4/20/2010 Zootecnia I 1
Biologia do Crescimento
Luiz Lehmann Coutinho
4/20/2010 Zootecnia I 2
Introdução
Objetivo: Apresentar alguns conceitos e informações importantes para uma melhor compreensão do processo de crescimento animal
Enfoque: Uma visão básica dos processos biológicos envolvidos no crescimento.
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Tópicos de discussão
Introdução
Embriologia
Tecidos
Curvas de crescimento
Fatores que afetam o crescimento
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Introdução
A produção animal é totalmente dependente do crescimento
Exemplos: carne, leite, ovos
Quanto mais rápido o crescimento mais cedo o produtor estará recebendo o retorno do seu investimento
4/20/2010 Zootecnia I 5
Crescimento?
Crescimento é o aumento em tamanho e peso que ocorre em animais saudáveis que recebem uma alimentação adequada
O aumento exagerado em tecido adiposo não é considerado crescimento
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Curva de crescimento
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Como ocorre o crescimento?
Crescimento dos tecidos:
Hiperplasia:
aumento no número de células
Hipertrofia:
aumento no tamanho das células
Aumento em material extracelular
Hiperplasia
Núcleos/mm2
Linhagem 9 dias Embrionário
TT 456,61 ± 40,7
CC 287,2 ± 14,2
Densidade de núcleos na musculatura peitoral
CC
TT
Fonte: Patricio, 2008
8
Hipertrofia
0
10
20
30
40
50
60
70
80
21 42
Diâ
me
tro
(μm
)
Idade (dias pós eclosão)
Diâmetro das fibras musculares
TT
CCCC
TT
Fonte: Patricio, 2008
9
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Hipertrofia
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Processo de crescimento
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Embriologia
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Principais etapas do desenvolvimento embrionário
Fertilização
Clivagem
Mórula - os blastômeros formam uma massa celular.
Blástula - os blastômeros passam a se organizar na superfície, delimitando uma cavidade central.
Gástrula – formação dos folhetos germinativos (ecto, endo mesoblasto)
Gastrulação em embriões de frango
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Filme:
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Embrião de 24 e 48 horas
4/20/2010 Zootecnia I 17
Embrião de 24 horas
Células do dermomiótomo
Lábio ventro-lateral
Miótomo hipaxial
Miótomo epaxial
Lábio dorso-medial
Células migratórias
Células do esclerótomo
TN
NC
Ectoderma Dorsal
Nível TorácicoNível dos Membros
4/20/2010 Zootecnia I 20
Formação dos tecidos
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Tecido muscular
Tecido ósseo
Tecido adiposo
Formação dos tecidos
4/20/2010 Zootecnia I 22
Tecido ósseo
Função
Suporte para o corpo
Proteção
Cérebro
Medula óssea
Apoio ao tecido muscular
Reserva de cálcio e fósforo
4/20/2010 Zootecnia I 23
Células do tecido ósseo
Osteoblasto: células que constroem o tecido ósseo
(colágeno e proteoglicanas)
Osteoclasto: responsáveis pela reabsorção
Osteócito: essencial para manutenção da matriz
mineralizada do osso
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Crescimento de osso longo
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Crescimento do osso
4/20/2010 Zootecnia I 26
Tecido adiposo
Função Reservatório de energia
Isolamento térmico
Proteção
Tipos de tecido adiposo Subcutâneo
Renal e pélvico
Intermuscular e intramuscular
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Células do tecido adiposo
4/20/2010 Zootecnia I 28
Crescimento do tecido adiposo
Hipreplasia
Hipetrofia com a seguinte prioridade
Vísceras
Subcutâneo
Intermuscular
Intramuscular
4/20/2010 Zootecnia I 29
Tecido Muscular
Função
Fisiológica:
batimento cardíaco, manutenção da postura, respiração, etc
Nutricional:
fonte de proteína de alta qualidade, mineiras e vitaminas
