Carbohidratos 2

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  • 1. Carbohidratos- 2 Digestin- Absorcin y Metabolismo Aplicacin Prctica

2. DIGESTION DE LOS CARBOHIDRATOS EN LOS MONOGTRICOS (VS. RUMIANTES) Esfago Estmago I. delgado Ciego Colon Monosacridos AGv AGv Monosacridos AGv Monogstricos Rumiantes Carbohidratos 3. LUZ INTESTINAL Digestin MUCOSA INTESTINAL Absorcin Digestin y Absorcin en los Monogstricos Enzimas: -amilasa (-1,4) almidn oligosacaridasa -galactosidasa lactosa -glucosidasa maltosa dextrina sacarosa *Inactivas sobre Celulosa, Hemicelulosa Pectinas -glucanos Arabinoxilanos Glucosa Lactato Glucosa Lactato Fructosa Lactato Fructosa Glucosa Na+ ATP ADP C6 Na+ Transporte activo Carbohidratos EDAD Duodeno-yeyuno proximal 4. Absorcin relativa a la glucosa de diferentes monosacridos (Wilson, 1962) Galactosa Glucosa Fructosa Xilosa Arabinosa 122 100 67 -- -- 90 100 35 -- -- 82 100 -- -- 60 97 100 62 57 49 Hombre Gato Conejo Peces Comparten transportador Carbohidratos 5. AMILOSA CELULOSA 6. Fermentacin microbiana: Celulasas; hemicelulasas; pectinasas, Produccin y Absorcin de AGV: Actico: energa Propinico: en el higado glucosa: energa Butrico: energa (colonocitos) Sustratos disponibles; flujo de la digesta; pH,.. Bacteroides; Bifidobacterias; Enterococcus; Clostridium; Escherichia; Lactobacillus; Streptococcus; Fibrobacter,. 7. Metabolismo energtico de la glucosa Digestin intestinal PANCREAS MUSCULO HIGADO TEJIDO ADIPOSO Eritrocito Tej. Nervioso Feto INSULINA GLUCAGON G6P Glucgeno Energa CO2 Lactato G6P Glucgeno Acetil-CoA ATP CO2 Aas Tejidos glucodependientes G6P Acetil-CoA Acidos grasos libres AG AG AG Ac. G. libres Carbohidratos 8. GLUCOSA (C6) 2 X Piruvato Glucolisis Gluconeognesis En Anaerobiosis citoplasma Lactato (C3) Acetil-CoA Citrato (C6) Isocitrato (C6) Oxalsuccinato(C6) a-KGA (C5) Succinil-CoA (C4) Oxalacetato (C4) Malato (C4) Fumarato (C4) Succinato O2 38 ATP Grasa Carbohidratos C6 2H Aas En presencia de O2 mitocondria CO2 Ciclo Cori glucosa 9. La glucosa como fuente de energa La va glucoltica (1 mol glucosa a 2 moles de piruvato) 8 ATP 1 mol Piruvato a acetil CoA = 3 ATP 2 x 3= 6 ATP 1 mol Acetil CoA a CO2 y agua = 12 ATP 2 x 12 = 24 ATP TOTAL 38 ATP 38 x 12,43 (ATP) = 472 Kcal/mol Mol glucosa = 686 Kcal EFICIENCIA 472/686 = 0,69 (69% eficiencia) Resto = produccin de calor (ineficiencia) 10. Mecanismos de control del metabolismo de los Carbohidratos Control celular Control extracelular: Hormonas Insulina Glucagn Hormona del crecimiento Adrenalina Cortisol 11. En la prctica.. Ganado Porcino: Nivel de Tolerancia: lechn Utilizacin de fuentes de fibra:Cerda gestante Aves: Utilizacin de enzimas exgenos 12. LECHN Limitaciones Trmicas Limitaciones Energticas Limitaciones Enzimticas Limitaciones Frricas Limitaciones Inmunolgicas 13. LECHON LACTANTE: limitaciones enzimticas LECHE TIENE: carbohidratos: lactosa protenas: casenas, ... grasa LECHON TIENE: LACTASAS PROTEASAS LIPASAS,... NO TIENE SUFICIENTE: AMILASAS SACARASAS PEPSINA,... LECHE NO TIENE: almidn sacarosa protenas vegetales pH gstrico: 3-4 14. Evolucin con la Edad de la Actividad Enzimtica en el ganado porcino Actividadenzimtica ActividadenzimticaActividadenzimtica Actividadenzimtica LACTASA Recien nacidos 2 meses adultos SACARASA4 sem 2 sem Rec. nacido MALTASA 1 ao 2 