

D

IGESTIBILIDADE

V

ERDADEIRA

Digestibilidade Aparente =

((Ingerido – Excretado) / (Ingerido)) x 100

Não tem em conta as perdas gasosas por fermentação nem as contribuições endógenas nas fezes

Considera as contribuições endógenas nas fezes

Na maioria dos casos não é possível diferenciar as fracções das fezes correspondentes a resíduos alimentares não digeridos e as fracções

provenientes do metabolismo animal

D

IGESTIBILIDADE

A

PARENTE

Validade do Coeficiente de

Digestibilidade

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Digestão e digestibilidade dos diversos

sistemas digestivos

Valor nutritivo de um alimento depende não só da extensão com que é digerido mas também do local onde ocorre a digestão.

Os nutrientes podem ser absorvidos em várias partes do trato digestivo.

Digestão e digestibilidade dos diversos sistemas

digestivos

Função Monogástricos Ruminantes Fermentadores pós-gástricos Carbohidratos

(utilização direta da dieta)

Sim

(absorvida como glucose)

Não

(fermentados até AGV)

Sim

(absorvida como glucose)

Proteína

(utilização direta da dieta) Sim

Limitada

(maioria convertida em proteína microbiana)

Sim Lípidos

(utilização direta da dieta) Sim

Alguma

(maioria fermentada em AGV) Sim

Digestão e extração de

energia da celulose Muito limitada (intestino grosso)

Sim

(Rúmen/reticulo)

Sim

(intestino grosso)

Utilização de

Proteína microbiana Não

Sim

(60-80% aa de origem microbiana)

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Rúmen

Ácidos Gordos Voláteis Metano

Butírico – 15 ATP

Acético – 10 ATP

Propiónico – 17 ATP

Intestino delgado Glucose

38 ATP

Hidratos de Carbono

Digestão e digestibilidade dos diversos

sistemas digestivos

Digestão e digestibilidade dos diversos

sistemas digestivos

Determinação da digestibilidade em vários pontos do tudo digestivo:

Canulas

Recolha da digesta em sucessivos pontos do tudo digestivo (duodeno e ileo-cecal)

Técnica dos Sacos Móveis

Os nutriente perdidos são a proporção de alimento digerido e absorvido entre dois pontos

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Digestão e digestibilidade dos diversos

sistemas digestivos

Determinação da digestibilidade em vários pontos do tudo digestivo:

Técnica dos Sacos Móveis

Exemplo:

 O saco é colocado através da canula no duodeno e depois é recolhido numa segunda canula na junção ileo-cecal  Os nutriente perdidos são a proporção de alimento digerido e

absorvido entre estes dois pontos

Matéria Orgânica Celulose Moído Granulado Moído Granulado Secções do tudo Digestivo

Estômago 0,52 0,45 0,80 0,56 Intestino Delgado 0,27 0,20 0,02 -0,02 Intestino Grosso 0,04 0,13 0,05 0,23 Total 0,83 0,78 0,87 0,77

Digestão de alimento moído e granulado em diferentes secções do tubo digestivo de

ovinos

Moída vs Granulado - diferente exposição do alimento as enzimas digestivas

conduz a diferente digestão.

Matéria Orgânica – maior digestibilidade na forma moída que em granulado.

Sendo nesta ultima a digestão transferida parcialmente do estômago (Rúmen) para o intestino grosso.

Celulose – A digestão da celulose no intestino delgado é praticamente inexistente. Determinação da digestibilidade em vários

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Digestão e digestibilidade dos diversos

sistemas digestivos

Digestibilidade Ileal

– nos suínos a digestibilidade Ileal é considerada mais exacta como medida do valor nutritivo dos alimentos que a digestibilidade obtida em todo o tudo digestivo.

Exemplo:

Num alimento de alto valor nutritivo toda a lisina é libertada da proteína e é absorvida antes do final do duodeno

Digestibilidade ileal da Lisina = 100%

Mas, os microorganismos do ceco podem sintetizar lisina que é excretada nas fezes

A digestibilidade aparente da lisina < 100% devido a presença de lisina de origem microbiana das fezes

Digestibilidade

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Fatores que afetam a Digestibilidade dos Alimentos

 Espécie

 Idade _ Composição química do alimento _{Composição da ração}

 Preparação do alimento

 Nível alimentar

 Tempo de adaptação à ração

Animal

Alimento

Digestibilidade

Espécie

Animal

Digestibilidade

 Maiores diferenças na digestibilidade entre Monogástricos e

Ruminantes

 Alimentos com baixa quantidade de fibra são bem digeridos por ambos

 Alimentos com alta quantidade de fibra

Ruminantes:

