Capacidade de alimentar-se de pastagem ou forragem.

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1 FISIOLOGIA DIGESTIVA DOS RUMINANTES Capacidade de alimentar-se de pastagem ou forragem. - Possibilidade de degradar os glúcidos estruturais da forragem como celulose, hemicelulose e pectina. - A degradação do alimento realiza-se maioritariamente por digestão fermentativa e não por acção de enzimas digestivas Processos fermentativos por acção de diferentes microrganismos alojados nos seus reservatórios gástricos. 1

2 FISIOLOGIA DIGESTIVA DOS RUMINANTES 2

3 FISIOLOGIA DIGESTIVA DOS RUMINANTES A digestão fermentativa requer o desenvolvimento adaptativo do estômago do ruminante. O estômago no ruminante adulto chega a ocupar cerca de 75% da cavidade abdominal e está dividido em: - RETÍCULO (BARRETE); - RÚMEN (PANÇA); - OMASO (FOLHOSO); - ABOMASO (COAGULADOR) Componente glandular. 3

4 FISIOLOGIA DIGESTIVA DOS RUMINANTES O ruminante nasce com um aparelho digestivo que estrutural e funcionalmente se assemelha a um não ruminante. Goteira esofágica estrutura que liga o esófago com o abomaso. O seu encerramento desvia o leite directamente para o abomaso. Adaptado de 4

5 Capacidades relativas das divisões do estômago do vitelo, em função da idade, expressas em % da capacidade gástrica total IDADE RETÍCULO- RÚMEN % OMASO % ABOMASO % Recémnascido semanas semanas Adulto Adaptado de Relling & Matiolli (s/d) 5

6 DESENVOLVIMENTO DOS RESERVATÓRIOS GÁSTRICOS COMPREENDE 3 PERÍODOS : 1. Entre o nascimento e as 3 semanas de vida O animal é lactante. 2. Entre as 3 e as 8 semanas de vida Período de transição. Início da ingestão de alimento sólido. 3. A partir das 8 semanas de vida Os reservatórios gástricos estão bem desenvolvidos e permitem uma digestão própria do ruminante adulto. 6

7 FISIOLOGIA DIGESTIVA DO LACTANTE O vitelo nasce com a capacidade de digerir o leite e só através de enzimas. O encerramento da goteira esofágica é responsável do comportamento digestivo do recém-nascido. O seu encerramento corresponde a um reflexo que se origina em resposta a estímulos nervosos. Ex: O acto de mamar (teto) ou na tetina; observar a preparação do alimento iniciam o reflexo de encerramento. Os componentes químicos do leite (lactose, proteínas e minerais) e a temperatura na faringe, também estimulam o encerramento. 7

8 FISIOLOGIA DIGESTIVA DO LACTANTE No abomaso o leite coagula por acção da enzima renina. RENINA Leite formação do coágulo ao converter a caseína (proteína) solúvel em paracaseinato de cálcio. Este coágulo retrai-se e segrega vários componentes que constituem o soro do leite. Este soro transporta lactose e proteínas solúveis para o intestino. 8

9 FISIOLOGIA DIGESTIVA DO LACTANTE Lactose do soro Iintestino (enterócitos) - lactase Glucose e galactose Proteínas do soro Aminoácidos Intestino ((enterócitos) - peptidases 9

10 FISIOLOGIA DIGESTIVA DO LACTANTE O coágulo retido no abomaso sofre a acção proteolítica da renina que lentamente vai libertando péptidos que passam para o intestino onde são digeridos. Cada coágulo leva cerca de 12h a ser completamente degradado. A lipase salivar actua sobre os lípidos Monoglicéridos e ácidos gordos livres Absorvidos no intestino 10

11 FISIOLOGIA DIGESTIVA DO LACTANTE O colostro possui componentes não nutricionais que complementam a composição do leite no momento do parto. IMUNOGLOBULINAS Absorvidas pela mucosa intestinal Transferência passiva de imunidade 11

12 VARIAÇÃO DA % DE IMUNOGLOBULINAS (Ig) NO PLASMA DO VITELO, EM FUNÇÃO DO TEMPO QUE LEVA A INGERIR O COLOSTRO PELA 1ª VEZ HORAS DESDE O NASCIMENTO Ig NO PLASMA (%) Adaptado de Relling & Matiolli (s/d) 12

