Download DIGESTIÓN: Comprende procesos físicos y químicos mediante los

Bioquímica de la
Digestión en
Monogástricos,
Aves y Rumiantes
Definiciones
DIGESTIÓN: Comprende procesos físicos y
químicos mediante los cuales los alimentos se
degradan a partículas pequeñas y son
solubilizadas para ser absorbidas.
ABSORCIÓN: Diferentes mecanismos que toma
cada nutriente para llegar al torrente
sanguíneo.
Clasificación de los Animales
Domésticos Según su Alimentación
Carnívoros: alimentos de origen animal
•Perros, gatos, leones y aves de rapiña.
Herbívoros: alimentos de origen vegetal
•Monogástricos: caballos, conejos, cobayos.
•Poligástricos (rumiantes): bovinos, ovinos y
caprinos. Aves.
Omnívoro: alimentos vegetales y animal
•Monogástricos: cerdo, rata, hombre.
Breve Comparación Anatómica
Procesos Digestivos: Boca
Funciones: Masticación y Deglución
Saliva: lubricante (mucina), defensa, protectora.
Enzimas:
•Amilasa: Primates
•Lipasa Lingual: Cerdos y primates lactantes
Procesos Digestivos: Estómago
Funciones: Degradación de Proteínas y Lípidos.
Ácido Clorhídrico (HCl): Desnaturaliza las
Proteínas.
Enzimas:
•Pepsina: (Segregada cómo preenzima:
Pepsinógeno) Endopeptidasa, ataca las uniones
peptídicas alejadas de los extremos.
•Lipasa Gástrica: (importante solo en
lactantes). Son tributirasas.
Procesos Digestivos: Intestino Delgado
Formado por tres porciones:
Duodeno
Yeyuno
Íleon
Jugo intestinal. Funciones :
Digestión química final de los alimentos.
Absorción de éstos.
Procesos Digestivos: Intestino Delgado
Jugo Pancreático: Secreción alcalina c/20 enzimas,
zimógenos y componentes inorgánicos. agua iones inorgánicos (Na, K, Cl, Ca, Zn, y HCO3-)
•Enzimas Pancreáticas Funciones:
Sobre Proteínas (Como proteasas inactivas,
zimógenos)
Sobre Glúcidos (amilasa)
Sobre Lípidos (lipasa)
Enzimas Pancreáticas
Sobre Proteínas:
Tripsina: liberada como tripsinogeno, cataliza
uniones peptídicas de aa básicos (lisina y
arginina)
Quimotripsina:
liberada
como
quimotripsinogeno, cataliza uniones de aa
aromáticos o sin carga (fenilalanina, tirosina)
Elastasa: hidroliza fibras elásticas de tej.
conjuntivo, (aa glicina, alanina, serina)
Carboxipeptidasas: exoenzimas, ataca uniones
cercanas al C-terminal ( A y B)
Enzimas Pancreáticas
Sobre Glúcidos:
Amilasa: almidón y glucógeno, hidroliza uniones
glucosídicas α 1-4 (endoamilasa) Amilosa:
maltosa, maltotriosas y glucosas. Amilopectina:
maltosa, glucosas, maltotriosas y dextrinas
limites (oligosacárido de uniones α 1-6)
Enzimas Pancreáticas
Sobre Lípidos:
Lipasa: hidrólisis de uniones esteres en C 1 y 3: AGL
y 2-monoacilglicerol. (junto con la colipasa)
Isomerasa: 2-monoacilglicerol a 1-monoacilglicerol
Colesterolesterasa: esteres de colesterol con AG,
actúa sobre Vit. A, D y E.
Sobre Ácidos nucleicos:
Desoxirribonucleasas (DNasa)
Ribonucleasas (RNasa)
Enzimas de la Mucosa Intestinal
Sobre Proteínas:
•Endopeptidasas: Enteropeptidasa-sobre tripsinógeno
•Exopeptidasas
•Aminopeptidasas: uniones del extremo N-terminal
•Dipeptidasas: dipéptidos.
