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Minerais e vitaminas na alimentação animal
Profa. Ines Colvara 
UNIVERSIDADE DE CUIABÁ 
FACULDADE DE MEDICINA VETERINÁRIA
NUTRIÇÃO ANIMAL
Minerais e Vitaminas
São componentes das dietas que desempenham diversas funções no organismo e atuam em várias rotas metabólicas, com isso, sua compreensão é extremamente importante, o que impactará sobre a saúde e produtividade dos animais.
Importantes na nutrição animal
Envolvidos em quase todas as vias metabólicas
Funções:
Desempenho reprodutivo;
Manutenção do crescimento;
Metabolismo energético;
Função imune;
Aumento da produtividade animal.
Minerais e Vitaminas
Minerais
Classificação dos minerais
Macrominerais: requeridos pelos animais em teores relativamente elevados (g/kg da dieta, usualmente expresso em porcentagem) 
Ca, P, Na, K, Cl, Mg, S
Microminerais: requeridos em pequenas quantidades (expressos em mg/kg, e μg/kg da dieta, são usualmente descritos também em ppm (partes por milhão) e ppb (partes por bilhão), respectivamente).
Mn, Cu, Zn, Fe, I, Se, Co
Funções dos minerais
1. Estrutural: 
Compõem estruturas nos órgãos e tecidos do corpo. 
Ca, P, Mg, F nos ossos e dentes e 
P e S nas proteínas do músculo. 
Zn e P contribuem com a estabilidade estrutural de moléculas e membranas das quais fazem parte;
2. Fisiológica: 
Ocorrem nos fluidos e tecidos como eletrólitos 
Estão envolvidos com a manutenção da pressão osmótica, do balanço ácido-básico, da permeabilidade de membranas e irritabilidade dos tecidos.
Na, K, Cl, Ca, e Mg no sangue, fluido cerebroespinal e suco gástrico;
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3. Catalítica: 
Agem como catalisadores nos sistemas enzimáticos e hormonais;
4. Reguladora: 
Recentemente, tem-se verificado ação reguladora dos minerais na replicação e diferenciação celular.
Ca, influencia o sinal de transdução e o Zn na transcrição durante o mecanismo de síntese proteica no organismo animal.
Funções dos minerais
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Considerar variação nos teores de macro e microminerais na forrageira. 
Deficiência mineral das pastagens.
Minerais para ruminantes
SOLO x PLANTA
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Cálcio (Ca)
Mineral mais abundante em mamíferos 
Funções: 
Formação de ossos e dentes (90%)
Transmissão de impulsos nervosos
Coagulação sanguínea
Contração do músculo cardíaco
Balanço ácido-básico
Segundo mensageiro em reações intracelulares
Permeabilidade de membrana
Secreção de hormônios
Essencial para produção e qualidade da casca dos ovos.
Cálcio (Ca)
Deficiência: 
Raquitismo
Osteoporose
Hipocalcemia (febre do leite)
Má formação da casca do ovo 
Aves em postura (9 a 12 Ca: 1P)
 
Cálcio (Ca)
Requerimentos de cálcio e fósforo dependem da espécie e categoria animal
Relação entre o cálcio e fósforo na dieta, em média deve estar entre 1:1 à 2:1 de cálcio e fósforo, respectivamente. 
Cães, principalmente os de raças grandes e gigantes, o excesso Ca – efeitos osteoarticulares deletérios
cães de raças grandes em crescimento: 1% Ca (máximo de 1,8%) 
0,9% de fósforo, com relação ideal de 1:1 (máximo 1,6:1).
 
Controle da sua concentração no plasma (homeostase):
Paratireóide – Paratormônio 
Tireoide – Calcitocina
PTH 
aumenta absorção de Ca intestinal
mobiliza Ca dos ossos
reduz a excreção renal
Calcitocina 
reduz absorção de Ca intestinal
estimula a deposição de Ca nos ossos
estimula a excreção renal
Metabolismo do Ca e P relacionados à Vit. D, que tem funções tanto na absorção, manutenção dos teores sanguíneos, na reabsorção óssea e excreção desses minerais.
