Carboidratos Alimentação Cães e Gatos

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Carboidratos

Alimentação Cães e Gatos

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Definição

• Os carboidratos são compostos orgânicos constituídos por carbono, hidrogênio e oxigênio

•Fórmula empírica [Cx(H2O)y]

• Presentes nos vegetais, constituem até 85% dos grãos

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Carboidrato – Alimentos cães e gatos

•Podem representar de 40 a 55% da matéria seca dos alimentos para cães e gatos

•Fornecem de 30% a 60% da energia metabolizável dos alimentos secos extrusados, a depender se sua composição química

•2013 foram utilizadas 1,6 mil T fontes amido/fibra

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Carboidratos para cães

(Brasil)

Ingrediente Econômico

s

Premium Super-premium Total

(n=21) (n=21) (n=14) (n=56)

% % % N

Milho 71,4 90,5 64,3 43

Gordura animal

estabilizada 42,9 52,4 28,6 24

Quirera de arroz 28,6 42,9 50 22

Arroz integral 47,6 28,6 35,7 21

Gordura de frango 28,6 28,6 50 19

Farelo de trigo 57,1 23,8 0 17

Óleo vegetal 9,5 14,3 21,4 8

Lipídeos de origem

animal 19 9,5 7,1 7

Farinha de arroz 19 9,5 7,1 7

Trigo 4,8 19,1 7,1 6

Milho pré-gelatinizado 19 0 7,1 5

Sorgo 0 14,3 7,1 4

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Ingrediente Econômicos Premium Super-premium Total

(n=3) (n=8) (n=8) (n=19)

% % % N

Milho 66,7 75 87,5 15

Gordura animal

estabilizada 66,7 87,5 37,5 12

Arroz integral 33,3 37,5 50 8

Óleo vegetal 66,7 37,5 37,5 8

Gordura de frango 33,3 12,5 62,5 7

Quirera de arroz 33,3 37,5 37,5 7

Farelo de trigo 66,7 25 0 4

Carboidratos para gatos

(Brasil)

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Carboidrato – Alimentos para cães e gatos

•Carboidratos presentes na dieta incluem

• Açúcares de baixo e alto peso molecular

• Amido

• Parede celular

• Polissacarídeos não amiláceos de armazenamento

• Fibras

•Suas características nutritivas dependem

• Composição dos seus açúcares

• Tipos de ligação química

• Fatores físico-químicos de digestão

• Processamento do ingrediente

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Classificação – Perspectiva Nutricional

Proposta e adotada pelo NRC (2006)

•Carboidratos absorvíveis

•Carboidratos digestíveis

•Carboidratos fermentáveis

•Carboidratos não fermentáveis

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Classificação Nutricional

•Carboidratos absorvíveis

• Monossacarídeos  glicose, frutose, galactose, ribose e desoxirribose

• Compostos diretamente absorvíveis  não requer hidrólise pelas enzimas gástricas

• Glicose e frutose são os predominantes em alimentos para

cães e gatos

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Classificação Nutricional

•Carboidratos digeríveis

• Dissacárideos  lactose, sacarose, maltose, trehalose

• Ligação entre os monossacarídeos ocorre por meio de ligação glicosídica, formada pela perda de uma molécula de água

• Rapidamente sofrem hidrolise por dissacaridases para depois serem

absorvidos

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Classificação Nutricional

•Carboidratos digeríveis

•Amido

• é um polissacarídeo não estrutural

• principal carboidratos dos grãos de cereais

• Amilose ligação α-1,4

• Amilopectina ligações α-1,4 e α-1,6 alfa

•Compostos acessíveis às enzimas dos mamífero (α-amilases/duodeno)

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Classificação Nutricional

•Carboidratos fermentávies – escapam da digestão

• Oligossacarídeos

• Constituídos de 3 a 10 monossacarídeos, unidos por ligações glicosídicas

• Frutanos do tipo inulina, galactooligossacarideos, xylooligossacarideos, fructooligossacarideos, rafinose, estaquiose, lactose

• Amido resistente  dissacarídeos (lactose) e amido que escapam da digestão do I.D.

