Importância da nutrição e evolução do uso de alimentos

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Evolução da nutrição e do uso de alimentos e nutrientes
EVOLUÇÃO DA NUTRIÇÃO E DO USO DE ALIMENTOS E NUTRIENTES
1.1 HISTÓRICO
Nestes últimos anos, a eficiência da produção dos rebanhos foi decididamente aumentada, devido às novas
descobertas realizadas no campo da alimentação e da nutrição dos animais. Foram o importantes essas
descobertas que revolucionaram muitos conhecimentos e teorias do passado. Rações que eram consideradas
ideais há alguns anos podem agora ser radicalmente melhoradas pela aplicação dos resultados delas.
A nutrição teve seu início como uma arte, cujos fundamentos foram uma mescla de instintos, hábitos,
experiências, conjecturas e folclores. Define-se como instinto os atributos congênitos, que não são hábitos e
que levam o animal a atuar de uma forma determinada, sem prévia experiência. Segundo a teoria de Darwin,
alguns instintos foramdesaparecendo devido a uma menor utilização. Outros foram sendo fixados
porhereditariedade e outros ainda foram mudados por dispositivo genético, permitindo aos animais a se
adaptarem às condições do meio. A fome é um instinto que nasce com o animal e permite a ele distinguir o
comestível do não comestível. A nutrição vai ensiná-lo a separar o que deve e pode usar.
Para atender às necessidades alimentares do homem, houve necessidade de domesticar e criar os animais,
atualmente em grande parte em confinamento, gerando problemas de nutrição. Esses fatos, aliados à
produtividade objetivada pelos criadores, representaram um estresse para os animais, fazendo com que as
exigências nutritivas fossem revisadas pelos pesquisadores e, a partir daí, a nutrição deixou de ser apenas uma
arte para se transformar numa ciência.
Isso começou com os químicos estudando a composição dos alimentos, os quais eram formados de entidades
químicas com características nutritivas, denominadas nutrientes. Os alimentos não são completos em
nutrientes e estes, na maioria dos alimentos, não estão balanceados. Isto conduziu à conclusão de que seria
recomendável a mistura de alimentos para balancear adequadamente os nutrientes. Em seguida, os
fisiologistas começaram a se interessar pelo conhecimento de como funciona a máquina biológica. O
desenvolvimento dessa área de conhecimento permitiu estabelecer as necessidades do organismo em
nutrientes. Funções como digestão, trabalho muscular, reprodução e lactação passaram a ser bem
interpretadas, levando ao estabelecimento de relações como dieta-saúde e dieta-produção animal.
Posteriormente, foi observado que as reações são catalizadas por enzimas e o seu controle é endócrino, o que
trouxe apoio para os enzimologistas e endocrinologistas. Os estudos para estabelecer a digestão dos carnívoros
e herbívoros mostraram que a fibra é digerida pelos microorganismos, tornando importante o papel do
bacteriologista. Animais de uma mesma categoria, recebendo um dado alimento, apresentavam respostas
diferentes na produção, o que foi explicado mais tarde pelos geneticistas. Ao mesmo tempo, surgiram dúvidas
quanto à interpretação e à quantificação das diferenças no desempenho de animais semelhantes que recebem
a mesma dieta, que foram explicadas pelos estatísticos com o uso da matemática.
A nutrição como ciência se baseia em várias disciplinas e qualquer técnico que tiver bom conhecimento de uma
delas, aliado ao conhecimento geral das outras, poderá ser um bom nutricionista. Observe-se que o interesse
do nutricionista não é nos alimentos e sim nos nutrientes que constituem o alimento. A Figura 1.1 mostra a
área ocupada pela nutrição dentro das principais disciplinas.
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Área ocupada pela nutrição animal:
ZOOTECNIA
FIGURA 1.1 Espaço ocupado pela nutrição dentro de cada disciplina conforme suas necessidades.
1.2 EVOLUÇÃO DO USO DE ALIMENTOS E NUTRIENTES
A evolução do uso de alimentos para as principais espécies de valor econômico pode ser vista no Quadro 1.1
Observa-se que em 1900, era dada uma melhor alimentação para os animais monogástricos, havendo também
uma certa preocupação com o bovino de leite, pois este proporcionava resposta imediata para o criador. O
bovino de corte recebeu alimentação mais pobre e o estudo de sua nutrição evoluiu mais lentamente.