Cálcio (Ca)
Hipocalcemia ou febre do leite
Acomete principalmente vacas de alta produção de leite, de 48 horas antes até 72 horas depois do parto, sendo mais comum imediatamente depois do mesmo (RIET-CORREA, et al., 2007).
Razão dos baixos níveis de Cálcio: mudança abrupta de exigência de Ca durante o pós-parto e a demora na liberação de cálcio pelo organismo. 
Mecanismos de absorção intestinal de Ca e reabsorção óssea, demoram de 24 à 
48 h para funcionar de forma eficiente (ORTOLANI, 1995).
Hipocalcemia
Fósforo (P)
Funções:
Formação de ossos e dentes (80%)
Fosfolipídeos (membranas celulares) e fosfoproteínas
ATP e NADPH: armazenadores de energia
ácidos nucléicos
Equilíbrio ácido-base
Participação em sistemas enzimáticos
P apresenta grande importância na nutrição dos microrganismos ruminais (reciclagem via saliva, tampão)
Deficiência pode impactar negativamente na produção de proteína microbiana e degradação da fibra.
Deficiências: 
raquitismo
baixa fertilidade
fraturas
consumo de material estranho
menor consumo e desempenho
Fósforo (P)
Não ruminantes: 1/3 do P está disponível para os animais
ácido fítico – reduz absorção
Fitase (enzima)
Solos ácidos – Cerrado 
indisponibiliza P
Fonte: fosfato bicálcico
Fósforo (P)
Dentre as deficiências minerais, a mais importante em todo o Brasil é, indiscutivelmente, a de fósforo
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Potássio (K), Sódio (Na) e Cloro (Cl)
Relacionados ao volume celular e pressão osmótica, permeabilidade da membrana, balanço hídrico e ácido-base, reações enzimáticas, contração muscular e transmissão de impulsos nervosos. 
Na e Cl: concentração mais elevada no meio extracelular e o potássio no meio intracelular (pressão osmótica). 
Antagonismo entre Na e K: redução da absorção Na quando há excesso de K.
K e Na em condições de clima quente, exigências são maiores por causa do aumento de sua perda pela sudorese.
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Potássio (K)
Funções: 
regulação da pressão osmótica
atua na transmissão dos impulsos nervosos
Bomba Na/K: transporte de nutrientes 
atua na contração muscular
co-fator enzimático
componente do leite e da carne
 
Deficiência: 
Perda do apetite, do peso, 
Redução da produção do leite
Sódio (Na) e Cloro (Cl)
Funções: 
regulação da pressão osmótica
equilíbrio ácido-base
Na: Bomba Na/K: transporte de nutrientes;
 Atividade do músculo cardíaco
Cl: Digestão proteica: HCl no estômago
Deficiência: 
Perda do apetite, do peso, desidratação
NaCl (sal comum)– regula consumo de mistura mineral 
Magnésio (Mg)
Funções: 
ossos e dentes (65%)
cofator enzimático (glicólise e ciclo de Krebs)
condução dos impulsos nervosos
 Deficiência: 
Perda do apetite e do peso, 
Redução da produção do leite 
Tetania hipomagnesiana (tetania da pastagem)
Pastagens jovens de inverno adubadas em excesso com N e K( é antagonista do Mg na absorção pela planta). 
DEPENDE DE IONIZAÇÃO Ca, K, P e Fe
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Enxofre (S)
Funções: 
Formação de hormônios: Insulina, Prolactina e Ocitocina.
Participa da formação dos aminoácidos: Metionina; Cistina e Cisteína.
Participa da formação das vitaminas biotina e tiamina;
Mucopolissacarídeos: Colágeno e tecido conjuntivo;
Síntese de propionato a partir do lactato;
Síntese de aminoácidos sulfurados pelos microrganismos do rúmen.