Sobre Glúcidos:
•Disacaridasas: degradación final del almidón
•Sacarasa: sobre sacarosa (glucosa y fructosa)
•Isomaltasa: uniones α 1-4 y α 1-6,
•Maltasa, Lactasa, Trehalasa.
Enzimas de la Mucosa Intestinal
Sobre Lípidos
•Fosfolipasas
Sobre Nucleótidos
•Nucleasas: ácidos nucleicos en nucleótidos
(base libre y fosfato de pentosa)
•Fosfatasas: Dejan nucleósidos.
•Nucleosidasas: sobre nucleósidos dando bases
puricas o pirimidicas, más pentosa.
Secreción Biliar
•Agua y sales inorgánicas
•Ácidos biliares: ac. cólico, quenodesoxicolico,
desoxicolico, litocolico.
•Sales biliares: con Na para formar micelas, acción
coleretica.
•Fosfolipidos: fosfatidilcolina.
•Colesterol: 4%
•Pigmentos biliares: bilirrubina
Digestión de Proteínas
Proteínas
Pepsina
(Estómago)
Peptonas
Polipéptidos
Tripsina
Quimiotripsina
Carboxipeptidasa
(Páncreas)
Polipéptidos
Aminoácidos
Peptidasa
(Intestino)
Aminoácidos
Digestión de Almidón
Almidón
-Amilasa
HO
OH
HO
Maltosa
OH
HO
Maltotriosa
HO
HO
4 ó 6 Glucosas
OH
HO
OH
HO
HO
- dextrinas
- Dextrinasa
- Glucosidasa
OH
HO
D- Glucosa
OH
Digestión de Lípidos
Absorción
Glúcidos: transportador activo secundario
dependiente de Na+ (cotransporte)
Lípidos: difunden en micelas por el borde en
cepillo.
Proteínas: por difusión facilitada, otros por
cotransporte dependiente de Na+, K+ ATPasa
Procesos Digestivos: Intestino Grueso
Carnívoros y omnívoros:
Acción de bacterias saprofitas simbiontes: fermenta sust.
con prod. de gases (CO2, metano, nitrogeno) y acidos
(acetico, propionico, butirico y lactico)
AA: descarboxilación aminas toxicas (cadaverina, putrecina).
Reabsorbe resto de agua, Na y Cl.
Herbívoros: (caballo, cobayo, castor y elefante entre otros)
Ciego y colon: 60% de la capacidad TGI, actúa como cámara
de fermentación por acción de bacteria degradan fibra para
ser absorbida
También se reabsorbe agua
Aparato Digestivo: Aves
Buche
Dilatación del esófago que sirve
para almacenamiento y cierto
grado de fermentación.
Proventrículo o
estómago glandular
secretan ácido clorhídrico y
pepsina
Molleja o estómago
muscular
Mucosa con pliegues y piedritas
que realizan la trituración
mecánica.
Intestino delgado
similar a
mamíferos
Intestino grueso con dos ciegos
Cloaca
Procesos Digestivos: Aves
Procesos Digestivos: Rumiantes
Procesos Digestivos: Rumiantes
SALIVA
Vacas adultas
100-150 litros/día
Ovinos
8.5-12.5 litros/día
Funciones importantes :
Mantener un pH constante (agua, fosfatos y
bicarbonatos, Na, K, etc)
Lubricación
Fuente NNP (Urea sintetizada en el hígado)
Excretora (Hg, K, I)
Procesos Digestivos: Rumen
Conforma una cámara, que mantiene un ambiente
favorable para la fermentación anaerobia.
Procesos Digestivos: Eructo
Debido a la fermentación ruminal, se producen y
eliminan diferentes gases: Bovino adulto 30-50
litros/hora, Borrego 5 litros/hora
Los principales son:
•» Bióxido de carbono (70%).
» Metano (30-40%).
•» Nitrógeno (7%).
» Oxígeno (0.6%).
•» Hidrógeno (0.6%).
» Ácido sulfhídrico
(0.01%).
Microorganismos Del Rumen
Bacterias = 1/2 de la biomasa en el rumen normal.
Responsables de la degradación de la celulosa.
(además de otros sustratos)
Hongos = 8% de la biomasa intra-ruminal.
Colonizan regiones dañadas de las fibras.