• Fibra alimentar

• Polissacárideos da parede celular  celulose, hemicelulose and algumas pectinas

• Polissacárides não celulósicos  pectinas, gomas e goma arábica

• Lignina

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Classificação Nutricional

•Carboidratos não fermentáveis

•Polissacarídeos são carboidratos grandes, às vezes ramificados, formados pela união de mais de dez monossacarídeos ligados em cadeia por ligações β 1,4 e 1,6

•Polissacrídeos: celulose, lignina e outros compostos da parede celular dos vegetais

•Contribuem diretamente para o aumento do volume fecal e redução no tempo de trânsito intestinal (retenção de água)

•Empregados para redução do valor energético do alimento (light, diet, para obesos) – celulose e farelo de trigo

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Classificação Nutricional

•Fibra

• Compostos acessíveis apenas às enzimas de bactérias, fungos e protozoários

• ligação β 1,4 e 1,6

• Polissacárideos da parede celular  celulose, hemicelulose and algumas pectinas (fibras insolúveis/pouco solúveis)

• Polissacárides não celulósicos  pectinas, gomas e goma arábica (fibras solúveis)

• Lignina

• Fermentação  produto final AGCC

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Análise química

•ENN = 100 - (água + MM + PB + EE + FB)

• inclui o erro das análises anteriores

• integrado por: amido, dissacárides, oligossacárides, gomas, pectina, B- glicanos, mucilagens, hemicelulose

Pouco uso devido aos erros dessa análise Carboidratos

Fibra

Extrativos não nitrogenados (ENN)

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Método analítico fibra dietética total

Constituinte químico ^Lignina ^Celulose Hemicelulose Pectina Gomas

Análise da fibra bruta Fibra Bruta Extrativos Não Nitrogenados (carboidratos)

Análise de Van Soest Carboidrato

Fibra Detergente Neutro

Fibra Detergente

Ácido Hemicelulose

Análise enzimático-

gravimétrica Fibra Insolúvel Fibra Solúvel

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Método analítico

•Fibra Bruta

• Consiste de 50 a 80% celulose, 10 a 15% lignina e 20% hemicelulose

• Essencialmente não digestível p/ cães e gatos

• Método exigido pelo Ministério da Agricultura (consta no rótulo de todas as rações)

• A analise de fibra bruta mede apenas uma fração das fibras alimentares totais.

Perde: gomas, mucilagens e pectina da amostra Pode representar menos de 1/7 das fibras totais do alimento.

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Método analítico

Método Van Soest

•FDN (fibra em detergente neutro)

• lignina, celulose e hemicelulose

• digestão aparente mais alta para cães e gatos

•FDA (fibra em detergente ácido)

• lignina e celulose

• pouco digerível para cães e gatos parede celular

(carboidratos estruturais)

conteúdo celular

(alta disponibilidade nutricional)

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Método analítico

Fibra Dietética Total (Prosky)  Fibra Alimentar

•Método mais moderno e preciso

•Proteases + lipases + amiloglicosidades

•Precipitação com metanol

•Fibra insolúvel + fibra solúvel (gomas, pectina e muscilagens)

•Método utilizado para estudo com seres humanos

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Método de análise e teor de “fibra” - ingredientes

C Soja P Cit F Trigo BCH FAD P Beter

FB (%) 26,59 11,50 5,98 36,53 8,81 19,0

FDA (%) 38,47 22,54 10,42 45,71 12,22 28,7 FDN (%) 52,63 20,04 32,61 52,63 26,61 60,1 FDT (%) 76,78 56,47 46,20 63,82 22,50 76,8 aumento 3x 5x 8x 2x 3x 6x

BCH- bagaço de cana hidrolizado; FAD- farelo de arroz desengordurado

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Funções - Amido

Energia química

30 a 55% rações secas/semi-úmidas carboidrato 30 a 60% da energia destas rações

20%

57%

23%

PB (3,5 kcal/g) Gord (8,5 kcal/g) Carb (3,5 kcal/g)