Enxofre (S)
Deficiência: 
Queda no consumo de alimentos e desempenho
Perda de condição corporal
Fraqueza
Lã áspera e sem brilho
Excesso de lacrimejamento e salivação
Excesso: 
Poliencefalomalácia, distrofia da cartilagem nasal
Enxofre
Microminerais (elementos traços)
Requeridos pelos animais em pequenas concentrações, mas nem por isso não são essenciais. 
Esses minerais são fundamentais para a saúde e produção animal e sua deficiência impactará negativamente no desempenho dos animais.
Microminerais
	Mineral	Funções
	Fe	Transporte e armazenamento de O2, (hemoglobina e mioglobina), transporte de elétrons, componente de enzimas (catalase, triptofano 5-monoxigenase, fenilalanina 4-monoxigenase, aconitase).
	Zn	Participam de diversas metaloenzimas, sendo citado por alguns autores que este mineral participa de mais de 300 enzimas (DNA polimerase, anidrase carbônica, carboxipeptidase, piruvato desidrogenase), expressão gênica, estabilidade das membranas.
	Cu	Componente de enzimas (tirosinase, citocromo oxidase, superóxido dismutase), participa da hematopoiese por favorecer a absorção de Fe, conversão de tirosina em melanina, síntese de elastina e colágeno, participação em diversos sistemas enzimáticos.
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	Mineral	Funções
	I	Componentedos hormônios tireoidianos (T3 E T4) que regulam o metabolismos basal.
	Mn
	Atuação em diversos sistemas enzimáticos relacionados ao metabolismo de proteínas, carboidratos e lipídeos, bem como ação sobre enzimas relacionadas à condrogênese.
	Co
	Extrema importância na síntese de vitamina B12 (cianocobalamina) pela microbiota presente no rúmen.
	Se	Metabolismo antioxidante, através da enzima glutationa peroxidase.
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	Minerais	Doenças por deficiência
	Fe, Cu	Anemia; reduz consumo, peso e imunidade.
	Cu	Sintomas cardíacos; Coloração dos pêlos; Formação de lã; Atraso no estro e baixa taxa de concepção; Aborto ou mumificação do feto.
	Zn	Menor desempenho, paraqueratose (escamação), atrofia testicular.
	I	Bócio, problemas reprodutivos (supressão do estro e problema na libido).
	Mn	Cio silencioso; Estro irregular; Infertilidade; Abortos; Redução na motilidade dos SPTZ; Nascimento de animais deformados.
	Se	Retenção de placenta; doença do músculo branco (distrofia muscular).
	Co	Baixa taxa de concepção; peste do secar ou pela rabo ou marasmo enzoótico (perda do apetite, pelagem áspera, perda de peso, anemia, diarréia...)
Fonte: Adaptado de Mendonça Jr. (2011).
Cromo (Cr)
Parece influenciar o metabolismo da glicose:
Com elevação da sensibilidade à insulina, através da ligação a uma proteína intracelular (apocromodulina) que se torna ativa (cromodulina) e irá sinalizar aos transportadores de glicose (GLUT-4) com captação da glicose.
Zinco (Zn)
Deficiências:
Paraqueratose
Dermatose
Despigmentação do pêlo
Retardo do crescimento
Problemas reprodutivos
Excesso:
Impacto negativo em diversos minerais
Doença do músculo branco: Distrofia Muscular Nutricional (DMN)) - animais acometidos apresentam debilidade geral, se locomovem com dificuldade ou possuem andar rígido e desajeitado em passos lentos.
Selênio (Se)
Componente de uma enzima essencial para a destruição de peróxido de hidrogênio formado no organismo;
Essa função é importante para integridade das membranas celulares;
Relação entre Se e Vit. E; 
Em vacas: deficiência causa retenção de placenta
Selênio (Se)
Fonte de Minerais para os Ruminantes
Alimento (suplementos minerais)
Água
Solo
Absorção de minerais
Presença de alguns fatores antinutricionais nas dietas - impacto negativo na sua absorção:
Ex.: fitato – ação sobre o fósforo; e ácido oxálico, sobre o cálcio.
