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Carboidratos – Pet food

Definição•Os carboidratos são compostos orgânicos constituídos por carbono, hidrogênio e oxigênio

•Fórmula empírica [Cx(H2O)y]

•Presentes nos vegetais, constituem até 85% dos grãos

Carboidrato – Pet food•Podem representar de 40 a 55% da matéria seca dos alimentos para cães e gatos

•Fornecem de 30% a 60% da energia metabolizável dos alimentos secos extrusados, a depender se sua composição química

•2013 foram utilizadas 1,6 mil T fontes amido/fibra

•Projeção de produção de 2,59 milhões de toneladas em alimentos para cães e gatos no Brasil em 2016 (Abinpet)

Carboidratos para cães (Brasil)

Ingrediente Econômicos

Premium Super-premium Total

(n=21) (n=21) (n=14) (n=56)% % % N

Milho 71,4 90,5 64,3 43Gordura animal estabilizada 42,9 52,4 28,6 24

Quirera de arroz 28,6 42,9 50 22Arroz integral 47,6 28,6 35,7 21Gordura de frango 28,6 28,6 50 19Farelo de trigo 57,1 23,8 0 17

Óleo vegetal 9,5 14,3 21,4 8Lipídeos de origem animal 19 9,5 7,1 7Farinha de arroz 19 9,5 7,1 7

Trigo 4,8 19,1 7,1 6Milho pré-gelatinizado 19 0 7,1 5Sorgo 0 14,3 7,1 4

Ingrediente Econômicos Premium Super-premium Total

(n=3) (n=8) (n=8) (n=19)% % % N

Milho 66,7 75 87,5 15

Gordura animal estabilizada 66,7 87,5 37,5 12

Arroz integral 33,3 37,5 50 8

Óleo vegetal 66,7 37,5 37,5 8

Gordura de frango 33,3 12,5 62,5 7

Quirera de arroz 33,3 37,5 37,5 7

Farelo de trigo 66,7 25 0 4

Carboidratos para gatos (Brasil)

Carboidrato – Alimentos para cães e gatos•Carboidratos presentes na dieta incluem

• Açúcares de baixo e alto peso molecular• Amido• Parede celular• Polissacarídeos não amiláceos de armazenamento• Fibras

•Suas características nutritivas dependem• Composição dos seus açúcares• Tipos de ligação química• Fatores físico-químicos de digestão• Processamento

Classificação – Perspectiva NutricionalProposta e adotada pelo NRC (2006)

•Carboidratos absorvíveis

•Carboidratos digestíveis

•Carboidratos fermentáveis

•Carboidratos não fermentáveis

Classificação Nutricional•Carboidratos absorvíveis

• Monossacarídeos glicose, frutose, galactose, ribose e desoxirribose

• Compostos diretamente absorvíveis não requer hidrólise pelas enzimas gástricas

• Glicose e frutose são os predominantes em alimentos pet food

Classificação Nutricional•Carboidratos digeríveis

• Dissacárideos lactose, sacarose, maltose, trehalose

• Ligação entre os monossacarídeos ocorre por meio de ligação glicosídica, formada pela perda de uma molécula de água

• Rapidamente sofrem hidrolise por dissacaridases para depois serem absorvidos

Classificação Nutricional•Carboidratos digeríveis

•Amido• é um polissacarídeo não estrutural• principal carboidratos dos grãos de cereais• Amilose ligação α-1,4 • Amilopectina ligações α-1,4 e α-1,6 alfa

•Compostos acessíveis às enzimas dos mamífero (α-amilases)

Classificação Nutricional•Carboidratos fermentávies

• Oligossacarídeos• Constituídos de 3 a 10 monossacarídeos, unidos por ligações glicosídicas• Frutanos do tipo inulina, galactooligossacarideos, xylooligossacarideos,

fructooligossacarideos, rafinose, estaquiose, lactose

• Amido resistente dissacarídeos e amido que escapam da digestão do I.D.