(21)

Tubo digestivo _Glicose

Frutose Galactose

Sangue

Amido

Digestão de carboidratos

Amilase pancreática

(22)

Metabolismo - Amido

Polissacárideos e Oligossacárideos

Dissacárideos e Trissacárideos

Intestino (duodeno) carboxilases

alfa-amilase (amido)

(maltose) borda em escova (jejuno) dissacaridases

(maltase, sacarase, lactase) Monossacárides

(absorção ativa c/ gasto de E) duodeno e jejuno > íleo

(23)

Metabolismo

Glicose Combustível básico das células

•Do alimento

•Sintetizada no organismo

• glicerol / aminoácidos / ác. Propiônico

Cães e Gatos não necessitam de amido

•Cadelas em lactação

• manutenção da relação proteína:energia (KIENZLE et al., 1989)

• gordura da dieta por triglicérides (BURGUER, 1990)

• aminoácidos + glicerol = manutenção glicemia

(24)

Funções - Amido

Função estrutural no extrusado

Forma Palatabilidade

Textura Dureza

Densidade

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Funções - Fibra

Saúde intestinal e saúde geral

•Consistência e volume fecal

•Digestão e absorção de nutrientes

•Ingestão de alimentos

•Tempo de transito intestinal

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Funções - Fibra

•Produção de ácidos graxos cadeia curta

•Estrutura da mucosa intestinal

•Composição da microbiota intestinal

Saúde intestinal e saúde geral

saúde do

intestino

(27)

Propriedades da fibra

Físicas

• Solubilidade

• Tamanho das partículas

• Estimulo à superfície mucosa (tátil, distensão)

Químicas

• Grau de fermentação microbiana

• Ácidos Graxos Cadeia Curta (acético, propiônico e butírico)

• Efeitos sobre o ambiente intestinal

• pH

• força osmótica

• movimento de água

composição de monossacárides, estrutura e grau de polimerização

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Características de algumas fontes de fibra

Fibra Solubilidade Fermentabilidade

Polpa Beterraba baixa moderada

Farelo Arroz baixa baixa / moderada

Pectina alta alta

Goma Arábica alta moderada

Goma Xantam alta baixa

REINHART, 1996

(29)

Características fisico-químicas e taxa de inclusão

Teor de água das fezes Interferência na digestão

Taxa de inclusão

Alta fermentação Elevada solubilidade

Fermentação moderada Solubilidade moderada

Baixa fermentação Insolúvel

(30)

Produção de ácidos graxos de cadeia curta

Fermentação bacteriana

Acido acético

Acido propiônico Acido butírico

(85-95%)

60-70% da E colonócitos

Tipo de Fibra:

composição de monossacárides, estrutura e grau de polimerização

Espécies de bactérias,

proporção de AGCC produzidos, local e velocidade de produção ac butírico > ac acético > glutamina > glicose

(31)

Classificacao dos alimentos quanto ao teor de fibra

Tipo de alimento %FB

Manutenção < 3-4%

Baixa energia 6% (podendo ser > 10%)

Alta energia < 2,5%

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Fibras fermentaveis

• Neoaçúcares - polissacárideos - fibra

• substrato seletivo p/ bactérias benéficas

Prebiótico

Fructooligossacárides Mananooligossacárides

Polímeros de frutose Fermentação por Aspergillus niger

Polímeros de manose e glicose Extraído da parede celular de saccharomyces cerevisae

(33)

Prebióticos

Redução do número de bactérias patogênicas

Lactobacillus spp Bifdobacterium spp

E. coli

Clostridium difficile

Clostridium perfringens Salmonella sp

• inibe bactérias patogênicas

• estimula a imunidade

• colabora na digestão e absorção

• sinteze de vitaminas

• carcinógenos

• toxinas

• subst. putrefativas

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Concentração (log10 ufcg/g)