Fitato: na dieta resulta em baixa absorção de fósforo, com queda do desempenho dos animais e também efeito negativo sobre o meio ambiente, pois ocorre excreção do mineral está relacionada ao processo de eutrofização.
Fitato: para monogástricos há a necessidade de fornecimento de enzima exógena fitase.
Em ruminantes: este pode ser hidrolisado (ácido fosfórico e inositol) eficientemente pelas bactérias do rúmen, através da enzima fitase dos microrganismos.
Vitaminas
Vitaminas
Pequenas quantidades, mas indispensáveis para a vida (mg, μg ou UI/dia).
Melhoram o desempenho produtivo e reprodutivo dos animais.
Não fornecem energia, mas são essenciais para a obtenção da energia dos nutrientes.
Algumas não precisam ser fornecidas para animais ruminantes, pois podem ser sintetizadas pelas bactérias no rúmen (Vit B12).
Definições
Hipervitaminose: excesso de vitaminas que também estão relacionadas aos distúrbios nutricionais.
Hipovitaminose: deficiências vitamínicas relacionadas aos teores abaixo do mínimo recomendado para determinada espécie/categoria animal.
Avitaminose: ausência de uma determinada vitamina na dieta dos animais.
Vitaminose: transtornos patológicos ocasionados pela deficiência ou excesso de vitaminas.
Paravitaminose: distrofia irreversível em decorrência da ausência prolongada de vitamina.
Nomenclatura das Vitaminas:
Vitamina A  retinol;
Vitamina D2 e D3  ergocalciferol e colecalciferol;
Vitamina E  alfa – tocoferol;
Vitamina K  vitamina da coagulação;
Vitamina B1  tiamina;
Vitamina B2  riblofavina;
Vitamina B3  niacina;
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Algumas vitaminas desviam da definição inicial, pois algumas delas não necessitam estar presentes nos alimentos.
Nomenclatura das Vitaminas:
Vitamina B4  colina;
Vitamina B5  ácido pantotênico;
Vitamina B6  piridoxina;
Vitamina B7, B8 ou H  biotina;
Vitamina B9  ácido fólico;
Vitamina B12  cobalamina;
Vitamina C  ácido ascórbico.
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Algumas vitaminas desviam da definição inicial, pois algumas delas não necessitam estar presentes nos alimentos.
Nomenclatura das Vitaminas:
Vitamina B5  ácido pantotênico;
Vitamina B6  piridoxina;
Vitamina B7, B8 ou H  biotina;
Vitamina B9  ácido fólico;
Vitamina B12  cobalamina;
Vitamina H ou Bw  biotina;
Vitamina C  ácido ascórbico.
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Algumas vitaminas desviam da definição inicial, pois algumas delas não necessitam estar presentes nos alimentos.
Classificação
Lipossolúveis: 
Solúveis em lipídeos; 
Lipídeos auxiliam na absorção, transporte ao fígado via sistema linfático;
armazenadas no organismo (E nos tecidos de gordura do corpo)
Vitaminas: A, D, E e K
 Hidrossolúveis: 
Solúveis em água;
Facilidade na absorção e são excretadas pela urina;
Não são armazenadas (exceto vit. B12);
Vitaminas: complexo B e vitamina C;
Vitamina A
3 moléculas biologicamente ativas: retinol, retinal e ácido retinóico. 
Extrema importância para a visão: vitamina A combina-se opsina, resultando em um composto (rodopsina) que se rompe no processo fisiológico da visão (reação fotoquímica).
Relacionada à proliferação e à diferenciação das células, como para a produção de mucoproteína pelas células epiteliais.
Ocorre nas plantas na forma de um composto chamado caroteno/betacaroteno (transformado em Vit. A no organismo) – pró-vitamina A.
Gatos: deficiência da enzima que transforma betacaroteno em vit A. 