• Fibras fermentáveis• Polissacárideos da parede celular celulose, hemicelulose and algumas pectinas• Polissacárides não celulósicos pectinas, gomas e goma arábica• Lignina

Classificação Nutricional•Carboidratos não fermentáveis•Polissacarídeos são carboidratos grandes, às vezes ramificados, formados pela união de mais de dez monossacarídeos ligados em cadeia

•Polissacrídeos: celulose, lignina e outros compostos da parede celular dos vegetais

•Contribuem diretamente para o aumento do volume fecal e redução no tempo de trânsito intestinal

•Empregados para redução do valor energético do alimento (light, diet, para obesos, etc)

Classificação Nutricional•Fibra

• Compostos acessíveis apenas às enzimas de bactérias, fungos e protozoários• ligação β 1,4 e 1,6

• Polissacárideos da parede celular celulose, hemicelulose and algumas pectinas

• Polissacárides não celulósicos pectinas, gomas e goma arábica• Lignina

• Produto final AGCC

Análise química

•ENN = 100 - (água + MM + PB + EE + FB)• inclui o erro das análises anteriores• integrado por: amido, dissacárides, oligossacárides, gomas, pectina, B-

glicanos, mucilagens, hemicelulose

Pouco uso devido aos erros dessa análise

Carboidratos

FibraExtrativos não nitrogenados (ENN)

Método analítico fibra dietética total

Constituinte químico Lignina Celulose Hemicelulose PectinaGomas

Análise da fibra bruta Fibra Bruta Extrativos Não Nitrogenados(carboidratos)

Análise de Van Soest CarboidratoFibra Detergente Neutro

Fibra DetergenteÁcido Hemicelulose

Análise enzimático-gravimétrica Fibra Insolúvel Fibra Solúvel

Método analítico•Fibra Bruta

• Consiste de 50 a 80% celulose, 10 a 15% lignina e 20% hemicelulose• Essencialmente não digestível p/ cães e gatos• Método exigido pelo Ministério da Agricultura (consta no rótulo de

todas as rações)

Método analíticoMétodo Van Soest

•FDN (fibra em detergente neutro)• lignina, celulose e hemicelulose• digestão aparente mais alta para cães e gatos

•FDA (fibra em detergente ácido)• lignina e celulose• pouco digerível para cães e gatos

parede celular(carboidratos estruturais)

conteúdo celular(alta disponibilidade nutricional)

Método analíticoFibra Dietética Total (Prosky) Fibra Alimentar

•Método mais moderno e preciso

•Proteases + lipases + amiloglicosidades

•Precipitação com metanol

•Fibra insolúvel + fibra solúvel (gomas, pectina e muscilagens)

•Método utilizado para estudo com seres humanos

Método de análise e teor de “fibra” -ingredientes

C Soja P Cit F Trigo BCH FAD P Beter

FB (%) 26,59 11,50 5,98 36,53 8,81 19,0

FDA (%) 38,47 22,54 10,42 45,71 12,22 28,7

FDN (%) 52,63 20,04 32,61 52,63 26,61 60,1

FDT (%) 76,78 56,47 46,20 63,82 22,50 76,8

aumento 3x 5x 8x 2x 3x 6x

BCH- bagaço de cana hidrolizado; FAD- farelo de arroz desengordurado

Funções - AmidoEnergia química

30 a 55% rações secas/semi-úmidas carboidrato

30 a 60% da energia destas rações

20%

57%

23%

PB (3,5 kcal/g)

Gord (8,5 kcal/g)

Carb (3,5 kcal/g)

Tubo digestivo Glicose

Frutose

Galactose

Sangue

Amido

Digestão de carboidratos

Amilase pancreática

Metabolismo - AmidoPolissacárides e Oligossacárides

Dissacárides e Trissacárides

Intestinocarboxilasesa-amilase

(amido)

(maltose) borda em escovadissacaridases(maltase, sacarase, lactase)

Monossacárides(absorção ativa c/ gasto de E)

duodeno e jejuno > íleo

MetabolismoGlicose Combustível básico das células

•Do alimento•Sintetizada no organismo

• glicerol / aminoácidos / ác. Propiônico

Cães e Gatos não necessitam de amido•Cadelas em lactação

• manutenção da relação proteína:energia (KIENZLE et al., 1989)• gordura da dieta por triglicérides (BURGUER, 1990) • aminoácidos + glicerol = manutenção glicemia

