PRODUÇÃO DE MATERIAL DIDÁTICO PARA A DISCIPLINA DE NUTRIÇÃO ANIMAL SOBRE O TEMA ENERGIA DEMANDA ENERGÉTICA DOS ANIMAIS

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA 4ª Semana do Servidor e 5ª Semana Acadêmica 2008 UFU 30 anos PRODUÇÃO DE MATERIAL DIDÁTICO PARA A DISCIPLINA DE NUTRIÇÃO ANIMAL SOBRE O TEMA ENERGIA DEMANDA ENERGÉTICA DOS ANIMAIS Naiara Simarro Fagundes 1 Faculdade de Medicina Veterinária FAMEV/UFU, Av. Pará, 1720 / Campus Umuarama - Bloco 2T, CEP Uberlândia - Minas Gerais, Brasil. nsfagundes@hotmail.com Evandro de Abreu Fernandes 2 Faculdade de Medicina Veterinária FAMEV/UFU, evandrof@umuarama.ufu.br Nadia Simarro Fagundes 3 Faculdade de Medicina Veterinária FAMEV/UFU, nadia_simarro@hotmail.com Resumo: A nutrição animal representa 65 % a 70 % do custo de produção e por esse motivo devese ter completo domínio desta área, a fim de formular rações, baseadas em energia, de eficiência máxima e custo mínimo e para que isto ocorra é necessário conhecer a demanda energética de cada espécie. O objetivo deste trabalho foi colaborar com a melhora de ensino nas disciplinas de Nutrição Animal e Introdução à Suinocultura e Avicultura dos cursos de Medicina Veterinária e Agronomia, elaborando material de apoio para o aluno como leitura complementar. Para isto, foram realizadas pesquisas sobre o conceito, aplicações, importância e quantificação de energia na dieta dos animais, dando suporte à produção da apostila Energia Demanda Energética dos Animais, que estará sendo disponibilizada via impressa e por meio da página da disciplina de nutrição animal na home page da Faculdade de Medicina Veterinária da Universidade Federal de Uberlândia FAMEV/UFU. A apostila contêm 45 páginas e são abordados temas como: exigências e necessidades nutricionais, nutrientes, funções do metabolismo, definição de energia, bioquímica da energia incluindo produção de acetato, ciclo do ácido cítrico, fosforilação oxidativa, síntese de ATP, balanço energético e ATP, valor energético das proteínas, glicídios e lipídios, partição da energia desde energia bruta ingerida até energia líquida de mantença e energia líquida de produção, método tradicional, método de Sibbald e método de Farrel (utilizados para determinação de energia disponível nos alimentos), exigências energéticas dos animais e formulas para o cálculo de exigência energética de frangos de corte, galinhas poedeiras leves e semi pesadas, galinhas matrizes pesadas, suínos em crescimento, eqüinos em exercício intenso, cães, gatos e bovinos. Palavras-chave: nutrição animal, apostila, demanda energética. 1. INTRODUÇÃO 1 Acadêmica do curso de Medicina Veterínaria 2 Professor Adjunto do Núcleo de Nutrição Animal 3 Mestranda em Produção Animal 1

2 A alimentação racional dos animais domésticos tem por objetivo fornecer a um indivíduo ou a um grupo de indivíduos de uma determinada raça ou espécie, os alimentos capazes de manter a vida e assegurar, nas melhores condições de rendimento, a elaboração das produções que o homem pretende de um animal ou de um grupo de animais (ANDRIGUETTO et al, 1986). Juntamente à reprodução, genética e sanidade, a nutrição compõe o grupo dos quatro pilares em que se embasam qualquer atividade baseada na exploração animal, fato este que, mostra a necessidade da produção e melhoria de conhecimento à respeito de cada um desses temas. Visto que a nutrição representa o maior custo de produção, podendo chegar de 65% a 70% deste custo total (REGINA; SOLFERINI, 2002), o conhecimento sobre energia se torna imprescindível à medida que, toda a dieta de um animal tem como princípio a demanda energética da espécie. 2. OBJETIVOS O presente trabalho objetivou colaborar com a melhora de ensino nas disciplinas de Nutrição Animal e Introdução à Suinocultura e Avicultura dos cursos de Medicina Veterinária e Agronomia, proporcionando ao docente um material de apoio o qual possa indicar para o aluno como leitura complementar. 