O que é proteína metabolizável e quais os componentes dela no caso dos ruminantes?

Proteína solúvel e proteína degradável no rúmen são dois conceitos importantes em nutrição de vacas leiteiras e que serão abordados nesse artigo.

Índice Show

O que achou do nosso artigo?
O que é proteína Metabolizavel ruminantes?
O que é proteína metabolizável?
Quais componentes da proteína metabolizável?
Como ocorre o metabolismo da proteína em ruminantes?

O balanceamento proteico em ruminantes deve considerar a disponibilidade de nitrogênio para os microorganismos do rúmen. A proporção da proteína bruta dietética que é degradável no rúmen depende da fonte de proteína utilizada.

Forrageiras com alto conteúdo proteico e ensiladas, por exemplo, têm alta proporção da proteína em forma degradável enquanto farinhas de origem animal são consideradas fontes de proteína não-degradável. Fontes de proteína não-degradável fornecem aminoácidos pós-ruminalmente, dai o termo "bypass" ou proteína sobrepassante.

A proteína metabolizável (PM), aquela absorvida no intestino e cujos aminoácidos estão disponíveis para o animal, é composta pela proteína microbiana sintetizada no rúmen, pela proteína alimentar sobrepassante e por muito pouca proteína de origem endógena. A proteína quantitativamente mais importante para o ruminante é a microbiana, também de alto valor biológico.

Quando a taxa de fermentação de carboidratos excede a taxa de degradação da proteína pode ocorrer redução na produção de proteína microbiana. Maximizar a síntese de proteína microbiana no rúmen requer equilíbrio entre a energia oriunda de carboidratos e o nitrogênio disponível para os microorganismos, dai a importância de conhecer a degradabilidade da proteína nos alimentos.

A meta em nutrição é fornecer quantidades adequadas de proteína degradável no rúmen para eficiência ótima dos microorganismos e, ao mesmo tempo, obter a produtividade animal desejada com a mínima quantidade de proteína bruta dietética. A resposta produtiva à suplementação proteica pode ocorrer por melhoria no perfil de aminoácidos da proteína metabolizável ou reduzindo o excesso de nitrogênio da dieta.

Quando a taxa de degradação da proteína excede a taxa de fermentação de carboidratos ocorre perda de nitrogênio como amônia. Maior absorção de amônia do rúmen aumenta o custo energético de excreção metabólica do excesso de nitrogênio, potencialmente capaz de aumentar a magnitude do balanço energético negativo no início da lactação.

Excesso de N-uréico no sangue também pode ter efeito tóxico sobre o espermatozóide, o óvulo ou os embriões, além de reduzir o pH uterino, a produção de prostaglandina e a concentração plasmática de progesterona (Butler. J. Dairy Sci. 81: 2433, 1998). Excesso de nitrogênio degradável no rúmen pode afetar negativamente a eficiência reprodutiva de vacas leiteiras.

A mensuração laboratorial da degradabilidade protéica nos alimentos tem utilidade prática. Esta seria uma alternativa ao uso de valores de degradabilidade tabulados em listas de composição de alimentos, a metodologia corriqueira. Uma alternativa para a obtenção do valor de degradabilidade em alimentos protéicos de uso prático seria a mensuração da solubilidade da proteína em algum solvente.

O solvente mais comumente utilizado tem sido o tampão borato-fosfato, popular porque é utilizado para determinar as frações protéicas A e B1 no modelo nutricional de Cornell (Sniffen et al. J. Anim. Sci. 70: 3562, 1992).

Alguns nutricionistas têm sido atraídos pela tentativa de utilização de valores de solubilidade proteica para estimar a degradabilidade da proteína no rúmen. Entretando, as limitações desta prática precisam ser compreendidas, solubilidade não é um estimador perfeito de degradabilidade. A correlação entre solubilidade e degradação ruminal in vivo da proteína foi de apenas 0,26 para 34 dietas contendo várias fontes de nitrogênio (Stern & Satter. J. Anim. Sci. 58: 714, 1984).

