digestibilidad 2015

LAS PROTENAS EN

LA NUTRICIN

Dr. Gilbert Rodrguez Paucar

INTRODUCCION

Flujo de energa en el animal

Cuantificacin de las perdidas

ANAISSHighlight

ANAISSHighlight

Particin de la energa

Composicin porcentual de carbohidratos,

protenas y grasas

ANAISSHighlight

ANAISSHighlight

Valores fisiolgicos de combustin

Perdida de compuestos nitrogenados en la

orina

EVALUACION DE LA CALIDAD DE PROTEINAS

Requerimientos proteicos

cartlagos y

tendones msculo leche

tejido fetal

piel y pelo

hormonas energticas y

neoglucognicas

enzimas

transportadores

sanguneos

clulas de

las mucosa

ANAISSSticky NoteEs una va metablica mediante la cual se sintetiza glucosa en aquellos casos que el suministro de la misma ha disminuido.La neoglucognesis es una va metablica que ocurre en el hgado y rin en situaciones de ayuno. Este proceso puede utilizar como sustratos: lactato, alanina o glicerol para finalmente obtener glucosa en estados de ayuno para cumplir con las funciones metablicas del organismo.

Digestin de protenas

HCl-pepsina

tripsina

quimotripsina

carboxipeptidasas

aminopeptidasas

dipeptidasas

ANAISSSticky NoteLa tripsina es una enzima peptidasa, que rompe los enlaces peptdicos de las protenas mediante hidrlisis para formar pptidos de menor tamao y aminocidos. La tripsina es producida en el pncreas y secretada en el duodeno (parte del intestino), donde es esencial para la digestin. El pH ptimo es 8 y la temperatura ptima es 37 C.

ANAISSSticky NoteLa Quimotripsina es una enzima digestiva que puede realizar protelisis. Es una enzima digestiva encargada de degradar las protenas de los alimentos en el intestino.

ANAISSSticky NoteLa pepsina es una enzima digestiva que se segrega en el estmago y que hidroliza las protenas en en pptidos. Esta enzima es ms activa con un pH de entre 2 y 3.

El precursor de la pepsina es el pepsingeno. Este se activa por el cido hidroclorhdrico (HCl), que es liberado por las clulas parietales de la mucosa gstrica. El HCl crea un ambiente cido que permite al pepsingeno desplegarse y romperse a s mismo de una forma autocataltica, generando pepsina (la forma activa).

ANAISSSticky NoteSe denomina carboxipeptidasa a toda enzima del grupo de las peptidasas o proteasas capaces de hidrolizar un enlace peptdico situado en el extremo carboxi-terminal de una protena o polipptido, liberando de esta forma el aminocido situado al final de la cadena. En los seres humanos las carboxipeptidasas A1, A2 y B son producidas en el pncreas como proenzimas inactivas, y activadas por la enteropeptidasa una vez que llegan al lumen intestinal con la secrecin pancretica

ANAISSSticky NoteLas aminopeptidasas son enzimas proteoliticas (peptidasas) que degradan el residuo N terminal de los oligopptidos, produciendo pptidos ms pequeos y aminocidos libres. en el metabolismo humano, en la regulacin de los niveles de hormonas peptdicas y la digestin de protenas en el intestino.

ANAISSSticky NoteEnzimas finales en el sistema de degradacin proteica de la digestin. Completan la funcin de dividir dipptidos simples de dos aminocidos.

PROTENAS

(dieta)procesos

digestivosAMINOCIDOS HECES

PROTENAS

(corporales)

-msculo, tej. estructurales

-piel y pelo

-enzimas

-hormonas

-transportadores

sanguneos

-tej. fetales

-leche

Metabolismo nitrogenado

Aminocidos esenciales y no esenciales

20 a.a.

