UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCODEPARTAMENTO DE ZOOTECNIA

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ZOOTECNIAFISIOLOGIA DA DIGESTÃO

Vitaminas na Fisiologia dos Vitaminas na Fisiologia dos Animais não RuminantesAnimais não Ruminantes

Alunas: Cíntia Costa Marismênia MouraProfª : Maria do Carmo

INTRODUÇÃO

Vitaminas são compostos orgânicos que são necessários em pequenas quantidades

Funções metabólicas: Estabilização de membranas celulares, Hormonal, Doadores ou receptores de H+/ e- Coenzimas

VitaminasSintetizadas Dieta

μ org. Equino

Coelho

Vitamina E

VITAMINAS

LIPOSSOLÚVEIS

Vitamina A

Vitamina D

Vitamina K

HIDROSSOLÚVEIS

Não pertence ao Com.B

Vitamina C

Complexo B

Outras

Piridoxina (B6)

Hematopoiéticas

Ácido Fólico (B9)Cobalamina (B12)

Liberadoras de Energia

Tiamina (B1)Riboflavina

(B2)Niacina (B3) Ác. Pantotênico

(B5)Biotina (B7)

CLASSIFICAÇÃO

TABELA 1. DIFERENÇAS ENTRE VITAMINAS LIPO E HIDROSSOLÚVEIS

Lipossolúveis Hidrossolúveis

Estocagem Sim Não ou muito pequena

Excreção Lenta (bile) Rápida (urina)

Controle Rígido (A e D) Quase ausente

Intoxicação Sim(A eD) Rara

Funções Não enzimáticas Coenzimáticas

Hormonais Não hormonais

Estabilidade Muito baixa Variável

Nunes, 1998

VITAMINAS HIDROSSOLÚVEIS

Livre Fosforilada – TPP (tiamina pirofosfato)

Organismo

Tiamina + ATP

TPP + AMP

VITAMINA B1 - TIAMINA

o Coenzima CHO o Acetilcolina Descarboxilação do piruvato Tiamina

o TPP piruvato desidrogenase

Reações

Função celular

Ácido lático e pirúvico

Deficiências

FUNÇÕES DA TIAMINA

TPP Transcetolase – ciclo das pentoses

- NAD

Alfacetoácido descarboxilase

Sist. Enzimático dependente

O ciclo das pentoses

Formar NADPH2 que é usado para biossíntese de AG.

Caracterizada pelo pigmento fluorescente amarelo Duas formas: FMN FAD

Riboflavina FMN FAD

VITAMINA B2 - RIBOFLAVINA

Transferência de H

Capazes de aceitar reversivelmente 2 átomos de H+, formando FMNH2 ou FADH2

Formas fosforiladas (FAD e FMN)

Fosfatases intestinais

A forma livre entra no

enterócito e é fosforilada a

Entra no fígado e é

convertida a

FMNFAD

Piruvato acetil CoA; Acetil coA graxa acetilcoA α-cetoglutarato succinil CoA Succinato fumarato Cofator da cadeia respiratória; Integrante da xantina oxidase para ser

vinculada ao metabolismo final das bases purinas

FUNÇÕES DA VITAMINA B2

Formas: Piridoxal Piridoxamina Piridoxina Vegetais

Animais

VITAMINA B6

Transaminação

Descarboxilação,

Transporte de aminoácidos

CoA - CK

FUNÇÕES DA VITAMINA B6

Alimentos de origem animal Entrada de 2 formas

Consumo de fígado - Anemia

Sintetizada por microrganismos

Metilcobalamina

Cianocobalamina

VITAMINA B12 - COBALAMINA

Fator Intrínseco Fator Extrínseco

Estômago

Dietético

Co representa 4,5% da molécula de B12

B12 rins, cérebro, coração e pâncreas Sist. Enzimático: Co B12

Reações de transferência de und. de C

2 reações enzimáticas essenciais - a remetilação de:

Vitamina deficiente AG anormais acumulam-se

e

e SNC

FUNÇÕES DAVITAMINA B12

Homocisteína em metionina

Isomerização da metilmalonil-CoA,

Formação do sangue – hemácias

Mantém a integridade do sistema nervoso;

Síntese de glicose a partir do ac. propiônico;

Hematopoiese;

Participa da síntese de purinas e pirimidinas

relacionada com a metionina, colina e

folacina na maioria das suas participações

metabólicas

Amplamente distribuída no organismo

Presente em todas as células vivas

Forma Ácido nicotínico Vegetais

Nicotinamida Animais

Formas ativas NAD+

NADP+

VITAMINA B3 - NIACINA

D

Figura. Estrutura e biossíntese do NAD+ e do NADP+

Ác. Nicotínico participa da molécula de coenzimas - NAD e NADP

Reações biológicas - Metabolismo dos carboidratos: oxidação aeróbica da glicose

e ciclo de Krebs;