Toda proteína solúvel não é igualmente susceptível à degradação por enzimas ruminais. Solubilidade também não é pré-requisito para degradação, existe proteína insolúvel que é degradada no rúmen. A proteína solúvel também pode ter maior taxa de passagem pelo rúmen que a proteína insolúvel e, portanto, pode deixar o rúmen intacta. Isto ocorre pela maior possibilidade de associação da proteína solúvel à fase fluída da digesta ruminal.

Apesar das imperfeições da técnica de solubilidade, esta pode ter valor para avaliar diferentes partidas de um mesmo alimento. Entretanto, os modelos nutricionais vigentes adotaram a degradabilidade como critério para formulação de dietas. Não existem diretrizes seguras para recomendar valores dietéticos de solubilidade proteica compatíveis com o desempenho ótimo de vacas leiteiras.

As proteínas são formadas por polímeros de aminoácidos (AA) compostos por carbonos, hidrogênio e oxigênio, além de enxofre e nitrogênio. Este último, presente nas forragens entre 10 e 30% na forma de nitrogênio não protéico.

A proteína bruta (PB) contida nos alimentos dos ruminantes é composta por uma fração não degradável no rúmen (PNDR) e outra degradável no rúmen (PDR). É degradada em peptídeos, AA e amônia, através da ação de enzimas secretadas pelos microrganismos ruminais, que utilizam esses três compostos nitrogenados para a síntese de proteína microbiana e multiplicação celular. Quando a velocidade de degradação ruminal da proteína excede a velocidade de utilização dos compostos nitrogenados para a síntese microbiana, ocorre excesso de amônia no rúmen, que atravessa a parede ruminal, chega ao fígado onde é convertida em ureia e pode ser excretada via urina ou reciclada de volta para o rúmen.

Diversos fatores afetam a extensão da degradação da PB no rúmen. Dentre eles é possível citar a relação entre nitrogênio não proteico (NNP) e proteína verdadeira, tempo de retenção do alimento no rúmen, pH ruminal e processamento do alimento. O NNP é rapidamente degradado no rúmen. Já a fração PDR é degradada mais lentamente. O processamento de grãos ou de seus subprodutos com altas temperaturas (tostagem, peletização, extrusão, floculação, etc), normalmente diminui a degradabilidade da PB devido à formação de complexos entre a proteína e carboidratos (reação de Maillard) ou aumento na presença de pontes de dissulfeto. Esta técnica tem sido usada pela indústria de alimentação animal com o objetivo de diminuir a degradabilidade ruminal da proteína e reduzir as perdas na forma de amônia. A taxa de passagem do alimento pelo rúmen e o pH ruminal, também afetam a degradabilidade da PB. O acréscimo da taxa de passagem, causado pelo aumento no consumo de matéria seca ou pelo processamento do alimento, diminui o tempo de retenção no rúmen, podendo aumentar o teor de PNDR. O pH ruminal pode alterar a solubilidade da PB assim como afetar a digestão ruminal da fibra e interferir no acesso microbiano à molécula de proteína.

A proteína metabolizável (PM) no intestino dos ruminantes é representada pelo total de AA provenientes da digestão intestinal da proteína microbiana produzida no rúmen, da PNDR de origem alimentar e da proteína endógena. A proteína microbiana é normalmente a principal fonte de PM para ruminantes. Representa entre 45 e 55% da PM no intestino de vacas leiteiras de alta produção e mais de 65% da PM em bovinos mantidos exclusivamente em pastagens. No tocante à nutrição proteica, a exigência metabólica do ruminante não é por PB, NNP, PDR ou PNDR, mas sim por AA. Os AA devem estar disponíveis para o metabolismo dos tecidos em quantidades e proporções adequadas para eficiência máxima. Sendo assim, o valor nutricional da proteína metabolizável para ruminantes depende principalmente do seu perfil em aminoácidos essenciais (AAE).