3. METODOLOGIA Foram realizadas pesquisas em livros, internet, manuais, revistas e periódicos sobre o conceito, aplicações, importância e quantificação de energia, na dieta dos animais. A partir desta pesquisa foram produzidos textos que em conjunto compõe a apostila: Energia Demanda energética dos animais. Esta apostila será disponibilizada via impressa e por meio da página da disciplina de nutrição animal na home page da Faculdade de Medicina Veterinária da Universidade Federal de Uberlândia FAMEV/UFU. 4. RESULTADOS Foi produzida apostila com o título Energia Demanda Energética dos Animais. A apostila contêm 45 páginas e são abordados vários temas a respeito do assunto. As exigências e necessidades nutricionais dos animais, nutrientes e funções do metabolismo são descritas no Capítulo 1, este estará disponível no final deste texto. No Capitulo 2 a energia é definida. Um estudo sobre a bioquímica da energia, abordando temas como a produção de acetato, ciclo do ácido cítrico, fosforilação oxidativa, síntese de ATP, balanço energético e ATP, é realizado no Capítulo 3. O valor energético das proteínas, glicídios e lipídios são descritos no Capítulo 4. No Capítulo 5 é mostrada a partição da energia desde energia bruta ingerida até energia líquida de mantença e energia líquida de produção. No Capítulo 6 são descritos os método tradicional, método de Sibbald e método de Farrel, utilizados para determinação de energia disponível nos alimentos. As exigências energéticas dos animais são estudas mais detalhadamente no Capítulo 7. No Capítulo 8 estão descritos as formulas para o cálculo de exigência energética de frangos de corte, galinhas poedeiras leves e semi pesadas, galinhas matrizes pesadas, suínos em crescimento, eqüinos em exercício intenso, cães, gatos e bovinos. Seguem abaixo o Capítulo 1 e Capítulo 2 da apostila Energia Demanda Energética dos Animais 4.1 Capítulo 1: Introdução Nutrição é o conjunto de processos ocorridos no interior do organismo, através dos quais estes retiram dos alimentos os nutrientes que os constituem e os distribui por todas as células do corpo, que os absorvem para realizar o seu metabolismo. 2

3 4.1.1 Exigências e Necessidades Nutricionais As necessidades nutricionais são aquelas necessárias para a produção de energia que será mobilizada primeiramente para a manutenção da vida, ou seja, para a sobrevivência do individuo. Depois de satisfeita a mantença a energia é dirigida para o crescimento com a deposição de proteínas, gordura e tecido ósseo. Quando essas necessidades forem saciadas o organismo moverá energia para o trabalho (disputa de cocho, correr, etc.) e só depois a energia é gasta na produção de ovos, leite, lã, penas entre outros. A exigência nutricional de um indivíduo é influenciada por diversos fatores como a idade do animal, estádio fisiológico, tamanho, trabalho executado além do clima,com seus respectivos valores de temperatura, umidade, altitude e luminosidade. A somatória destes fatores nos leva a exigência nutricional do indivíduo, que pode ser definida, de acordo com Pomar e Bailleul (1990), como a quantidade de nutrientes que um animal necessita para otimizar um ou mais fatores de produção, como o ganho de peso, a conversão alimentar, a deposição de carne magra, etc. Na tabela 1 observamos as exigências de proteína e energia de matrizes pesadas com 32 e 35 semanas de idade. Observamos que a demanda de energia para a mantença, crescimento, trabalho e produção é influenciada pela idade da ave. A demanda energética é maior quando a ave se encontra no pico de postura e vai diminuindo com o aumento da idade e redução da produção de ovos. Tabela 1: Exigências de Proteína e Energia de Matrizes Pesadas 32 e 35 semanas de idade. 32 sem idade 55 sem idade Nutrientes Energia kcal Proteína (g) Energia kcal Proteína (g) Manutenção 330(64,70) 10(47,62) 370(80,43) 11(57,89) Crescimento 50(9,80) 1(4,76) 5(1,09) - Trabalho 50(9,80) - 30(6,52) - Produção 80(15,68) 10(47,62) 55(11,96) 8(42,11) TOTAL Fonte: Leeson; Summers, 1997 Na tabela 2 observamos a variação da ingestão de ração por matrizes pesadas em diferentes temperaturas ambientes. Tabela 2: - Ingestão de Ração em Várias Temperaturas Matriz pesada Exigência 18º 24º 32º Manutenção Crescimento Produção TOTAL Fonte: Leeson; Summers, Nutrientes Nutriente, segundo Morrison (1959), é definido como qualquer constituinte do alimento, ou grupo de constituintes de mesma composição química geral, que auxilia na manutenção e proteção da vida do animal. Para a nutrição animal estudaremos mais profundamente a proteína bruta da dieta, aminoácidos, carboidratos, lípides, minerais e vitaminas. 3