12

prescindibles

8

indispensables

Aminocidos esenciales

INSULINA

Rata y Cerdo

crecimiento

lisina

metionina

triptfano

leucina

isoleucina

fenilalanina

treonina

valina

arginina

histidina

Aminocidos esenciales segn especie y edad

Rata y Cerdo

adultos

lisina

metionina

triptfano

leucina

isoleucina

fenilalanina

treonina

valina

arginina

histidina

Hombre

adulto

lisina

metionina

triptfano

leucina

isoleucina

fenilalanina

treonina

valina

histidina

Pollos

crecimiento

lisina

metionina

triptfano

leucina

isoleucina

fenilalanina

treonina

valina

arginina

histidina

glicina

prolina

Aminocido limitante

g/d Aporte del alimento Requerimiento Humano

Requerimiento humano

hgado

UREA

ORINA

PROTENAS

(corporales)

-msculo, tej. estructurales

-piel y pelo

-enzimas

-hormonas

-transportadores

sanguneos

-tej. fetales

-leche

PROTENAS

(dieta)procesos


NH3

Energa

esqueletos

carbonados

Metabolismo nitrogenado

Evaluacin de la calidad

Digestibilidad de la protena

Dprotena = PB ingerida PB hecesPB ingerida

Dprotena = 74 11 = 0,8574

hgado

UREA

ORINA

PROTENAS

(corporales)

PROTENAS

(dieta)procesos


NH3

Energa

esqueletos

carbonados


hgado

UREA

ORINA

PROTENAS

(corporales)

PROTENAS

(dieta)procesos


NH3

Energa

esqueletos

carbonados

Valor biolgico

VB = N ingerido (N heces + N orina)N ingerido N heces

VB = 74 (11 + 16) = 0,7574 11

huevo

leche

harina de pescado

harina de soja

harina de algodn

harina de lino

harina de maz

grano de cebada

porotos

0,99

0,97

0,80

0,65

0,63

0,60

0,54

0,53

0,40

Valor biolgico de algunas protenas

fuente VB

Balance de nitrgeno

ENTRADAS SALIDAS

N ingerido (g/d) 74

N heces (g/d) 11

N orina (g/d) 16

Balance + 47

Caso ficticio de perro de raza grande, 4 meses de edad

(crecimiento inicial), 10 kg PV


Pruebas en animales en crecimiento

Razn de eficiencia proteica

PER = aumento de PV (g)

protena ingerida (g)


hgado

UREA

ORINA

PROTENAS

(corporales)

PROTENAS

(dieta)procesos


NH3

Energa

esqueletos

carbonados

Razn de eficiencia proteica


protena ingerida (g)Retencin proteica neta

NPR = aumento de PV de GPP* prdida de PV de GSP**protena ingerida (g)

*: Grupo alimentado con Protena Problema

**: Grupo alimentado Sin Protena

Evaluacin de la calidadPruebas en animales en crecimiento

PRUEBAS EN ANIMALES EN CRECIMIENTORazn de eficiencia proteica


protena ingerida (g)Retencin proteica neta

NPR = aumento de PV de GPP* prdida de PV de GSP**protena ingerida (g)

*: Grupo alimentado con Protena Problema

**: Grupo alimentado Sin Protena

Valor proteico bruto

GPV = aumento de PV de GPP*/g de PP

aumento de PV de GC**/g de Casena

Grupo Testigo: dieta 80 g PB/kg

*: Grupo alimentado con Protena Problema ( + 30 g PB/kg)

**: Grupo alimentado con Casena (+ 30 g PB/kg)


Determinaciones usando aminocidos


Puntaje de aminocidos (chemical score)

- a.a. esencial en menor proporcin

Comparacin de la composicin en aminocidos de protena

dietaria con un patrn de referencia (huevo)

Digestibilidad aparente de cada aminocido

Equipos, materiales y metodologa

Figura1: Saccha

Inchi extruido

Figura2: Saccha

Inchi sin extruir

HUMEDAD

CENIZA

PROTEINA

GRASA

FIBRA CRUDA

CARBOHIDRATOS

PESO DE HECES Y

ALIMENTO

RESIDUAL

RECOLECCION

DE ORINA

PESO FINAL

ANALISIS DE HECES

Y ORINA

Anotar diariamente los desperdicios quese depositan en papeles colocados

debajo de las jaulas.