(p<0,05) (p<0,10) Sparkes et al, 1998

Composição da microbiota intestinal de gatos

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Lactobacillus C. Perfringens

Controle FOS

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Moagem

Milho Digestibilidade do amido (%) grosseiramente moído 79%

finamente moído 94%

grosseiramente moído

mas cozido 88%

(Pencovic; Morris, 1975)

O processamento aumenta o aproveitamento

do amido

(36)

Processamento

moagem laminação expansão cocção extrusão

gelatinização, expansão e/ou

hidratação dos grânulos de

amido, possibilitando melhor

contato e ação das enzimas

amilolíticas no ID

(37)

Processamento

Gelatinização

Grau de moagem Umidade, pressão Tempo de cozimento Temperatura

ração mal processada amido resistente

escapa digestão enzimática

no ID e é fermentado no IG produção AGCC

digestão ENN fezes moles, volumosas e flatulência

Digestão

(38)

Processamento

(39)

Avaliação do processamento e apresentação

 Alimento mal moído e pouco expandido

 Alimento mal moído, com melhor expanção

 Alimento finamente moído e bem expandido

 Alimento com moagem e expanção intermediárias

(40)

(Takakura e Carciofi, 2003)

Grãos integrais moídos para cães

Mandioca Milho Sorgo Arroz Lentilha Ervilha

MS 83^a 78 ^b 79 ^b 82 ^a 74 ^c 76 ^c

PB 86 ^ab 86 ^b 85 ^bc 89 ^a 79 ^d 83 ^c

EEA 92^a 89 ^bc 88 ^c 88 ^bc 89 ^bc 90 ^b

AMIDO 99â 99 âb 99 âb 99 â 98 ^b 98 ^b

EB 87^a 84 ^b 84 ^b 87 ^a 78 ^d 80 ^c

FDT 8 ^c 11 ^c 26 âb 17 ^bc 33 â 30 â

Dietas experimentais

Coeficientes de digestibilidade aparente

Dietas isonutrientes, 35% amido

Moídas a 0,8 mm

(41)

MS 83^a 78 ^b 79 ^b 82 ^a 74 ^c 76 ^c

PB 86 ^ab 86 ^b 85 ^bc 89 ^a 79 ^d 83 ^c

EEA 92^a 89 ^bc 88 ^c 88 ^bc 89 ^bc 90 ^b

AMIDO 99â 99 âb 99 âb 99 â 98 ^b 98 ^b

EB 87^a 84 ^b 84 ^b 87 ^a 78 ^d 80 ^c

FDT 8 ^c 11 ^c 26 âb 17 ^bc 33 â 30 â

Grãos integrais moídos para cães

(42)

MS 83^a 78 ^b 79 ^b 82 ^a 74 ^c 76 ^c

PB 86 ^ab 86 ^b 85 ^bc 89 ^a 79 ^d 83 ^c

EEA 92^a 89 ^bc 88 ^c 88 ^bc 89 ^bc 90 ^b

AMIDO 99â 99 âb 99 âb 99 â 98 ^b 98 ^b

EB 87^a 84 ^b 84 ^b 87 ^a 78 ^d 80 ^c

FDT 8 ^c 11 ^c 26 âb 17 ^bc 33 â 30 â

Grãos integrais moídos para cães

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MS 83^a 78 ^b 79 ^b 82 ^a 74 ^c 76 ^c

PB 86 ^ab 86 ^b 85 ^bc 89 ^a 79 ^d 83 ^c

EEA 92^a 89 ^bc 88 ^c 88 ^bc 89 ^bc 90 ^b

AMIDO 99â 99 âb 99 âb 99 â 98 ^b 98 ^b

EB 87^a 84 ^b 84 ^b 87 ^a 78 ^d 80 ^c

FDT 8 ^c 11 ^c 26 âb 17 ^bc 33 â 30 â

Grãos integrais moídos para cães

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Respostas glicêmicas e insulínicas

•Quanto mais rápida e completa a digestão, mais rápida e intensa será a curva glicêmica pós-prandial produzida por determinada fonte de amido (JENKINS et al., 1981)