Vitamina A
Deficiência:
Células normais são substituídas por células estratificadas, queratinizadas e não funcionais, o que gera lesões no epitélio e aumento da suscetibilidade às infecções.
Queratinização do epitélio dos órgãos;
Perda de apetite;
Diminuição do crescimento;
Cegueira noturna;
Problemas reprodutivos.
Vitamina D
Metabolismo de cálcio e fósforo;
Muitos animais são capazes de sintetizar a vitamina D através da radiação ultravioleta
7-dehidrocolesterol (presente na pele) sofre uma hidroxilação no fígado e uma segunda hidroxilação no rim, formando a forma ativa, o 1,25-diidroxicolecalciferol (forma ativa da vitamina D).
Cães e gatos: síntese de vitamina D através da pele parece ser pouco efetiva por haver uma via metabólica competitiva bastante ativa.
Vitamina D
Aproximadamente 10 provitaminas, após irradiação formam compostos com atividade antirraquítica. 
Colecalciferol (vitamina D3 que ocorre em animais) e ergocalciferol, vitamina D2 que ocorre predominantemente em plantas (McDowell, 1992) (são as 2 principais fontes Vit D).
Metabolismo da vitamina D com o cálcio e o fósforo está relacionada à absorção intestinal, à reabsorção renal destes minerais e na manutenção de seus níveis plasmáticos, bem como no metabolismo ósseo, com uma relação com o paratormônio (PTH).
Funções:
Crescimento;
Reprodução;
Ativa as proteases dependentes de cálcio.
Deficiência:
Raquitismo em animais jovens;
Osteomalácia;
Hiperparatireoidismo secundário;
Animais fracos e com problemas para se levantarem;
Febre do leite em vacas.
Vitamina D
Vitamina E
Vários compostos com atividade biológica da vitamina E, denominadas tocóis, os tocoferóis e os tocotrienóis.
Apresenta importante ação antioxidante.
Estabiliza as membranas plasmáticas das células com redução das lesões decorrentes dos radicais livres:
Efeito direto sobre o status inflamatório, dermatoses e neoplasias cutâneas, com efeitos benéficos ainda sobre o sistema imunológico dos animais.
Deficiência:
Redução da fertilidade;
Alterações dermatológicas e do sistema imunológico;
Degeneração muscular esquelética.
Atenção aos teores de ácidos graxos poliinsaturados e de vitamina E nas dietas
Ácidos graxos são pouco estáveis >>> sofrem maior ação dos radicais livrescom o processo de oxidação. 
Dietas com elevados teores de ácidos graxos poli-insaturados >>> ajuste na vitamina E dietética (ou antioxidante sintético).
Vitamina E
Função mais conhecida é seu papel no mecanismo de coagulação sanguínea, sendo importante para a síntese dos fatores de coagulação.
Diretamente relacionada ao desenvolvimento precoce do esqueleto e à manutenção do osso maduro.
A vitamina K está constituída por um grupo de compostos denominados de quinonas, sendo elas: K1 (filoquinina) de origem vegetal; K2 (metaquinona) sintetizada por microrganismos; K3 (metadiona), a forma sintética.
Vitamina K
Deficiência:
Deficiência de vitamina K em ruminantes raramente ocorre 
Síntese de vitamina K pelos microrganismos ruminais;
Retardo na coagulação sanguínea.
Vitamina K
Vitaminas Lipossolúveis
	Vitamina	Sinônimo	Algumas funções 	
	A	Retinol	Produção de rodopsina; Reprodução; Desenvolvimento ósseo
	D	Calciferol	Metabolismo de Ca e P; Crescimento;
Reprodução
	E	Tocoferol	Antioxidante; Membranas fosfolipídica
	K	Filoquinona, Menaquinona	Cofator da coagulação sanguínea 
Vitaminas Hidrossolúveis
Atuam principalmente como cofatores enzimáticos, catalisando processos metabólicos.
