3/9/2009. Adriana Dantas Palmieri. Proporciona um ambiente favorável ao crescimento bacteriano:

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1 3/9/2009 Introdução MICROBIOLOGIA DO RÚMEN Adriana Dantas Palmieri Características do rúmen Proporciona um ambiente favorável ao crescimento bacteriano: Tamanho ( L) ph entre 6,5-7,0 Temperatura de 39ºC Anaeróbico Pressão osmótica constante Movimentos misturadores fortes A ingestão de alimento quase continuamente e a movimentação da parede ruminal, juntamente com a absorção ou passagem de metabólitos bacterianos resulta numa reposição contínua de substratos que permite o crescimento de uma população microbiana densa e diversificada Insalivação Ruminantes produzem saliva (tamponante): Ajuda na mastigação e deglutição Mantém condições físico-químicas favoráveis para o conteúdo ruminal Atividade enzimática lipolítica e não amilolítica Grandes quantidades de sódio e potássio: neutralizadores dos ácidos A saliva provém certos nutrientes para os microrganismos como mucina, uréia, fósforo magnésio e cloro A saliva tem propriedades anti-espumantes, importantes para evitar o timpanismo espumoso 1

2 Microrganismos Quantidade de microrganismos 10% do conteúdo ruminal é constituído de microrganismos A maioria dos microrganismos são bactérias e protozoários ciliados Há também fungos, protozoários flagelados e vírus principalmente em animais jovens bactérias/ml 10 5 protozoários/ml 10 5 fungos/ml Medida de atividade bacteriana: teste do azul de metileno Teste azul de metileno líquido ruminal Líquido ruminal + azul de metileno Oxiredução do azul de metileno Oxiredução total Nº protozoários < nº bactérias Protozoário: de a vezes > que as bactérias Normalmente: volume de protozoários = volume de bactérias Fatores que alteram a concentração de microrganismos Dieta: Rica em volumoso: aumento das bactérias celulolíticas, hemicelulolíticas, metanogênicas e protozoários (aumento de ph) Rica em concentrado: aumento das bactérias amilolíticas e queda das bactérias celulolíticas, hemicelulolíticas e protozoários (queda de ph) Tamponantes Antibióticos Inoculantes microbianos 2

3 Bactérias Bactérias Grupo Espécies Substrato Produtos Celulolíticos Fibrobacter succinogenes, Ruminococcus albus, Ruminococcus flavefaciens, Butirivibrio fibrisolvens Celulose AGVs Grupo Espécies Sustrato Produtos Glicolíticas Todas Açúcares simples AGVs Láticas Megasphaela elsdenii, Selenomonas ruminantium Subprodutose ácidos AGVs e lactato Amilolíticas Bacteroides ruminicola, Bacterioides amilophilus, Selenomonas ruminantium, Streptococcus bovis, Succinomonas Amido AGVs Pectínicas Lachnospira multiparus Pectina AGVs Succinovibrio dextrinosolvens Lipolíticas Anaerovibrio lipolytica Glicerol AG livres Bactérias Protozoários Grupo Espécies Sustrato Produtos Proteolíticas Peptostreptoccus sp. Clostridium aminophilum Proteínas AGVCR, AGVs, NH 3, AAs, Pepit Wolinella succcinogenes Ureolíticas Aerobacter aerogenes Uréia NH 3, AAs Metanogênicas Metanobrevibacter sp., Formato, H 2 e CO 2 CH 4 Metanosarcina sp. Facultativas Lactobacilos sp. Enterobacter sp. Streptococcus sp. Amido, Lactato e Ácidos diversos AGVs, La e H 2 Classe Subclasse Ordem Gênero Ciliado Holotrica Isotricha Dasyticha Entodinium Spirotricha Entodinomorfa Diplodinium Euplodinium Polyplastron Holotricha Spirotricha 3

4 Protozoários Fungos Holotricha Spirotricha 10 3 a 10 4 /ml, a base forragem 10 3 a 10 4 /ml, a base de grãos Livres, rápidose visíveis Associadoàspartículas Utilizam açúcar Utilizam pouco CHO solúvel Engolfam bactérias Possuemenzimasproteolíticas ProduzemCO 2, acetato, butirato, lactato, amônia Engolfam amido, partículas, bactérias e pequenos protozoários Proteína é a fonte de energia ProduzemCO 2, H 2, acetato, butirato, propionato, lactato, amônia Ficomicetos Basiodimicetos Ascomicetos Fungos túneis na parede celular (hifas) Fermentação Consumo de O 2 no rúmen Como se dá o estabelecimento da microbiota ruminal? Ato de lamber; Contato entre animais; Saliva; Alimentos contaminados; Esterco Água Aerossóis Distribuição parcial dos microrganismos no rúmen População do líquido População aderente a partículas Intermediária População aderente a parede QUAL O BENEFÍCIO QUE OS MICRORGANISMOS E O PROCESSO DE FERMENTAÇÃO PROPORCIONAM AOS RUMINANTES? 4

5 Síntese de proteína de alta qualidade Todos os vertebrados necessitam de aa que eles não podem sintetizar (essenciais) Os microrganismos presentes no rúmen sintetizam todos os aminoácidos essenciais Síntese de ptn a partir de fontes de nitrogênio não protéico Os microrganismos presentes na fermentação podem sintetizar proteína a partir da uréia Em alguns casos os ruminantes são alimentados com uréia como fonte barata de proteína Síntese das vitaminas do complexo B Os microrganismos do rúmen podem sintetizar todas as vitaminas do complexo B, por isso é difícil encontrar deficiência dessa vitamina em ruminantes Produtos da fermentação Ácidos graxos voláteis (AGV) A fermentação ocorre sob condições anaeróbicas e os açúcares são convertidos a ácidos graxos voláteis Outros produtos também são formados como o ácido lático, o dióxido de carbono e o metano Ácidos graxos voláteis Após a oxidação... CH3-COOH CH3-CH2-COOH CH3-CH2-CH2-COOH 10 ATPs 17 ATPs 25 ATPs 5

6 Ácidos graxos voláteis Síntese de gordura do leite Formação de corpos cetônicos (ATP cérebro e músc. esquelético) Fornecedor de energia p/ epitélio ruminal Gliconeogênese produção de leite L-Metilmalonil CoA Vitamina B 12 (Cobalto) Lactato AAs Glic. Oxaloacetato Malato Fumarato Succinato Succinil CoA Glicose PEP CICLO DE KREBS Acetil CoA Citrato Isocitrato αcetoglutarato CO 2 CO 2 Considerações finais Conhecer a microbiota ruminal e suas característicasé importante para formular as dietas e incrementar a eficiência de utilização dos alimentos 6