Nutrientes e seu Metabolismo: Proteínas PDF

NUTRIENTES E SEU METABOLISMO: PROTEÍNAS Prof. Felipe Pinheiro de Souza Médico Veterinário Doutor em Ciência Animal O que são proteínas? Compostos orgânicos mais abundantes C, O, H, N, S *H20 é mais abundante  inorgânico *Lipídeos e CHO tam...

NUTRIENTES E SEU METABOLISMO: PROTEÍNAS Prof. Felipe Pinheiro de Souza Médico Veterinário Doutor em Ciência Animal O que são proteínas? Compostos orgânicos mais abundantes C, O, H, N, S *H20 é mais abundante  inorgânico *Lipídeos e CHO também são compostos orgânicos Genes carregam as informações para sintetizar proteínas Funções das proteínas Estrutural  Formam a maior parte dos músculos , dos órgãos internos, dos tecidos conectivos e cartilaginosos, assim como de componentes externos (pelo, penas, unhas e bico) PROTEÍNAS Do que a proteína é formada? Polímero Aminoácido Aminoácido Aminoácido Aminoácido (Proteína) Ligação peptídica A palavra "polímero" deriva do grego: poli = muitos + meros = partes. Aminoácidos 20 tipos de aminoácidos Organização dos aminoácidos formam proteínas diferentes Grupo ácido carboxílico grupamento amino Radical: De acordo com esse radical, temos os diferentes aminoácidos  Como ocorre a ligação peptídica? Na ligação entre 2 aminoácidos libera uma molécula de água. A ligação peptídica ocorre entre o grupo (Ligação peptítica) carboxílico de um aminoácido e o grupo amina de outro. Nessa ligação, ocorre a liberação de H20 Hidrólise Para quebra das proteínas, ocorre a hidrólise entre os aminoácidos (entra água) Quebra a ligação na presença de água Estrutura das proteínas Primária  recém sintetizada no ribossomo (sequencia linear) Secundária  Se enrola em si mesmo (afinidade entre aminoácidos)  Estrutura das proteínas Terciária  Interações químicas entre os radicais dos aminoácidos, a cadeia continua se dobrando sobre si mesma Quaternária  Se junta com outras cadeias polipeptidicas ESTRUTURA QUATERNARIA Associação de 2 ou + cadeias polipeptídicas Maioria das proteínas globulares Digestão de proteínas  Digestão de proteínas Quebradas por proteases Na boca  não há enzimas para digerir proteínas Estômago  suco gástrico: Células parietais: Ácido clorídrico Células principais: Pepsinogênio Lipase gástrica Alguns medicamentos atuantes no estômago: Omeprazol  inibe a bomba de prótons H+/K+ATPase inibindo diretamente o mecanismo de secreção de HCl da célula parietal. *Ranitidina  inibe competitivamente a ação da histamina nos receptores H2 das células parietais, reduzindo a secreção ácida gástrica. *Proibida Ativação do pepsinogênio Hidrólise parcial  Digestão de proteínas Desnaturação: HCl Perda da forma tridimensional Temperatura, Pressão, pH* Após a desnaturação exposição das ligações peptídicas Ataque das endo e exopeptidases Digestão de proteínas Pepsina (estômago) Tripsina e quimotripsina (intestino) Exopeptidases Carboxipeptidases Digestão de proteínas Intestino delgado (I.D): Tripsina Quimiotripsina Pâncreas (secretadas em Elastase formas inativas. Ativam no Carboxipeptidases I.D) Enteropeptidade Aminopeptidades Intestino Delgado Dipeptidades Tripeptidades Digestão de proteínas Liberam os aminoácidos livres, di ou tri peptídeo e oligopeptídeos remanescentes Di ou tripeptídeos sofrem nova hidrólise, liberando aminoácidos livres Aminoácidos Classificação dos aminoácidos Em relação à essencialidade, os aminoácidos podem ser classificados em essenciais, não essenciais e limitantes. Essenciais: não são sintetizados pelo organismo animal em velocidade suficiente para atender as exigências; Não essenciais: são sintetizados pelo organismo animal em velocidade suficiente para atender as exigências animais e não precisam ser fornecidos na dieta; Limitantes: são aqueles que apresentam concentração limitada para permitir o máximo desempenho animal e a síntese proteica. A ordem de limitação dos aminoácidos varia conforme a espécie animal, ingrediente e idade.  