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Metabolismo e Nutrição Proteica em Mamíferos

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Marianne de Alvarenga Boyd

on 30 October 2014

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Transcript of Metabolismo e Nutrição Proteica em Mamíferos

Metabolismo e Nutrição Proteica em Mamíferos
Marianne de Alvarenga Boyd

Mestranda em nutrição de cães e gatos
Introdução
Proteínas
Aminoácidos essenciais e não essenciais
Metabolismo de proteínas
Nutrição proteica de mamíferos monogástricos
Conclusões
Moléculas complexas
C, H, O
N = 16%
S
Case (2011)
Maiores componentes estruturais
Essenciais na digestão
- enzimas
- hormônios
Carreadores de substâncias
Balanço ácido-básico
Anticorpos
Introdução
Metabolismo = complexo
Excesso = não pode ser armazenado
"turnover" proteico
Aminoácidos
Proteínas
Introdução
Introdução
Proteínas
Proteínas
novas proteínas
-resíduos de N
-glicose
-cetonas
-dióxido de carbono
Introdução
Proteína da dieta:
Exigências
Balanceada
Aminoácidos essenciais
Aminoácidos não-essenciais
Proteínas
Classificação:
Proteínas Simples
Proteínas Conjugadas
Proteínas Derivadas
-Homoproteínas
-Somente aminoácidos
Albuminas
Globulinas
Proteínas fibrosas
-Heteroproteínas
- Aminoácidos + grupo não prostético
Cromoproteínas
Fosfoproteínas
Glicoproteínas
Lipoproteínas
Nucleoproteínas
Formadas a partir de outras proteínas

-Desnaturação
-Hidrólise

Proteoses
Peptonas
Estrutura de Proteínas
Esqueleto covalente - centenas de ligações individuais
Rotação livre - número ilimitado de conformações
Conformações: "qualquer estado estrutural que possa ser atingido sem que haja ruptura das ligações covalentes.
Estrutura de proteínas
Estrutura de proteína - sequência de aminoácidos;
Função - depende da estrutura
Cada proteína - função química e estrutura específica = estrutura tridimensional singular
Lehninger (2011)
Lehninger (2011)
Estrutura primária
Estrutura secundária
Estrutura terciária
Estrutura quartenária
Funções das proteínas
Estruturas das proteínas
Componentes estruturais
Colágeno - proteína fibrosa
Proteínas contrácteis - fibrosina e miosina
Enzimas
Hormônios
Carreadores de substâncias - hemoglobina
Proteínas do plasma - balanço ácido-básico
Sistema imune - anticorpos
METABOLISMO DE PROTEÍNAS
Aminoácidos da dieta
Mantença
"turnover proteico, perdas de pelos e perda urinária
Produção
deposição de músculo, formação de espermatozóides e embriões
Moreira & Pozza (2014)
Metabolismo de proteínas
Metabolismo:
"série de reações químicas interligadas quando determinadas moléculas são convertidas em outras e suas funções são cuidadosamente definidas"
Metabolismo de proteínas
Metabolismo de proteínas
Animal em crescimento:

Anabolismo > Catabolismo
Desafio dos nutricionistas:
Manter uma alta taxa anabólica

Alta deposição proteica
Moreira & Pozza (2014)
Metabolismo de proteínas
Carboidratos e lipídeos em excesso: armazenados

Aminoácidos em excesso: energia
Processo caro!
Excesso - metabolizado e excretado
Circunstâncias em que aminoácidos sofrem degradação oxidativa:
a) síntese e degradação normais das proteínas celulares
b) dietas muito ricas em proteínas
c) jejum severo ou diabete melito
Biossíntese d
e amioácidos
Origem alimentar
e
Origem metabólica
Formação de alfa- cetoácidos
Transaminação (glutamina)
aminotransferases derivadas da piridoxina (B6)
Síntese proteica:
Controlada pelo DNA
Núcleo da célula
Informação: replicação, transcrição e tradução
Ativação do aminoácido
Iniciação
Alongamento
Terminação e liberação
Enovelamento
Catabolismo dos aminoácidos
Catabolismo de aminoácidos
Transaminação
Catabolismo de aminoácidos
Desaminação oxidativa
Transporte de amônia para o fígado:
Amônia livre + glutamato ---- glutamina
Transaminação do Piruvato --- alanina
Ciclo da uréia
Regulação da atividade do ciclo da uréia
Dietas ricas em proteína = desnutrição severa

