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DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN

Ing. Agr. Hugo PetrocelliProfesor Agregado

Fisiología y Reproducción

2006

2

Digestión

A nivel de Estómago e Intestino Delgado, los procesos de Digestión son iguales en rumiantes y no rumiantes

Las diferencias están en el tipo de nutriente que recibe el estómago y en que momentollegan para ser digeridas

3Lugares de Digestión y Absorción

Depende del tipo de nutriente y de la especie animal,La digestión y la absorción tienen lugar principalmente en el Intestino, Carbohidratos en todo el Intestino,Proteínas: digestión en todo el Intestino, absorción sólo IntestinoDelgado,

Lípidos en Intestino Delgado

4

Digestión Intestinal

Luminal: tienen lugar en la luz del intestino, se degradan las grandes moléculas (principalmente por acción de las secreciones de las glándulas anexas)

Membranosa: tienen lugar en la membrana por acción de las enzimas intestinales (que están en la membrana).

2

5

Digestión de Carbohidratos

6Secuencia Digestiva de los Carbohidratos

Boca: Algunos animales (no rumiantes ni carnívoros) secretan α-amilasa en la saliva,Estómago: Insignificante, por hidrólisis ácida (HCl),

Intestino Delgado: Acción de las enzimas pancreáticas e intestinales,

Intestino Grueso: fermentación bacteriana.

7Acción de la α-amilasa salival

Endoenzima que hidroliza al almidón (enlaces 1-4 α) formando polisacáridos, oligosacáridos (maltotriosa, α-dextrina límite), disacáridos (maltosa e isomaltosa),

Al llegar al estómago su acción es limitada (fundus) se inactiva por el pH.

8

Digestión de Carbohidratos1. Fase Luminal

3

9

Carbohidratos(que llegan al intestino delgado)

Lactantes Lactosa (gotera esofágica),Rumiantes:

No Rumiantes:

Almidón secuestrado por protozoarios

Polisacáridos (almidón), (de la dieta o parcialmente hidrolisisados),otros azúcares del alimento (sacarosa)

10Tipos de Enlace delos Carbohidratos

Enzimas microbianas

Enzimas propias del animal

(α-amilasa)

OHH

HH

OH

H

HOOH

OHH

H

HO

CH2 OH

O

H

OHH

HO

CH2 OH

Enlace α 1-4 (ALMIDÓN GLUCÓGENO)

Enlace β1-4 (CELULOSA)

HH H

OH

H

HOOH

OHH

HH

O

CH2 OH

O

H

OH

OHH

HO

CH2 OH

11

Digestión Enzimática de Carbohidratos

(luz intestinal)

α-amilasa Pancreática: actúa sobre los enlaces α 1-4 de los polisacáridos

12Degradación del Almidón (Amilosa, por la α-amilasa)

Enlace α 1-4

Amilosa (sección)

OH

H

HOOH

OHH

H

HH

O

CH2 OH

O

H

OH

OHH

H

HH

O

CH2 OH

O

H

OH

OHH

H

HH

O

CH2 OH

H

OH

O

HH

HOOH

OHH

H

HH

O

CH2 OH

O OHOH

H

H

HH

CH2 OH

O

H

OH

OHH

H

HO

CH2 OH

Maltotriosa

H

H

H

OH

H

HOOH

OHH

H

HO

CH2 OH

O

H

OH

OHH

HO

CH2 OH

Maltosa

4

13Degradación del Almidón (Amilopectina, por la α-amilasa)

H

OH O

H

OH

OHH

H

HH

O

CH2 OH

O OH

H

H

HH

O

CH2 OH

H

OH

OHH

H

HH

O

CH2

H

OH

OHH

H

HH

O

CH2 OH

OHHOO

HO

α-dextrina límite

OH O

HO

H

OH

H

H

HH

O

CH2 OH

H

OH

OHH

H

HH

O

CH2

OHHO

isomaltosa

O

Enlace α 1-6

Amilopectina (sección)

OH O

H

HOOH

OHH

H

HH

O

CH2 OH

O

H

OH

OHH

H

HH

O

CH2 OH

O

H

OH

H

H

HH

O

CH2 OH

H

OH

OHH

H

HH

O

CH2

H

OH

OHH

H

HH

O

CH2 OH

OH

H

HOOH

OHH

H

HH

O

CH2 OH

O

H

OH

OHH

H

HH

O

CH2 OH

O

H

OH

OHH

H

HH

O

CH2 OH

O

Enlace α 1-4

14

Digestión de Carbohidratos

2. Fase Membranosa

15

Digestión Carbohidratos(Fase Membranosa)

α 1-4

α 1-4

α 1-4

α 1-6

α 1-6

Enlace

Glucosa y GalactosaLactosaLactasa

GlucosaIsomaltosaIsomaltasa

Glucosa y FructosaSacarosaSacarasa

GlucosaMaltosaMaltasa

MaltosaDextrina Límiteα-dextrinasa

ProductoSustratoEnzima

16Digestión y Absorción de Carbohidratos (en I. Grueso)

Degradación de celulosa, hemicelulosa y pectinas por acción de enzimas microbianas (rompe enlaces β 1-4)

Proceso fermentativo (similar al ruminal) que tiene lugar en el ciego y colon

Los productos finales son Ácidos Grasos Volátiles de cadena corta

La absorción ocurre por las paredes del I. Grueso (a Vena Porta)

5

17

Digestión de Proteínas

18Secuencia Digestiva de las Proteínas

Estómago: Lugar de inicio de la digestión, por acción de las Pepsinas,

Intestino Delgado: Acción de las enzimas pancreáticas e intestinales,

Intestino Grueso: fermentación bacteriana (carece de importancia nutricional, no se abosorben).