Funções - AmidoFunção estrutural no extrusado

Forma PalatabilidadeTexturaDurezaDensidade

Funções - Fibra

•Consistência e volume fecal

•Digestão e absorção de nutrientes

•Ingestão de alimentos

•Tempo de transito intestinal

•Produção de ácidos graxos cadeia curta

•Estrutura da mucosa intestinal

•Composição da microbiota intestinal

Saúde intestinal e saúde geral

saúdedo

intestino

Propriedades da fibraFísicas• Solubilidade• Tamanho das partículas• Estimulo à superfície mucosa (tátil, distensão)

Químicas• Grau de fermentação microbiana• Ácidos Graxos Cadeia Curta (acético, propiônico e butírico)• Efeitos sobre o ambiente intestinal

• pH• força osmótica• movimento de água

composição de monossacárides,estrutura e grau de polimerização

Características de algumas fontes de fibra

Fibra Solubilidade Fermentabilidade

Polpa Beterraba baixa moderada

Farelo Arroz baixa baixa / moderada

Pectina alta alta

Goma Arábica alta moderada

Goma Xantam alta baixa

REINHART, 1996

Características fisico-químicas e taxa de inclusão

Teor

de

água

das

feze

sIn

terf

erên

cia

na d

iges

tão

Taxa de inclusão

Alta fermentaçãoElevada solubilidade

Fermentação moderadaSolubilidade moderada

Baixa fermentaçãoInsolúvel

Produção de ácidos graxos de cadeia curta

Fermentação bacteriana

Acido acéticoAcido propiônico Acido butírico(85-95%)

60-70% da E colonócitos

Tipo de Fibra:composição de monossacárides,estrutura e grau de polimerização

Espécies de bactérias,proporção de AGCC produzidos,local e velocidade de produção

ac butírico > ac acético > glutamina > glicose

Efeitos da fibra• Reduz a digestibilidade dos nutrientes

• Aumenta a excreção de fezes

• Pode favorecer a formação de fezes ou promover amolecimento, dependendo do tipo e quantidade

• Pode favorecer a sensação de saciedade, colaborando em dietas para perda de peso

• Altera o tempo de trânsito intestinal

Classificação dos alimentos quanto ao teor de fibra

Fibras fermentaveis• Neoaçúcares - polissacárides - fibra• substrato seletivo p/ bactérias benéficas

Prebiótico

Fructooligossacárides Mananooligossacárides

Polímeros de frutose

Fermentação por Aspergillus niger

Polímeros de manose e glicose

Extraído da parede celular de saccharomyces cerevisae

PrebióticosRedução do número de bactérias patogênicas

Lactobacillus sppBifdobacterium spp

E. coliClostridium difficileClostridium perfringensSalmonella sp

• inibe bactérias patogênicas• estimula a imunidade• colabora na digestão e absorção• sintetiza vitaminas

• carcinógenos• toxinas• subst. putrefativas

Conc

entr

ação

(log

10 u

fcg/

g)

(p<0,05) (p<0,10) Sparkes et al, 1998

Composição da microbiotaintestinal de gatos

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Lactobacillus C. Perfringens

ControleFOS

Moagem

Milho Digestibilidade do amido (%)grosseiramente moído 79%finamente moído 94%grosseiramente moídomas cozido 88%

(Pencovic; Morris, 1975)

O processamento aumenta o aproveitamento do amido

Processamento

moagemlaminaçãoexpansãococçãoextrusão

gelatinização, expansão e/ouhidratação dos grânulos de amido, possibilitando melhor contato e ação das enzimasamilolíticas no ID

Processamento

Gelatinização

Grau de moagemUmidade, pressãoTempo de cozimentoTemperatura

ração mal processadaamido resistente

escapa digestão enzimática no ID e é fermentado no IG

produção AGCC

digestão ENNfezes moles, volumosas e flatulência

Digestão

Processamento

Avaliação do processamento e apresentaçãoAlimento mal moído e pouco expandido

Alimento mal moído, com melhor expanção

Alimento finamente moído e bem expandido

Alimento com moagem e expanção intermediárias

(Takakura e Carciofi, 2003)

