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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

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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

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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

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Formação dos tecidos

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Tecido muscular

Tecido ósseo

Tecido adiposo

Formação dos tecidos

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Tecido ósseo

Função

Suporte para o corpo

Proteção

Cérebro

Medula óssea

Apoio ao tecido muscular

Reserva de cálcio e fósforo

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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

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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

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Crescimento do tecido adiposo

Hipreplasia

Hipetrofia com a seguinte prioridade

Vísceras

Subcutâneo

Intermuscular

Intramuscular

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Tecido Muscular

Função

Fisiológica:

batimento cardíaco, manutenção da postura, respiração, etc

Nutricional:

fonte de proteína de alta qualidade, mineiras e vitaminas

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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

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Fibra Muscular

Miogênese - visão geral

Pré-mioblastos Mioblastos Miotúbulos

Alinhamento mioblastos Fibra

muscular

Fonte: Gilbert, 2006

Proliferação celular

Diferenciação celular

34

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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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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

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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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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 51

Curvas de crescimento

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Pré-natal

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Pós-natal - Acumulativa

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Pós-natal:Taxa de crescimento

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Crescimento acumulativo dos tecidos

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Crescimento % dos tecidos

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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

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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

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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.

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Musculatura dupla

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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

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Efeito da castração em bovinos

GDP M.inteiro>Cast.>Femeas

Eficiência M. inteiro>Cast.>Femeas

Dep.

gordura

M. inteiro<Cast.<Femeas

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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

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Hormônio de Crescimento

Produzido na pituitária anterior

Hipofasectomia

O crescimento para

Perda de peso em adultos

Excesso de HC

Acromegalia ou Gigantismo

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Efeitos diretos de GH

Aumenta proliferação celular

Aumenta lipólise

Reduz síntese de ácidos graxos

Reduz metabolismo de glicose

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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

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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

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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.