- Metabolismo dos lipídeos: síntese e degradação do glicerol, S. e oxidação dos ácidos graxos, S. de esteróides e oxidação de cadeias carbônicas via ciclo de Krebs;

- Metabolismo das proteínas: S. e metabolismo de aminoácidos e oxidação das cadeias carbônicas via CK;

-

FUNÇÕES DA VITAMINA B3

Forma: D-biotina – atividade biológica Cofatores para enzimas que incorporam CO2

no substrato

BIOTINA

Reações catalisadas por enzimas biotínicas

- Conversão de acetato em malonato para síntese de ácidos graxos,

- De piruvato em oxalacetato e de propionato em metilmalonato

FUNÇÕES DA BIOTINA

Metabolizada por oxidação do enxofre no anel em sulfóxido

Forma pura é um óleo amarelo pálido, mas com os sais de sódio, potássio e cálcio são cristalinos e solúveis em água.

Necessário para síntese de CoA A CoA é necessária para oxidação dos ácidos

graxos, entrada de acetato e piruvato no CK, síntese de esteróides e metabolismo de corpos cetônicos.

ÁCIDO PANTOTÊNICO

FUNÇÕES DO ÁCIDO PANTOTÊNICO

Ác. pantotênico

Forma: tetrahidrofolato - THT Composição

ÁCIDO FÓLICO

Encontra-se presente em ingredientes dietéticos com múltiplos resíduos de ácido glutâmico

Os resíduos múltiplos são hidrolisados por γ-glutamilcarboxipeptidase durante a digestão

e liberam ácido fólico

ÁCIDO FÓLICO

Papel chave no metabolismo dos grupos de um carbono

Reações de síntese das bases orgânicas (purinas e pirimidinas)

De síntese protéica (sintese de N-formilmetionil-t-RNA, iniciador da síntese)

De síntese de serina (a partir da glicina)

FUNÇÕES DO ÁCIDO FÓLICO

Forma de THF (tetraidrofolato) é o principal transportador de grupos metílicos

DoadoresSerina

Glicina

Histidina

Int. síntese Aa

Purinas

Pirimidinas

Forma ativa: ácido ascórbico

Sintetizada por quase todos animais – glicose

Bloqueio nas aves em condições de estresse,

principalmente calórico

Os suínos de uma maneira geral sintetizam toda

vitamina que necessitam

Somente leitões até 6 semanas de idade

necessitam suplementação na ração

VITAMINA C

Metabolismo dos aminoácidos aromáticos

Agente redutor da enzima Fe-alfa-cetoglutarato hidrolase (mantém o ferro na forma ferrosa)

Liberação do ferro da molécula de transferrina (Fe3+) pela redução deste elemento para a forma Fe2+

Transporte de elétrons,

FUNÇÕES DA VITAMINA C

Necessária para formação de corticóides, e, consequentemente, está envolvida na resposta imune dos animais

Envolvida na biossíntese de carnitina

Antioxidante

Descarboxilação Piruvato

Vitamina Função DeficiênciaTiamina Coenzima em metabolismo

de CHO, função normal de coração, nervos e músculos

Beriberi, perda apetite, neuropatia, fatiga, paralisia, insuf. cardíaca

Riboflavina Coenzima no metabolismo protéico e energético

Língua avermelhada, erupções cutâneas

Niacina B3 Metabolismo (CoA), atividade gástrica e intestinal normais, sist. Nervoso

Pelagra, fraqueza e falta de apetite, neurite, dermatite, confusão mental

Piridoxina (B6) Coenzima no metabolismo de Aa e proteínas

Anemia, irritabilidade, convulsões, neurite

Ácido Fólico Parte do DNA, desenvolvimeto de hemácias

Anemia megaloblástica, defeito tubo neural

Cobalamina (B12) Síntese de heme e formação de hemácias

Anemia perniciosa, neuropatia periférica

Vitamina C Parede capilar, colágenoAbsorção do ferro

Escorbutoanemia

Vitamina Transporte Observações

Tiamina TA, Ptn transportadora

Fosforilada nos tecidos –TPPExcesso – urina

Suínos [++] – 2 meses

Riboflavina TA, Difusão, Ptn transportadora

Suínos [++]

