Nutricion animal - Carbohidratos
Transcript of Nutricion animal - Carbohidratos
GLÚCIDOS
en la
NUTRICIÓN ANIMAL
GLÚCIDOS
CARBOHIDRATO “calentar y quemar un azúcar”
“materia negra” (carbón) “gotitas de agua” (paredes del vaso de precipitación)
“sustancia hidratada”
CLASIFICACION DE LOS
CARBOHIDRATOS
• De acuerdo con su naturaleza química,
los carbohidratos se clasifican en dos
grandes grupos:
1. Azucares: Triosas, tetrosas, pentosas,
hexosas y heptosas, de acuerdo con el
numero de carbonos de su molécula
2. No azucares .
IMPORTANCIA Y FUNCIONES DE LOS
GLÚCIDOS
GLÚCIDOS Forman el 75% del peso seco
del mundo vegetal
de el, depende gran parte de la vida animal
representa entre 60-75% de la dieta animal
IMPORTANCIA DE LOS GLÚCIDOS
MS PT ELN FC
Forraje (chala) 100 8 58 26 (84)
Maíz (grano) 100 10 80.7 3 (83.7)
Carne (vacuno) 100 60 <1.0 -
CHO C6H12O6 Acetil CoA
Rum Acético AGV Propiónico Butírico
1. Fuente de energía
CHO : 4.1Kcal/g H:O 2:1
2. Fuente de sustancias esenciales
CHO Glucosa, Fructosa, Ribosa Vitaminas, ácidos nucleicos, ATP, AA
IMPORTANCIA DE LOS GLÚCIDOS
3. Bajo costo energético
• < Costo energético a nivel fisiológico • PT (necesita + E para que se procese) Eliminación de metabólicos (gasto de energía) 4 ATP/mol d e urea
4. Estimula la digestión
(fibra)
FUNCIONES DE LOS CARBOHIDRATOS
•Principal fuente de energía (más barata: mantenimiento, crecimiento, producción y reproducción). Constituye entre el
75 – 80 % de las raciones para rumiantes y más del 50% de las raciones para aves y cerdos.
•Actúa en la economía de las proteínas, los microorganismos que habitan el rumen-retículo utilizan las cadenas
carbonadas de los CHO`s solubles para sintetizar Pt microbiana utilizando fuentes de NNP, como la urea.
• Precursores de La síntesis de grasa, en el metabolismo de los CHO´s se forma ácido pirúvico, el cual por
descarboxilación forma acetaldehído, estos últimos se van condensando dando lugar a los ácidos grasos. A nivel
hepático la glucosa se transforma en glucógeno y luego en grasa. La capacidad del hígado para almacenara glucógeno
es limitada, por lo tanto el consumo excesivo de azúcar se transforma en grasa.
• Actúan como detoxificantes. en el metabolismo de los CHO`s hay formación del ácido glucorónico y galacturonico, los
cuales reaccionan con sustancias tóxicas como los fenoles dando fenolglucorónico y fenolgalacturónico, compuestos d e
menor toxicidad y de fácil eliminación.
•Dan buen sabor, a la carcasa y a la leche debido a la dulzura que tienen ciertos CHO`s, la carne cruda es ligeramente
dulce.
•Actúan en la resíntesis de triglicéridos, los ácidos grasos libres no son buena fuente de energía y para que constituyan
energía útil se tiene que formar nuevamente triglicéridos en el proceso de reesterificación en presencia del glicerol
cuyo precursor es la dihidroxiacetona proveniente del metabolismo de la glucosa.
•Son precursores de la lactosa de la leche; integra cerca de la mitad de los sólidos totales de la leche.
•Importantes para la utilización del Ca y P, especialmente la lactosa sirve para el desarrollo de cierto tipo de
microorganismos además de permitir un pH adecuado (ligeramente ácido) favoreciendo la absorción del Ca y P.
•Precursores de ciertas vitaminas, como la riboflavina (sintetizada en el rumen) que tiene un núcleo de dimetil-
isoaloxazina.
•. Necesarios para el corazón y el cerebro , una hipoglucemia prolongada puede causar daños cerebrales irreversibles.
La fuente principal para la energía contráctil del corazón es proveniente de la glucosa.
Carbohidratos más importantes en la Nutrición Animal
Glucosa
principal producto de la digestión de almidón en monogástricos, se encuentra en
sangre, linfa, liquido cerebroespinal.
Fructuosa libre en plantas verdes, semen y sangre de los fetos.
Manosa
no existe libre en la naturaleza, pero si formando las mananas de las levaduras, mohos
y bacterias.
