Alimentação e Nutrição

Alimentação e Nutrição
1. Introdução:
1.1.Finalidades da Alimentação: nutrição (energia, construção
e manutenção de tecidos, crescimento e reprodução).
1.2. Universalidade da dependência da luz solar
1.3. Aspectos do estudo da função de alimentação e
nutrição
1.3.1. Captação e ingestão dos alimentos
1.3.2. Digestão: solubilizar e tornar menor
1.3.3. Nutrição: quanto e o que comer (energia e
nutrientes essenciais)
1.3.4. Defesa química: ...tornando-se
indesejáveis...
Métodos de captação e ingestão de
alimentos
1.
Captação ao nível celular
1.1. absorção de nutrientes através da superfície
corporal (endoparasitas como platelmintos,
protozoários, invert aquáticos)
1.2. Endocitose (fago ou pinocitose): molécula se liga à
superf.  invaginação  tubo endocítico
(protozoários, revestimento do TD de metazoários).
2.Captação por filtração: os animais dependem das correntes de água
trazerem pequenos organismos, capturados de várias maneiras:
• Esponjas: água flui através da esponja. Também os flagelos em células
especiais (coanócitos) criam correntes de água.
2. Captação por filtração (cont.)
Bivalves:
Os cílios drenam a água através de sifões
inaladores e exaladores.
As brânquias atuam como filtros, os cílios das brânquias
movimentam partículas para dentro da boca.
Animais móveis (larvas de anfíbios , flamingos e baleias):
Eubalena glacialis
3. Ingestão de fluidos
 Perfurando e sugando: platelmintos,
nematodeos, anelídeos e artrópodes.
 Sugadores de sangue (uso de
anticoagulantes): sanguessugas e insetos
3. Ingestão de fluidos (cont.)
 Liquefação das vísceras da vítima por
enzimas proteolíticas (platelmintos)
 Sucos vegetais:
 Cortando e lambendo: moscas, lampréias,
morcegos vampiros
4. Captura da presa (diferentes métodos e apêndices:
dentes, bicos, membros anteriores modificados
de artrópodes)
Filtração no kril
Universalidade da dependência da luz solar?
Aberturas térmicas (270-380°C): profundidade (2.500m), ausência de luz,
poucos nutrientes, alta pressão (250 atm) e abundância de animais(> 300
espécies novas desde 1977).
• a cadeia alimentar depende da quimiossíntese bacteriana
•Animais se alimentam das bactérias, abrigam bactérias em seu corpo ou
comem outros animais que se alimentam das bactérias.
• As bactérias oxidam sulfetos que saem dos gêisers e os transformam em
energia (quimiossíntese) - são capazes de fixar C a partir de CO2 em
carboidratos p/ usar como fonte de energia com ATP bacteriano.
• A Hb (que transporta H2S para as bactérias) torna os vermes vermelhos
Fumaças negras
Vermes tubulares gigantes
(bactérias simbiontes nos
trofosomas)
Digestão
1. Finalidades (tornar menor e solúvel)
 Digestão intra- e extracelular
 Digestão enzimática: comparação entre
vertebrados e invertebrados (hidrólise)
2. Proteínas: proteases (endoproteases = pepsina,
tripsina, quimotripsina, enteroquinase;
exoproteases = aminopeptidase e
carboxipeptidase)
Digestão (cont.:)
3. Lipídios (ácidos graxos, monoglicerídeos,
triglicerídeos, esteróis e fosfolipídios)
- Lipases
Digestão
 4. Carboidratos (enzimas: carboidrases =
glicosidases e polissacaridases)
 Monossacarídeos-(glucose, frutose, manose
etc)
- prontos para absorção
 Dissacarídeos (lactose, maltose, sacarose etc)
– enzimas ligadas à membrana intestinal :
lactase, maltase, sacarase etc
 Polissacarídeos (amido, glicogênio, celulose
etc)- enzimas: -amilase,….celulase etc
4. Carboidratos: Digestão da celulose em vertebrados
(ruminantes e não-ruminantes: ungulados, bicho
preguiça, marsupiais, tartaruga verde marinha, iguana
comum, etc) e invertebrados (caracóis, teredinídeos,
camarão, traças, térmitas etc).
5. Importância dos simbiontes para a Nutrição animal
(celulose, ceras, vitaminas, coprofagia em roedores,
lagomorfos, marsupiais, primatas pró-símios etc).
Sistemas Digestórios de Animais Representativos
Nutrição

Problemas com que lida o estudo da nutrição
animal





Quantidade de alimento: energia para atividade
externa e manutenção interna.
Qualidade do alimento: substâncias específicas para
manutenção e crescimento: aminoácidos essenciais,
vitaminas, ácidos graxos essenciais e minerais.
Suprimento de energia
Regulação da ingestão de alimentos
Necessidades Nutricionais específicas