13 FISIOLOGIA DIGESTIVA NA TRANSIÇÃO DE LACTANTE A RUMINANTE O desenvolvimento do aparelho digestivo é variável e depende do tipo de dieta mais sólida ou mais líquida. A estrutura física (forragem / ração) do alimento estimula o desenvolvimento do retículo-rúmen e da sua parede muscular. O desenvolvimento das papilas ruminais depende da concentração em AGV, como mecanismo adaptativo para aumentar a superfície para a sua absorção. 13

14 PAPILAS RUMINAIS Fraco desenvolvimento das papilas Dieta pouco energética Grande desenvolvimento das papilas Dieta energética 14

15 FISIOLOGIA DIGESTIVA NA TRANSIÇÃO DE LACTANTE A RUMINANTE Desenvolvimento da flora microbiana. Capacidade de ruminação aumenta. A principal fonte energética deixa de ser a glucose e passa a ser os Ácidos Gordos Voláteis (AGV) ácido acético, ácido propiónico, ácido butírico, ácido láctico. 15

16 FISIOLOGIA DIGESTIVA DO RUMINANTE ADULTO A digestão fermentativa (microbiana) depende do normal desenvolvimento dos microrganismos que a realizam. Condições ao nível do retículo rúmen 1. Aporte de nutrientes; 2. Anaerobiose; 3. ph 5,5 a 6,9; 4. Temperatura 38 a 42 0 C; 5. Fácil acesso dos microrganismos ao alimento; 16

17 FISIOLOGIA DIGESTIVA DO RUMINANTE ADULTO 6. Eliminação dos produtos do metabolismo ruminal: Composição de gás eructado em % GÁS % Média - Ácidos Gordos Voláteis (AGV) absorvidos pela parede do rúmen. - Gases (CO 2 e metano) eliminados através da eructação. Hidrogénio Oxigénio Azoto Metano 0,2 0,5 7,0 25 Dióxido Carbono 65 17

18 FISIOLOGIA DIGESTIVA DO RUMINANTE ADULTO O peso específico do conteúdo do retículo rúmen determina a sua estratificação. Gases Forragem grosseira Forragem de menor tamanho Estrato líquido Estrato gasoso Estrato sólido Estrato semi - líquido Conteúdo finamente triturado 18

19 FISIOLOGIA DIGESTIVA DO RUMINANTE ADULTO A MOTILIDADE DO RETÍCULO-RÚMEN PERMITE: - A mistura do conteúdo facilita o contacto entre o alimento e os microrganismos; promove a absorção de AGV e ajuda à fragmentação do alimento; - Progressão do alimento para o omaso; - Expulsão de gases através da eructação; - Ruminação. 19

20 RUMINAÇÃO 1. Ânus 7. Retículo 2. Recto 8. Esófago 3. Ceco 9. Abomaso 4. Cólon 10. Omaso 5. Duodeno 11. Intestino delgado 6. Rúmen 1ª MASTIGAÇÃO RUMINAÇÃO A ruminação reduz o tamanho das partículas de alimento e favorece o ataque microbiano 20

21 CONDIÇÕES NECESSÁRIAS À RUMINAÇÃO Rúmen suficientemente cheio; Dieta alimentar deve conter alimentos grosseiros; Os alimentos devem encontrar-se num meio suficientemente líquido (insalivação insuficiente inibe a ruminação); A ruminação só acontece quando o animal está em repouso; A ruminação é inibida quando o animal está doente. A RUMINÇÃO É O TERMÓMETRO INDICADOR DA SÁUDE NUM ANIMAL RUMINANTE. 21

22 PROCESSOS FERMENTATIVOS NO ESTÔMAGO DOS RUMINANTES Ecossistema microbiano para a digestão fermentativa inclui: Protozoários 100 mil/ml de suco ruminal Bactérias; Protozoários; Fungos. Bactérias 100 milhões/ ml de suco ruminal 22

23 PROCESSOS FERMENTATIVOS NO ESTÔMAGO DOS RUMINANTES As bactérias são a fracção da população ruminal imprescindível à vida do ruminante. O recém-nascido adquire esta flora por contacto directo com outros bovinos ou através da forragem ou água de bebida. 23

