Bioquímica de la Digestión en Monogástricos, Aves y Rumiantes

Bioquímica de la Bioquímica de la Digestión en Digestión en

Monogástricos, Monogástricos, Aves y RumiantesAves y Rumiantes

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.

DefinicionesDefinicionesDefinicionesDefiniciones

Clasificación de los Animales Clasificación de los Animales Domésticos Según su AlimentaciónDomésticos Según su Alimentación

Clasificación de los Animales Clasificación de los Animales Domésticos Según su AlimentaciónDomésticos 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 AnatómicaBreve Comparación AnatómicaBreve Comparación AnatómicaBreve Comparación Anatómica

Procesos Digestivos: BocaProcesos Digestivos: BocaProcesos Digestivos: BocaProcesos Digestivos: Boca

Funciones: Masticación y Deglución

Saliva: lubricante (mucina), defensa, protectora.

Enzimas: •Amilasa: Primates•Lipasa Lingual: Cerdos y primates lactantes

Procesos Digestivos: EstómagoProcesos Digestivos: EstómagoProcesos Digestivos: EstómagoProcesos 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 DelgadoProcesos Digestivos: Intestino DelgadoProcesos Digestivos: Intestino DelgadoProcesos Digestivos: Intestino Delgado

Formado por tres porciones: Duodeno Yeyuno Íleon

Jugo intestinal. Funciones :Jugo intestinal. Funciones :Digestión química final de los alimentos. Absorción de éstos.

Procesos Digestivos: Intestino DelgadoProcesos Digestivos: Intestino DelgadoProcesos Digestivos: Intestino DelgadoProcesos 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)

Sobre Proteínas:Tripsina:Tripsina: liberada como tripsinogeno, cataliza uniones peptídicas de aa básicos (lisina y arginina) Quimotripsina:Quimotripsina: liberada como quimotripsinogeno, cataliza uniones de aa aromáticos o sin carga (fenilalanina, tirosina) Elastasa:Elastasa: hidroliza fibras elásticas de tej. conjuntivo, (aa glicina, alanina, serina)Carboxipeptidasas: Carboxipeptidasas: exoenzimas, ataca uniones cercanas al C-terminal ( A y B)

Enzimas PancreáticasEnzimas PancreáticasEnzimas PancreáticasEnzimas Pancreáticas

Sobre Glúcidos:


AmilasaAmilasa: : 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)

Sobre Lípidos:


Lipasa: Lipasa: hidrólisis de uniones esteres en C 1 y 3: AGL y 2-monoacilglicerol. (junto con la colipasa)Isomerasa: Isomerasa: 2-monoacilglicerol a 1-monoacilglicerol Colesterolesterasa: Colesterolesterasa: esteres de colesterol con AG, actúa sobre Vit. A, D y E.

Sobre Ácidos nucleicos:Desoxirribonucleasas Desoxirribonucleasas (DNasa)RibonucleasasRibonucleasas (RNasa)

Sobre Proteínas:

Enzimas de la Mucosa IntestinalEnzimas de la Mucosa IntestinalEnzimas de la Mucosa IntestinalEnzimas de la Mucosa Intestinal

•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 IntestinalEnzimas de la Mucosa IntestinalEnzimas de la Mucosa IntestinalEnzimas 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 BiliarSecreción BiliarSecreción BiliarSecreción 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 ProteínasProteínas

PeptonasPolipéptidos

Polipéptidos Aminoácidos

Aminoácidos

PepsinaPepsina(Estómago)(Estómago)

TripsinaTripsinaQuimiotripsinaQuimiotripsinaCarboxipeptidasaCarboxipeptidasa(Páncreas)(Páncreas)

PeptidasaPeptidasa(Intestino)(Intestino)

Digestión de Almidón

Almidón

HO

OHHO

HO OH

OHHO

HO

OHHO

-Amilasa

OHHOMaltotriosa

HO4 ó 6 Glucosas

- dextrinas

- Glucosidasa - Dextrinasa

D- Glucosa

OHHOMaltosa

Digestión de Lípidos

AbsorciónAbsorciónAbsorciónAbsorción

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 GruesoProcesos Digestivos: Intestino GruesoProcesos Digestivos: Intestino GruesoProcesos 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

BucheBuche Dilatación del esófago que sirve Dilatación del esófago que sirve para almacenamiento y cierto para almacenamiento y cierto grado de fermentación.grado de fermentación.

Proventrículo o Proventrículo o estómago glandular estómago glandular

secretan ácido clorhídrico y secretan ácido clorhídrico y pepsinapepsina

Molleja o estómago Molleja o estómago muscularmuscular

Mucosa con pliegues y piedritas Mucosa con pliegues y piedritas que realizan la trituración que realizan la trituración mecánica. mecánica.