Aminoácidos essenciais: Suínos 10 aminoácidos: Lisina (Lys), treonina (Thr), metionina (Met), triptofano (Trp), valina (Val), isoleucina (Ile), leucina (Leu), histidina (His), fenilalanina (Phe) e tirosina (Tyr) e, outros como a glutamina e a arginina, que foram tradicionalmente considerados como não essenciais, são atualmente referidos com condicionalmente essenciais para leitões. Aminoácidos essenciais Aves: 1. Metionina 2. Lisina 3. Treonina 4. Triptofano 5. Arginina 6. Glicina+ Serina 7. Valina 8. Isoleucina 9. Leucina 10.Histidina 11.Fenilalanina 12.Fenilalanina + Tirosina 13.Metionina + Cistina  Aminoácidos essenciais – Aves e suínos Os aminoácidos sintéticos tais como L-lisina-HCl, DL- metionina, L-treonina, têm significativa participação na aplicabilidade do conceito de proteína ideal para aves, em que a proteína dietética deve atender aos requerimentos de aminoácidos para a mantença e produção sem deficiências ou excessos. Vantagens no uso de aminoácidos sintéticos para suínos e aves: Redução da PB da ração sem prejuízos ao desempenho animal; Atendimento das exigências de aminoácidos mais próximas da proteína ideal; ·Melhora da eficiência de utilização da proteína, uma vez que são evitadas as deficiências ou excessos de aminoácidos; Redução da excreção de nitrogênio para o ambiente.  A figura do barril foi proposta por Liebig (1840), para ilustrar a “Lei do Mínimo”, segundo a qual “o desempenho animal está limitado ao aminoácido essencial em menor disponibilidade”  Aminoácidos essenciais Cães: Lisina, arginina, histidina, isoleucina, leucina, metionina- cistina, fenilalanina, treonina, triptofano e valina. Dentre esses 10, os mais limitantes para cães são a lisina, arginina e metionina-cistina. Lisina  pequena quantidade em fontes de proteína como grãos e cereais, pois esse aminoácido, por ser sensível a altas temperaturas, durante o processamento, pode formar complexos resistentes a digestão não podendo ser aproveitado pelo organismo dos cães. Proteínas de origem animal apresentam as quantidades de lisina adequada para os cães. Aminoácidos essenciais Aminoácidos Funções Gatos: Arginina Participa do ciclo da ureia. Importante para a formação do óxido nítrico e para a síntese de RNA. Taurina Fundamental constituinte da retina. Também apresenta importante papel para a reprodução e funcionamento da musculatura cárdica. Histidina Importante para a formação de histamina. Isoleucina Papel importante na coagulação, pois participa da síntese de hemoglobina. Além disso, participa na regulação da glicemia e reparo muscular. Lisina Precursor da síntese de carnitina. Leucina Participa da síntese do hormônio de crescimento e reparo muscular. Metionina Participa da síntese de carnitina, doador de enxofre e do grupo metil. Além disso, participa da glicogênese. Fenilalanina Precursor da tirosina. Treonina Fonte de energia e para a síntese de proteína muscular. Valina Reparo muscular e importante para o crescimento. Triptofano Importante para a síntese de neurotransmissor. Aminoácidos essenciais - Gatos Arginina: Precisa ser ingerida via proteína animal A arginina impede que a amônia se acumule no organismo (ciclo da uréia)  Hiperamonenia (excesso de amônia na corrente sanguínea – letargia, vomito, hipersalivação) Aminoácidos essenciais - Gatos Taurina Deficiência: Doenças reprodutivas, cardiopatia dilatada, degeneração da retina, redução da resposta imune. Produtos de origem animal (vísceras, músculo, mexilhões, camarões) Aminoácidos essenciais - Gatos Gatos apresentam maior necessidade proteica para manutenção e crescimento que os demais mamíferos Não reciclam bem o N  Constante perda de nitrogênio na urina Excreção do N Excretas nitrogenadas  formadas na degradação, sobretudo, de alguns aminoácidos Digestão e síntese de proteínas em ruminantes PROTEINA DEGRADÁVEL NO RUMEN PDR  É a proteína que, potencialmente, está disponível para ser usada pelos microrganismos ruminais.  