Sistema metabólico nutricional

Metabolismo de los Principios nutricionales

Adalgiza Cano Villate

Principios Inmediatos

Agregados moleculares Propiedades físicas y químicas comunes Funciones similares

Composición

Agua

Materia Seca

Orgánica

Inorgánica

CarbohidratosProteínasLípidosVitaminasOtros

Minerales

Agua / Humedad

1. Funciones Estructural, Disolvente, transporteProtección, Termorregulación

2. Fuentes Bebida Alimentos

Secos < 20% Acuosos 70 a 95%

Metabólica 10% de requerimientos

3. Factores que afectan el consumo

Animal, alimentación, ambiente y calidad del agua

Minerales / Cenizas

1. Funciones 3 – 6% del peso vivo Estructural o plásticas (80% esqueleto) Catalíticas

2. Clasificación Macroelementos: Ca, Mg. Na, K, P, Cl, S (g/dia) Microelementos: Fe, Cu, Zn, Co, Mo, Mn, Se, I, F, Bo, Si (mg/dia)

3. Factores que afectan la absorcion

Solubilidad en agua pH intestinal Exceso de grasa

Vitaminas

Metabolismo Es el conjunto de reacciones químicas que se producen en el

interior de las células y hacen posible la utilización de la materia y de la energía contenida en los alimentos, para el crecimiento, reparación y conservación de un organismo vivo.

Fases: Catabolismo y Anabolismo

Tipos:

– Fuente de C: Autótrofo (CO2) y Heterótrofo (glucosa, CH4,

grasa)

– Fuente de energía: Fotosíntesis (luz) y Quimiosíntesis

(reacciones químicas)

Herramientas: Enzimas y ATP (Adenosin trifosfato)

Bioquímico vs. Nutricionista

Metabolismo de los carbohidratos Respiración aeróbica: Glucólisis, Ciclo de Krebs y Cadena

respiratoria

Glucólisis (glucosa a Piruvato)

FermentaciónRespiración celular (Acetil CoA)

LácticaAlcohólica

Ciclo de Krebs

Cadena respiratoria

Glicólisis

Ciclo de Krebs

Metabolismo de los lípidos

Acidos grasos

Triglicéridos

Acetil CoA

Lipogénesis Lipólisis

Biosíntesis deÁcidos grasos

- oxidación

ColesterolEsteroides

Metabolismo energético

Energía es la mayor parte de la dieta

Más del 90% de la dieta de novillos en ceba

Carbohidratos (almidón & celulosa)

Grasas = 2 1/2 veces más energía de los carbohidratos

Proteínas

Metabolismo Energético.

Eficiencia de ciertos nutrientes como fuentes de energía en forma de ATP

NutrienteMoles ATP/ mol nutr

Mol ATP/ 100g nutr.

Calor / mol ATP (kJ)

Glucosa 38 21.2 74.3

Ac Propíonico

17 22.9 90.4

Ac Acético 10 16.7 87.5

Ac Butírico 26 38.5 84.4

Ac aspártico 16 12.2 98.0

Tripalmitina 409 50.7 78.1

Termodinámica en los procesos vitales

1. El calor de combustión del alimento ingerido equivale al calor de combustión de las materias excretadas (heces, orina, gases), más el calor animal desprendido y el calor de combustión de los productos (aumento de peso, leche, huevos, etc) (Rubner, 1989; Atwater y Benedict, 1899; Armsby, 1902)

2. Al considerar el sistema más el entorno igual al universo, el organismo vivo conserva su ordenación interna consumiendo energía libre de los alimentos de su entorno, al que devuelven una cantidad de energía igual pero en forma degradada, la mayor parte en forma de calor, que se disipa en el universo (Lehninger, 1988)

Energía de los nutrientes

Energía es la capacidad de trabajo Unidades de energía: caloria (cal) y Julio (J) 1 cal = 4.184 J

Tipos de reacciones Endergonicas: el sistema gana energía Exergónicas: el sistema pierde energía

Almacenamiento de la energía ATP produce 52kJ/mol = 12.43Kcal/mol Fosfocreatina muscular Creatina + ATP Creatinina quinasa Fosfocreatina Tejido adiposo (grasa) y Hígado y músculos

(glucógeno)

Energía Bruta (EB)

Potencial energético = energía de enlace

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + H2O + 673 Kcal

Calor de combustión = Potencial máximo de energía libre

por oxidación completa. Corresponde a la EB

determinada por calorimetría

Grado de oxidación

Tipo de enlace

Contenido promedio de los alimentos = 18.5MJ/ Kg MS

(4.42Mcal)

Carbohidratos 4.3 Kcal /g

Lípidos 9.3 Kcal /g

Proteínas 5.6 Kcal /g

Energía metabolizable EM = ED – (EG + EO) Pérdidas a través de los gases (EG)

– Proceso de fermentación acética sobre CHO estructurales

– CO2 + 4H2 Bacterias metanogénicas CH4 + H2O

– Rumen y ciego

– En rumiantes es de 8% de la EB ingerida

– En no rumiante se considera igual a cero

– Disminución de la relación Acético/Propionico por medio de la dieta Pérdidas a través de orina (EO)

– Metabolismo de las materias nitrogenadas

– Productos de excreción: urea, alantoina, creatinina y ácido hipurico

– EO = (2.53Kcal X g urea/mol urea): 28g/mol urea = 5.43Kcal/g N (23KJ)

– Equivalentes de N excretados varían por especie, estado fisiológico y alimentación

Energía metabolizable

Problemas de la EM

– Presencia de sustancias distintas a las alimenticias en heces y

orina

– Influencia del nivel de alimentación sobre la ED/EB, EG/EB y EO/EB

– EMv cuando para determinar EF se considera la digestibilidad real

– EMn cuando los valores se corrigen considerando los cambios en

el N urinario debidos al metabolismo proteico de los propios tejidos

se dice que la EM se determina a balance cero de N

– E Absorbida (EA) energía corregida por las pérdidas debidas a la

producción de calor durante los procesos digestivos

– Caracteres de aditividad y asociatividad

– Metabolicidad (q): índice sobre la calidad del alimento = EM/EB

Balance energético

Un balance en nutrición animal tiene por objeto comprobar se se satisfacen las necesidades del organismo para un nutriente determinado (Lloyd y col., 1982)

Métodos de medición de la energía

Contenido energético de las sustancias orgánicasBomba calorimétrica

Ecuaciones en función de la MS y MO EB (Kcal/g) = 4.4 x MS (g) (ARC, 1965)EB (Kcal/g) = 4.8 x MO (g) (Blaxter, 1973)

Ecuaciones en función de cenizas y NY (Kcal/g MO) = 4.531+ A + 1.735X 38EB (Kcal/gMS) = 5.72MNT+9.5MG+4.79FB+4.17MELN+ B(Schieman y col, 1971