produção de material didático para a disciplina de nutrição animal

UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
4ª Semana do Servidor e 5ª Semana Acadêmica
2008 – UFU 30 anos
PRODUÇÃO DE MATERIAL DIDÁTICO PARA A DISCIPLINA DE NUTRIÇÃO
ANIMAL SOBRE O TEMA “ENERGIA – DEMANDA ENERGÉTICA DOS
ANIMAIS”
Naiara Simarro Fagundes1
Faculdade de Medicina Veterinária – FAMEV/UFU, Av. Pará, 1720 / Campus Umuarama - Bloco 2T, CEP 38400-902 Uberlândia - Minas Gerais, Brasil.
[email protected]
Evandro de Abreu Fernandes2
Faculdade de Medicina Veterinária – FAMEV/UFU,
[email protected]
Nadia Simarro Fagundes3
Faculdade de Medicina Veterinária – FAMEV/UFU,
[email protected]
Resumo: A nutrição animal representa 65 % a 70 % do custo de produção e por esse motivo devese ter completo domínio desta área, a fim de formular rações, baseadas em energia, de eficiência
máxima e custo mínimo e para que isto ocorra é necessário conhecer a demanda energética de
cada espécie. O objetivo deste trabalho foi colaborar com a melhora de ensino nas disciplinas de
Nutrição Animal e Introdução à Suinocultura e Avicultura dos cursos de Medicina Veterinária e
Agronomia, elaborando material de apoio para o aluno como leitura complementar. Para isto,
foram realizadas pesquisas sobre o conceito, aplicações, importância e quantificação de energia
na dieta dos animais, dando suporte à produção da apostila “Energia – Demanda Energética dos
Animais”, que estará sendo disponibilizada via impressa e por meio da página da disciplina de
nutrição animal na home page da Faculdade de Medicina Veterinária da Universidade Federal de
Uberlândia – FAMEV/UFU. A apostila contêm 45 páginas e são abordados temas como:
exigências e necessidades nutricionais, nutrientes, funções do metabolismo, definição de energia,
bioquímica da energia incluindo produção de acetato, ciclo do ácido cítrico, fosforilação oxidativa,
síntese de ATP, balanço energético e ATP, valor energético das proteínas, glicídios e lipídios,
partição da energia desde energia bruta ingerida até energia líquida de mantença e energia líquida
de produção, método tradicional, método de Sibbald e método de Farrel (utilizados para
determinação de energia disponível nos alimentos), exigências energéticas dos animais e formulas
para o cálculo de exigência energética de frangos de corte, galinhas poedeiras leves e semi
pesadas, galinhas matrizes pesadas, suínos em crescimento, eqüinos em exercício intenso, cães,
gatos e bovinos.
Palavras-chave: nutrição animal, apostila, demanda energética.
1. INTRODUÇÃO
1
Acadêmica do curso de Medicina Veterínaria
Professor Adjunto do Núcleo de Nutrição Animal
3
Mestranda em Produção Animal
2
1
A alimentação racional dos animais domésticos tem por objetivo fornecer a um indivíduo ou a
um grupo de indivíduos de uma determinada raça ou espécie, os alimentos capazes de manter a vida
e assegurar, nas melhores condições de rendimento, a elaboração das produções que o homem
pretende de um animal ou de um grupo de animais (ANDRIGUETTO et al, 1986).
Juntamente à reprodução, genética e sanidade, a nutrição compõe o grupo dos quatro pilares
em que se embasam qualquer atividade baseada na exploração animal, fato este que, mostra a
necessidade da produção e melhoria de conhecimento à respeito de cada um desses temas.
Visto que a nutrição representa o maior custo de produção, podendo chegar de 65% a 70%
deste custo total (REGINA; SOLFERINI, 2002), o conhecimento sobre energia se torna
imprescindível à medida que, toda a dieta de um animal tem como princípio a demanda energética
da espécie.
2. OBJETIVOS
O presente trabalho objetivou colaborar com a melhora de ensino nas disciplinas de
Nutrição Animal e Introdução à Suinocultura e Avicultura dos cursos de Medicina Veterinária e
Agronomia, proporcionando ao docente um material de apoio o qual possa indicar para o aluno
como leitura complementar.
3. METODOLOGIA
Foram realizadas pesquisas em livros, internet, manuais, revistas e periódicos sobre o
conceito, aplicações, importância e quantificação de energia, na dieta dos animais. A partir desta
pesquisa foram produzidos textos que em conjunto compõe a apostila: Energia – Demanda
energética dos animais. Esta apostila será disponibilizada via impressa e por meio da página da
disciplina de nutrição animal na home page da Faculdade de Medicina Veterinária da Universidade
Federal de Uberlândia – FAMEV/UFU.