Em uma série de experimentos realizados e publicados em 1969, a Universidade de Purdue (USA) demonstrou
os resultados dos progressos obtidos na nutrição animal naqueles últimos 50 anos, alguns dos quais serão
vistos a seguir:
QUADRO 1.1 Evolução do uso de alimentos para bovinos, suínos e aves.
Observa-se que quando foi comparada a ração recomendada em 1908 com a de 1958, esta produziu um ganho
de peso 42% maior que aquela, com reduções de 30% na conversão alimentar e de 33% no custo por kg de
ganho.
Dentre vários pontos fundamentais no progresso obtido nos últimos anos, destacam-se três:
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• identificação e determinação dos requerimentos de minerais, vitaminas e aminoácidos essenciais;
utilização de promotores de crescimento e enzimas nas rações;
• reconhecimento da importância do equilíbrio entre o nível de energia e os demais nutrientes da dieta;
• relacionamento do custo da alimentação para produção de 1 quilo de carne.
Junto com o melhoramento e a sanidade, a nutrição constitui o sustentáculo mais importante da produção
animal e o principal responsável pelo sucesso dessa exploração. Atualmente, as pesquisas são dirigidas para
determinar requerimentos nutricionais em níveis mais econômicos e procurar alimentos alternativos, de moda
a alimentar os animais e produzir a custos economicamente viáveis.
Embora a nutrição animal seja considerada uma das ciências mais desenvolvidas no campo da zootecnia, ainda
existem muitos fatores de produção para serem pesquisados. Segundo Scott et al., muitos nutrientes
requeridos pelos frangos de corte já foram isolados e identificados, mas ainda existem fatores de crescimento
não identificados. Segundo eles, os solúveis secos de destilarias, o soro em pó de leite, a levedura seca de
cerveja, a farinha de miscélia de antibiótico, outros solúveis de fermentação e certos alimentos naturais têm
sido mencionados como boas fontes de fatores de crescimento não identificados.
Com o aumento da comercialização dos produtos animais, procuraram-se novas abordagens que atendessem
os padrões de qualidade exigidos pelos países importadores. Dentre as diversas ferramentas de gestão de
segurança alimentar pode-se citar o sistema APPCC.
O sistema Análise de Perigos e Pontos Críticos de Controle (APPCC - HACCP) relaciona-se completamente com a
produção de alimentos inócuos e procura identificar os perigos relacionados à inocuidade para o consumidor
que podem ocorrer em uma linha de produção, estabelecendo os processos de controle.
Os perigos são classificados de acordo com sua natureza e podem ser biológicos, químicos ou físicos.
Perigos biológicos: bactérias, vírus e parasitas patogênicos e toxinas microbianas.
Perigos químicos: pesticidas, herbicidas, contaminantes tóxicos inorgânicos, antibióticos, promotores de
crescimento, aditivos alimentares tóxicos, lubrificantes, tintas, desinfetantes, toxinas naturais.
Perigos físicos: fragmentos de vidro, metal e madeira ou outros objetos que possam causar dano físico
ao consumidor (feridas na boca, dentes quebrados ou outro tipo de lesão que necessite de intervenção
médica para retirar o agente do organismo do consumidor).
Assim, a “Análise de Perigos” é a designação atualmente empregada para a atividade de pesquisa que se
destina a revelar, por meio do exame de matérias-primas, processos, práticas, pessoal, produtos,
equipamentos e instalações, a presença propriamente dita ou a possibilidade de ocorrência (ou presença) de
perigos. O Ponto Críticos significa todos os locais ou situações onde podem estar presentes os perigos, ou uma
série destes (contaminação, sobrevivência e reprodução de microrganismos; contaminação e/ou presença de
substâncias tóxicas). Assim o Controle dos Pontos Críticos determina uma operação (prática, procedimento ou
processo) ou um passo na operação, na qual uma medida do controle preventivo poderia ser exercida para
eliminar ou minimizar o risco (ex. Controle do binômio tempo X temperatura de um pasteurizador).
