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  • METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS: Poligstricos

    Sntesis: Trata de las principales fuentes de carbohidratos en la

    alimentacin y su metabolismo en los poligstricos, ascomo estrategias para maximizar las eficiencias deutilizacin.

    Objetivos de aprendizaje: Conoce las principales fuentes de carbohidratos en la alimentacin

    de los poligstricos. Conoce y maneja los mecanismos del metabolismo de los

    carbohidratos.

  • ACTIVIDAD Trabajo: Determine la cantidad de METANO QUE PRODUCE

    CADA VACA/DIA DE LA FMVZ-UNICA. TITULO ANTECEDENTES (REVISION BIBLIOGRAFICA) METODOLOGIA: CONSUMO DE ALIMENTO, DE

    CARBOHIDRATOS CALCULOS RESULTADOS OPINION CRITICA

  • REQUERIMIENTO DE GLUCOSA Sistema Nervioso: fuente de energa y

    Carbono Sntesis de TAG: NADPH Glicerol Tejidos viscerales Preez: requerimiento de energa del

    feto Lactacin: produccin de leche

    (Lactosa) Los requerimientos son similares que

    los mono gstricos pero el aporte deglucosa a travs de la absorcinintestinal es mucho menor: hasta el25% del requerimiento de glucosapuede provenir de la absorcinintestinal, Hungtinton, 1997)

  • APORTES DE GLUCOSA: 2 mecanismos

    1.Absorcion intestinal 2.Gluconeogenesis: La

    contribucin que hace elpropionato a la sntesis deglucosa durante el periodo detransicin oscila entre 50 y60%; la contribucin dellactato esta entre el 15 y 20%mientras que la del glicerol esmucho ms baja llegandoescasamente al 4% (Reynoldset al, 2003). Por diferencia, seestima que los aminocidosaportan entre 20 y 30% de laglucosa sintetisada vagluconeognesis (Overton yWaldron, 2004).

  • CONSERVACION DE GLUCOSA: ESTRATEGIAS

    1. La mayor cantidad de glucosa requerida es obtenida por gluconeogenesis. 2. Baja actividad de HEXOKINASA heptica (no adaptado para captar

    glucosa). 3. La glucosa no es utilizada como precursor de la sntesis de cidos grasos

    (por carencia de la enzima citrato liasa). El glicerol es requerido para sntesisde TGA y proviene de la glucosa. El acetato aporta los carbonos para lasntesis de cidos grasos produce Acetil CoA citosolico precursor de loscidos grasos y Acetil CoA intramitocondrial que sera utilizado con finesenergticos.

    4. Bajo nivel de glucosa sangunea: 45 65 mg/dl: bajas concentraciones enlos eritrocitos.

  • DIGESTION Los carbohidratos fibrosos como la celulosa y hemicelulosa pueden representar la fuente

    ms importante de energa para los rumiantes. Las raciones carentes de fibra pueden conducir a desrdenes de la digestin.

    Estos carbohidratos fibrosos adems son necesarios para: Estimular la rumia (la cual mejora la fermentacin). Aumentar el flujo de saliva hacia el rumen. Estimular las contracciones ruminales. Son hidrolizados porenzimas extracelulares de origenmicrobiano.

    El ataque requiere de una unin fsica de las bacterias a la superficie de la partcula vegetal, laaccin de las enzimas bacterianas libera principalmente glucosa y oligosacridos hacia ellquido ruminal por fuera de los cuerpos celularesmicrobianos.

    Estos productos no son aprovechados por el rumiante, en su lugar, son rpidamentemetabolizados por la microbiota ruminal.

    La glucosa y otros azcares son absorbidos por los microorganismos y una vez en el citosol seincorporan a la va de la gluclisis.

    Este proceso enzimticoda lugar a la formacin deNADH+H (reducido), ATP y piruvato.

    La energa potencial representada por el ATP en este momento no es directamente accesiblepara el hospedero, pero representa la principal fuente de energa para el mantenimiento ycrecimientode los microbios.

  • El rumen junto con el retculo forman unacmara, que mantiene un ambientefavorable para la fermentacin anaerobia :

    Debe existir un aporte suficiente desustratos.

    Se debe mantener un potencial de xido-reduccin.

    La temperatura debe estar en un rango de39 - 40C.

    Una osmolaridad cercana a los 300 mosm. Un pH de 6-7. Remocin de los desechos no digeribles. Remocin de microorganismos congruente

    con la regeneracin de los mismos. Remocin de los cidos grasos voltiles

    (AGV), producidos durante la fermentacin.

    Debido a la fermentacin ruminal, se producendiferentes gases , cerca de 30-50 litros/hora en unbovino adulto y 5 en un borrego; estos soneliminados a travs del eructo; los principalesgases son:

    Bixido de carbono (60-70 %).

    Metano (30-40 %).

    Nitrgeno (7 %).

    Oxgeno (0.6 %).

    Hidrgeno (0.6 %).

    cido sulfhdrico (0.01 %).

    Los AGV son principalmente retirados del lquidoruminal, al ser absorbidos en las paredes delrumen y retculo.