Galactosa no existe libre y es un producto de las fermentaciones.
Sacarosa formado por fructuosa y glucosa, también llamado azúcar caña o de la remolacha, es
de uso domestico.
Lactosa compuesto por glucosa galactosa, llamado azúcar de leche y es producto de la
glándula mamaria.
Maltosa formada por 2 glucosas unidas por el enlace α-1-4. Azúcar de malta, se produce por
hidrólisis del almidón y malta.
Celobiosa presente en la celulosa puede ser hidrolizada a glucosa.
Reafinosa formada por una glucosa, una fructuosa y una galactosa, se encuentra en las plantas
como la remolacha azucarera y el almidón.
Carbohidratos más importantes en la Nutrición Animal
Almidón: principal reservorio nutritivo en las plantas, compuesto por 2 fracciones de amilasa y
amilopectina.
Glucogeno polisacarido muy ramificado de origen animal o microbiano, se encuentra en el
hígado músculo y otros tejidos animales
Dextrinas productos intermediarios de la glucólisis del almidón y del glucogeno
Celulosa: principal constituyente de la pared celular de las plantas, su función es más
estructural que nutricional. El producto final de la digestión de celulosa, es una
mezcla de ácidos grasos volátiles y gases como CH4 y C02.
Fructosanas poIímeros de fructuosa que sirven como reserva.
Hemicelulosa polisacáridos ramificados y lineales con restos de azucares como: xilosa, arabinosa,
glucosa, galactosa y ac. propionico. Se encuentra en la pared celular de plantas
forrajeras
Pectina se encuentra en espacios intercelulares formada por cadenas polisacaridas,
sustituidas en cadenas laterales de galactanas, arabanas y ácido galacturonico.
Lignina No es un carbohidrato, se encuentra en la pared celular, es muy resistente a los
ácidos y acción de microorganismos, no puede ser digerido por los animales,
representa del 5% al 10% de la materia seca de las plantas.
COMPOSICIÓN DE LOS CARBOHIDRATOS
FRACCIÓN FORMA DIGESTIBILIDAD ESPECIE
EXTRACTO LIBRE DE NITRÓGENO
Azúcares, almidones
Mayor digestibilidad monogástricos
FIBRA CRUDA Celulosa, hemicelulosa, gomas, etc.
Poco o nada digestibles monogástricos
Muchas veces más digestibles que el ELN
rumiantes B-amilasas en el jugo ruminal (flora bacteriana del rumen-retículo)
GLÚCIDOS DE IMPORTANCIA
NUTRICIONAL
MONOGÁSTRICOS Glucosa,
galactosa,
sacarosa,
almidón
RUMIANTES Celulosa,
hemicelulosa
GLUCOSA
(azúcar de
uva o
dextrosa)
De mayor importancia nutricional.
Su presencia en la naturaleza en forma libre
es muy pequeña
Se encuentra en la naturaleza en forma D.
Constituye el 40% del azúcar de la miel de
abeja.
Es la molécula básica para la síntesis de
almidón y celulosa y se produce
comercialmente por hidrólisis del almidón
de maíz.
Es el principal producto final de la
digestión de los CHO´s en monogástricos.
Constituye la principal fuente de energía
que se encuentra en la sangre circulante.
Frutas, savia de las plantas,
miel, sangre, linfa y líquido
cerebroespinal
GALACTOSA
Una aldohexosa que no se encuentra libre
en la naturaleza
En leche como componente
de la lactosa.
En las verduras y hojas de
los vegetales como
galactolípidos, en pigmentos
antociánicos, gomas y
mucílagos.
Es un producto de la
fermentación.
FRUCTOSA O
LEVULOSA
Carbohidrato más dulce.
Forma parte de la sacarosa y
de las fructosanas
Se encuentra
conjuntamente con la
glucosa, formando la
sacarosa de la miel, frutas
y hojas verdes.
MANOSA
No existe libre en la
naturaleza, pero si
polimerizada formando las
mananas (Ej. levaduras).
Se encuentra libre en las
levaduras, mohos y
bacterias.
SACAROSA
Integrada por la
combinación de una D-
glucosa y una D-fructosa. Su
distribución en la naturaleza
es muy amplia.
Presente en la caña de
azúcar y en la remolacha
azucarera, en frutas
maduras, savia de árboles
y muchas verduras, la caña
de azúcar contiene
alrededor de 200 g/kg.
LACTOSA
Es el azúcar de la leche y
consta de una molécula de
BD-glucosa y de una alfa-D-
galactosa.