[INSERT_ELEMENTOR id=”719″]

A superioridade da proteína microbiana em relação às principais fontes proteicas disponíveis comercialmente é marcante, pois se mostra equilibrada na maioria dos AAE em relação à proteína do leite ou do tecido muscular. Além disso, apresenta um perfil excelente nos dois AAE mais limitantes para a produção de leite, a lisina e a metionina. Com isso deve-se otimizar a síntese de proteína microbiana no rúmen, o que representa uso eficiente da PDR, menor perda de amônia ruminal e menor excreção de ureia, menor necessidade de PNDR na ração e maior fluxo de proteína metabolizável com melhor perfil de AAE para o intestino.
As células microbianas contêm em sua composição, principalmente proteínas, mas também carboidratos, lipídeos, minerais e vitaminas. Estes nutrientes são necessários no meio ruminal para que a população microbiana possa se multiplicar, pois necessitam de energia, utilizando basicamente carboidratos (CHO). Nenhuma espécie de microrganismo ruminal é capaz de utilizar gordura como fonte energética. Quanto mais degradável a fonte de carboidrato se mostrar no rúmen, mais energia será disponibilizada para o crescimento microbiano. O teor de PB, de PDR e a qualidade da PDR podem afetar o crescimento microbiano, já que as principais fontes de N para os microrganismos do rúmen são amônia, aminoácidos e peptídeos. As bactérias fermentadoras de carboidratos fibrosos (CF) requerem amônia como fonte de N, enquanto as fermentadoras de carboidratos não fibrosos (CNF) têm maior exigência por aminoácidos e peptídeos. A degradabilidade das fontes proteicas pode afetar a disponibilidade ruminal de amônia, aminoácidos e peptídeos para a síntese microbiana.

As fontes de proteína que chegam ao intestino dos ruminantes são a proteína microbiana, a PNDR e a proteína endógena. A mistura de AA provenientes da digestão dessas fontes é denominada proteína metabolizável (PM). O processo de digestão da proteína no abomaso e intestino dos ruminantes é muito parecido com o processo em não ruminantes, exceto pela neutralização lenta da acidez da digestão duodenal. A digestão da proteína que deixa o rúmen tem início com a ação da pepsina no abomaso, ação prolongada no duodeno, pela neutralização lenta da digestão nesse compartimento. Entretanto, a maior parte da digestão ocorre no jejuno médio e no íleo médio. No jejuno médio as enzimas tripsina, quimotripsina e carboxipetidases secretadas pelo pâncreas, apresentam atividade máxima. No íleo médio ocorre o pico da atividade das aminopeptidases e dipeptidases secretadas pelo intestino. A pepsina age sobre as moléculas de proteínas e produz peptídeos no geral. Tripsina e quimotripsina agem sobre proteínas e peptídeos e produzem polipeptídeos e dipeptídeos. Carboxipeptidases agem sobre polipeptídeos e produzem pequenos peptídeos e AA livres. As aminopeptidases agem sobre polipeptídeos e produzem pequenos peptídeos e AA livres, enquanto as dipeptidases transformam dipeptídeos em AA livres.

O que achou do nosso artigo?

Deixe seu comentário! Queremos saber o que estão achando dos nossos artigos, seu feedback é importante para nós! E se nossos artigos estão te ajudando, conte para nós aqui do lado, nos depoimentos.

O Centro de Treinamento de Recursos Humanos foi criado pelo Departamento de Zootecnia da ESALQ/USP em 1997, com a participação das empresas Itambé, Nestlé, Parmalat, Paulista e Tetrapak sendo sua coordenação de responsabilidade do Departamento de Zootecnia com apoio da Fundação de Estudos Agrários Luiz de Queiroz – FEALQ.

O que é proteína Metabolizavel ruminantes?

O que é proteína metabolizável?

Proteína metabolizável pode ser definida como o total de aminoácidos absorvíveis no intestino delgado, provenientes da digestão intestinal da proteína microbiana e da proteína não degradável no rúmen (NRC, 1996).

Quais componentes da proteína metabolizável?

A proteína metabolizável (PM), aquela absorvida no intestino e cujos aminoácidos estão disponíveis para o animal, é composta pela proteína microbiana sintetizada no rúmen, pela proteína alimentar sobrepassante e por muito pouca proteína de origem endógena.

Como ocorre o metabolismo da proteína em ruminantes?

O metabolismo de proteína em ruminantes, envolve a degradação de parte da proteína em peptídeos, aminoácidos (AAs) e amônia (NH3) pelos microrganismos ruminais.