4. RESULTADOS
Foi produzida apostila com o título “Energia – Demanda Energética dos Animais”. A
apostila contêm 45 páginas e são abordados vários temas a respeito do assunto. As exigências e
necessidades nutricionais dos animais, nutrientes e funções do metabolismo são descritas no
Capítulo 1, este estará disponível no final deste texto. No Capitulo 2 a energia é definida. Um
estudo sobre a bioquímica da energia, abordando temas como a produção de acetato, ciclo do ácido
cítrico, fosforilação oxidativa, síntese de ATP, balanço energético e ATP, é realizado no Capítulo 3.
O valor energético das proteínas, glicídios e lipídios são descritos no Capítulo 4. No Capítulo 5 é
mostrada a partição da energia desde energia bruta ingerida até energia líquida de mantença e
energia líquida de produção. No Capítulo 6 são descritos os método tradicional, método de Sibbald
e método de Farrel, utilizados para determinação de energia disponível nos alimentos. As
exigências energéticas dos animais são estudas mais detalhadamente no Capítulo 7. No Capítulo 8
estão descritos as formulas para o cálculo de exigência energética de frangos de corte, galinhas
poedeiras leves e semi pesadas, galinhas matrizes pesadas, suínos em crescimento, eqüinos em
exercício intenso, cães, gatos e bovinos.
Seguem abaixo o Capítulo 1 e Capítulo 2 da apostila “Energia – Demanda Energética dos
Animais”
4.1 Capítulo 1: Introdução
Nutrição é o conjunto de processos ocorridos no interior do organismo, através dos quais
estes retiram dos alimentos os nutrientes que os constituem e os distribui por todas as células do
corpo, que os absorvem para realizar o seu metabolismo.
2
4.1.1 Exigências e Necessidades Nutricionais
As necessidades nutricionais são aquelas necessárias para a produção de energia que será
mobilizada primeiramente para a manutenção da vida, ou seja, para a sobrevivência do individuo.
Depois de satisfeita a mantença a energia é dirigida para o crescimento com a deposição de
proteínas, gordura e tecido ósseo. Quando essas necessidades forem saciadas o organismo moverá
energia para o trabalho (disputa de cocho, correr, etc.) e só depois a energia é gasta na produção de
ovos, leite, lã, penas entre outros.
A exigência nutricional de um indivíduo é influenciada por diversos fatores como a idade do
animal, estádio fisiológico, tamanho, trabalho executado além do clima,com seus respectivos
valores de temperatura, umidade, altitude e luminosidade. A somatória destes fatores nos leva a
exigência nutricional do indivíduo, que pode ser definida, de acordo com Pomar e Bailleul (1990),
como a quantidade de nutrientes que um animal necessita para otimizar um ou mais fatores de
produção, como o ganho de peso, a conversão alimentar, a deposição de carne magra, etc.
Na tabela 1 observamos as exigências de proteína e energia de matrizes pesadas com 32 e 35
semanas de idade. Observamos que a demanda de energia para a mantença, crescimento, trabalho e
produção é influenciada pela idade da ave. A demanda energética é maior quando a ave se encontra
no pico de postura e vai diminuindo com o aumento da idade e redução da produção de ovos.
Tabela 1: Exigências de Proteína e Energia de Matrizes Pesadas 32 e 35 semanas de idade.
Nutrientes
Manutenção
Crescimento
Trabalho
Produção
TOTAL
32 sem idade
Energia
Proteína
kcal
(g)
330(64,70)
10(47,62)
50(9,80)
1(4,76)
50(9,80)
80(15,68)
10(47,62)
510
21
55 sem idade
Energia
Proteína
kcal
(g)
370(80,43)
11(57,89)
5(1,09)
30(6,52)
55(11,96)
8(42,11)
460
19
Fonte: Leeson; Summers, 1997
Na tabela 2 observamos a variação da ingestão de ração por matrizes pesadas em diferentes
temperaturas ambientes.
Tabela 2: - Ingestão de Ração em Várias Temperaturas – Matriz pesada
Exigência
Manutenção
Crescimento
Produção
TOTAL
18º
140
10
30
180
24º
125
10
30
165
32º
110
10
30
150
Fonte: Leeson; Summers, 1997
4.1.2 Nutrientes
Nutriente, segundo Morrison (1959), é definido como qualquer constituinte do alimento, ou
grupo de constituintes de mesma composição química geral, que auxilia na manutenção e proteção
da vida do animal.
Para a nutrição animal estudaremos mais profundamente a proteína bruta da dieta,
aminoácidos, carboidratos, lípides, minerais e vitaminas.