Vitamina B1 (Tiamina)
Vitamina B2 (Riboflavina)
Vitamina B3 (Niacina)
Vitamina B4 (Colina)
Vitamina B5 (Ácido Pantotênico)
Vitamina B6 (Piridoxina)
Vitamina B7, B8 ou H (Biotina)
Vitamina B9 (Ácido Fólico)
Vitamina B12 (Cianocobalamina)
Vitamina C (Ácido ascórbico)
	Vitamina 	Funções 	
	B1 (Tiamina)	Metabolismo energético e de carboidratos, tecido neural.
	B2 (Riboflavina)	Metabolismo energético, da glutationa, e de outras vitaminas (B3, B9, B6, D e K), transferência de elétrons.
	B3 (Niacina)	Metabolismo energético (NAD e NADP); replicação e reparo do DNA. 	
	B4 (Colina)	Doador de grupo metil para reação de metilação (ação em conjunto com ácido fólico e vitamina B12); Metabolismo de ácidos graxos.
	B5 (Ácido Pantotênico)	Metabolismo energético. Precursor da Coenzima A. 	
Vitaminas Hidrossolúveis
Fonte: Nunes (1998), Saad e Saad (2004) e National Reserach Council (2006).
	Vitamina	Funções 	
	B6 (Piridoxina)	Metabolismo de aminoácidos, ácidos graxos essenciais e niacina; gliconeogênese.
	B9 (Ácido fólico)	Metabolismo de aminoácidos e nucleotídeos; síntese de DNA; transferência de carbonos.
	B12 (Cianocobalamina)*
	Transferência de carbono; transferência de grupo metil (síntese de cisteína).
	H, B7 ou B8 (Biotina)	Metabolismo de carboidratos, ácidos graxos, aminoácidos não essenciais e ácidos nucleicos.
	C (Ácido ascórbico)**	Antioxidante; ressalta-se que a vitamina E possui ação sinérgica com a vitamina C, a última regenerando a vitamina E.
Fonte: Nunes (1998), Saad e Saad (2004) e National Reserach Council (2006).
*Vit. B12 apresenta funções únicas dentre as hidrossolúveis: necessidade de fator intrínseco (substância produzida no estômago) para absorção no intestino e capacidade de estocagem. **Vit. C: sintetizada a partir da glicose, maioria dos animais.
Vitaminas Hidrossolúveis
No homem, primatas, cobaia, morcegos frugívoros, alguns pássaros frugívoros, animais invertebrados,
insetos e alguns peixes não apresentam capacidade de síntese de vitamina C.
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	Vitamina	Deficiências	
	A	cegueira noturna; esterilidade; diminuição ou interrupção da produção de espermatozóides; reabsorção embrionária
	D	Raquitismo; osteosporose; hipocalcemia; menor produção de leite
	E	necrose hepática; distrofia muscular; retenção de placenta; metrite
	K	hemorragias
	B1	 beribéri (fraqueza extrema); distúrbios neurológicos; edema no coração
	B2	perda de pêlos; produção excessiva de saliva e de lágrimas
	B3	Redução do apetite e crescimento; enfraquecimento
	B5	Redução no crescimento; lesões na pele; alterações nervosas
	B6	dermatite severa; depressão; convulsões
	H, B7 ou B8	Alopecia; dermatite e óbito
	B9	 anemia; fígado gorduroso 
	C	hemorragias cutâneas
Fatores que afetam os requerimentos de vitaminas
Estádio fisiológico e função produtiva;
Disponibilidade de forragens;
Estresse, sanidade ou condições ambientais;
Antagonismo entre vitaminas;
Alteração da microbiota – antimicrobianos;
Nível de outros nutrientes na dieta;
Estado nutricional e reservas corporais. 
Tabela. Fatores externos que afetam a estabilidade das vitaminas.
Legenda: 0 = estável; X = de levemente sensível a sensível; XX = muito sensível.
Fonte: adaptado de (GADIENT, 1986 apud DSM, 2016).
Estabilidade das vitaminas
Até a próxima aula!