4/20/2010 Zootecnia I 30
Tipos de tecido muscular
Musculatura lisa
Artérias, parede intestinal e aparelho reprodutivo
Musculatura estriada cardíaca
Coração
Musculatura estriada esquelética
Movimentação, manutenção da postura
Principal tecido para produção animal
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Estrutura da musculatura esquelética
4/20/2010 Zootecnia I 33
Fibra Muscular
Miogênese - visão geral
Pré-mioblastos Mioblastos Miotúbulos
Alinhamento mioblastos Fibra
muscular
Fonte: Gilbert, 2006
Proliferação celular
Diferenciação celular
34
4/20/2010 Zootecnia I 35
Células do músculo
Mioblastos:
capacidade de proliferação
Miotúbulos:
perde capacidade de proliferar e sintetiza proteínas de contração muscular
Fibra Muscular:
célula diferenciada capaz de contração muscular
Células satélites:
crescimento pós-natal
Miogênese – nível embrionário
Somito
Mesoderme paraxial
36
Miogênese – nível embrionário
Fonte: Lopes et al., GMB 200037
miotúbulo
Pré-mioblasto
mioblasto
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Crescimento do tecido muscular
Fase embrionária: Hiperplasia das fibras musculares
Pós-natal: Hipertrofia das fibras musculares
Aumento no comprimento Em função do crescimento do tecido ósseo
Aumento no diâmetro Síntese de miofibrilas
Proliferação de células satélites
9 dias E 17 dias E
Fonte: Patricio, 2008
39
1 dias PE 42 dias PE
40
Exemplos de hiperplasia e hipertrofia do tecido muscular em animais.
Bovinos
Suínos
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4/20/2010 Zootecnia I 42
BOVINO DE MUSCULATURA DUPLA
•Grobet et al. 1997. Nature Genetics v.17, p.71-74•Grobet et al. 1998. Mammalian Genome v.9, p.210-213•McPherron & Lee,1997 PNAS, v.94, p.12457-12461•Smith et al., 1997 Mammalian Genome v.8, p.742-744
4/20/2010 Zootecnia I 43
EFEITO DA AUSÊNCIA DA EXPRESSÃO DA MIOSTATINA EM CAMUNDONGOS
(McPherron et al, 1997)
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RESULTADOS DA HIBRIDIZAÇÃO IN SITU
Embrião HH20 Embrião HH24 Embrião HH24
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RESULTADOS DOS CORTES HISTOLÓGICOS
TN
NC
STST
NC
TN
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4/20/2010 Zootecnia I 47
Gene Halotano: receptor de ryanodina.
Mutação associada com aumento na % de músculo na carcaça.
Maior susceptibilidade ao estresse.
Associado com pior qualidade de carne.
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4/20/2010 Zootecnia I 49
4/20/2010 Zootecnia I 50
4/20/2010 Zootecnia I 51
Curvas de crescimento
4/20/2010 Zootecnia I 52
Pré-natal
4/20/2010 Zootecnia I 53
Pós-natal - Acumulativa
4/20/2010 Zootecnia I 54
Pós-natal:Taxa de crescimento
4/20/2010 Zootecnia I 55
Crescimento acumulativo dos tecidos
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Crescimento % dos tecidos
4/20/2010 Zootecnia I 57
Composição do crescimento
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Fatores que influenciam o crescimento
Nutrição
Sexo
Precocidade (raças)
Musculatura dupla
Melhoramento
Esteroides
Hormônio de crescimento
Agonista beta-adrenergico
4/20/2010 Zootecnia I 59
Nutrição - crescimento
Birth MaturityTime
Low nutrition
Excess Nutrition
Growth dependent on nutrition
Prioritization of nutrients at different planes of nutrition
and weight loss levels.
Nutrient Partitioning of Energy
Crescimento compensatório Crescimento apresentando por uma animal após um período de
restrição alimentar.
A taxa de crescimento nesta fase é maior que a de uma animal que não
apresentou restrição alimentar.
Resulta de uma adaptação do metabolismo do animal.
Durante a restrição ocorre uma redução no tamanho das vísceras e diminuição no
metabolismo basal.
Durante a realimentação ocorre um aumento no consumo de alimento e por
algum tempo ainda com um menor tamanho das vísceras, o que aumenta a
eficiência do crescimento.