Glossário
Alimento: é toda a matéria susceptível de ser transformada e aproveitada pelos animais, sustentandolhe a vida, a saúde e a produção. São constituídos de elementos chamados nutrientes ou princípios
nutritivos que exercem um papel particular no organismo.
Nutriente: é o componente do alimento, representando uma entidade química, que entra no
metabolismo celular e concorre para manutenção da vida.
Alimentação: estuda a composição dos alimentos e os padrões de exigência nutritiva, no sentido de
alimentar os animais econômica e nutritivamente. Pode também referir-se à ingestão ou a
administração de alimento.
Nutrição: é a associação dos processos físicos, químicos e biológicos pelos quais o animal assimila o
alimento, forma e recupera os tecidos. Em outras palavras, é a utilização adequada dos princípios
nutritivos para satisfação das necessidades animais.
Ração: é a quantidade total de alimento fornecido e consumido por um animal num período de 24
horas.
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Dieta: a dieta indica os componentes de uma ração, ou seja, é o ingrediente alimentício ou mistura de
ingredientes, incluindo água, a qual é ingerida pelos animais.
Ração balanceada: é uma mistura de alimentos convenientemente equilibrada para fornecer todos os
nutrientes exigidos pelos animais.
Ingredientes: componente de qualquer combinação ou mistura que constitui um alimento.
NDT: nutrientes digestíveis totais.
Alimento concentrado: alimento que contém um teor de fibras menor que 18% e rico em energia
e/ou proteína.
Alimento volumoso: alimento com baixa concentração em nutrientes, tendo mais de 18% de fibras.
Aditivo: substância não nutritiva adicionada aos alimentos para melhorar suas propriedades ou seu
aproveitamento.
Conversão alimentar: capacidade de um alimento se converter em uma unidade de produto animal.
Eficiência alimentar: quantidade de produto animal obtida por uma quantidade unitária de alimento.
Fórmula: seleção quantitativa dos componentes de uma raçao ou de um suplemento.
Deficiência nutritiva: inexistência ou insuficiência de um nutriente essencial.
Carência: quadro sintomatico apresentado pelo animal como conseqüência de deficiência nutritiva.
Exigência nutritiva: quantidade de cada nutriente, requerida por determinada espécie e categoria de
animal, para sua boa manutenção, produção e reprodução eficientes.
NRC: sistema de exigencia nutritiva elaborada pela Academia Nacional de Ciências e Conselho
Nacional de Pesquisa dos E.U.A.
Digestibilidade: proporção de um alimento que é digerido por uma determinada espécie animal.
MEDIDAS DO VALOR NUTRITIVO DOS ALIMENTOS
A alimentação atual já não se restringe ao uso de alimentos naturais que, cada vez mais vêm sendo
substituídos por resíduos ou subprodutos das indústrias, havendo necessidade de conhecer os seus valores
nutritivos.
A análise dos alimentos é um dos principais pontos a serem observados na nutrição animal. O objetivo principal
da análise é conhecer a composição química, além de verificar a identidade e pureza, sejam elas de natureza
orgânica ou inorgânica. Permite ainda ao nutricionista o conhecimento das propriedades gerais (aspecto,
aroma, sabor, alterações, estrutura microscópica) e, ainda, a determinação do teor das substâncias nutritivas,
por intermédio das análises aproximativas. Além da análise aproximativa de um alimento, o nutricionista
deseja conhecer também sua digestibilidade, isto é, a parte do alimento que estaria disponível para o animal.
Uma determinada substância pode ser alimento para um animal ou para uma dada espécie, mas pode deixar
de ser alimento para um outro animal ou outra espécie.
Ressalta-se nesta definição o fator fundamental: “O valor nutritivo de um alimento determinado não é uma
característica imutável em si, ela depende da composição da ração, quer dizer, dos outros alimentos que a
constituem”.
Assim, o conceito de alimento é muito amplo, pois engloba todas as substâncias que podem ser incluídas nas
dietas dos animais por conterem nutrientes. Estas substâncias compreendem não somente os produtos
vegetais e animais e seus subprodutos, mas também substâncias nutritivas puras, quimicamente sintetizadas
ou produzidas por processos outros, como, por exemplo, as fermentações microbianas.