aos 1 mes 1 mes 1 ao 2 aos AMILASA Carbohidratos 15. Digestin de los carbohidratos en el PORCINO - Ingredientes de elevada calidad - Aceptable capacidad de digerir PNA Digestin enzimtica C6 Lactato AGv Digestin microbiana 5-30% Energa 21d 56d 20-30% Derivados Lacteos 30-35% Almidn cocido *caro TRANSICIN Inclusin de almidn Si se incrementa la FIBRA en la dieta: - el contenido energtico Insoluble: t de retencin humedad volumen de las heces excrecin de sales biliares Fermentable: la produccin y absorcin de AGv Carbohidratos 16. Bienestar Animal en Cerdas Estereotipias indican un problema de bienestar Causas: Interaccin entre: Hambre crnicaHambre crnica Restriccin de conducta Falta de saciedad por: Poco volumen ingesta Dficit energtico 17. Nivel de Fibra- Cerda Gestante Baja Media Alta Fibra Bruta, % 3,3 10,6 18,1 FND, % 13,5 25,7 39,4 ** ** 91416Agua, l/da 522416Duracin, min. 67120152Velocidad, g/min. Consumo: ** 291324363Tiempo de pie, min./da 144154Frecuencia estereotipias 70 min. E=14.9 kJ/min/cerda 240 kcal/da = 25 kg pienso/cerda/ao (Ramonet et al., 1999) 18. Ventajas del Uso de Dietas Altas en Fibra: Conseguir una mayor saciedad por: Incremento en volumen de la racin Disminuye la velocidad de consumo (20%) Aumento de la duracin de la comida (x 2) Regulacin metablica: Menor nivel de Glucosa e Insulina, pero mayor persistencia Mayor concentracin de AGV Reduce las estereotipias (entre 7 y 50%) 19. Digestin de los carbohidratos en la Aves Digestin Enzimatica Sales biliares Digestin microbiana escasa Carbohidratos osmolaridad (retencin de lquidos) viscosidad humedad heces digestibilidad de la Grasa, N -glucanos Arabinoxilanos Cebada Avena Trigo Centeno TMR (3-4h) 20. -glucanos Arabinoxilanos -glucanasas Arabinoxilanasas UTILIZACIN DE ENZIMAS en el pienso Valor nutritivo de los ingredientes ( IC) Niveles de incorporacin de trigo y cebada viscosidad humedad heces retencin energa y Nitrgeno MEJORAS Carbohidratos 21. Perros y Gatos Caractersticas de las heces y patrn de defecacin Dietas clnicas Carbohidratos 22. Intolerancia a la lactosa - crias: 5 6g lactosa/Kg PV/da - adultos: 1-2 g/KgPV/da (perros) 1 g/Kg PV/da (gatos) Intolerancia secundaria a la lactosa /Carbohidratos: procesos infecciosos : Parvovirus, Enteropata Gluten (Setter irlands) / protena del trigo 23. FIBRA DIETARIA: implicaciones 24. Carbohidratos y Restriccin calrica: alimentos light Apoyo Diettico a problemas Renales Carbohidratos y Diabetes - ndices de glucemia Animales de compaa 25. Glucose Balance: Dietary Effects Rate of glucose absorption increased Large meals High digestible carbohydrates Glucose absorbed into cells Glucose from food or gluconeogenesis 26. Glucose Balance: Dietary Effects Rate of glucose absorption decreased Fiber Small meals Dietary protein Glucose absorbed into cells Glucose from food or gluconeogeneis 27. Proteina Aminocidos Enzimas Utilizados por el organismo Urea (Residuo en torrente sanguneo) OrinaRIONExceso Lesin renal Incapacidad de filtrar toda la urea y otros Xtos de desecho - AZOTEMIA Altos niveles de urea causan signos de enfermedad renal (vmitos, prdida de peso,...) - Incapacidad de eliminar Fsforo,... - Intento compensacin: poliuria/polidipsia X Enfermedad renalEnfermedad renal 28. Apoyo Diettico a problemas Renales I.D. Ciego Colon NH3 N heces