Grãos integrais moídos para cães

Mandioca Milho Sorgo Arroz Lentilha Ervilha

MS 83 a

78 b

79 b

82 a

74 c

76 c

PB 86 ab

86 b

85 bc

89 a

79 d

83 c

EEA 92 a

89 bc

88 c

88 bc

89 bc

90 b

AMIDO 99 a

99 ab

99 ab

99 a

98 b

98 b

EB 87 a

84 b

84 b

87 a

78 d

80 c

FDT 8 c

11 c

26 ab

17 bc

33 a

30 a

Dietas experimentais

Coeficientes de digestibilidade aparente

Dietas isonutrientes, 35% amidoMoídas a 0,8 mm

Mandioca Milho Sorgo Arroz Lentilha Ervilha

MS 83 a

78 b

79 b

82 a

74 c

76 c

PB 86 ab

86 b

85 bc

89 a

79 d

83 c

EEA 92 a

89 bc

88 c

88 bc

89 bc

90 b

AMIDO 99 a

99 ab

99 ab

99 a

98 b

98 b

EB 87 a

84 b

84 b

87 a

78 d

80 c

FDT 8 c

11 c

26 ab

17 bc

33 a

30 a

Dietas experimentais

Coeficientes de digestibilidade aparente


Grãos integrais moídos para cães

Dietas isonutrientes, 35% amido

Respostas glicêmicas e insulínicas•Quanto mais rápida e completa a digestão, mais rápida e intensa será a curva

glicêmica pós-prandial produzida por determinada fonte de amido (JENKINS et

al., 1981)

•Amido aumento da glicemia secreção de insulina

•A utilização de dietas que minimizem e estendam a onda glicêmica pós-prandial

proporciona um restabelecimento mais rápido e fácil da glicemia normal

(LILJEBERG et al., 1996)

0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 30070

75

80

85

90

95

Tempo (min)

Glic

ose

(m

g/d

L)

Glicemia - Sorgo

0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 30070

75

80

85

90

95

Tempo (min)

Glic

ose

(m

g/d

L)

Glicemia - Arroz

Respostas metabólicas (cães)


0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 3000

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Tempo (min)

Ins

uli

na

(

UI/

mL

)

Insulinemia - Arroz

0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 3000

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Tempo (min)

Ins

uli

na

(

UI/

mL

)

Insulinemia - Sorgo

Milho•Cereal rico em amido

•Maior consumo na alimentação animal

•Baixos teores de alguns aminoácidos essenciais

•Pobre em lisina e triptofano Características Limites

Proteína Bruta (min %) 7

Extrato Etéreo (min %) 2

Fibra Bruta (máx %) 3,5

Amido (min %) 62

Matéria Mineral (máx %) 2

Arroz integral•Subproduto originado do beneficiamento do grão de arroz sem casca

•Estão presentes pequenas quantidades de (casca), gérmen, fragmentos de arroz

Características Limites

Proteína Bruta (min %) 8,8

Extrato Etéreo (min %) 1,9

Fibra Bruta (máx %) 0,7

Amido (min %) 74,9

Matéria Mineral (máx %) 1,2

Quirera de arroz•Produto resultante da classificação do arroz para consumo humano




Fibra Bruta (máx %) 1

Amido (min %) 74,45


Sorgo•Cereal com composição química semelhante ao milho.

•Pode apresentar tanino (Fator antinutricional)• Diminui palatabilidade e digestibilidade





Amido (min %) 61


Farelo de Trigo•Subproduto resultante da moagem do trigo

•Composto de pericarpo, aleurona, gérmen, demais camadas internas do grão e outros resíduos do processo

•Amplamente utilizado na alimentação animal

•Uso em animais de moderada necessidade energética





Amido (min %) 31


Casca de soja•Película do grão de soja

•Obtida da extração do óleo





Amido (min %) -


Polpa de beterraba•Polpa de beterraba seca

•Material fibroso proveniente da produção de açúcar de beterraba branca

•Baixa concentração de lignina


Proteína Bruta (min %) 8,45



Carboidratos (min %) 88,66


Farelo de arroz desengordurado•Obtido do farelo integral de arroz branco ou parbolizado, após extração do óleo por solvente

•Subproduto da extração do óleoCaracterísticas Limites




Carboidratos (min %) 48


Fibra de cana

Farelo de glúten de milho 21%

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