Intestino delgado Intestino delgado similar a similar a mamíferosmamíferos

Intestino grueso con dos ciegos Intestino grueso con dos ciegos

CloacaCloaca

Aparato Digestivo: AvesAparato Digestivo: AvesAparato Digestivo: AvesAparato Digestivo: Aves

Procesos Digestivos: AvesProcesos Digestivos: AvesProcesos Digestivos: AvesProcesos Digestivos: Aves

Procesos Digestivos: RumiantesProcesos Digestivos: RumiantesProcesos Digestivos: RumiantesProcesos Digestivos: Rumiantes

Procesos Digestivos: RumiantesProcesos Digestivos: RumiantesProcesos Digestivos: RumiantesProcesos Digestivos: RumiantesSALIVASALIVA 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)

Conforma una cámara, que mantiene un ambiente favorable para la fermentación anaerobia.

Procesos Digestivos: RumenProcesos Digestivos: RumenProcesos Digestivos: RumenProcesos Digestivos: Rumen

Debido a la fermentación ruminalfermentación ruminal, se producen y eliminan diferentes gases: 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%).

Procesos Digestivos: EructoProcesos Digestivos: EructoProcesos Digestivos: EructoProcesos Digestivos: Eructo

Microorganismos Del RumenMicroorganismos Del RumenMicroorganismos Del RumenMicroorganismos Del Rumen

BacteriasBacterias = 1/2 de la biomasa en el rumen normal. Responsables de la degradación de la celulosa. (además de otros sustratos)

HongosHongos = 8% de la biomasa intra-ruminal. Colonizan regiones dañadas de las fibras. Fermentan Polisacáridos produciendo AGV.

Protozoos =Protozoos = 20 – 40 % de la biomasa, Controlan el crecimiento de las Bacterias.

y y

AMIAMI

Almidón NativoAlmidón Soluble Amilo dextrinaEritro dextrinaAcro dextrina Maltosa

MaltasaMaltasa

2 Glc2 Glc

Glc-6PGlc-6P

HexoquinasaHexoquinasa2 ATP

2 ADP

CelobiasaCelobiasa

Celulosa NativaCelulosa Soluble Celo dex. PMCelo dextrina PM ½Celo dextrina PM↓

CelulasasCelulasas

C1 y CxC1 y Cx

CelobiasaCelobiasaFosforilasaFosforilasa

Celobiosa

1 Glc1 Glc1 Glc-1P1 Glc-1P

Celobiosa

2 Glc2 Glc2 ATP

2 ADPPiruvatoPiruvato

PiPi

Digestión De Glúcidos: Digestión De Glúcidos: Digestión De Glúcidos: Digestión De Glúcidos:

Digestión De Glúcidos: Digestión De Glúcidos: Digestión De Glúcidos: Digestión De Glúcidos:

Digestión De Proteínas: Digestión De Proteínas: Digestión De Proteínas: Digestión De Proteínas:

Fuentes de Proteínas en: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.

EndopeptidasasEndopeptidasas

Proteínas DietariasMucoproteínas Saliva

Péptidos cadena cta.

PéptidosPéptidos

AAAA

PeptidasasPeptidasas

NNP (Urea , NH3, Biuret, Nitratos, Nitritos, N2)

Proteínas Proteínas MicrobianasMicrobianas

NH3NH3

PiruvatoPiruvato

NH3NH3

Esqueletos CAGVGlc

Digestión De Proteínas: Digestión De Proteínas: Digestión De Proteínas: Digestión De Proteínas:

AAAAPoolPoolexternexternoo

AA AA Pool internoPool interno

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.Descarboxilación7.Síntesis De Novo8.Eliminación de AA por exceso de

producción9.Captación de NH310.Transaminaciones

NH3

CO2

AAAA

NH3

Digestión De Lípidos: Digestión De Lípidos: Digestión De Lípidos: Digestión De Lípidos:

lipasas T.A.G -------------------- 3 A.G + glicerol D.A.G --------M.A.G

FosfolipasasFosfolípidos------------------2 A.G + glicerol + base

aminada y ac. Fosfórico. GalactosidasasGalactoglicéridos------------2 A.G + glicerol + galactosa


El glicerol es transformado por las bacterias en Ac. El glicerol es transformado por las bacterias en Ac. Propiónico. Propiónico.

La galactosa en Acetato y Butirato.La galactosa en Acetato y Butirato.La mayoría de los ácidos grasos presentes en la dieta de La mayoría de los ácidos grasos presentes en la dieta de

los rumiantes son insaturados; el medio ambiente reductor los rumiantes son insaturados; el medio ambiente reductor del rumen produce la hidrogenación de una gran cantidad del rumen produce la hidrogenación de una gran cantidad de ellos, previamente hidrolizados . Esto es importante por:de ellos, previamente hidrolizados . Esto es importante por:


Reduce la producción de metano al haber menor Reduce la producción de metano al haber menor cantidad de hidrógeno.cantidad de hidrógeno.

Aumenta la energía disponible, ya que los ácidos Aumenta la energía disponible, ya que los ácidos grasos saturados liberan más energía al oxidarse que grasos saturados liberan más energía al oxidarse que los ácidos grasos insaturados. los ácidos grasos insaturados.

RESUMEN RESUMEN RESUMEN RESUMEN

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.

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).

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