Proteínas na alimentação de monogástricos

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1 Proteína - Composição: C, H, O e N - Proteína Bruta: 16% FC: 6,25% - Composta de aminocácidos com grupamento amínico, carboxílico e outros. Professor Luciano Hauschild 1 Classificação nutricional dos aminoácidos Proteínas na alimentação de monogástricos Aminoácido essencial Não é sintetizado, ou em quantidades insuficientes Lisina\treonina são estritamente essenciais Aminoácido não essencial Sintetizados pelos animais a partir de outros aa Não necessário ser fornecido para os animais Aminoácido limitante Suprimento via dieta abaixo da exigência animal Lisina\treonina: deficientes nos cereais 1

2 Aminoácidos Essenciais Histidina Isoleucina Leucina Lisina Metionina Arginina Fenilalanina Triptofano Treonina Valina + glicina + prolina Esquematização das exigências em aminoácidos de suínos (Lisina - limitante) Trp His Ile Lis M+C Thr P+T Val Ordem de limitação dos aminoácidos Varia conforme a espécie animal, ingrediente e idade Suínos Frangos 1. Lisina 1. Metionina 2. Treonina 2. Lisina 3. Metionina 3. Treonina 4. Triptofano 4. Arginina/glicina Proteína Ideal: A proteína ideal é definida como balanço exato de aminoácidos que é capaz de prover sem excesso ou falta, os requerimentos de todos os aminoácidos necessários para a manutenção animal e máxima deposição protéica. SUIDA (1) Fontes: NRC, UFV, manual das linhagens etc... 2

3 Formulação por Proteína Ideal A evolução da produção animal Vantagens: Permite expressar o potencial máximo de crescimento potencial do animal, melhorar conversão alimentar e reduzir custo alimentar Flexibilidade na formulação de dietas Redução do nível protéico das dietas ( N%) Utilização de maior variedade de ingredientes Redução da excreção de Nitrogênio PRODUÇÃO BEM-ESTAR AMBIENTE QUALIDADE EFICIÊNCIA CONSUMIDORES ANOS A evolução da produção animal Suplementação com aminoácidos sintéticos???? BEM-ESTAR Arg His Ile Val AMBIENTE QUALIDADE Trp L-Thr Lys EFICIÊNCIA PRODUÇÃO Thr ANOS 3

4 Formulação por Proteína Ideal Conhecimento: Exigência nutricional dos animais (linhagem, sexo, categoria, idade) Digestibilidade dos ingredientes e dos aminoácidos PRODUÇÃO ANIMAL DIETAS Níveis Protéicos = Custos Proteína IDEAL Proteína BRUTA MAIOR LUCRO MENOR LUCRO Estimativa da relação ideal de AA Mantença Dep. proteina Leite Corpo Lisina referência para Proteína Ideal Ordem de limitação dos aminoácidos: Suínos: 1 o limitante Aves: 2 o limitante Conhecimento: Disponibilidade comprovada quimicamente e exigências nutricionais bem determinadas; Possui turnover lento: digestibilidade ileal verdadeira versus disponibilidade biológica Metabolismo para deposição protéica 4

5 Relação ideal de aminoácidos e lisina em dietas de frangos de corte e na carcaça de aves Como estimar as exigências nutricionais de suínos na fase de crescimento, baseando-se na LISINA? Aminoácidos Mack et al CVB 1996 Baker 1994, 1998 NRC 1994 Austic 1994 FAO d - 42 d - 21 d d - 21 d* d* - 21 d* Carcaça de ave Lisina Metionina Met+Cis Treonina , Arginina Valina Isoleucina Leucina Triptofano Histidina Lisina Total % - d 1,22 1,15, Através das tabelas de exigências nutricionais EXEMPLO: Lis Met,274 Lis --- x =,82 % de METIONINA frangos de corte de 1 a 21 dias de idade (BAKER, 1994) 1 frangos de corte de 1 a 21 dias de idade (NRC, 1994) LYS MET MET+CYS THR ARG VAL ILE LEU TRP HIS LYS MET MET+CYS THR ARG VAL ILE LEU TRP HIS 5