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O conceito acima estabelecido implica necessariamente outros aspectos: a substância considerada como
alimento não pode portar substâncias tóxicas. Neste particular veremos, na continuidade, que sob o aspecto da
toxicidade devemos considerar a toxicidade por espécie, pois a substância que é tóxica para uma determinada
espécie pode não produzir efeitos negativos para outra espécie. Devemos considerar também a possibilidade
de inativar o tóxico, o que, evidentemente, depende da resposta econômica à solução do problema. Outro
aspecto a considerar em um alimento é a sua apetibilidade ou palatabilidade, ou seja, o seu grau de aceitação
pelo animal. Também neste particular existem hoje substâncias cuja única função é tornar aceitável pelo
animal alimentos que, no estado natural, seriam rejeitados, contribuindo assim para ampliar o campo dos
alimentos.
Afora os aspectos já mencionados, o valor de uma substância tida como alimento é baseado em seu teor de
nutrientes. Merrison define nutriente como o constituente, ou grupo de constituentes dos alimentos, de igual
composição química geral que ajuda a manter a vida animal. É importante considerar como se encontram os
nutrientes no alimento, seus fatores de flutuação e aqueles que maior interesse representam para a nutrição
animal. Submetendo-se um alimento a 105°C em uma estufa até peso constante, vamos verificar que a
quantidade inicial diminui em seu peso e volume. A esta temperatura a perda sofrida pelo alimento foi seu teor
em água. Assim, em uma primeira divisão podemos dizer que os alimentos são constituídos por água (umidade)
e matéria seca. Agora, submetendo a matéria seca (M.S.) a 650°C, vamos verificar que parte do alimento se
queima e se volatiliza, restando um resíduo que é chamado de resíduo mineral ou cinzas. A parte que entra em
combustão é a matéria orgânica do alimento e a cinza seu conteúdo mineral. Entendemos, assim, que um
alimento, além de certo teor em água, possui constituintes orgânicos e minerais, estes dois últimos contidos na
chamada matéria seca do alimento. É importante enfatizar, desde já, que todo o equilíbrio nutricional de uma
ração é feito com base em nutrientes referidos à matéria seca da mesma. Obviamente, nestes dois grandes
grupos estão contidos os nutrientes orgânicos e os minerais e ambos estão contidos na matéria seca dos
alimentos. O teor em água dos alimentos e consequentemente sua matéria seca podem variar de 5 a 95%,
variando, portanto, seu conteúdo em nutrientes. O valor nutritivo de um alimento depende, assim, em
princípio, do seu teor em matéria seca.
Interessa-nos conhecer a composição química dos alimentos para melhor avaliá-los em seu potencial em
nutrientes. Posteriormente a avaliação se seguirá sob o aspecto biológico, isto é, do ponto de vista de sua
utilização pelo animal, como sejam: a digestibilidade, a absorção e o metabolismo intermediário, bem como a
inter-relação entre nutrientes.
Continuando o estudo dos componentes químicos dos alimentos e fracionando as duas subdivisões do
esquema acima, vamos verificar que, na matéria orgânica dos alimentos, encontramos quatro grupos de
substâncias diferenciadas por suas propriedades químicas, físico-químicas e biológicas que são: os glicídios ou
carboidratos, os lipídios, as proteínas e as vitaminas. Na matéria mineral, por sua vez, encontram-se todos os
elementos minerais conhecidos, mas em quantidade e formas variáveis. Certos minerais estão presentes na
forma de traços (oligoelementos minerais, microelementos minerais, ou minerais traços) sob forma mal
definida e, algumas vezes, em estado livre. Outros minerais existem em quantidades significativas, constituindo
os chamados macroelementos minerais, que podem ser encontrados em estado sólido cristalizado, ou em
solução no meio celular ou nos líquidos intersticiais e circulantes, ora em estado ionizado, ora não ionizados.
Outros, enfim, encontram-se combinados com a matéria orgânica perdendo, assim, temporariamente, suas
características de matéria mineral. Quimicamente, entretanto, vamos considerá-los somente como minerais
propriamente ditos, e dividi-los em grupos: os macroelementos e os microelementos minerais. Ao primeiro
grupo pertencem o sódio, o fósforo, o cálcio, o cloro, o potássio, o magnésio, o enxofre, etc., e ao segundo
grupo o ferro, o iodo, o cobre, o flúor, o manganês, o zinco, o cobalto, o selênio, o molibdênio, etc.