• Ovinos - Menores perdas metabólicas (alimentos mais

digestíveis D>66%)

• Bovinos - Maior capacidade para digerir a fibra (alimentos

menos digestíveis D<66%)

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Coeficiente de Digestibilidade (%) Matéria Orgânica Proteína Bruta Extracto

Etéreo Fibra Bruta

Bovinos 61 70 65 44 Ovinos 61 72 31 45 Caprinos 59 74 19 41 Cavalos 59 75 10 41 Suínos 37 47 14 22 Ratos 39 57 21 14 Maynard e Loosh (1969) Digestibilidade de feno de luzerna por diferentes espécies

Espécie

Animal

Digestibilidade

Fatores que afetam a

Digestibilidade dos Alimentos

Digestibilidade

Idade

Suínos em Crescimento (Henry e Etiene, 1969)

30 kg 30 60 kg 45 Ovinos (Church, 1969) 6 meses 58 15 meses 63 Coelhos 2 meses 43 5 meses 60

Digestibilidade da Fibra Bruta (%) em função da

idade em diferentes espécies

Animal

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Digestibilidade

Alimento

Composição química dos alimentos

Fracção que mais afecta a digestibilidade Depende do grau de lenhificação

Cereais – Digestibilidade pouco variável

Plantas frescas ou conservadas – Digestibilidade

muito variável

 Conteúdos celulares – é quase 100%

 Paredes celulares – é muito variável

Grau de lenhificação

 Prejudica o acesso dos microrganismos e das enzimas digestivas aos outros componentes do alimento

 Aumenta o transito intestinal

FIBRA

Digestibilidade

Ruminantes - redução da digestibilidade devido ao aumento da fibra

no alimento é menor que nos monogástricos

↑ Maturidade - ↓ Digestibilidade do alimento

↓ Conteúdos celulares solúveis ↑ Paredes celulares - lenhificação

Alimento

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A digestibilidade dos alimentos pode ser reduzida por

deficiências ou excessos de nutrientes (ruminantes)

Por exemplo:

Deficiência de Azoto ou enxofre degradável no rúmen pode restringir a síntese de

proteína microbiana e, assim, reduzir a digestibilidade da fibra.

Alimentos com grandes quantidades de lípidos – reduzir a digestibilidade (lípidos impedem o acesso dos microrganismos ruminais ao alimento)

O alto teor de sílica de alguns alimentos, particularmente a palha de arroz, reduz sua digestibilidade.

Constituintes anti-nutricionais que se ligam a proteínas e aminoácidos, como taninos e saponinas, podem reduzir sua digestibilidade (alimentos para não ruminantes)

Digestibilidade

Alimento

Presença de factores anti-nutritivos

Digestibilidade

Alimento

Membrana Vegetativa (%MS) Digestibilidade (%) Sílica (% MS) Polpa de Citrinos 23 84 0 Sêmea de Arroz 24 66 3.6 Sílica

↑ Sílica no Alimento - ↓ Digestibilidade do alimento

Taninos

↑ Taninos - ↓ Digestibilidade do alimento

Taninos complexam-se com as proteínas e carbohidratos e reduzem a digestibilidade

Esteva

Sorgo Fatores que afetam a

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A digestibilidade de um alimento é influenciada não só pela sua própria composição, mas também pela composição de outros alimentos consumidos em simultâneo. Efeitos associativos positivo ou negativo (+ comuns)

Digestibilidade

Composição da Ração

Efeito associativo positivo

Um dos alimentos favorece a digestibilidade do outro alimento.

Aumento da proteína na dieta favorece a digestibilidade da fibra

Alimento

Digestibilidade

Composição da Ração

Efeito associativo negativo

Um dos alimentos provoca a diminuição da digestibilidade do outro alimento

Alimento

Deficiência em azoto e minerais essenciais no rúmen ou grandes quantidades de Hidratos de carbono facilmente fermentescíveis (Amido) - redução a digestibilidade da celulose

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Suplementação dos alimentos com enzimas

• Animais Não ruminantes não conseguem degradar muitos componentes dos alimentos

• Inclusão na dieta de preparados enzimáticos (geralmente de origem fúngica), pode melhorar a digestibilidade

Exemplos: β-glucanase em rações que incluem cevada para galinhas Fitase - melhora a digestibilidade do ácido fítico

Digestibilidade

Extrusão dos cereais

Cereais são sujeitos a elevadas pressões e temperaturas.