6 frangos de corte de 1 a 21 dias de idade DESEMPENHO DE FRANGOS DE CORTE, SEXADOS, SUBMETIDOS A DIETAS FORMULADAS PELOS CONCEITOS DE PROTEÍNA BRUTA versus PROTEÍNA IDEAL 1 8 LYS MET MET+CYS THR ARG VAL ILE LEU TRP HIS NRC BAKER Tabela - Valores nutricionais das dietas experimentais segundo as respectivas fases:inicial (I), crescimento (C) e final (F) para machos (M) e fêmeas (F). PB PI I C F I C F EM Ca P 35,9,45 315,9,45 325,8,4 35,9,45 315,9,45 325,8,4 M F M F M F M F M F M F PB% 22, 21,27 21,21 19,27 19,67 18,19 22,43,57 18,74 17,85 15,68 15,74 LIS Bruta (b) 1,27 1,15 1,115 1,4 1,5, LIS Digestível (d) ,12 1,2,89,84,7,69 MET + CIS b,72,68,68,64,63, MET + CIS d ,8,73,64,64,5,49 Fonte: Mendoza et al. (1) frangos de corte de 21 a 42 dias de idade Proteína Bruta e Proteína Ideal para Frangos de Corte no Período de 1 a 21 dias de Idade 1 8 LYS MET MET+CYS THR ARG VAL ILE LEU TRP HIS Fonte: Rev. Bras. Cienc. Avic. vol.3 no.2 Campinas May/Aug. 1 NRC BAKER 6

7 Relação ideal dos aminoácidos essenciais com a lisina das dietas de suínos e tecido corporal Leitões < 25kg Henry, 1998 TBAS, Crescimento Engorda Gestação Lactação NRC, 1998 TBAS, NRC, 1998 TBAS, NRC, 1998 INRA, 1997 T. Corporal NRC, 1998 INRA, 1998 kg PV * Lys Thr M + C Trp Ile Val His * Campbell et al., 1998; Batterham et al., 199 suínos em crescimento (NRC, 1998) LYS THR MET+CYS TRP ILE VAL HIS leitões < 25kg (HENRY,1998) suínos terminação (NRC, 1998) LYS THR MET+CYS TRP ILE VAL HIS LYS THR MET+CYS TRP ILE VAL HIS 7

8 fêmeas em gestação (NRC, 1998) Impacto Econômico da Redução Protéica LYS THR MET+CYS TRP ILE VAL HIS Custo relativo da dieta (%) P. Bruta P. Ideal ,5 19, 19,5,,5 21, 22,5 Proteína Total (%) FONTE: Adaptado de Suida, 1 fêmeas em lactação (NRC, 1998) LYS THR MET+CYS TRP ILE VAL HIS PARA INCORPORAR 1 AA NA CADEIA PROTÉICA, GASTA-SE 4 mol de ATP PARA EXCRETAR 1 AA (EXCESSO), GASTA-SE 6-18 mol de ATP (variando conforme o número de N na molécula) 8

9 Mudança relativa na emissão de amônia Efeito da redução protéica na emissão de amônia no ar PB (%) da dieta Canh (1998) Kay & Lee (1996) Kay & Lee (1996) FONTE: Adaptado de Suida, 1 exigência (%)...zzz Arg Lis M+C Ter Trip total contribuição da Dieta (milho-soja) total contribuição da Dieta (milho-soja)+ AA Exigência Redução do nitrogênio alimentar A REDUÇÃO DE 1% de PB NA DIETA REDUZ ENTRE DE 1% A 13% A EMISSÃO DE AMÔNIA NO MEIO AMBIENTE * Máximo Efeito: % Redução proteica com perfil adequado de aminoácidos e qualidade de carcaça (Canh, 1998) PB, % 16,5 14,5 12,5 EL, kcal/kg Aminoácidos digestíveis Ileal Lisina, %,71,71,71 Tre / Lis 65% 65% 65% (Met + Cis) / Lis 65% 65% 65% Trp / Lis 23% 23% 23% Desempenho Consumo *, g/d NS Ganho de peso, g/d NS Carcaça Espessura de toucinho, mm NS Carne magra, % NS.75 * Alimentados 3 x requerimento de manutenção = 294 kj EL/kg PV 9