No es tan soluble como la
sacarosa, por lo que no
confiere más que un ligero
sabor dulce a la leche
Integra cerca de la mitad
de los sólidos de la leche,
la cual contiene entre 46 a
48 g/kg.
MALTOSA
Es el azúcar de malta. Se produce por hidrólisis del almidón y glucógeno. Es soluble en agua pero no es tan dulce como la sacarosa. (proveniente de 2 mol. De glucosa)
Durante la germinación de la cebada el almidón se convierte en maltosa por acción de la enzima diastasa.
RAEFINOSA
Se encuentra en las plantas con tanta frecuencia como la sacarosa. Se acumula en las melazas durante la preparación comercial de la sacarosa.
Las semillas de algodón contienen rafinosa alrededor de 80 g/kg.
ALMIDÓN
Es el material de reserva de la mayoría de las plantas. Provee la mayor cantidad de energía para los animales. Tiene dos fracciones:
Principalmente en tubérculos, rizomas y semillas. Almidón de tubérculos (papas) es resistente y debe ser cocido antes de utilizarlo en la dieta de aves y cerdos, ya que se produce ruptura de los gránulos de almidón y se facilita el ataque enzimático. Similar efecto se produce en la peletización, molienda y humedecimiento de los granos. Aproximadamente un 60% en maíz, sorgo y otros granos.
Semillas Hasta 700g/kg
Frutos Hasta 300g/kg
Amilosa Soluble en agua caliente
Cadenas lineales de D-glucosa con enlace tipo alfa 1,4 y puede tener entre 250 a 3000 unidades de glucosa,
En >ría de plantas: 25-30% del almidón. Con el yodo da un color oscuro.
Amilopectina Insoluble en agua caliente
Polímero ramificado de D-glucosa, unidos con enlace alfa 1,4; conectados entre sí por un enlace cruzado alfa 1,6. En cada 8 monosacáridos va haber una ramificación
La amilopectina reacciona con el yodo dando una coloración azul violeta o púrpura.
GLUCÓGENO
“ALMIDÓN ANIMAL”
Compuesto de reserva energética más
importante de los animales.
Estructura similar a la amilopectina.
Puede integrar el 10% del peso
húmedo del hígado.
En las abejas representa el 33%
de la materia seca de las larvas.
DEXTRINAS
Productos intermedios de la hidrólisis
del almidón y del glucógeno.
Solubles en agua y dan soluciones
mucilaginosas.
CELULOSA
Sustancia más abundante del reino
vegetal y es el mayor componente de
las paredes celulares de las plantas.
Representa el 50% del peso
seco de toda la vegetación.
Desarrollar una técnica
eficiente y económica para
convertir la celulosa en glucosa
representaría una solución para
el problema de escasez de
energía alimentaria.
FRUCTANAS
(ANTES FRUCTOSANAS)
Todas tienen restos de D-fructosa.
Material de reserva de las
raíces, tallos, hojas y semillas de
algunas plantas especialmente
de las plantas compuestas y de
las gramíneas.
HEMICELULOSA
Mezcla compleja heterogénea de un gran
número de polímeros de monosacáridos
ingluyendo glucosa, xilosa, manosa,
arabinosa, galactosa y ácidos urónicos
(glucorónico y galactotur.ónico).
Clasifica en dos grupos: las xilanas y las
gluco y galactoglucomananas.
Principal componente de las
paredes celulares de las
plantas.
LIGNINA
No es un polisacárido sino un polímero
formado por tres derivados del
fenilpropano (alcohol cumarílico, alcohol
coniferílico y alcohol sinapílico.
Compuesta por múltiples unidades de
fenilpropano, unidas formando una
estructura entrecruzada compleja, no bien
definida.
Posee una gran resistencia a la
degradación química enzimática.
Su incrustación física en la
fibra vegetal las convierte en
inaccesibles a las enzimas que
normalmente serían capaces
de digerirlas.
A mayor contenido de lignina
se disminuye la digestibilidad
de los demás componentes
orgánicos de la planta.