Nardon, citado por Medeiros e Lana
4/20/2010 Zootecnia I 66
Sexo
0
25
50
75
100
125
150
175
200
40 80 120 160 200 240 280 320
Weight of carcass, kg
HeifersSteers
Muscle growth
Bulls
Large frame
Small frame
Precocidade (raça)
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Precocidade (raça)
Less FatLate
maturing
Early
maturingGreater
Fat
Weight Constant Basis
Diferenças em tamanho adulto
A uma idade constante, animais precoces tem
uma maior porcentagem de gordura na caraça que
animais tardios.
A um peso constante, animais tardios tem maior
porcentagem de músculo, enquanto animais
precoces são mais maduros, com maior deposição
de gordura e mais próximos do tamanho adulto.
4/20/2010 Zootecnia I 72
Musculatura dupla
4/20/2010 Zootecnia I 73
Melhoramento
Grupos
Genét.Peso
41d
Carc. Peito Gord. Pulmão Coração Hemat.
CC 514a 330a 73a 0,8a 4,4a 4,7a 32,2a
TT 2395b 1776d 486d 57,2b 17,1d 13,3d 34,6c
LLc 1689c 1185b 284b 37,8c 11,9b 9,8b 30,4b
4/20/2010 Zootecnia I 74
Efeito da castração em bovinos
GDP M.inteiro>Cast.>Femeas
Eficiência M. inteiro>Cast.>Femeas
Dep.
gordura
M. inteiro<Cast.<Femeas
4/20/2010 Zootecnia I 75
Efeito da castração em suínos
GDP .Castrado >M. int>Femeas
Eficiencia M. int.>Femeas> Castrado
Dep.gordura
M. int.< Femeas<Castrado
4/20/2010 Zootecnia I 76
Resultado do implante de Estradiol e Acetato de trembolona
Trt. GPD C/G
Controle 1.39 6.79
Estradiol 1.55 6.29
TBA 1.49 6.29
E + TBA 1.62 5.95
Implante em machos castradosHancock et al., 1991
4/20/2010 Zootecnia I 77
Hormônio de Crescimento
Produzido na pituitária anterior
Hipofasectomia
O crescimento para
Perda de peso em adultos
Excesso de HC
Acromegalia ou Gigantismo
4/20/2010 Zootecnia I 78
Efeitos diretos de GH
Aumenta proliferação celular
Aumenta lipólise
Reduz síntese de ácidos graxos
Reduz metabolismo de glicose
4/20/2010 Zootecnia I 79
Efeito de GH no crescimento
Falta de HC Redução no crescimento
Redução no crescimento do osso
Redução na massa muscular
Aumento na deposição de gordura
Terapia com HC Aumento no crescimento de osso, músculo
Aumento na síntese de RNA, proteína e entrada de a.a. nas células
Diminuição de gordura
4/20/2010 Zootecnia I 80
4/20/2010 Zootecnia I 81
Resultado de HC em suínos
Observação Controle 100ug pST/kg PV
GPD 0.9 +13.1 %
C/G 3.22 -28 %
Cons. 2.9 -18.6 %
Músculo (kg) 30.9 +30.3 %
Gordura (kg) 22.8 -54.6 %
Osso (kg) 3.7 +14.3 %3.7
Beerman et al., 1991
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Resultados de HC em bovinos
Observação Controle 33 ug rbST/kg PV/dia
GPD 1.14 1.23
Cons. 6.9 6.5
C/G 6.05 5.32
Rend. carcaça 62.7% 61.3%
Área long. 52.7cm2
56.6 cm2
Espes. gord 1.94cm 1.76cm
% gord. 41.9 36.3
% prot. 13.2 14.6
Moseley et al., 1992
4/20/2010 Zootecnia I 83
Efeito de beta-agonista em machos castrados
Observação Controle Zilpaterol (6ppm)
GPD 0.66 0.81
C/G 10.0 7.9
Rend. carcaça 60.2 63
Ganho (kg
carcaça)
---- 18.6
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Conclusão
Conhecimento dos processos que controlam o crescimento é fundamental para a produção animal
Mais detalhes: Disciplina de Princípios de Crescimento Animal.
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