10 Nível protéico da dieta relacionado com diarréias em leitões Dieta de baixa proteína com perfil de AAs adequado: maior capacidade acidificante Melhora na condição sanitária do animal : Dietas de baixa proteína possuem maior capacidade acidificante Melhor digestão proteica Menos resíduos no aparelho digestivo ph baixo Proliferação de bactérias patogênicas restringida: intestino e ambiente Farinha de peixe Leite em pó Farelo de Soja l Cevada Milho 5 15 Capacidade tamponante Quantidade de HCl para alcançar ph3, meq/kg Efeito da proteína e dos aminoácidos no aproveitamento do nitrogênio, aminoácidos suplementados (lisina,3%, treonina,1%, metionina,1% e triptofano,5%) Experimento 1 Experimento 2 Parâmetros 34 kg peso vivo 115 kg peso vivo 16% PB 12% PB+AA 14% PB 1% PB+AA Consumo N, g/d 38,1 3,4 66,7 49,5 N Fezes, g/d 5,8 5,4 7, 5,9 N Urina, g/d 1,8 5,7 19,6 11,6 N Excretado, g/d 16,6 11,1 26,6 17,5 Retenção N, g/d 21,5 19,3,1 32, Retenção N, % 56,4 63,5,1 64,6 Adaptado de Cromwell, 1996 Dietas de baixa proteína para leitões - 22% - 17% Sem impacto negativo sobre ganho de peso de conversão alimentar Diminuição em 45% na excreção de nitrogênio Diminuição da incidência de diarréias Manejo alimentar e excreção de nitrogênio Reduzir o máximo os níveis protéicos das dietas Formular dietas na base de aminoácidos digestíveis Programas multi-fásicos 1

11 Como dietas com baixa proteína afetam a emissão de amônia nas instalações Uréia na urina + microorganismos nos dejetos Ureia & Amônia nos dejetos Afetados por dietas de baixa proteína Amônia no ar ph dos dejetos Água nos dejetos Efeito da redução protéica no volume de dejetos produzidos Mudanças relativas no volume (controle=) % 9% 8% 7% % PB, % dieta Oldenburg, 1996 Kay & Lee, 1996 (35-55) Kay & Lee, 1996 (65-9) Valaja, 1998 (*33-82kg) Pfeiffer, 1995 (*45-8kg multiphase) Pfeiffer, 1995 (*45-8kg) Redução de 1% de PB acarreta a redução de 3-5% do volume de dejetos Redução pode alcançar 3% * or urine Efeito da redução proteica na emissão amônia no ar Mudanças relativas na emissão de amônia (controle=) % 8% % % % Canh, 1998 (55-16kg) Canh, 1998 (55-16kg) Latimier, 1993 (31-12kg) Kay & Lee, 1996 (35-55kg) Kay & Lee, 1996 (65-9kg) Benefícios ao meio ambiente das dietas de suínos com baixa proteína Excreção de nitrogênio Nível de amônia nos dejetos Emissão de amônia no ar Efeito da em 1 ponto da PB Efeito máximo -1% - 5 % - 1 % - 5 % - 1 % - % Níveis atingíveis facilmente - 25 % -3 % - % % PB, % dieta Redução de 1% de PB acarreta a redução da emissão de amônia em 1-13% Efeito máximo : - % Consumo de água Volume de dejetos % % - 28 % - 3 % - 1 % - % 11

12 Conclusão Conceito da proteína ideal: importante ferramenta de flexibilização da formulação Redução de margens de segurança de formulação, custos e poluentes ao meio ambiente Requerimento de lisina deve ser bem conhecido Preferencialmente, formular com base nos aminoácidos digestíveis 12