    Las contracciones del retculo y rumen son muyimportantes para la fermentacin, sus principalesobjetivos son:

    - Mezclar el alimento.- Eliminar los gases producidos mediante el eructo.- Propulsar el contenido ruminal

    Funcin Rumen Retculo

  • Fermentacion El piruvato puede funcionar como el captador de electrones, sufriendo una reduccin

    todava mayor con el fin de proveer el material necesario para la regeneracin del NAD y elretiro general del NADH+H, con una produccin adicional de ATP.

    El CO2 puede reducirse para formar metano aceptando electrones para la regeneracin delNAD y de FAD.

    Este proceso transformador del piruvato da lugar a los productos terminales de la digestinfermentativa de los carbohidratos, los llamados cidos grasos voltiles (AGV); Actico(CH3-COOH), Propinico (CH3-CH2-COOH) y Butrico (CH3-CH2-CH2-COOH).

    El peso total de acidos producidos por dia puede llegar a los 4 kg. Si la digestin fermentativa ocurriera bajo condiciones aerbicas, lo cual no sucede, el

    piruvato sera transformado en la mitocondria para generar CO2 , H2O y ATP a travs delciclo de Krebs, cadena respiratoria y ATPAasa, proceso que en su conjunto involucra larestauracin de NAD (oxidado).

    La digestin fermentativa no es un sistema aerbico; por el contrario es un sistemaaltamente anaerbico y reductor, por lo que se debe proveer de un mecanismo diferentepara la restauracin de NAD. Si no existiera este mecanismo, todos factores oxidadospresentes podran rpidamente reducirse y entonces el metabolismo bacteriano sedetendra. Debido a que en el rumen no se encuentra oxgeno a la mano, otro compuesto esel que debe servir como el resumidero de electrones para la oxidacin de los cofactoresenzimticos.

  • Los AGV proveen con el 70 80 % detoda su requerimiento de energa alrumiante.

    Virtualmente todo cido actico,propinico y el cido butrico sonabsorbidos por el epitelio del rumen ytransportados va porta al hgado. Laabsorcin de AGV no slo esimportante para mantener sudistribucin en las clulas animales,sino para prevenir cantidadesexcesivas que puedan alterar el pHruminal.

    El epitelio estratificado del rumengeneralmente no se caracteriza poruna eficaz absorcin. No obstante escapaz de absorber eficientementeAGV, cido lctico, electrlitos y agua.La superficie del epitelio es muyextendida debido a la formacin depapilas bien vascularizadas.

    Los AGV sintetizados en respuesta aun estricto control metablico porparte de los microorganismosruminales, son utilizados por stospara la formacin de aminocidos ycidos grasos que sernposteriormente incorporados almetabolismo bacteriano. Sin embargo,la mayor parte de los AGV es enviadahacia el lquido ruminal, en donde sedifunden a travs del epitelio del rumeny retculo, el resto se absorben enomaso, para posteriormenteincorporarse a la circulacin generalpasando por la vena porta.

    ABSORCION DE LOS AGV

  • RUMEN

  • Por cada 100 g de CHO digeridos se forman aprox. 4,5 g de metano y el rumiante pierde alrededor del 7 % de la energia del alimento en forma de metano.

    Subproducto necesario de la fermentacion anaerobia de los azucares, pero por su valor calorico (13.3 kcal/g) su expulsion es perdida energetica:

    4H2 + HCO3 + H+ .. CH4 + 3H2O El CO2 procede de la conversion del piruvato en acetato. La

    conversion de del a. piruvico en acetato son las fuentes de H. El a. formico que se produce en el rumen en la conversion del a.

    piruvico hasta acetato, tambien da cantidades menores de H+ y CO2. La produccion de CH4 por los m.o. es un proceso bioquimico

    complicado donde participan el a. folico y la vitamina B12

    FORMACION DEL METANO

  • En el hgado el propionato yel acetato son incorporadosal metabolismo energtico

    el cido propinico es elnico de los AGV que elhepatocito puedetransformar en glucosa, enla va de la gluconeognesis.

    Las molculas de glucosasintetizadas en esteproceso, sern exportadashacia los tejidosextrahepticos, quienessern los encargados deutilizarla como la primerafuente de energa altamentedisponible para sostener lasnecesidades fisiolgicas demantenimiento yreproduccin.

    Los disacridos y losalmidones que escapan a lafermentacin ruminal pasanal intestino delgado dondeson digeridos por enzimaspancreticas e intestinales,en la misma forma que enlos animales monogstricos.

  • El cido actico se oxida en losdiferentes tejidos para generar ATP.Tambin funciona como la principal fuenteacetil-CoA para la sntesis de lpidos ( 10ATP/mol de acetato oxidado)

    El propionato sirve principalmente comosustrato gluconeognico, es de sumaimportancia para el rumiante debido a queen el intestino delgado casi no se absorbeglucosa ( 17 o 18 ATP/mol de propionato)

    El cido butrico absorbido en forma decido -hidroxibutrico, es oxidado enmuchos tejidos para la produccin deenerga ( 25 ATP/mol)

    CH3-CH2-COOH

    DESTINO DE LOS AGV

  • Todo el propionato se convierte a glucosa en el hgado.Adems, el hgado utiliza los aminocidos para lasntesis de glucosa.

    Normalmente no hay glucosa absorbida del tractodigestivo y toda las azucares encontradas en leche(a

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