Microsoft PowerPoint - MICROBIOLOGIA DO R\332MEN
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3/9/2009 Introdução MICROBIOLOGIA DO RÚMEN Adriana Dantas Palmieri Características do rúmen Proporciona um ambiente favorável ao crescimento bacteriano: – – – – – – Tamanho (100-150 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 3/9/2009 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 • • • • 1010 – 1011 bactérias/ml 105 protozoários/ml 105 fungos/ml Medida de atividade bacteriana: teste do azul de metileno Teste azul de metileno • Nº protozoários < nº bactérias • Protozoário: de 500.000 a 1.000.000 vezes > que as bactérias • Normalmente: volume de protozoários = volume de bactérias líquido ruminal Líquido ruminal + Oxiredução do azul de metileno azul de metileno Oxiredução total 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 3/9/2009 Bactérias Grupo Bactérias Espécies Substrato AGVs Fibrobacter succinogenes, Ruminococcus Celulolíticos Produtos albus, Ruminococcus flavefaciens, Butirivibrio Celulose Acetato Grupo Espécies Glicolíticas Todas Láticas Megasphaela elsdenii, fibrisolvens Produtos AGVs Butirato Subprodutos e ácidos AGVs e lactato Pectina AGVs Glicerol AG livres Selenomonas ruminantium AGVs Bacteroides ruminicola, Bacterioides Amilolíticas Sustrato Açúcares simples Amido amilophilus, Selenomonas ruminantium, Pectínicas Propionato Streptococcus bovis, Succinomonas Lachnospira multiparus Succinovibrio dextrinosolvens Lipolíticas Bactérias Anaerovibrio lipolytica Protozoários Grupo Espécies Sustrato Produtos Proteolíticas Peptostreptoccus sp. Proteínas AGVCR, AGVs, NH3, AAs, Pepit Clostridium aminophilum Classe Subclasse Ciliado Holotrica Ordem Isotricha Dasyticha Wolinella succcinogenes Ureolíticas Aerobacter aerogenes Uréia NH3, AAs Metanogênicas Metanobrevibacter sp., Formato, H2 e CO2 CH4 Metanosarcina sp. Facultativas Gênero Entodinium Spirotricha Entodinomorfa Acetato Lactobacilos sp. Amido, Lactato e Enterobacter sp. Ácidos diversos Diplodinium Euplodinium AGVs, La e H2 Polyplastron Streptococcus sp. Holotricha Spirotricha 3 3/9/2009 Protozoários Holotricha Spirotricha 103 a 104/mL, a base forragem 103 a 104/mL, a base de grãos Livres, rápidos e visíveis Associado às partículas Utilizam açúcar Utilizam pouco CHO solúvel Engolfam bactérias Engolfam amido, partículas, bactérias e Possuem enzimas proteolíticas Proteína é a fonte de energia Produzem CO2, acetato, butirato, lactato, Produzem CO2, H2, acetato, butirato, amônia propionato, lactato, amônia Fungos pequenos protozoários Fungos • “túneis” na parede celular (hifas) • Fermentação • Consumo de O2 no rúmen Ficomicetos Basiodimicetos Ascomicetos Como se dá o estabelecimento da microbiota ruminal 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 3/9/2009 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 das vitaminas do complexo B 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 Produtos da fermentação Ácidos graxos voláteis (AGV) • Os microrganismos do rúmen podem sintetizar todas as vitaminas do complexo B, por isso é difícil encontrar deficiência dessa vitamina em ruminantes Ácidos graxos voláteis – 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 Após a oxidação... Acetato 10 ATPs Propionato CH3-COOH CH3-CH2-COOH Acetato 17 ATPs Propionato Butirato CH3-CH2-CH2-COOH 25 ATPs Butirato 5 3/9/2009 Glicose Ácidos graxos voláteis • Acetato – Formação de corpos cetônicos (ATP cérebro e músc. esquelético) – Fornecedor de energia p/ epitélio ruminal • Propionato – Gliconeogênese – produção de leite PEP Acetil CoA Propionato – Síntese de gordura do leite • Butirato Butirato Acetato Lactato AAs Glic. Oxaloacetato L-Metilmalonil CoA Citrato Malato Fumarato CICLO DE KREBS Isocitrato Succinato Vitamina B12 (Cobalto) CO2 Succinil CoA αcetoglutarato CO2 Considerações finais Conhecer a microbiota ruminal e suas características é importante para formular as dietas e incrementar a eficiência de utilização dos alimentos 6