Ampliando o esquema de composição química dos alimentos, teremos, portanto:
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2.1 O VALOR NUTRITIVO DOS ALIMENTOS
O conjunto de propriedades apresentadas por um alimento relaciona-se
relaciona
diretamente com a qualidade dos
constituintess químicos presentes no mesmo. Nos alimentos, de modo geral: os constituintes químicos podem
ser agrupados em duas categorias, conforme mostra o Quadro 2.1 a seguir.
Esses constituintes são responsáveis pelas características nutritivas e/ou sensoriais dos alimentos atuando de
modo diverso como pode
de ser visualizado no Quadro 2.2.
.2 Atuação dos compostos químicos nas características nutritivas e sensoriais dos alimentos.
QUADRO 2.2
Algumas substâncias são chamadas
chamadas “acessórios” e são importantes na organização dos sistemas biológicos,
conforme mostra o Quadro 2.3.
QUADRO 2.3
.3 Substâncias acessórios dos alimentos
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ÁGUA
3.1 INTRODUÇÃO
A água é a fonte da matéria viva e o constituinte mais abundante dos seres vivos. Compreende 60% a 75% do
organismo dos mamíferos adultos e 90% nos invertebrados marinhos. Seu teor varia pouco com a espécie; a
variação maior ocorre no indivíduo em função da idade, indo, por exemplo, de 85% em um embrião de
bovinos, baixando até 60% no bovino adulto. Um animal adulto pode perder quase toda sua gordura, cerca da
metade da proteína do corpo, mas não pode perder 1/10 da água, porque sucumbe. Daí a água passou a ser
encarada como um alimento com funções específicas.
3.2 PROPRIEDADES E FUNÇÕES
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É um constituinte ativo e estrutural e não meramente um solvente das substâncias presentes no corpo.
É o componente corporal com maior taxa de reciclagem;
Compreende cerca de 70% da carcaça desengordurada dos animais adultos, variando pouco dos
mamíferos.
Veículo dos nutrientes na digestão, absorção, transporte para as células e excreção.
É o dispersante ideal, devido ao seu poder ionizante, o que facilita as reações tissulares.
Por causa do seu alto calor específico, é capaz de absorver o calor produzido nas reações, dissipando-as
para a pele, pulmões e luz intestinal.
O calor latente de evaporação (540 cal/g) exerce importante papel na regulação da temperatura
corporal.
A alta tensão superficial auxilia na coesão das células e a manutenção das articulações.
É o material com maior constante dielétrica (80) e é razão de ser a água um solvente universal.
Na solubilização, há formação de hidratos, o que facilita as reações químicas por dispor os íons em
contato mais íntimo uns com os outros.
As propriedades de solvente, dispersante e dielétrica são ajudadas pela baixa viscosidade - menor que
qualquer outro líquido comum, o que permite a sua passagem, e a das substâncias nela dissolvidas,
pelos mais finos capilares do organismo, sem muito atrito e, portanto, baixa exigência do coração.
As reações enzimáticas que ocorrem na digestão e metabolismo, em grande parte, implicam em adição
(hidrólise) ou de subtração de moléculas de água ao substrato.
Secreção de hormônios, enzimas e outras substâncias bioquímicas.
Manutenção da pressão osmótica intracelular.
Equilíbrio ácido-básico: homeostase orgânica.
É constituinte principal de líquidos orgânicos particulares (fluidos): sinovial, cerebroespinhal, auricular,
intraocular e amniótico, onde exerce ação lubrificante e de proteção.
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3.3 FONTES DE ÁGUA
A. Água livre - bebida como tal
B. Água presa ou coloidal - contida nos alimentos
C. Água metabólica - refere-se à água formada durante o processo de oxidação dos H2 contidos nas
proteínas, carboidratos e gorduras em nível de metabolismo orgânico. As gorduras produzem maior
quantidade de água metabólica do que os carboidratos e proteínas. No entanto, os carboidratos
produzem maiores quantidades de água metabólica por Kcal de energia metabolizável (EM) produzida.