Proteínas e aminoácidos
Nutrientes acessórios: vitaminas
Nutrientes acessórios: minerais e elementos traço.
Eqüilíbrio Calórico
1.
Eqüilíbrio calórico  Ingestão de energia = gasto de
energia
2. Quando ingestão > gasto  excesso é guardado na
maioria como gordura.Em alguns, como
glicogênio:pode ser usado em condições anóxicas.
3. Quando ingestão < gasto  uso das substâncias do
corpo, primariamente gordura armazenada.
4. Controle da ingestão de
alimentos
4.1. Mamíferos - controle central (hipotálamo)- experimentos
- controle periférico (grau de preenchimento do
estômago + dor da fome, que coincide com ↓glicemia –
experimentos) (Fig. 4.7)
4.2. Outros vertebrados também apresentam controle da
ingestão calórica [e.g. peixe dourado experimentos com dieta
diluída  aumenta da ingestão; diminução da Ta da água 
diminuição da ingestão]
Fontes de Energia
1.
Proteínas  aminoácidos  metabolismo intermediário 
CO2 + H2O + ATP + produto nitrogenado (amônia, uréia e ácido
úrico)
2. Carboidratos (polisacarídeos e dissacarídeos)  monossacarídeos 
metabolismo intermediário  CO2 + H2O + ATP
3. Lipídios (TG) e correlatos (ceras)  ácidos graxos  metabolismo
intermediário  CO2 + H2O + ATP

Esses compostos orgânicos são interconversíveis no metabolismo
energético, porém com algumas limitações (ver Fig.6.2-Metabolismo
energético)

Cérebro humano: glucose

Maioria dos outros órgãos: pode usar AG (principal combustível dos
músculos)

Músculo do vôo da Drosophila: carboidratos (gordura para outros
processos

Gafanhoto migratório: gordura como combustível
Substâncias Específicas
1. Proteínas e aminoácidos

crescimento, desenvolvimento e manutenção

Schoenheimer, 1964- experimentos com dietas contendo 15N

Aminoácidos essenciais: muita similaridade na essencialidade entre as
espécies de peixes, insetos e protozoários.
2. Ácidos graxos essenciais

A maioria dos animais não necessita de uma fonte de lipídio

Há alguns animais que não conseguem sintetizar alguns AG (e.g. ratos:
linoleico, linolênico e araquidônico; homem: linolênico,linoleico.
3. Vitaminas e compostos relacionados

Nutrientes acessórios: reguladores do metabolismo

Requerimentos baixos (g a mg)

Variável com a espécie animal ( capacidade de síntese  implicaçoes
evolutivas
4. Minerais e elementos traço (Fig. 4.8-Tabela periódica)
5. Outros [colesterol e outros esteróis são essenciais para alguns
invertebrados]
Importância dos Simbiontes
em Nutrição
1.
2.
3.
4.
5.
Aproveitamento da celulose [alguns mamíferos ruminantes
(ungulados) e não-ruminantes (bicho-preguiça, quokka, macaco
langur), insetos (cupins), aves (cigana, tetrazes), moluscos
(caracóis?, teredinídeos?), crustáceos (camarão Mysis), répteis
(iguana comum, tartaruga marinha verde)]
Aproveitamento da cera [alguns animais da cadeia alimentar
marinha (peixes que comem copépodes, aves marinhas), aves
terrestres (pássaro guia-do-mel) e insetos (larva da mariposa da
cera)]
Independência de aae dos ruminantes (Loosli et al., 1994)
Suplementação de proteína em insetos que se alimentam de
madeira (dietas pobres em N)
Fontes importantes de vitaminas (e.g. vitamina K e B12 para o
homem e outros mamíferos; complexo B para ruminantes etc)
Defesa Química
1.Componentes Tóxicos das Plantas (alcalóides,
glicosídeos, taninos, óleos e resinas, ácido oxálico,
inibidores de enzima, compostos com ação
hormonal, compostos que afetam a reprodução
animal).
2. Uso dos venenos da dieta pelos animais (peixe baiacu
armazena a tetrodotoxina. O gastrópode Aplysia guarda
toxinas de algas)
3. Uso de seus próprios venenos (serpentes, escorpiões,
aranhas, abelhas e vespas).
Usando o veneno já pronto
 Alguns grupos de animais que se alimentam de plantas ricas em
metabólitos secundários recebem benefício extra, de grande
importância ecológica.
 Lagartas da borboleta monarca: comem plantas que contêm
glicosídeos cardíacos – não degradam esses compostos, que
protegem a planta contra a maioria dos herbívoros. Ao invés,
armazenam em corpos adiposos  as borboletas, em todos os
estágios de desenvolvimento, ficam protegidas contra predadores.
 Um pássaro que come a monarca rapidamente vomita e daí para
frente passa a evitar o tipo preto-laranja que caracteriza esta
borboleta.
Defesa Química
 Insetos que se alimentam de plantas venenosas são geralmente
coloridos (coloração de aviso).
 Alguns animais marinhos, como certos nudibrânquios adquirem
substâncias químicas ou células de defesa de sua presa.
Hidróides lançam essas células em animais que se alimentam
deles. Ex. O grande nudibrânquio Aplysia se alimenta
seletivamente de algas do gênero Laurencia que é protegida pelo
elatol (sesquiterpeno halogenado), um poderoso inibidor da
divisão celular.
 Peixes não se alimentam de Aplysia
 Pesquisas com animais marinhos,algas e plantas como fonte de
novas drogas contra o câncer e outras doenças ou como fonte de
antibióticos.
Manufaturando seu próprio veneno
 Animais também manufaturam muitas substâncias químicas que
utilizam para sua defesa.
 Serpentes (neurotoxinas, hemotoxinas, citotoxinas,
bungarotoxinas etc)
 Lagartos (Heloderma suspectum e Heloderma horridum)
 Peixes
 Abelhas, vespas, insetos predadores, escorpiões, aranhas e
muitos outros artrópodes possuem substâncias químicas que
utilizam para se defender e matar a presa.
Monstro Gila