Fermentan Polisacáridos produciendo AGV.
Protozoos = 20 – 40 % de la biomasa, Controlan el
crecimiento de las Bacterias.
Digestión De Glúcidos:
Almidón Nativo
Almidón Soluble Amilo
dextrina
Eritro dextrina
Acro dextrina
Maltosa
y
AMI
Maltasa
2 Glc
2 ATP
Celulosa Nativa
Celulosa Soluble
Celo dex. PM
Celo dextrina PM ½
Celo dextrina PM↓
C1 y Cx
Celobiosa
Celobiosa Celobiasa
Celobiasa
Pi
Fosforilasa 1 Glc-1P
1 Glc
Hexoquinasa
2 ADP
Celulasas
Glc-6P
Piruvato
2 Glc
2 ATP
2 ADP
Digestión De Glúcidos:
Digestión De Proteínas:
Fuentes de Proteínas en:
No-rumiantes :
AA pre-formados en su dieta. La urea siempre
se pierde en la orina.
Rumiantes :
c/distintas fuentes de nitrógeno sintetizan AA y
forman proteína. Mecanismo para ahorrar
nitrógeno Cuando el nitrógeno en la dieta es
bajo, la urea (catabolito proteico del cuerpo)
puede ser reciclado al rumen en grandes
cantidades.
Digestión De Proteínas:
Proteínas Dietarias
Mucoproteínas Saliva
Endopeptidasas
NNP (Urea , NH3,
Biuret, Nitratos,
Nitritos, N2)
Péptidos cadena cta.
Péptidos
NH3
Peptidasas
Proteínas
Microbianas
AA
Piruvato
Esqueletos C
AGV
Glc
NH3
AA
AA Pool interno
Pool
extern
o
NH3
CO2
AA
NH3
1.Proteínas Microbianas (estruct. y
enzimáticas)
2.Desaminación Oxidativa (-cetoác.)
3.Desamin. NO Oxidativa (-cetoác.)
4.Desam. Reduc. (AG saturado) y desat. (AG insat.)
5.Desam. Hidrolítica (Ac.-alcohol)
6.Descarboxilación
7.Síntesis De Novo
8.Eliminación de AA por exceso de
producción
9.Captación de NH3
10.Transaminaciones
Digestión De Lípidos:
lipasas
T.A.G -------------------- 3 A.G + glicerol
D.A.G --------M.A.G
Fosfolipasas
Fosfolípidos------------------2 A.G + glicerol + base
aminada y ac. Fosfórico.
Galactosidasas
Galactoglicéridos------------2 A.G + glicerol + galactosa
Digestión De Lípidos:
Digestión De Lípidos:
El glicerol es transformado por las bacterias en Ac.
Propiónico.
La galactosa en Acetato y Butirato.
La mayoría de los ácidos grasos presentes en la dieta de
los rumiantes son insaturados; el medio ambiente reductor
del rumen produce la hidrogenación de una gran cantidad
de ellos, previamente hidrolizados . Esto es importante por:
Reduce la producción de metano al haber menor
cantidad de hidrógeno.
Aumenta la energía disponible, ya que los ácidos
grasos saturados liberan más energía al oxidarse que
los ácidos grasos insaturados.
RESUMEN
Los microorganismos fermentan Glu para obtener la energía para
crecer y prod. AGV como productos finales de fermentación.
Los AGV cruzan las paredes del rumen y sirven como fuentes de
energía para el rumiante. Los microorganismos del rumen producen
AA fundamentales para proteínas.
Rumen: ambiente apropiado, suministro generoso de alimentos
crecimiento y reproducción de los microorganismos.
Ausencia de oxígeno favorece el crecimiento de bacteria que pueden
digerir las paredes de las células de plantas (celulosa) para producir
azucares sencillos (glucosa).
Las bacterias pueden utilizar NH3 o urea como fuentes de N. Sin la
conversión bacteriana, el amoníaco y la urea serían inútiles para los
rumiantes. Sin embargo, las proteínas bacterianas producidas en el
rumen son digeridas en el intestino delgado y constituyen la fuente
principal de aminoácidos para el animal.