Neste caso, em condições de privação de água, seria indicada a ingestão de carboidratos. Animais que
hibernam metabolizam gorduras e carboidratos de reserva para o fornecimento de energia, e isto
produz suficiente água metabólica para a sua mantença.
= Água formada no metabolismo
Ex: (180 g) C6H1206 + 6 02 → 6 CO2 + (108 g) 6 H20
® Rendimento - em geral de 10 a 14 g/100 cal
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Glicose → 60 %
Proteínas → 42 %
Gorduras → 100 %
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3.4 ABSORÇÃO DE ÁGUA
É feita principalmente pelo intestino delgado, sendo precedida pelo estabelecimento de um relativo equilíbrio
osmótico.
A velocidade em que as substâncias absorvidas na água atravessam o intestino depende do grau de
difusibilidade dessas substâncias.
No aparelho digestivo, as glândulas salivares e os tecidos glandulares do estômago e intestino secretam
apreciáveis quantidades de soluções isotônicas e, assim, aumentam o conteúdo de água. Estas soluções são, na
maior parte, reabsorvidas nos processos digestivos. Tal absorção pode alcançar 3 a 10 litros por dia. A maior
parte da água é absorvida na porção proximal do túbulo renal, denominada reabsorção obrigatória. Na parte
distal e no tubo coletor é reabsorvido o restante de água sob a ação do hormônio antidiurético (vasopresina),
elaborado pelo núcleo supra-ótico do hipotálamo; é a reabsorção facultativa.
3.5 PERDA DE ÁGUA
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Fezes: varia com a espécie (150 - 200mL/dia). Em bovinos, chega a 80% das fezes. É crítica nas
diarréias.
Urina: varia com a espécie (1.000 — 1.500 mL/dia).
Pulmões: o ar expelido é saturado (300 - 700 mL/dia).
Pele: através das glândulas sudoríparas (100 a 500 mL/dia).
Produtos animais: Ex.: leite, ovos, etc.
3.6 EFEITOS DA RESTRIÇÃO DE ÁGUA
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Aumento da pulsação
Elevação da temperatura retal
Entorpecimento e formigamento dos dedos dos pés
Aumento da freqüência respiratória
Aumento da viscosidade e redução do volume do sangue
Efeitos práticos
Redução no consumo de alimentos e metabolismo
Redução de 50% no consumo ad libitum
3.7 FATORES QUE AFETAM A NECESSIDADE DE ÁGUA
3.7.1 Tipo de dieta
O tipo de dieta afeta as necessidades de água, conforme segue:
alimentos gordurosos → maior exigência
alimentos protéicos → média exigência
alimentos ricos em carboidratos → menor exigência.
3.7.2 Espécie animal
Os mamíferos eliminam o nitrogênio na forma de uréia que, sendo tóxica para o próprio organismo, precisa ser
bem diluída, aumentando as necessidades de água.
As aves têm necessidades de água menores do que os mamíferos, porque o nitrogênio é eliminado na forma de
ácido úrico.
3.7.3 Temperatura ambiente
A necessidade de água aumenta com a elevação da temperatura e é mais acentuada quando a umidade
relativa do ar é baixa.
3.7.4 Ingestão de proteínas
A ingestão de proteínas aumenta as necessidades de água, para poder eliminar os excessos de nitrogênio.
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3.7.5 Ingestão de sal comum e minerais
O consumo é aumentado com a ingestão de sal comum e também de minerais.
3.7.6 Ingestão de matéria seca
A ingestão de água depende do teor de matéria seca do alimento. De modo geral, o consumo de água chega a
2,5 vezes o consumo de matéria seca.
3.7.7 Idade do animal
Animais mais jovens têm taxa de renovação de água mais rápida e necessitam de quantidades maiores do que
os adultos.
3.7.8 Atividade muscular
A atividade muscular produz grandes quantidades de calor, que precisam ser eliminadas para manter a
temperatura corporal, evitando-se o colapso.
3.7.9 Produtos animais
Os produtos como leite e ovos têm uma percentagem muito elevada de água. No leite esse teor está ao redor
de 80% a 85%.
3.7.10 Velocidade de crescimento
As necessidades de água variam com a velocidade de crescimento do animal. Rações que produzem
crescimento rápido naturalmente precisarão de maior quantidade de água.