4 Proteínas são definidas como compostos nitrogenados orgânicos complexos, caracteristicamente com grandes moléculas ou, talvez, nichos de moléculas de alto peso molecular, presentes em toda célula viva (NUNES, 1998). As proteínas possuem função estrutural nos músculos, órgãos internos e externos, sistema neural e ossos, além de exercerem a função de veículos de transporte para gorduras, vitaminas e alguns minerais, pontes de ligação ou receptores na parede celular, além de clássicas atividades enzimáticas e hormonais (NUNES, 1998). Os valores da proteína bruta (PB) de um alimento são encontrados através de análise bromatológica, onde a porcentagem de nitrogênio encontrada na dieta é multiplicada pelo fator 6,25. As proteínas dos organismos vivos são constituídas por 20 tipos diferentes de aminoácidos, porém os animais conseguem sintetizar somente de 10 a 12 aminoácidos, devendo receber os demais dos alimentos ou da simbiose com microrganismos do rúmen. De acordo com Nunes (1998), aminoácidos essenciais são aqueles que o animal não pode sintetizar de forma alguma, ou em quantidade adequada ou em velocidade apropriada às suas necessidades fisiológicas e de produção. Os aminoácidos essenciais variam de acordo com a espécie animal. Os dez aminoácidos essenciais para os cães, gatos, suínos e aves são a histidina, isoleucina, leucina, arginina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofano, valina e lisina (NUNES, 1998). Os ruminantes são capazes de sintetizar todos os aminoácidos de que necessitam, devido a sua simbiose com bactérias ruminais, porém existem indicações bastante seguras de que vacas leiteiras de alta produção respondem favoravelmente à suplementação de determinados aminoácidos. Os aminoácidos essenciais ainda geram muita discussão entre os nutricionistas quando o assunto é eqüino, porém para potros em crescimentos, há resposta favorável à suplementação com lisina. Nos alimentos, os carboidratos são a fração que menos fornece energia, se comparados com as proteínas e gorduras, e quando tomados numa base molar. Entretanto, pela proporção normalmente alta com que participam das dietas, acabam sendo os que mais contribuem energeticamente na alimentação animal. Os carboidratos são classificados em açúcares (monosscarídeos e oligossacarídeos) e não açúcares (homopolissacarídeos e heteropolissacarídeos) (NUNES, 1998). O amido é um polissacarídeo e serve como deposito temporário de glicose para as plantas e quando utilizado na alimentação animal sua digestão decorre da combinação da atividade enzimática da amilase salivar, amilase pancreática, maltase e isomaltase, tendo como produto final a glicose livre, que é absorvida (NUNES. 1998). Os lipídios são substâncias orgânicas oleosas ou gordurosas, sendo as gorduras ou triacilgliceróis os mais abundantes e representam os principais combustíveis dos organismos, considerados as formas de armazenamento mais importantes da energia química (LEHNINGER, 1990). Os ácidos graxos são o principal componente dos lípides e possuem como característica fundamental uma função ácida, de natureza carboxílica e hidrófila e uma cadeia parafínica hidrófoba. Esta cadeia pode ser saturada (somente ligações simples entre carbonos) ou insaturada (uma ou mais duplas ligações entre carbonos, respectivamente, mono e polinsaturada), se a cadeia possuir até 5-6 carbonos são chamados de ácidos graxos voláteis (AGV) (NUNES, 1998). Existem ácidos graxos que o organismo animal não pode sintetizar e como são indispensáveis devem estar contidos nos alimentos, esses ácidos graxos são chamados essenciais (AGE). Existem controvérsias a respeito de quais são os AGE, alguns autores consideram o ácido -linolénico, linoléico e araquidônico como essenciais, outros fazem uma distinção prática: ácido graxo nutricionalmente essencial- linoléico e ácido graxo metabolicamente essencial araquidônico. Os minerais estão envolvidos em quase todas as vias metabólicas do organismo animal, com funções importantes na reprodução, no crescimento, no metabolismo energético. Participam de funções fisiológicas vitais não só para a manutenção da vida, como também para o aumento da produtividade do animal. Segundo Maynard e colaboradores (1979) os minerais podem ser classificados, de acordo com a quantidade presente no corpo animal, como macro ou micro elementos, sendo cálcio, fósforo, 4

