Guia dos Princípios de Nutrição Animal

Digestão é o processo pelo qual a alimentação ingerida é dividida física e quimicamente em produtos simples para absorção do trato digestivo. No caso das proteínas, envolve a desnaturalização das proteínas para expor as ligações peptídeas, seguida de hidrólise e liberação de aminoácidos livres.

Enzimas digeridoras de proteínas

Enzimas digeridoras de proteínas ou são endopeptidase ou exopeptidase. As endopeptidases quebram as ligações peptídeas dentro da estrutura primária em fragmentos menores. As exopeptidases clivam os aminoácidos da extremidade terminal da molécula de proteína. As carboxipeptidases removem um aminoácido da extremidade com um grupo carboxil livre e a aminopeptidase actua sobre o aminoácido terminal com um grupo de aminoácidos livres.

Digestão das proteínas

Digestão das proteínas começa no estômago.
Gastrina, uma hormona, inicia a decomposição das proteínas no estômago. A presença de alimentos no estômago leva à secreção de pepsinogênio pelas principais células da mucosa gástrica. O pepsinogênio é ativado para formar pepsina (forma ativa) através do HCl produzido pelas células parietais da mucosa gástrica. A pepsina é uma endopeptidase. Em animais jovens, a rennina coagulante do leite é secretada no estômago para formação de coágulos, o que ajuda no transporte para o intestino delgado.

A porção seguinte da digestão ocorre no intestino delgado, que tem um papel importante na digestão das proteínas. O hormônio secretino, no duodeno, estimula as secreções enzimáticas do pâncreas, que inclui três formas inativas: tripsinogênio, quimotripsinogênio, e procarboxipeptidase. A enterokinase, também secretada no duodeno, converte o tripsinogênio em tripsina, que então converte o quimotripsinogênio e a procarboxipeptidase em suas formas ativas – quimotripsina e carboxipeptidase.

Digestão é terminada por outras enzimas incluindo aminopeptidases e dipeptidases das membranas mucosas. O objetivo deste processo é reduzir os polipéptidos a um único aminoácido livre.

Apenas como carboidratos e gorduras, a absorção é facilitada pelas vilosidades dentro do intestino delgado na corrente sanguínea. As proteínas normais livres são transportadas através de transporte ativo, que requer energia, e usam sódio como uma espécie de molécula cotransportada. As proteínas inteiras utilizam um método de transporte directo que não requer energia. Os aminoácidos livres são a principal forma de absorção para o sistema circulatório. No entanto, alguns di-, tri-, e oligopeptídeos também são absorvidos. Proteínas transportadoras específicas baseadas na natureza do aminoácido (por exemplo, neutro, básico, ácido, grande, pequeno) estão envolvidas no transporte dos aminoácidos. As formas L de aminoácidos que ocorrem naturalmente são absorvidas preferencialmente em relação às formas D. Alguns aminoácidos podem competir com outros pelas proteínas transportadoras e pelo transporte. Por exemplo, a arginina inibe o transporte da lisina e altas concentrações de leucina aumentam a necessidade de isoleucina. Alguns aminoácidos neutros inibem o transporte de aminoácidos básicos.

O Destino dos Aminoácidos: Os aminoácidos absorvidos podem ser usados para a síntese e desaminação ou transaminação das proteínas dos tecidos, enzimas e hormônios, e o esqueleto de carbono pode ser usado para energia. As proteínas não digeridas no hindgut são submetidas a fermentação microbiana levando à produção de amônia e outras poliaminas.

Digestão de proteínas: Ruminantes

Digestão das proteínas nos ruminantes pode ser dividida em duas fases: (1) digestão (degradação) no reticulorúmen e (2) digestão no abomaso e intestino delgado. Portanto, em ruminantes, as proteínas dietéticas são classificadas como degradáveis e não degradáveis no rúmen.

Como os animais monogástricos, o principal objetivo da suplementação proteica é fornecer aminoácidos ao animal. No entanto, nos ruminantes, as proteínas servem como fonte de nitrogênio para os micróbios do rúmen para que eles possam fazer a sua própria proteína microbiana a partir do zero. Os micróbios não “cuidam” de onde vêm as fontes de nitrogênio e podem usar substâncias não proteicas nitrogenadas como a uréia para a síntese de proteínas microbianas. A uréia é 100% degradável no rúmen pela urease microbiana (pode ser tóxica em níveis mais altos).

Proteína que entra no rúmen pode ser degradada tanto por bactérias como por protozoários, que produzem enzimas proteolíticas. Os micróbios ruminais fornecem proteases e peptidases para clivar ligações peptídeas em polipéptidos para liberar os aminoácidos livres das proteínas. Vários factores como a solubilidade e a estrutura física das proteínas podem afectar a degradação do rúmen. Estes aminoácidos degradados no rúmen liberam NH3 e o esqueleto C por um processo chamado desaminação. Juntamente com ácidos gordos voláteis (de hidratos de carbono), os micróbios ruminais sintetizam a sua própria proteína microbiana, que serve como uma fonte primária de proteína para os ruminantes hospedeiros.

Proteína microbiana é suficiente para manutenção e sobrevivência, mas não para animais de alta produção. A amônia absorvida do rúmen é convertida em uréia e secretada no sangue como nitrogênio uréico no sangue (BUN). A uréia pode ser filtrada e reciclada para o rúmen através da saliva ou através da parede do rúmen. A concentração de BUN em ruminantes reflete a eficiência da utilização da proteína.

Proteínas que não são degradadas por micróbios ruminais são chamadas de escape, “bypassed” ou “undegradable” (proteína não degradável do rúmen, RUP), e têm uma baixa taxa de degradação ruminal (por exemplo, proteínas no milho).
RUP entra no abomaso e intestino delgado do animal ruminante para digestão e absorção. As proteínas que chegam ao intestino delgado podem ser RUP ou aquelas de fontes microbianas. As necessidades em aminoácidos do animal hospedeiro são supridas por RUP e proteínas microbianas. Tanto os ruminantes como os monogástricos necessitam dos aminoácidos essenciais na sua dieta, e os aminoácidos não podem ser armazenados dentro do organismo, pelo que é necessário um abastecimento alimentar constante. Algumas das semelhanças e diferenças entre animais monogástricos e ruminantes na digestão ou degradação de proteínas são mostradas na tabela abaixo.

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Pesquisa sobre o Potencial de Suplementos Proteicos de “Bypass”: Entre os cereais, o milho tem o maior potencial de “Bypass”. No entanto, deve-se notar que o milho é deficiente em aminoácidos essenciais, como lisina e metionina. Fontes de proteína animal, tais como farinha de peixe e farinha de carne têm um elevado potencial de Bypass. A secagem das forragens e o tratamento térmico aumentam o potencial de bypass. Os métodos de processamento da ração, tais como a granulação, o rolo de vapor ou a escamação, tendem a desnaturar a proteína da ração devido à geração de calor, “protegendo” assim a proteína da lise no rúmen. Fontes de proteína ruminais protegidas (através do tratamento com formaldeído) que permanecem intactas no rúmen e se dissolvem no abomaso estão disponíveis comercialmente.