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Proteínas são definidas como compostos nitrogenados orgânicos complexos,
caracteristicamente com grandes moléculas ou, talvez, nichos de moléculas de alto peso molecular,
presentes em toda célula viva (NUNES, 1998). As proteínas possuem função estrutural nos
músculos, órgãos internos e externos, sistema neural e ossos, além de exercerem a função de
veículos de transporte para gorduras, vitaminas e alguns minerais, pontes de ligação ou receptores
na parede celular, além de clássicas atividades enzimáticas e hormonais (NUNES, 1998).
Os valores da proteína bruta (PB) de um alimento são encontrados através de análise
bromatológica, onde a porcentagem de nitrogênio encontrada na dieta é multiplicada pelo fator
6,25.
As proteínas dos organismos vivos são constituídas por 20 tipos diferentes de aminoácidos,
porém os animais conseguem sintetizar somente de 10 a 12 aminoácidos, devendo receber os
demais dos alimentos ou da simbiose com microrganismos do rúmen. De acordo com Nunes
(1998), aminoácidos essenciais são aqueles que o animal não pode sintetizar de forma alguma, ou
em quantidade adequada ou em velocidade apropriada às suas necessidades fisiológicas e de
produção. Os aminoácidos essenciais variam de acordo com a espécie animal. Os dez aminoácidos
essenciais para os cães, gatos, suínos e aves são a histidina, isoleucina, leucina, arginina, metionina,
fenilalanina, treonina, triptofano, valina e lisina (NUNES, 1998). Os ruminantes são capazes de
sintetizar todos os aminoácidos de que necessitam, devido a sua simbiose com bactérias ruminais,
porém existem indicações bastante seguras de que vacas leiteiras de alta produção respondem
favoravelmente à suplementação de determinados aminoácidos. Os aminoácidos essenciais ainda
geram muita discussão entre os nutricionistas quando o assunto é eqüino, porém para potros em
crescimentos, há resposta favorável à suplementação com lisina.
Nos alimentos, os carboidratos são a fração que menos fornece energia, se comparados com
as proteínas e gorduras, e quando tomados numa base molar. Entretanto, pela proporção
normalmente alta com que participam das dietas, acabam sendo os que mais contribuem
energeticamente na alimentação animal. Os carboidratos são classificados em açúcares
(monosscarídeos e oligossacarídeos) e não açúcares (homopolissacarídeos e heteropolissacarídeos)
(NUNES, 1998).
O amido é um polissacarídeo e serve como deposito temporário de glicose para as plantas e
quando utilizado na alimentação animal sua digestão decorre da combinação da atividade
enzimática da amilase salivar, amilase pancreática, maltase e isomaltase, tendo como produto final a
glicose livre, que é absorvida (NUNES. 1998).
Os lipídios são substâncias orgânicas oleosas ou gordurosas, sendo as gorduras ou
triacilgliceróis os mais abundantes e representam os principais combustíveis dos organismos,
considerados as formas de armazenamento mais importantes da energia química (LEHNINGER,
1990).
Os ácidos graxos são o principal componente dos lípides e possuem como característica
fundamental uma função ácida, de natureza carboxílica e hidrófila e uma cadeia parafínica
hidrófoba. Esta cadeia pode ser saturada (somente ligações simples entre carbonos) ou insaturada
(uma ou mais duplas ligações entre carbonos, respectivamente, mono e polinsaturada), se a cadeia
possuir até 5-6 carbonos são chamados de ácidos graxos voláteis (AGV) (NUNES, 1998). Existem
ácidos graxos que o organismo animal não pode sintetizar e como são indispensáveis devem estar
contidos nos alimentos, esses ácidos graxos são chamados essenciais (AGE). Existem controvérsias
a respeito de quais são os AGE, alguns autores consideram o ácido -linolénico, linoléico e
araquidônico como essenciais, outros fazem uma distinção prática: ácido graxo nutricionalmente
essencial- linoléico e ácido graxo metabolicamente essencial – araquidônico.
Os minerais estão envolvidos em quase todas as vias metabólicas do organismo animal, com
funções importantes na reprodução, no crescimento, no metabolismo energético. Participam de
funções fisiológicas vitais não só para a manutenção da vida, como também para o aumento da
produtividade do animal.
Segundo Maynard e colaboradores (1979) os minerais podem ser classificados, de acordo
com a quantidade presente no corpo animal, como macro ou micro elementos, sendo cálcio, fósforo,
4
magnésio, potássio e sódio macro elementos, enquanto o cobalto, cobre, cromo, estanho, ferro,
flúor, iodo, manganês, molibdênio, níquel, selênio, silício, vanádio e zinco considerados micro
elementos.