Fermentacin CHO Proteolisis Autolisis microbiana Desaminaciones A CHO muy fermentables (pectinas) N microbiano N heces N orina B CHO moderadamente ferm. (pulpa remolacha) N microbiano N heces N orina Carbohidratos 29. Visin dinmica de la digestin Fraccin no digestible Fraccin potencialmente Digestible F(t) 2 1 Tiempo de retencin * Edad * Nivel de alimentacin * Cantidad de fibra * Ralentizadores del trnsito - + - + Accin directa Enzimas endgenos Enzimas microbianos (ejem: a-galactosidasas) Accin indirecta PNAs (trigo, cebada) Enzimas microbianos (b-glucanasas, Arabinoxilanasas) Carbohidratos 30. Clasificacin de los herbivoros (Van Soest, 1982) A.- Por sus hbitos alimenticios RUMIANTES NO RUMIANTES Exquisitos Ciervo /Jirafa Conejo Intermedios * Ramoneadores Cabra * Pastoreadores Oveja Comedores de Forraje * Pasto fresco Vaca Hipoptamo * Forraje general Alce Caballo/ Cebra * Zonas secas Camello Canguro B.- Segn su ESTRATEGIA DIGESTIVA Fermentadores Pregstricos * No Rumiantes Canguro/ Hamster * Rumiantes Vacuno/ Ovino/ Caprino Fermentadores en I.G. * Ciego Conejo * Colon Caballo Carbohidratos 31. Digestion de la Fibra Diettica. Capacidad de Digestin de la Fibra Tiempo de Fermentacin (h) Digestindelafibra(%) 100 50 AVES CERDO EQUIDOS RUMIANTES Verduras Leguminosas Gramneas Paja 12 24 36 48 60 Carbohidratos 32. Actividad Digestiva en el Rumiante ABSORCIN DE ENERGA 64% 24% 12% AGv Saliva 8-10% PV FERMENTACIN Partculas Largas Medianas Pequeas RUMIA Adhesin M.O. (10-20%MS) Bacterias Celulolticas Hemicelulolticas Amilolticas Pectinolticas Ferment. Azucares Proteolticas Ferment. secundarios Protozoos Flagelados Ciliados Carbohidratos Rumen: fermenta 80% MS cereales; 75% MS forrajes 33. Hidrlisis y Fermentacin Microbiana Celulosa Pectinas Hemicelulosa Almidn Azuc. Solubles Pentosas Hexosas Extracelular Intracelular Piruvato (2x C3) Formiato Acetil CoA CO2 + H2 Acetato Butirato Propionato (2x C2) (1x C4) (2x C3) Metano Carbohidratos C6 2C2+2CO2+4H2 ; C6+ 2H2 2C3; C6 C4+ 2CO2 + 2H2 34. Destino AGV Absorbidos Produccin de ATP Sntesis de grasa Sntesis de Glucosa Difusin pasiva (rumen> omaso y abomaso) Velocidad absorcion: C4>C3>C2 ABSORCIN AGV 35. Metabolismo energtico de los Acidos Grasos Voltiles Fermentacin microbiana HIGADO TEJIDO ADIPOSO G6P Glucgeno Acetil-CoA ATP CO2 Aas Acetil-CoA Acidos grasos libres AG AG AG Carbohidratos Propinico Actico Butrico hidroxibutirato Glucosa Lipogenesis Gluconeogenesis 36. Rendimientos energticos de la Fermentacin Microbiana y de La oxidacin de sus productos Fermentacin anaerobia Absorcin Utilizacin Oxidativa % Aprox. Rendimiento Hexosa Piruvato 2 Acetato (C2) 65 10 ATP/C2 (20 ATP/C6) 2 Propionato (C3) 25 18 ATP/C3 (36 ATP/C6) 1 Butirato (C4) 10 25 ATP/C4 (25 ATP/C6) Eficiencia Comparada 65-70% Hexosa (C6) Oxidacin completa 38 ATP Metano 17-18% Aprox 75% Carbohidratos 24-25 ATP 37. Produccin de metano: 55 C6 62 C2+ 25 C3 + 1C4 + 85 CO2 + 125 H2 CO2 + 4 H2 CH4 + 2 H2O 1 C6 1,18C2 + 0,45 C3 + 0,18 C4 + 0,56 CH4 + 0,98 CO2 1,15 H2O Consecuencias positivas del rumen: capacita la digestin de material fibroso Consecuencias negativas: conlleva una ineficiencia energtica importante la liberacin de metano Produccin de C2 y C4 > C3 FND (CHO estructurales)/ bajos N.A. , 38. Actividad -amilasa muy baja Ca Glucosa Ac. Lctico Aas AGv AGv P Vit.