24 Grupo de bactérias Celulolíticas Amilolíticas Característica funcional Fermentam celulose, hemicelulose, pectinas Fermentam amido Principais produtos finais do metabolismo AGV (especialmente ácido acético) AGV (especialmente ácido propiónico) Sacarolíticas Fermentam hidratos de carbono simples AGV (especialmente ácido butírico) Lactolíticas Metabolizam o lactacto AGV (especialmente ácido propiónico) Lipolíticas Metabolizam os lípidos Ácidos gordos livres e AGV (especialmente ácido propiónico) Proteolíticas Degradam as proteínas AGV e amoníaco (NH 3 ) Adaptado de Relling & Matiolli (s/d) 24

25 BACTÉRIAS (10 10 a / g de líquido ruminal) - São responsáveis da maior parte da actividade celulolítica do rúmen; - São capazes de sintetizar as suas proteínas a partir de compostos azotados não proteicos especialmente amoníaco (NH 3 ). PROTOZOÁRIOS ((10 4 a 10 6 / ml de líquido ruminal) - Requerem ph superior a 6; - Não são imprescindíveis para a função ruminal. - Moderam a fermentação amilolítica. FUNGOS (representam cerca de 8% da biomassa ruminal) - Importante actividade celulolítica. 25

26 O ph do rúmen deve regular-se para efectivar a degradação ruminal do alimento. Os glúcidos representam o componente mais abundante na dieta do ruminante. O tipo de glúcidos predominante na dieta, condiciona o desenvolvimento do tipo de flora adequada para a sua fermentação e o ajuste do ph para o seu valor ideal. Uma dieta rica em amido flora amilolítica (ph 5,5-6) Uma dieta rica em forragem (conteúdo elevado em celulose, hemicelulose e pectinas) flora celulolítica (ph 6-6,9). 26

27 FERMENTAÇÃO RUMINAL FLORA LACTOGÉNICA Flora celulolítica Flora amilolítica 27

28 ADEQUAÇÃO DO ph DO RÚMEN À DIETA 1. SALIVA A secreção salivar dos ruminantes é abundante e contínua (100 a 180 litros/dia num bovino adulto). A secreção salivar é composta por água, muco e sais de bicarbonato e fosfato que funcionam como neutralizadores dos ácidos produzidos durante as fermentações microbianas. A SECREÇÃO SALIVAR É UMA SOLUÇÃO TAMPÃO 28

29 2. PRODUÇÃO DE AGV (ÁCIDOS GORDOS VOLÁTEIS) Quanto maior a produção de AGV mais baixo é o ph ruminal. A produção de AGV é alta em dietas ricas em grãos de cereais (amido) e menor nas dietas ricas em forragens maduras. 3. ABSORÇÃO DE AGV A velocidade de absorção dos AGV está em relação directa com a sua produção e inversa com o ph, evitando a acumulação no rúmen. 29

30 INTERACÇÃO DOS FACTORES REGULADORES DO ph DO RÚMEN Ração rica em forragem grosseira (alto conteúdo em glúcidos estruturais) Ração rica em cereais (alto teor em amido) Longo tempo de ruminação Curto tempo de ruminação Elevada produção saliva Baixa produção saliva ph ruminal elevado (6-6,8) flora Celulolítica ph ruminal baixo (5,5-6) flora Amilolítica Concentração e velocidade de absorção de AGV baixas Concentração e velocidade de absorção de AGV altas 30

31 PRODUÇÃO DE AGV NO RÚMEN EM FUNÇÃO DO ph Passagem para a Conversão do ác. láctico a ác. propiónico fermentação láctica Âmbito favorável para a flora celulolítica 31

32 FERMENTAÇÃO / DIGESTÃO DOS GLÚCIDOS NÃO RUMINANTE RUMINANTE Glúcidos no Alimento Enzimas Digestivas Fermentação Microbiana Glucose no Intestino Delgado Ácidos Gordos Voláteis no Rúmen Fornecem 80% de energia Absorção para a corrente sanguínea 32

33 DIGESTÃO MICROBIANA DA PROTEÍNA PROTEÍNA DA DIETA + AZOTO NÃO PROTEICO Degradação Microbiana Amoníaco (NH 3 ) Incorporação do azoto pela população microbiana Absorção através da parede do rúmen Síntese Proteína Microbiana Omaso 33

34 BIBLIOGRAFIA Frandson, R.D., Lee Wilke, W., Anna Dee Fails (2006) Physiology of Digestion in Anatomy and Physiology of Farma Animals. Cap.21, pág. 329, 6ª Edição. Blakwell Publishing. Relling & Matiolli (2002) FISIOLOGIA DIGESTIVA Y METABOLICA DE LOS RUMIANTES