Altas qtdes de uréia!!!
"A longo prazo, essas variações na demanda da atividade do ciclo da ureia são enfrentadas pela regulação das velocidades de síntese das quatro enzimas do ciclo da ureia e da carbamil fosfato sintetase I no fígado."
Regulação hormonal do metabolismo proteico de mamíferos
Hormônio do crescimento
Insulina
Glicocorticóides
Testosterona
Estrogênio
Tiroxina
Hormônio do crescimento
Aumento da velocidade de síntese de proteínas
Estímulo do transporte de aas
Acelera o processo de transcrição e tradução
Reduz velocidade de oxidação de aas
Insulina
A ausência de insulina reduz a síntese proteica a quase zero. A insulina acelera o transporte de aminoácidos para as células, o que poderia representar um estímulo para a síntese proteica.
Glicocorticóides
Diminuem qtde de proteína nos tecidos
Aumentam concentração de aas no plasma
Aumentam proteínas hepáticas e plasmáticas
Aumentam velocidade de degradação de proteínas extra-hepáticas
Promovem cetogênese e gliconeogênese
Testosterona
Aumenta deposição de proteína
Efeito temporário (somente enquanto é administrada) - ao contrário do hormônio do crescimento
Estrogênio
Principal hormônio feminino, também determina ligeira deposição de proteínas porém seu efeito é relativamente insignificante quando comparado a testosterona.
Tiroxina
Aumenta a velocidade do metabolismo de todas as células
Baixas qtdes de CHOS e lipídeos -- rápida degradação de proteínas
Qtdes adequadas de CHOS e gorduras, excesso de aas --- aumenta a velocidade da síntese proteica
Animais em crescimento + deficiência de tiroxina -- inibição do crescimento
Guyton (2002)
Guyton (2002)
Guyton (2002)
Guyton (2002)
Guyton (2002)
Guyton (2002)
Nutrição proteica de cães e gatos:
Aproveitamento da proteína da dieta - digestibilidade e qualidade da proteína

Proteínas de alta qualidade:
altamente digestíveis
proporções adequadas de aminoácidos essenciais
quanto mais alta a qualidade, menor a quantidade necessária
Case (2011)
Cães e gatos em crescimento:
proteínas de alta qualidade
arginina
histidina (catarata)
NRC (2006)
Nutrição proteica de cães e gatos:
Cães de raça grande e gigante: proteína e energia controladas - evitar doenças crônicas
Valores de PB e aminoácidos variam conforme idade, raça e grau de atividade

Gatos não se adaptam a dietas sem proteína

Animais em reprodução: semelhante à exigência de filhotes
Nutrição proteica de cães e gatos:
Principais fontes de proteína:
carne de frango, fígado de frango, farinha de vísceras de frango, levedura, glúten de milho, ovo em pó, leite em pó, farinha de carne e ossos, hidrolisado de fígado de frango, farelo de soja, etc.
Cães e gatos selecionam alimentos ricos em proteína

Cães sobrevivem com dietas vegetarianas

Cães identificam a falta de um único aminoácido na dieta e evitam o consumo
Nutrição proteica de coelhos
Uréia circulante - moos cecais e cecotrofia - proteína
Uréia da dieta: menor importância
Urease: uréia em amônia
parte usada para produção de proteína microbiana
Existem referencias de que o nitrogênio não protéico pode substituir até 21,5 % do nitrogênio total utilizado para a mantença.
Nutrição proteica de coelhos
Síntese microbiana - conteúdo de aas totais e essenciais > dieta

Aas reaproveitados através da cecotrofia


13,8 g de PB/kg/PV/dia
Nutrição proteica de equinos
Similar a de cães e gatos
PB e aminoácidos essenciais
Proteína de alta qualidade
Longevidade do animal
Idade (potros 4-24 meses)
Temperamento (calmo, médio,nervoso)
Intensidade do trabalho ou atividade física
Sexo
Reprodução
Nutrição proteica de equinos
Não são animais de engorda (Brasil)
Incremento da atividade física: aporte
proteíco
Cavalos atletas: alimentos energéticos
Mantença: forragem de boa qualidade
Potros recém-desmamados e éguas em gestação/lactação: dieta rica em proteína
Nutrição proteica de equinos
Alfafa;
Rações - 17%PB (potros); 15%PB (éguas)
Equinos adultos: 7-8,6%PB
Animais suplementados com gorduras ou óleos: 14%PB ou 40g de proteína para cada megacaloria de ED
Durante condicionamento físico: exigências aumentam
Nutrição proteica de suínos
Garanhões:

Necessidades ligeiramente superiores a de éguas em reprodução devido ao temperamento mais nervoso e maior desenvolvimento muscular!
Objetivo: produção de proteína de alta qualidade para consumo humano
Proteína ideal
Lisina - aminoácido limitante
- exigência em % aumenta com a idade
- diminui proporcionalmente com relação aos demais aminoácidos
Metionina e Cistina - mantença
- exigência aumenta com a idade
Nutrição proteica de suínos
Exigências dependem: idade, raça e categoria
Diferentes fontes proteicas e aas sintéticos
Aas sintéticos para leitões: diminui diarréia

Zangeronimo et al. (2006)
Kiefer & Quadros (2009)
Kiefer & Quadros (2009)
Kiefer & Quadros (2009)
Gestação: exigências de protéina e aas aumentam progressivamente

Retenção de N
Desenvolvimento glândulas mamárias
Pluríparas < primíparas


Abreu et al. (2014)
Conceito da proteína ideal dinâmica
Porcas gestação/lactação - arginina

Castilha et al. (2014)
Farelo de soja: mais usado
outras fontes como FCO

Leitões: leite em pó (até 28 dias); farinha de peixe
Conclusões
Demanda por proteína de alta qualidade
Aquisição de animais pet
Equinos para trabalho e competições
----------
proteínas de alta qualidade
---------
Avanços nas pesquisas
Novas tecnologias
-------
dietas de alta qualidade
-------
"Mais estudos na área de cães, gatos e suínos."
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