Pesar las heces coloreadas con carmny los das posteriores sin carmn, guardar

con thimol (100g).

Colectar para cada rata la orina en tubos de ensayo, agregando a cada tubo 0.5 ml

de tolueno

Anotar el peso de c/ u de las ratas

Anlisis de nitrogeno

DURACION

10 Das

SELECCIN

DE RATAS

INSTALACIO

N DE JAULAS

ALIMENTACION

PESO INICIAL

ALIMENTO

SUMINISTRADO

4 das de acostumbramiento6 das de evaluacin

4 machos de 22 das de nacido de diferentes camadas

Pesos homogneos

4 jaulas metablicas de aluminioInstalar embudos colectores

Anlisis proximal del alimentoReq. 10% protena, 380 kcal

Registrar el peso de cada una de las ratas

Anotar la cantidadAgua adlibitum0.01g de carmn, punto de inicio solo el primer da

RACION

4% sales minerales5% vitaminas5%coronta molida10% max. GrasaAzcar maicena

Pruebas Biolgicas con animales

DETERMINACIN DE VALOR

BIOLOGICO

PESO DE HECES Y

ALIMENTO

RESIDUAL

ANALISIS DE

HECES

PESO FINAL

Anotar diariamente los desperdiciosque se depositan en papeles

colocados debajo de las jaulas.

Pesar las heces coloreadas concarmn y los das posteriores sin

carmn, guardar con thimol (100g).

Anlisis de nitrgeno


DURACION

10 Das

SELECCIN

DE RATAS

INSTALACIO

N DE

JAULAS

ALIMENTACION

PESO

INICIAL

ALIMENTO

SUMINISTRADO

4 das de acostumbramiento6 das de evaluacin

4 machos de 22 das de nacido de diferentes camadas

Pesos homogneos

4 jaulas metablicas de aluminioInstalar embudos colectores

Anlisis proximal del alimentoReq. 10% protena, 380 kcal

Registrar el peso de cada una de las ratas

Anotar la cantidadAgua adlibitum0.01g de carmn, punto de inicio solo el primer da

RACION

4% sales minerales5% vitaminas5%coronta molida10% max. GrasaAzcar maicena


DETERMINACION DE LA

DIGESTIBILIDAD APARENTE

PESO

FINAL

PER

Anotar diariamente los desperdicios que se depositan

en papeles colocados debajo

de las jaulas.


PESO DE ALIMENTO

RESIDUAL

RACION

4% sales minerales

5% vitaminas5%coronta molida10% max. Grasa

8 jaulas individuales con comederos y bebederos

Anlisis proximal de alimentoReq. 10% protena, 380 kcal

Registrar el peso

Anotar la cantidad aprox. 13g/da

Agua adlibitum

8 ratas de 21-24 das.4 para cada tratamiento (4

saccha inchi extruido y 4 para

sin extruir)

DURACION

28 das

SELECCI

N DE

RATAS

INSTALACION

DE JAULAS

ALIMENTACION

PESO INICIAL

ALIMENTO

SUMINISTRADO


DETERMINACION DE LA RELACION

EFICIENCIA PROTEICA PER

PROCEDIMIENTO

Evaluacin de la calidad de las protenas en

los alimentos calculando el escore de

aminocidos corregido por digestibilidad

El valor biolgico de una protena depende fundamentalmente

de su composicin en aminocidos indispensables.

Conocida sta es posible predecir, dentro de ciertas limitaciones,

su comportamiento en el organismo; para ello solo es necesario

contar con un adecuado patrn de comparacin.

El problema fundamental para seleccionar un patrn reside en el

hecho de que el valor biolgico de una protena no es constante,

sino que depende de una serie de variables entre las que se

encuentran la especie, edad, y el estado fisiolgico

Evaluacin de la calidad de las protenas en los alimentos

calculando el escore de aminocidos corregido por

digestibilidad

El primer patrn utilizado fue la protena del huevo.

Su uso ha sido muy criticado ya que su composicin en

aminocidos no es constante y el contenido de algunos

aminocidos es excesivo.