B6 Livre – enterócito Pode ser fosforilada –cofator Aa

B12 FI + B12 (íleo) Após absorção é transportada ao fígado por

uma globulina

Biotina TA

Ác. Pantotênico

TA, Difusão

Ác. Fólico TA, Difusão Pode ser reduzido a THF no enterócito – sangue - fígado

Colina TA, Difusão

C TA

ABSORÇÃO

ABSORÇÃO

Transporte ativo ou Difusão passiva

Intestino Delgado

VITAMINAS LIPOSSOLÚVEIS(A, D, E, K)

“Vitamina do sol”

“Vitamina anti-raquítica”

Em regiões de invernos rigorosos, os indivíduos apresentavam raquitismo e osteomalácea

O consumo do óleo de fígado de bacalhau reduzia os sintomas da doença

McCollun (1925) descobriu 2 compostos ativos no óleo de fígado de bacalhau, um deles era estável ao aquecimento (atividade anti-raquítica)

VITAMINA D

Compostos c/ atividade da vit. D Ergocalciferol (Vitamina D2) Colecalciferol (Vitamina D3)

Nos mamíferos possuem a mesma atividade biológica

Nas aves a vitamina D2 tem baixa atividade e absorção (não se une bem as proteínas de lig. específica de transporte/ rapidamente metabolizada)

A vitamina D3 pode se ativar através da adição do grupo OH- na sua molécula (fígado/rins/pele)

Síntese da vitamina D3

Níveis de cálcio e fósforo no sangue

(Manter)

Aumenta captação pelo intestino

Redução das perdas pelos rins

Estímulo de absorção óssea

FUNÇÕES DA VITAMINA D

Ocorre principalmente em animais em confinamento e em fases de maior exigências nutricionais

Carência desta vitamina ocorre menor absorção de cálcio e fosfato

DEFICIÊNCIA VITAMINA D

Deformidade óssea, osteomalácia e raquitismo

Em aves ocorre: queda na postura, ovos com casca mole ou sem casca, baixa mobilidade, paralisia,ossos e bicos dobráveis

Em excesso é a mais tóxica de todas as vitaminas, ocorre perda de apetite, náuseas, sede, dano renal, depósito de sais de cálcio em alguns tecidos.

k – koagulation/dinamarquês

Grupos de substâncias (quinonas) com atividade da vitamina K: filoquinonas K1 (vegetais verdes) e menaquinonas K2 (microbiota intestinal)

““Vitamina anti-hemorrágica”Vitamina anti-hemorrágica”

VITAMINA K

Atua no mecanismo de coagulação sanguínea em vários passos metabólicos (tecidos ou no plasma sanguíneo)

Envolvida na formação de fibrina

Síntese regulação manutenção das proteínas: protrombina, tromboblastina, proconvertina e fator Stuart

Atua como coenzima provocando modificação translacional de vários fatores de coagulação (carboxilação de resíduos de ácidos glutâmico destas proteínas)

FUNÇÕES DA VITAMINA K

Figura: Função da vitamina K na coagulação sanguínea

Figura: carboxilação do glutamato para formar o gama-carboxiglutamato

(GLA)

Não ocorre carboxilação dos ácidos glutamínicos nas moléculas precursoras dos fatores de coagulação, tornando-os inativos, retardando à coagulação sanguínea

Em suínos e aves ocorre pontos hemorrágicos na pele, sangramento, cristas pálidas e baixo desempenho.

Em aves a passagem rápida da ingesta no trato, prejudica sua síntese no IG.

Doses elevadas e prolongadas pode ocorrer anemia hemolítica e icterícia nos lactantes com efeito tóxico nas membranas das hemácias

DEFICIÊNCIA DE VITAMINA K

Foi descrita como um fator em óleos de vegetais capaz de restabelecer à fertilidade em ratos (TOCOFEROL), toco/parto e ferol/sustentar

Tocoferol e vitamina E , se refere ao grupo de compostos estruturalmente relacionados, são isômeros estruturais, variam pelo número de grupos metil e grau de insaturação isopreno

O tocoferol natural ou livre é facilmente oxidado, ao contrário dos ésteres de tocoferol que são relativamente estáveis.

VITAMINA E

Atua em muitos sistemas metabólicos de vários nutrientes

Está presente em vários tecidos do organismo: testículos, útero, adrenais hipófise, fígado e em partículas das células que atuam no metabolismo, como nas mitocôndrias fígado

A integridade das membranas celulares (MC) depende da vit. E e do Selênio

Tem ação antioxidante, protegendo a MC dos efeito nocivos do radicais livres.