A maior parte da PDR se transforma em amônia no rúmen, sendo que uma pequena parte é proteolisada a aminoácidos e pequenos polipeptídeos, que também são utilizados pelos microrganismos do rúmen. NNP  Nitrogênio não proteico O NNP será incorporado aos microrganismos do rumen, transformando-se em proteína microbiana. A proteína microbiana tem excelente qualidade em termos de composição em aminoácidos (isto é, tem alto valor biológico). A capacidade de usar NNP é uma das grandes vantagens dos ruminantes em relação aos monogástricos  Uréia DESVANTAGEM  Por ser tão rapidamente metabolizada, pode haver uma produção excessiva de amônia e uma retenção de N ineficiente no rúmen. Este excesso pode ir para corrente sanguínea e para o fígado, onde transforma-se em uréia e é excretado pela urina Consumo de grandes quantidades em curto período leva a toxidez  Quando a capacidade no sangue supera a capacidade do fígado de converter amônia em uréia. Forma de fornecer uréia aos ruminantes: Introduza a ureia gradativamente Adaptação dos microrganismos Doses crescentes Se houver interrupção reiniciar o período de adaptação. Forma de fornecer uréia aos ruminantes: Exemplo: Com cana de açúcar picada Pobre em proteína (3%) 60% NDT Dose máxima: 1% da uréia na cana picada (9 partes de uréia + 1 parte de sulfato de amônio) ADAPTAÇÃO: 1/3 da dose total na primeira semana 2/3 da dose total na segunda semana Fonte de S 3/3 (1%) na terceira semana  microrganismos sintetizarem os aminoácidos metionina e cisteína  Forma de fornecer uréia aos ruminantes: Por exemplo, para uma carreta contendo 2.000 kg de cana picada, adiciona-se 6,6 kg de ureia no início da adaptação (2.000 kg x 0,33%). Para animais bem adaptados, a quantidade de ureia, nesse exemplo, pode chegar a 20 kg por carreta de cana picada (2.000 kg x 1,0%).  Forma de fornecer uréia aos ruminantes: Evite que o animal ingira a ureia Evite introduzir ureia em uma única dose diária em lotes de animais famintos. Fracione tal dose em várias refeições (tratos) Ou dê preferência por misturar a ureia com um volumoso deixado à vontade dos animais no cocho. Animais vão comendo aos poucos Mistura da ureia no volumoso: faça uma diluição dela em água, empregando quatro litros de Cocho coberto e furado* água para cada 1 kg de ureia. Usar regador e garfo para misturar Forma de fornecer uréia aos ruminantes: A ureia também pode ser fornecida misturada ao concentrado ou junto ao sal mineral Concentrados energéticos representam uma fonte de energia prontamente disponível no rúmen, que vai estimular a proliferação microbiana (e, consequentemente, a síntese de proteína a partir da ureia). Após a adaptação, limitar o fornecimento de ureia a 30 gramas/100 kg de peso do animal/dia Intoxicação por ureia: Sinais clínicos: tremores musculares, salivação intensa, ofegação, timpanismo, apatia, ataxia (incoordenação motora e desequilíbrio) Em casos graves, o animal fica prostrado, com as extremidades estendidas, tem convulsões e taquicardia, e pode morrer.  INTOXICAÇÃO POR URÉIA Controle: Infusão oral de ácido acético 5% (3 a 6L por animal) Inibe a ação da urease Fornecimento de água gelada Diminui temperatura ruminal e diminuir a atividade da urease. 20 a 40 L/animal Principais fontes de proteínas na alimentação dos animais domésticos: Lembrando: Ruminante não pode ingerir proteína de origem animal Instrução Normativa nº 41/2009 do MAPA Obrigado [email protected]