Vitaminas são compostos orgânicos necessários em pequenas quantidades ao metabolismo
celular e que por não serem produzidas pelas próprias células (produção endógena limitada) devem
ser obtidas através de dieta balanceada. As quantidades diariamente necessárias são muito pequenas
e não são utilizadas nem como matéria energética nem como alimento plasmático, possuindo ação
catalítica dos processos celulares (ANDRIGUETTO et al., 1988).
As vitaminas são classificadas em hidrossolúveis e lipossolúveis, de acordo com o método
de isolamento. As vitaminas hidrossolúveis podem ser estocadas pelo organismo e sua excressão é
lenta, enquanto as lipossolúveis não são ou são pouco estocadas e possuem excreção rápida através
da urina (NUNES, 1998).
4.1.3 Funções do Metabolismo
Segundo Lehninger (1990) o metabolismo possui quatro funções específicas:
• Obter energia química pela degradação de nutrientes ricos em energia oriundos do meio ambiente;
• Converter as moléculas dos nutrientes em unidades fundamentais (monômeros) precursoras das
macromoléculas celulares;
• Reunir e organizar estas unidades fundamentais em proteínas, ácidos nucléicos e outros
componentes celulares;
• Sintetizar e degradar biomoléculas necessárias às funções especializadas das células.
4.2 Capítulo 2: Definição de energia
A energia não é um nutriente, mas o resultado da oxidação de nutrientes durante o
metabolismo animal (NRC, 1994), sendo entendido como energia a capacidade de realizar trabalho.
Todos os constituintes orgânicos de um alimento, ou seja, as proteínas, os lipídios e os glicídios,
representam uma energia química potencial a ser utilizada pelo organismo animal, enquanto que as
vitaminas, os micro e macro elementos minerais, como o fósforo, representam meios de
viabilização desta energia. Assim, a energia química armazenada em um alimento é liberada pelo
processo oxidativo no organismo, constituindo-se na energia química capaz de atender as demandas
de energia gasta nos processos metabólicos de manutenção e de trabalho e na produção do animais
(ANDRIGUETTO et al., 1988).
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
A apostila elaborada sobre a demanda energética dos animais estará sendo usada como
material de apoio aos alunos e ao professor das disciplinas de Nutrição Animal e Introdução à
Suinocultura e Avicultura dos cursos de Medicina Veterinária e Agronomia, tornando o processo de
aprendizagem facilitado e atingindo o objetivo das disciplinas que é o de despertar o senso crítico
pelo discente. O restante do material didático poderá ser acessado brevemente na página da
disciplina de nutrição animal na home page da Faculdade de Medicina Veterinária da Universidade
Federal de Uberlândia – FAMEV/UFU.
6. AGRADECIMENTOS
Agradecemos à Pró-Reitoria de Graduação (PRGRA) da Universidade Federal de
Uberlândia (UFU) por fomentar este projeto, voltado diretamente para o ensino, por meio do
Projeto Institucional de Bolsas do Ensino de Graduação (PIBEG).
7. REFERÊNCIAS
5
Andriguettto, J.M., 1988, “Nutrição Animal”, v. 1, 4. ed., São Paulo: Nobel. 397 p.
Andriguetto, J.M. ; Perly, L.; Minardi, I. et al. 1986 “Nutrição Animal: As bases e os
fundamentos da nutrição animal. Os alimentos”, 4.ed. São Paulo: Nobel. 395p.
Lehninger, A. L., 1990, “Princípios da bioquímica”, São Paulo: Sarvier, 1990. 725p. Traduzido por
Lodi, W. R.; Simões, A. A.
Lesson, S.; Summers, J. D., 1997, “Commercial poultry nutrition”, 2 ed. Guelph:University Books.
355p.
Maynard, L. A.; Loosli, J. K.; Hintz, H. F.; Warner, R. G., 1979, “Animal Nutrition” 7th ed.
London:McGraw-Hill Book Company. 602 p.
Morrison, F. B., 1959, “Feeds and feeding”, 22ed. Clinton: Morrison Publ.
National Research Council – NRC, 1994, “Nutrient requirements of poultry”. 9.ed. Washington,
D.C.: National Academy of Sciences. 155p.
Nunes, I. J., 1998, “Nutrição Animal Básica”, 2. ed. Belo Horizonte: FEP-MVZ Editora. 387p.: il.
Pomar, C.; Bailleul, P. J. D., 1999, Determinación de las necesidades nutricionales de los cerdos de
engorde: límites de los métodos actuales, “Fundación Española para el Desarrollo de la Nutrición
Animal”, Madrid, p. 253 - 276.
Regina, R.; Solferini, O., 2002, Produção de cultivares de ingredientes de alto valor nutricional:
características e benefícios. In: Simpósio sobre Ingredientes na Alimentação Animal, 2., 2002,
Uberlândia. “Anais...” editado por Colégio Brasileiro de Nutrição Animal, p. 105-116.
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