FUNÇÕES DA VITAMINA E

Figura: Interrelação da vitamina E e selênio na proteção da membrana contra a peroxidação

►AG. Insaturados ( H central da molécula é abstraído), formação de radicais livres

►Os elétrons do radical livre é adicionado ao oxigênio , formando peróxido

►Os peróxidos podem se romper e formar radicais livres

►Os antioxidantes, tocoferol, fornecem H para o radical livre estabilizando-o

►A ação do tocoferol é suplementada pela glutationa-peroxidase (Se), evitando que os peróxidos lesem os componentes celulares

A vitamina E é essencial na proteção dos tecidos de origem mesoderma, que em geral estão em multiplicação ativa, como no período embrionário.

Através de sua ação antioxidante protege a vitamina A da desintegração oxidativa no organismo

Atua no metabolismo de carboidratos, na creatina, no metabolismo muscular e nas reservas de glicogênio.

Atua no metabolismo dos ácidos nucléicos e aminoácidos sulfurados.

Nas fêmeas ocorrem problemas de crescimento do feto, na sua retenção e absorção

Degeneração muscular, degeneração de Zenker de fibras musculares e cardíacas

Alteração na estrutura das mitocôndrias, microssomos e lisossomos. O volume celular diminui e haverá uma redução na síntese de hormônios

Miopatia muscular (músculo do peito) e distrofia muscular(degeneração das células), erosão da moela

Nas aves pode ocorrer ataxia, hemorragia e edema no cérebro, degeneração das células de Purkinje e cérebro

DEFICIÊNCIA DE VITAMINA E

Nas aves ocorrem problemas reprodutivos pela carência prolongada desta vitamina e do selênio, as fêmeas reduzem a eclodibilidade e nos machos pode ocorrer degeneração testicular

Em suínos ocorre distrofia muscular, hepatose dietética, microangiopatia e outras disfunções relacionadas a reprodução (reabsorção do feto e esterilidade) e hemorragias no TGI.

Equínos ocorre mieloencefalopatia degenerativa e a doença do neurônio motor equino (lesão oxidativa/ fibras nervosas mielínicas) estas bainhas possuem gordura insaturadas protegida alfa-tocoferol.

1909 Hopskins e Stepp substâncias solúveis em gordura que eram necessárias para o crescimento de ratos.

1931 Kerrer – definiu a estrutura química da vitamina A.

É um álcool de cadeia longa lipossolúvel que se apresenta em várias formas isoméricas (retinol, retinal e ácido retinóico) animais/prod.

É encontrada nos vegetais como precursores ou pró-vitaminas, somente os carotenóides com anel beta-ionona intacto /atividade biológica

Beta-caroteno, alfa-caroteno e gama-caroteno (precursores vit. A)

VITAMINA A

Eficiência de

ß-caroteno em

conversão doVitamina A

Espécie Atividade vitamina A (UI/MG)

Aves 1667 (100%)

Rato 1667 (100%)

Suínos 553 (33%)

Bovinos 400 (24%)

Ovinos 400-520 (24-34%)

Equinos 333-520 (20-34%)

Felinos Não utiliza

• Clivagem enzimática na posição 15 da cadeia carbônica• Enzima (caroteno 15-15’ dioxidase) Mucosa intestinal e no Fígado

FUNÇÕES DA VITAMINA

Envolvida nos processos visual, nervoso, reprodução, desenvolvimento ósseo e manutenção dos tecidos epiteliais.

O retinol e retinal mantém a espermatogênese, previne absorção fetal, protegendo o epitélio germinativo e vaginal.

Manutenção das células epiteliais e secreção de mucosa (na sua ausência ocorre cornificação que conduz a distúrbios diversos)

Influencia no crescimento dos ossos (SN)

FUNÇÕES DA VITAMINA A

Mecanismo da visão

A retina do olho dos mamíferos possui células fotorreceptoras sensíveis a baixa intensidade de luz e não sensíveis a cores (visão noturna), parte da proteína da membrana destas consiste em rodopsina (opsina+4-cisretinal)

As células epiteliais cubóides não se desenvolvem, tornando-se achatadas e queratinizadas. A pele se torna seca, escamosa e com pouca produção de pêlos.

Órgãos que possuem tecidos de origem epitelial (trato digestivo, reprodutivo e urinário) apresentam função prejudicada.

Alterações nas células epiteliais tornam estas mais suscetíveis aos microrganismos, aumentando a incidência e gravidade de doenças

Deficiência da vitamina A

Alterações no tecido epitelial ocular pode causar xeroftalmia ou cegueira noturna.

