Bovinos Rúmen Metabolismo de Ruminantes

Professor Marco Aurélio Factori

Observação: todo o conteúdo proposto neste texto tem mérito baseado na literatura citada no final deste material, excetuando-se o terceiro item que consta de uma visão prática do autor desta apostila. Sendo assim, toda informação deste material baseia-se em dados experimentais de literatura com méritos autorais.

Metabolismo de Ruminantes

A microbiota ruminal é constituída de bactérias, protozoários ciliados e flagelados, fungos anaeróbicos, além de vírus bacteriófagos. Devido à presença de tão vasta e complexa microbiota, o rúmen pode ser considerado o órgão de maior capacidade metabólica de adaptação, desempenhando função vital não somente nas funções nutritivas e fisiológicas, como também realizando funções imunológicas e de proteção ao hospedeiro. Desta forma, o rúmen é o órgão mais estudado no que se refere à interação simbiótica entre hospedeiro e microrganismos residentes no trato digestivo.

A evolução dos ruminantes capacitou estes animais a utilizarem os carboidratos constituintes da parede celular vegetal como principal fonte de energia. Isto só foi possível devido à simbiose existente entre esses animais e a numerosa e diversificada população microbiana do seu rúmen-retículo, cujos microrganismos produzem enzimas específicas para a despolimerização dos constituintes da parede celular. Da mesma forma, as proteínas e os lipídeos dietéticos são sujeitos à ação microbiana anteriormente às enzimas secretadas pelo próprio animal. Esta ação microbiana altera a natureza dos constituintes dietéticos, fazendo com que o ruminante adaptasse o seu metabolismo de modos a utilizar os produtos da fermentação ruminal.

Durante a fermentação ruminal, os alimentos são convertidos em ácidos graxos de cadeia curta, amônia, metano, dióxido de carbono, material celular e calor. O desempenho animal depende das proporções entre estes produtos, as quais são controladas pelos tipos e atividades dos microrganismos no rúmen. Os ácidos são utilizados pelo animal como fonte de energia, enquanto que os microrganismos servem como importante fonte de aminoácidos para síntese protéica. Amônia, metano e calor representam as perdas de nitrogênio e energia pelo animal.

O crescimento microbiano no rúmen depende da disponibilidade de fontes adequadas de carbono e energia, uma vez que o sucesso de muitas bactérias está relacionado à sua capacidade de digerir e fermentar os componentes da dieta. Embora os constituintes dos alimentos sejam compostos basicamente por polímeros complexos, insolúveis e de elevado peso molecular (proteínas, celulose, amido), as bactérias possuem sistemas que transportam somente compostos de baixo peso molecular (açúcares, aminoácidos, peptídeos). Desta forma, esses polímeros complexos de alto peso molecular devem ser degradados por enzimas extracelulares liberando seus monômeros antes que possam ser metabolizados pelas bactérias

As bactérias e os fungos ruminais com atividade fibrolítica crescem em íntima associação com os materiais ricos em celulose que eles colonizam. Em contraste, os protozoários são fracamente associados às partículas vegetais, mas, apesar disso, são responsáveis por uma grande porcentagem das enzimas microbianas no rúmen. A adesão não só permite o íntimo contato para maximizar a interação enzima-substrato como também posiciona os microrganismos para melhor assimilação do substrato em relação aos competidores.

        As características intrínsecas da parede celular vegetal determinam lenta taxa de digestão dos seus componentes. Desta forma, para que possa ser digerida e, seus monômeros utilizados como fonte de energia pelos microrganismos do rúmen-retículo, a fibra necessita de elevado tempo de retenção nos compartimentos fermentativos. A retenção das partículas no rúmen-retículo (RR) é em função do seu tamanho e gravidade específica funcional, sendo este evento importante na manutenção dos microrganismos aderidos a ela no ambiente ruminal, evitando que estes sejam conduzidos para o trato digestivo inferior.

Uso de concentrados e processamentos na dieta x metabolismo de ruminantes

O plano nutricional é o fator mais importante que afeta a composição da carcaça, pois, está intimamente relacionado com a quantidade de gordura corporal. O manejo alimentar pode ser utilizado como ferramenta para alterar a composição de carcaça de acordo com os objetivos propostos.

Dentro deste contexto, a dinâmica da degradação de nutrientes no retículo - rúmen e da digestão no intestino são importantes determinantes da utilização dos componentes da dieta por ruminantes. A dinâmica de digestão deveria ser conhecida e controlada para melhorar a digestibilidade ruminal e total da dieta, melhorando a produção de carne e leite. Além disso, a fonte e o processamento de alimentos podem ser usados para manipular as características de degradação de nutrientes no rúmen e do sítio de digestão.

A composição da dieta influencia o perfil de Ácidos Graxos de Cadeia Curta - AGCC, aos quais se tem atribuído às diferenças na composição do ganho. Os fatores nutricionais em bovinos alimentados com feno produziram hipertrofia de adipócito sem aumentar a massa de tecido adiposo nos depósitos subcutâneos. No entanto, bovinos alimentados com dietas a base de grãos tiveram menores adipócitos e igual massa subcutânea devido ao aumento da hiperplasia dos adipócitos.

Os principais AGCC produzidos por microrganismos do rúmen são acetato, propionato, e butirato, e servem como os precursores principais para glicose e gordura em ruminantes. Em uma dieta a base de forragem, a proporção de AGCC seria aproximadamente 65-70% acetato, 15-25% propionato, e 5-10% butirato. Dietas de alto carboidrato prontamente fermentescível (amido) aumenta a proporção de propionato produzido por fermentação ruminal, e resulta em proporções de AGCC de aproximadamente 50-60% acetato, 35-45% propionato, e 5-10% butirato. Esta maior proporção de propionato é extremamente importante a características de carcaça. A fonte quanto a quantia de energia afetaram a deposição de gordura, onde animais que recebiam dietas de alto concentrado a vontade, apresentaram maior espessura de gordura subcutânea. Ainda, os mesmos autores concluíram que a fonte de energia afetou a composição do Longissimus dorsi em animais superprecoces que receberam dieta de alto concentrado a vontade, onde este se apresentou com menor porcentagem de gordura e maior umidade, mostrando, que a estratégia alimentar adotada não foi a melhor opção para maximizar deposição intramuscular.