5 magnésio, potássio e sódio macro elementos, enquanto o cobalto, cobre, cromo, estanho, ferro, flúor, iodo, manganês, molibdênio, níquel, selênio, silício, vanádio e zinco considerados micro elementos. Vitaminas são compostos orgânicos necessários em pequenas quantidades ao metabolismo celular e que por não serem produzidas pelas próprias células (produção endógena limitada) devem ser obtidas através de dieta balanceada. As quantidades diariamente necessárias são muito pequenas e não são utilizadas nem como matéria energética nem como alimento plasmático, possuindo ação catalítica dos processos celulares (ANDRIGUETTO et al., 1988). As vitaminas são classificadas em hidrossolúveis e lipossolúveis, de acordo com o método de isolamento. As vitaminas hidrossolúveis podem ser estocadas pelo organismo e sua excressão é lenta, enquanto as lipossolúveis não são ou são pouco estocadas e possuem excreção rápida através da urina (NUNES, 1998) Funções do Metabolismo Segundo Lehninger (1990) o metabolismo possui quatro funções específicas: Obter energia química pela degradação de nutrientes ricos em energia oriundos do meio ambiente; Converter as moléculas dos nutrientes em unidades fundamentais (monômeros) precursoras das macromoléculas celulares; Reunir e organizar estas unidades fundamentais em proteínas, ácidos nucléicos e outros componentes celulares; Sintetizar e degradar biomoléculas necessárias às funções especializadas das células. 4.2 Capítulo 2: Definição de energia A energia não é um nutriente, mas o resultado da oxidação de nutrientes durante o metabolismo animal (NRC, 1994), sendo entendido como energia a capacidade de realizar trabalho. Todos os constituintes orgânicos de um alimento, ou seja, as proteínas, os lipídios e os glicídios, representam uma energia química potencial a ser utilizada pelo organismo animal, enquanto que as vitaminas, os micro e macro elementos minerais, como o fósforo, representam meios de viabilização desta energia. Assim, a energia química armazenada em um alimento é liberada pelo processo oxidativo no organismo, constituindo-se na energia química capaz de atender as demandas de energia gasta nos processos metabólicos de manutenção e de trabalho e na produção do animais (ANDRIGUETTO et al., 1988). 5. CONSIDERAÇÕES FINAIS A apostila elaborada sobre a demanda energética dos animais estará sendo usada como material de apoio aos alunos e ao professor das disciplinas de Nutrição Animal e Introdução à Suinocultura e Avicultura dos cursos de Medicina Veterinária e Agronomia, tornando o processo de aprendizagem facilitado e atingindo o objetivo das disciplinas que é o de despertar o senso crítico pelo discente. O restante do material didático poderá ser acessado brevemente na página da disciplina de nutrição animal na home page da Faculdade de Medicina Veterinária da Universidade Federal de Uberlândia FAMEV/UFU. 6. AGRADECIMENTOS Agradecemos à Pró-Reitoria de Graduação (PRGRA) da Universidade Federal de Uberlândia (UFU) por fomentar este projeto, voltado diretamente para o ensino, por meio do Projeto Institucional de Bolsas do Ensino de Graduação (PIBEG). 7. REFERÊNCIAS 5

6 Andriguettto, J.M., 1988, Nutrição Animal, v. 1, 4. ed., São Paulo: Nobel. 397 p. Andriguetto, J.M. ; Perly, L.; Minardi, I. et al Nutrição Animal: As bases e os fundamentos da nutrição animal. Os alimentos, 4.ed. São Paulo: Nobel. 395p. Lehninger, A. L., 1990, Princípios da bioquímica, São Paulo: Sarvier, p. Traduzido por Lodi, W. R.; Simões, A. A. Lesson, S.; Summers, J. D., 1997, Commercial poultry nutrition, 2 ed. Guelph:University Books. 355p. Maynard, L. A.; Loosli, J. K.; Hintz, H. F.; Warner, R. G., 1979, Animal Nutrition 7th ed. London:McGraw-Hill Book Company. 602 p. Morrison, F. B., 1959, Feeds and feeding, 22ed. Clinton: Morrison Publ. National Research Council NRC, 1994, Nutrient requirements of poultry. 9.ed. Washington, D.C.: National Academy of Sciences. 155p. Nunes, I. J., 1998, Nutrição Animal Básica, 2. ed. Belo Horizonte: FEP-MVZ Editora. 387p.: il. Pomar, C.; Bailleul, P. J. D., 1999, Determinación de las necesidades nutricionales de los cerdos de engorde: límites de los métodos actuales, Fundación Española para el Desarrollo de la Nutrición Animal, Madrid, p Regina, R.; Solferini, O., 2002, Produção de cultivares de ingredientes de alto valor nutricional: características e benefícios. In: Simpósio sobre Ingredientes na Alimentação Animal, 2., 2002, Uberlândia. Anais... editado por Colégio Brasileiro de Nutrição Animal, p