Nos animais em crescimento ocorre defeito na modelagem dos ossos, crescimento anormal do tecido poroso, resultando na compressão dos nervos.

Em suínos ocorre diminuição dos níveis sanguíneos com elevação da pressão do fluído-espinhal. Apresentando também pouca resistência à doenças (Ap. Resp)

Nos suínos ocorre incoordenação motora, paralisia dos membros posteriores (ataxia total)

Nas fêmeas suínas ocorrem problemas reprodutivos, degeneração severa do ovário, infecções genitais e múltiplas anormalidades fetal

Nas aves ocorre anorexia devido a queratinização dos epitélios, incoordenação motora, baixo crescimento, enfraquecimento geral, acúmulo de uratos nos ureteres e túbulos renais. Queda produção de ovos e taxa de eclosão

Em pintinhos provenientes de matrizes com dieta deficiente, já se observa sintomas desta avitaminose desde o final da primeira semana de vida.

São absorvidas no ID com os lipídeos da dieta, misturam-se ao quimo, emulsificadas no lúmen formando micelas (ác. biliares e lipase panc.)

Os glóbulos são liberados do REL para C. de golgi, são incorporadas as lipoproteínas ricas em TG (quilomicras e lipoproteínas dens.baixa).

Absorção das vitaminas lipossolúveis

As lipoproteínas ricas em TG possibilita a solubilização e transporte das vit. lipossolúveis, que são secretadas nos vasos linfáticos intestinais e atingem depois a circulação sistêmica

As vitaminas oriundas das quilomicras e das lipoproteínas de densidade muito baixa são absorvidas pelo fígado, a vitamina A é armazenada no fígado e as vitaminas D, E e K, transportadas para os outros tecidos

A vitamina A e metabólicos hidroxilados da D3, são reestericados nas células da mucosa, são absorvidos através do sistema portal (lipossolub.)

Vitaminas E, K e ésteres da vitamina A, são relativamente apolares, transportados pelas lipoproteínas ricas TG e absorvidas pela via linfática.

As vitaminas A e K, são absorvidas principalmente na porção proximal IG, enquanto que a vitamina E é absorvida na porção intermediária.

A vitamina A, D e E , a absorção parece ser por difusão passiva não saturável, porém para a vit. K é saturável e dependente de energia.

Em aves a eficiência de absorção destas vitaminas são diferentes (A e K em torno de 80%, a D 50% e a E em torno de 20 a 30%)

USO DE VITAMINAS EM DIETAS DE NÃO RUMINANTES

Silva, et al.(2001) Pintos de corte (1-14 dias), efeito dos níveis (5, 10 e 15%) ác. L-

glutâmico (L- Glu) e Vitamina D3 (5000, 10000 e 15000 UI)/kg de ração, no comprimento, diâmetro e resistência óssea

L-Glu em nível de 10% em dietas purificadas e 15000 UI de VD permitiu melhor desenvolvimento dos ossos das pernas e redução da incidência de problemas de pernas em pintos, neste fase de vida

Fanchiotti, et al. (2005)

Pintos de corte (1-14 dias), efeito dos níveis (6.25 e 12,5) L-Glu com vitamina K (0,02, 0,2; 20,0 e 200,0 mg)/kg de ração, sobre atividade do alfa-amilase no quimo e pâncreas

L-GLU associado a vit. K interferiu na atividade enzimática de alfa-amilase. Em geral 12,5% de L-Glu associado aos dif. níveis de vit.K reduziu atividade enzimática

Toledo, et al. (2006)- frangos de corte (1-21d e 1-42d), efeito da vit. A/ retinol (5000; 10000;15,000 UI) e vitamina E/tocoferol (10; 20; 30mg)sobre o Consumo, PV, CA e mortalidade

Santin et al. (2000) avaliaram diferentes níveis de ácido fólico e nicotínico em dietas para frangos de corte(20% e integrações BR)

AF - 1,2;1,0; 0,8 (I,C, F) – AF - 0,8; 0,66; 0,53 – AN - 22,5; 18,75; 15,0 - AN

48 dias1-21

22-4243-48400

pintos Hubbard

Santin et al. (2000)

Moreira et al (1998) avaliaram o efeito da restrição de vitaminas e minerais na alimentação de frangos de corte sobre o rendimento e a composição da carne

T1 : Com suplementos vita e mineral; T2: Sem suplementos; T3: Com suplementos dos dias 21 ao 27; T4: Com

suplementos dos dias 21 ao 34

Moreira et al (1998)

Reações de síntese protéica - Havendo assim um desvio para a via de síntese de

gordura.