19

Proteínas(que llegan al estómago glandular)

Rumiantes

No Rumiantes

Proteína Microbiana y de Sobrepaso

Proteínas de la dieta

20

Estructura de los Péptidos

Aminoácido

PÉPTIDO

HO C

O

R N H

H

H

HO C

O

R N C

O

R N H

H

Carboxilo AminoEnlace Peptídico

Extremo ácido

Extremo básico

6

21Degradación Proteica(Estómago/Abomaso)

Las células principales (de las glándulas gástricas) secretan PepsinógenosPepsinógenos que en la luz del estómago pasan a Pepsinas.La acción de las pepsinas es óptima en niveles de pH de 2-3.Las pepsinas son endopeptidasase inician la degradación de proteínas.

22

Acción de la PEPSINAS

PROTEÍNA

Pepsinas Desdoblan enlaces peptídicos (grupos carboxilo o amino) de aminoácidos aromáticos, aspartato y glutamato

PÉPTIDOS

23

Digestión de proteínas

(en Intestino Delgado)

24

Fracciones Proteicas(que llegan al intestino)

Proteínas y péptidos parcialmente degradados en el estómago glandular (hidrólisis enzimátida y química)

7

25

Digestión Proteica 1. Fase Luminal

26Digestión de Prótidos(Luz Intestinal)

A. ácidos alinfáticos

A. ácidos aromáticos

Exo-Peptidasa

Endo-Peptidasa

Acción

Carboxilos Terminales

Arginina y Lisina

Enlaces (Carboxilo)

Poli y oligo-péptidos

Tripsina

Carboxipeptidasa B

Oligo-péptidos y A. Ácidos

Carboxipeptidasa A

Elastasa

Quimiotripsina

ProductoEnzima

27Mecanismo de Activación (Enzimas Pancreáticas)

Tripsinógeno

Enterocinasa

Tripsina

Quimiotripsinogeno

Procarboxipeptidasas

Proelastasa

Quimiotripsina

Carboxipeptidasas

Elastasa

28

Acción de la TRIPSINA

PROTEÍNA

Tripsina

Desdobla enlaces peptídicos formados por grupos carboxilo de arginina y lisina

PÉPTIDOS

8

29

Acción de la QUIMIOTRIPSINA

PROTEÍNA

QuimiotripsinaDesdobla enlaces peptídicos formados por grupos carboxilo de aminoácidos aromáticos

PÉPTIDOS

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Acción de la ELASTASA

PROTEÍNA

ElastasaDesdobla enlaces peptídicos formados por grupos carboxilo de aminoácidos alinfáticos

PÉPTIDOS

31Acción de lasCARBOXIPEPTIDASAS

PROTEÍNA

Carboxipeptidasas

Desdobla enlaces peptídicos de aminoácidos carboxilo terminales

AMINOÁCIDOS y PÉPTIDOS

32

Digestión Proteica 2. Fase Membranosa

9

33

Digestión Enzimática de Prótidos(membrana)

Aminopeptidasa (intestinal):actúa sobre los enlaces peptídicos desde el extremo amino de la

cadena y dipeptidasas (intestinales)(intestinales)

34Acción de laAMINOPEPTIDASA

PEPTIDOS

Aminopeptidasa

Separa enlaces peptídicos de aminoácidos amino terminales

AMINOÁCIDOS y PÉPTIDOS

35

Digestión de Proteínas(en I. Grueso)

Fermentación similar a la ruminal, por microorganismos (formación de proteína microbiana)

Sin importancia nutricional, salvo en especies que hacen coprofagia.

36

Digestiónde Lípidos

10

37Secuencia Digestivade los Lípidos

Boca: En crías lactantes de no rumiantes y rumiantes, la saliva produce una enzima (Lipasa salival) que actúa sobre las grasas presentes en la leche,

Intestino Delgado: Acción de las Sales Biliares, y de las enzimas pancreáticas.

38Fracciones Lipídicas(que llegan al intestino delgado)

RumiantesÁCIDOS GRASOS, incorporados a los microorganismos (linoleico) y/o en el líquido esteárico, palmítico y transvaccénico.

No RumiantesPrincipalmente TRIGLICÉRIDOSprovenientes del alimento (no hay degradación previa).