Por esta ltima razn la mayor parte de las protenas

alimenticias aparecen como deficitarias cuando se las

compara con este patrn en una proporcin mayor que la

detectada por los mtodos biolgicos.

Adems no siempre es posible identificar correctamente

al aminocido limitante

No obstante, en los ltimos aos, los estudios a cerca de las

necesidades de aminocidos se han basado en mtodos que evalan

el metabolismo de los mismos, tales como el mtodo de oxidacin

directa del aminocido, que consiste en marcar con 13C al

aminocido en estudio y luego cuantificar la produccin de 13CO2 en

el aire expirado, que es un indicador de la oxidacin irreversible del

aminocido y por lo tanto seala las prdidas obligatorias del mismo.

En la ltima revisin de la Academia Nacional de Ciencias de Estados

Unidos, las necesidades estimadas de aminocidos se basaron en

estudios que midieron la utilizacin metablica de los aminocidos.

Los valores propuestos resultan superiores a los anteriormente

sugeridos por la FAO. De esta manera la Academia Nacional de

Ciencias propone un nuevo patrn de aminocidos para nios

mayores de 1 ao y adultos que puede tomarse referencia para

calcular la dosis inocua de protenas ingeridas y para evaluar la

calidad de las protenas alimenticias

En esta evaluacin de la calidad de una protena alimenticia, se deben

considerar dos factores: su contenido en aminocidos indispensables y

su digestibilidad.

El valor biolgico de una protena depende de la composicin de

aminocidos y de las proporciones entre ellos y es mximo cuando

estas proporciones son las necesarias para satisfacer las demandas de

nitrgeno para el crecimiento, la sntesis, y reparacin tisular.

El valor biolgico, se halla adems condicionado por las diferentes

velocidades de recambio de aminocidos en los distintos tejidos, y por

consiguiente no es una constante sino que se halla influido por la

especie, la edad y el estado fisiolgico del individuo.

El otro factor que condiciona la utilizacin de las protenas alimenticias,

modificndolas en forma variable es la digestibilidad.

La digestibilidad ser igual a 100 cuando el nitrgeno

ingerido sea totalmente absorbido.

El contenido en nitrgeno en las heces representa la

cantidad no absorbida, es decir la proporcin de

protenas que por sus caractersticas fsicas o

propiedades qumicas resistieron el ataque de las

enzimas proteolticas.

Parte de estas prdidas fecales representan las

prdidas obligatorios de nitrgeno que proviene de

las secreciones endgenas

El mtodo sugerido para evaluar la calidad proteica es la calificacin del

cmputo qumico o escore de aminocidos corregido por digestibilidad proteica

(protein digestibility corrected amino acid score) o PDCAAS.

Este mtodo fue propuesto en 1991por la FAO y ha reemplazado al PER como

la norma para calcular el porcentaje del valor diario de protena en el rotulado

de los alimentos para adultos y nios mayores de un ao de edad.

El PDCAAS compara el perfil de aminocidos de una protena en estudio con

las necesidades del nio mayor a un ao que representan los requerimientos

ms exigentes de los diferentes grupos etarios a excepcin de los lactantes que

se comparan con la leche humana.

El PDCAAS ms alto que pude recibir una protena es 1.0, Las calificaciones

por encima de 1.0 se nivelan pues todos los aminocidos en exceso no son

utilizados para sntesis de tejidos, sino que son desaminados y oxidados para

ser utilizados en el metabolismo energtico o almacenados como tejido

adiposo.

El PDCAAS se calcula multiplicando el valor correspondiente al escore por el

valor correspondiente a la digestibilidad

ANAISSHighlight

Patrn de aminocidos propuesto para nios > a 1 ao y

adultos. Institute of Medicine. National Academy of Sciences.

2002

Escore y PDCAAS en alimentos de

origen animal

Escore y PDCAAS en alimentos de

origen vegetal

Puntaje qumico y Escore de Aminocidos corregidos por digestibilidad en

alimentos de consumo habitual

GRACIAS

digestibilidad 2015

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