•Amido  aumento da glicemia  secreção de insulina

•A utilização de dietas que minimizem e estendam a onda glicêmica pós-prandial proporciona um restabelecimento mais rápido e fácil da glicemia normal

(LILJEBERG et al., 1996)

(45)

0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 70

75 80 85 90 95

Tempo (min)

Glicose (mg/dL)

Glicemia - Sorgo

0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 70

75 80 85 90 95

Tempo (min)

Glicose (mg/dL)

Glicemia - Arroz

Respostas metabólicas (cães)

(Takakura e Carciofi, 2003)

0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 0

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Te mpo (min)

Insulina (UI/mL)

Insulinemia - Arroz

0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 0

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Te mpo (min)

Insulina (UI/mL)

Insulinemia - Sorgo

(46)

Milho

•Cereal rico em amido

•Maior consumo na alimentação animal

•Baixos teores de alguns aminoácidos essenciais

•Pobre em lisina e triptofano

Características Limites

Proteína Bruta (min %) 7

Extrato Etéreo (min %) 2

Fibra Bruta (máx %) 3,5

Amido (min %) 62

Matéria Mineral (máx %) 2

(47)

Arroz integral

•Subproduto originado do beneficiamento do grão de arroz sem casca

•Estão presentes pequenas quantidades de (casca), gérmen, fragmentos de arroz

Características Limites Proteína Bruta (min %) 8,8 Extrato Etéreo (min %) 1,9

Fibra Bruta (máx %) 0,7

Amido (min %) 74,9

Matéria Mineral (máx %) 1,2

(48)

Quirera de arroz

•Produto resultante da classificação do arroz para consumo humano

Extrato Etéreo (min %) 1,9

Fibra Bruta (máx %) 1

Amido (min %) 74,45

(49)

Sorgo

•Cereal com composição química semelhante ao milho.

• Pode apresentar tanino (Fator antinutricional)

• Diminui palatabilidade e digestibilidade

(50)

Farelo de Trigo

•Subproduto resultante da moagem do trigo

•Composto de pericarpo, aleurona, gérmen, demais camadas internas do grão e outros resíduos do processo

•Amplamente utilizado na alimentação animal

•Uso em animais de moderada necessidade energética

Características Limites Proteína Bruta (min %) 14 Extrato Etéreo (min %) 3

(51)

Casca de soja

•Película do grão de soja

• Obtida da extração do óleo

Amido (min %) -

(52)

Polpa de beterraba

•Polpa de beterraba seca

•Material fibroso proveniente da produção de açúcar de beterraba branca

•Baixa concentração de lignina

Características Limites Proteína Bruta (min %) 8,45 Extrato Etéreo (min %) 0,47

Carboidratos (min %) 88,66 Matéria Mineral (máx %) 6,4

(53)

Farelo de arroz desengordurado

• Obtido do farelo integral de arroz branco ou parbolizado, após extração do óleo por solvente

• Subproduto da extração do óleo

Características Limites Proteína Bruta (min %) 15

Carboidratos (min %) 48

(54)

Farelo de glúten de milho 21%

•Subproduto obtido a partir do processamento do milho, por via úmida

•É um ingrediente de teor protéico mediano, fibroso, com elevada concentração de hemicelulose e baixa de celulose e lignina

•Baixo teor de energia metabolizável como conseqüência do conteúdo expressivo

de fibra Características Limites

(55)

Fibra de cana

•O bagaço de cana-de-açúcar passa por um tratamento de refinamento, até obtenção de 100%

de fragmentos com tamanho inferior a 0,4 milímetro, o que dá origem à fibra de cana

•Composta por 53,5% de celulose, 31,3% de hemicelulose, 6,4% de lignina, 2,6% de proteína bruta, 2,6% de matéria mineral e conteúdo inexpressivo de gordura

•Com cerca de 91% de fibra dietética total, a fibra de cana possui praticamente 100% de fibra insolúvel