Quando deixam de estar sob pressão - amido expande-se Maior exposição a actividade das enzimas

Alimento

Digestibilidade

Preparação dos alimentos

Aumento da superfície especifica – Maior superfície de exposição dos alimentos aos agentes digestivos

Aumenta a digestibilidade

Esmagamento e Moenda – Ruminantes e monogástricos

Reduz a digestibilidade

Aumenta a taxa de passagem

Palha:

Tratamentos químicos – Hidróxido de Sódio, Amónia

Tratamentos térmicos - inactiva os inibidores de enzimas digestivas.

Batatas e Nabos – Inibidores da tripsina

Concentrados proteicos – Bagaço de soja - inibidores de proteases

Alimento

Moenda / Granulação - Alimentos grosseiros

Aumenta a digestibilidade

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Cortada Moenda grosseira e aglomeração Moenda fina e aglomeração Matéria Orgânica 82,7 75,4 75,2 Gordura Bruta 65,1 54,8 67,8 Fibra Bruta 82,9 74,7 67,7 Extractos não Azotados 85,8 81,8 82,0 Proteína Bruta 66,8 61,9 62,6 Celulose 87,5 80,6 76,3

Digestibilidade Média (%) dos constituintes de uma gramínea desidratada, em ovinos

Tratamento Digestibilidade da Energia (%)

Teor em energia digestível (kcal/kg MS)

Batata Doce Crua 89,3 3372

Cozida 92,8 3463

Bananas Verdes Crua 79,5 3181

Cozida 84,3 3439 Influência da cozedura sobre a digestibilidade da

energia de alguns alimentos para porcos

Preparação

dos alimentos

Digestibilidade

Alimento / animal

Nível alimentar

Quantidade de alimento ingerido

Taxa de

passagem Digestibilidade

Menor exposição do alimento a actividade das enzimas digestivas

Redução da digestibilidade do alimento

Ainda maior para os alimentos de digestão mais lenta (ricos em paredes celulares)

Digestão (%) Velocidade (h) Melaço 95 0-5 Cereais 80 12-14 Erva Jovem 70 18-24 Trevo Jovem 70 12-18 Palha 40 45-55

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Digestibilidade

Expresso em múltiplos da quantidade de alimentos necessária para manutenção

Manutenção – unidade Tipo de Animal Nível alimentar

Aves 2-3

Pouco efeito com as dietas habituais à base de cereais Suínos em crescimento 3-4

Porcas em lactação 4-6

Ruminantes crescimento 2,5 Por cada aumento de 1 N.A. a digestibilidade desce 0.05 Ruminantes lactação 3-5

Alimento

↓ Tempo de adaptação ao alimento - ↓ Digestibilidade do alimento Tempo de adaptação à ração

Medição

Determinar os coeficientes de digestibilidade aparente para elementos minerais é difícil ou inadequado

• Excreção endógena (secreções no sistema digestivo) (cálcio, fósforo, magnésio e ferro)

• Excreção de muitos elementos minerais que foram absorvidos em excesso

Coeficientes de digestibilidade disponibilidade

Digestibilidade

Alimento

DISPONIBILIDADE MINERAL

É afetada pela forma do elemento mineral, interações com outros componentes dietéticos e fisiológicos do animal

Distinção com um radioisótopo.

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Sistema de avaliação dos Alimentos Total de nutrientes digestíveis (NDT %)

Exemplo: Ensaio de digestibilidade In vivo em carneiros

(feno)

MS MO PB GB ADF

Análises (%MS)

Alimento 91.9 9.3 1.5 35.0

Fezes 87.0 11.0 1.5 31.7

Balanço digestivo (g/dia)

Ingerido 1630 1500 151 24 570 Excretado 760 660 84 11 240 Digerido 870 840 67 13 330 Coeficientes de digestibilidade (%) 53.4 56.0 44.4 54.1 57.9 Nutrientes digestíveis (g/100gMS) 51.5 4.1 0.8 20.3

Nutrientes digestíveis = % do Nutriente na MS x digestibilidade do nutriente

 São valores médios – não constantes biológicas  Pouco exatos para um

animal em particular  O alimento pode apresentar

variações na sua composição  Usar com cuidado Existem vários métodos de valorização dos alimentos q se baseiam no conteúdo de nutrientes digestíveis para calcular o potencial do alimento como fonte de energia

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