39

Digestión Lipídica Fase Luminal

40Enzimas Pancreáticas:

Otras Sustancias:! Colipasa (páncreas): permite la acción de la lipasa.

! Sales Biliares (hígado): emulsionan las grasas.

! Lipasa: Principal enzima, hidrólisis de triglicéridos

! LipasaEnzimas Intestinales:

! Fosfolipasas: Hidrólisis de fosfolípidos.! Colesterol esterasa: Hidrólisis ésteres de

colesterol y otros lípidos.

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41Estructura de los Triglicéridos

Glicerol Ácido Graso

42Digestión Lipídica(Luz Intestinal)

La gota de grasa se divide mecánicamente (estómago)

Los ácidos biliares forman micelas con ácidos grasos y monoglicéridos, se transportan a las microvellosidades.

Gota de GrasaSeparacion Mecánica Grasa Emulsionada

Se emulsiona (sales biliares) y se hidroliza por la lipasa (y colipasa),

43

Ácidos Biliares (AB)Lipasa

Colipasa

Fase

Luminal

Triglicéridos

Ácidos Grasos (AG)

β-Monoglicéridos (β-MG)

Micelas con AB, β-MG y AG

Digestión de los Lípidos44Lugar de Absorción

de los Nutrientes

Carbohidratos: Rumen e Intestino (todo),

Proteínas: Intestino Delgado,

Lípidos: Intestino Delgado

12

45Vías de Transportede Nutrientes

Vía Paracelular

Complejos de Unión

Microvellosidades

Membrana Basolateral

LUZ DEL INTESTINO

ENTEROCITO

Membrana Apical

S A N G R E

Espacio Intercelular

Vía Transcelular

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Vía TranscelularPasos! Atravesar membrana apical! Difusión citoplasma! Atravesar membrana basolateralMecanismos! Difusión Pasiva! Transporte Mediado

"Difusión Facilitada"Transporte Activo

47

Los productos finales absorbidos son: Glucosa, Galactosa y Fructosa

Absorción Carbohidratos(intestino delgado) (1)

Glucosa y Galactosa:! Los isómeros L se absorben pasivamente! Los isómeros D se absorben por un

proceso activo (Sodio dependiente), ingresando a la célula por el gradiente electroquímico (generado por sodio).

48Absorción Carbohidratos(intestino delgado) (2)

El sodio sale de la célula mediante una ATPasa Na+- K+.Fructosa por difusión facilitada(gradiente)Glucosa, Galatosa y Fructosaatraviesan la membrana basolateral por difusión simple, ingresando a los capilares sanguíneos y al sistema Porta-hepático.

13

49Absorción ProteínasIntactas: Sólo en las primeras horas de vida de las crías (varía con la especie).

Aminoácidos y Péptidos pequeños:! Los di y tripéptidos se absorben rápidamente

(forma activa dependiente de sodio),! Los aminoácidos L se absorben más

rápidamente que los isómeros D,! Los aminoácidos se absorben por: 1) difusión

pasiva, 2) transporte independiente de sodio y 3) transporte dependiente de sodio.

50Proceso de Absorciónde los Lípidos

Cambia el pH (membrana) liberando los ácidos grasos y monoglicéridos que ingresan a la célulaEn el interior de la célula se esterifican(triglicéridos), por acción de la Acil-sintetasaForman quilomicrones (asociación de triglicéridos, colesterol, ésteres de colesterol, fosfolípidos y una proteína de bajo peso molecularPasan de la célula al vaso linfático (de donde pasan a la sangre por la vena cava)

51Esquema de la Digestión y Absorción de Carbohidratos

Fase Luminal

α-dextrinasa Isomaltasa

Glucosa

Maltasa

Almidón y almidón degradado parcialmente

Almidónα-amilasa salivar

Isomaltosa Maltotriosa Maltosaα-dextrinas

α-amilasa pancreática

Galactosa

Lactasa

Lactosa

Lactosa

Sacarasa

Fructosa

Sacarosa

Sacarosa

Sangre(vena Porta)

Capilar

Fase

Membranosa

Boca Esófago

52Esquema de la Digestión y

Absorción Proteica

FASE LUMILAL

Sangre(vena Porta)

Capilar

Péptidos

Di- y Tri-peptidasas

Estómago

Di- y Tri-péptidos

Aminopeptidasa

Aminoácidos

Transportadores

Oligo y PolipéptidosProteínasPepsinasPepsinógenos

HCl

Tripsinógeno

Enterocinasa

Tripsina

Quimiotripsinógeno y Proelastasa

Quimiotripsina y Elastasa

FASE

Membranosa

Oligopéptidos

Aminoácidos libres

Carboxipeptidasas

Procarboxipeptidasas

14

53Absorción de los Lípidos

Quilomicrón: TG, Colesterol, Fosfolípidos, Proteína B, etc.

Vaso Linfático

V.L.Central

Interior Célula

Luz Intestinal

Ac. Grasos Monoglicéridos (MG)

Triglicérido

FASE

Membranosa