Fibrillas de la celulosa de las paredes celulares de las plantas están sumergidas en una matriz amorfa
Matriz de la pared primaria joven
Celulosa, hemicelulosa
Matriz de la pared secundaria
Celulosa, hemicelulosa, lignina
DISTRIBUCIÓN DE LOS CARBOHIDRATOS EN
LOS ALIMENTOS
Almidones (reserva)
Origen vegetal Celulosa
Estructurales (fibra)
Hemicelulosa
Glicógeno (reserva)
Origen animal Glucosa circulante (sangre) < 1%
Lactosa (leche)
CONTENIDO DE LOS CARBOHIDRATOS EN LOS
ALIMENTOS DE LOS VACUNOS
DIGESTIÓN DE LOS CARBOHIDRATOS: Mono gástricos y humanos
“no estructurales”
BOCA: saliva (Ptialina)
ESTÓMAGO: Jugo gástrico (pH= 2.5)
INTESTINO DELGADO: Jugo pancreático, (alfa amilasa) ALMIDÓN = ISOMALTOSA + MALTOSA
(disacaridasas e isomaltasa) Jugo intestinal, (posibilidad de reutilización alta)
Sales biliares
INTESTINO GRUESO: Fermentación microbial
(-)
maltasa MALTOSA = GLUCOSA + GLUCOSA sacarasa SACAROSA = GLUCOSA + FRUCTOSA lactasa LACTOSA = GLUCOSA + GALACTOSA
Neutralizan al jugo gástrico que es ácido: elevar a un pH de 6 para que las enzimas puedan actuar sobre los CHO´s
DIGESTIÓN DE LOS CARBOHIDRATOS: Rumiantes
“no estructurales y estructurales”
BOCA:
Forraje: + Ac. Acético Rumen-retículo: Fermentación microbial Concentrado: + Ac. Propiónico
ESTÓMAGO Omaso : Fermentación microbial – absorción
Abomaso : Digestión parcial
INTESTINO DELGADO: Jugo pancreático
Jugo intestinal Sales biliares
INTESTINO GRUESO:
Los CHO, son absorbidos a nivel del
YEYUNO
PROPORCIÓN DE ÁCIDOS GRASOS VOLÁTILES
(AGV)
AGV PREDOMINANCIA DEL TIPO DE DIETA
(Proporción molar) FORRAJE CONCENTRADO
Ac. acético 60% 40-45%
Ac. propiónico 18-20% 30%
Ac. butírico 10% 15%
ABSORCIÓN DE CARBOHIDRATOS
(Monogástricos y humanos)
• Los CHO´s en forma de monosacáridos son absorbidos a nivel de la mucosa intestinal (yeyuno): glucosa, galactosa, fructosa, manosa y ocasionalmente disacaridasas, a través de la sangre portal.
• En general se sabe que aproximadamente el 90% de los nutrientes de los alimentos es absorbido a través del pasaje por el intestino delgado. Igualmente el agua, llegando al colon un residuo más sólido.
• Existe dos mecanismos de transporte de los monasacáridos:
1. Transporte activo: Glucosa, galactosa
2. Transporte pasivo: Fructosa, manosa, xilosa, pentosas, etc.
(difusión simple)
FACTORES QUE INFLUENCIAN LA
ABSORCIÓN DE LOS CARBOHIDRATOS
• Nivel de ingestión de alimento y de CHO´s en la dieta.
• Configuración de monosacáridos.
• Velocidad de pasaje de los alimentos.
• pH adecuado (neutro) en la zona de absorción.
• Activación de las enzimas pancreáticas e intestinales.
• Concentración de Na+.
• Estructura celular de la zona de absorción.
ABSORCIÓN DE LA GLUCOSA POR LOS
VACUNOS
• A nivel del intestino delgado: aproximadamente 10% de su requerimiento de glucosa
• Concentración sanguínea: 46 mg/100 ml
• El mayor % del requerimiento de glucosa lo cubre a partir de compuestos gluconeogénicos:
propionato,
lactato,
aminoácidos,
glicerol, etc.
• El propionato es el principal precursor ya que puede producir de 27 a 55% de glucosa a nivel hepático.
METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOS
• Función principal: Producción de Energía (ATP)
• La glucosa celular: La glucosa es el azúcar de > circulación, presente en la sangre
y los fluidos extracelulares.
Su concentración se debe mantener dentro del límite
fisiológico.
La glucosa celular proviene:
* De los alimentos (digestión – absorción)
* Del glicógeno hepático (glicogenólisis)
* De los precursores gluconeogénicos.
METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOS
• Procesos del metabolismo:
Glicólisis Oxidación de la glucosa a piruvato y lactato
(Ciclo glicolítico)
Oxidación del
piruvato
o “Ciclo de Krébs”, es el ciclo final de oxidación
de la glucosa
Glicogénesis Síntesis de glicógeno a partir de la glucosa
(hígado y músculo)
Glicogenólisis Degradación del glicógeno hasta glucosa
(hígado) y hasta piruvato y lactato (tejido
muscular)
Gluconeogénesis Síntesis de glucosa o glicógeno a partir de
compuestos diferentes a los carbohidratos
Procesos anabólicos
Procesos catabólicos