Diapositiva sobre el metabolismo de los carbohidratos

1. Utilización de
carbohidratos, lípidos,
proteínas, minerales y
vitaminas
Modulo 2

2. Metabolismo de
carbohidratos
Semana 3

3. Al finalizar la sesión, el estudiante el estudiante describe la
utilización de nutriente carbohidratos en animales
monogastricos y poligástricos.
RESULTADO DE APRENDIZAJE DE LA SESIÓN

4. A la fecha ya hemos identificado los componentes químicos de los
alimentos, ahora necesitamos conocer como uno de esos componentes
químicos como los carbohidratos son digeridos y utilizados de forma
diferenciada en animales monogastricos y poligástricos.
REFLEXIÓN DESDE LA EXPERIENCIA

5. Metabolismo de Carbohidratos:
Animales no rumiantes.

6. Carbohidratos importantes en nutrición

7. • El almidón es el principal polisacárido ingerido por los animales no rumiantes.
• La mayoría de los almidones se componen de una mezcla de dos tipos de
polímeros: amilosa y amilopectinas.
• Amilosa, es una molécula lineal en la que las unidades de glucosa están
unidades por enlaces α 1-4.
• Amilopectina, molécula altamente ramificada con enlaces α 1-6 en puntos de
ramificación y enlaces α1-4 en el interior de las cadenas de cada ramificación

9. • Glucogeno, carbohidratos de reserva en el organismo animal y se encuentra
en pequeñas cantidades en el hígado y el músculo.
• La reserva de glucogeno almacenada en el organismo animal es muy reducida
y resulta insuficiente para mantener a un animal en ayuno durante mas d e24
horas.

10. • Celulosa, es el principal componente estructural de las células vegetales,
representando hasta 20-40% de la materia seca de las plantas verdes.
• Químicamente la celulosa es un polímero lineal de unidades D-glucosa con
enlaces β-1,4.
• La unión de las moléculas de glucosa hace a la celulosa esencialmente
insoluble y resistente a la degradación por las enzimas digestivas.
• Sin embargo puede degradarse por fermentación llevada a cabo por los
microorganismos como ocurre en el rumen y en menor extensión en la porción
final del tracto digestivo de todos los animales.

11. Estructura de la celulosa

12. • Almidón, único polisacárido que es altamente utilizable por los monogastricos,
y los disacáridos de la ración son degradados durante la digestión hasta
monosacáridos, moléculas adecuadas para atravesar las células de la mucosa
intestinal.
• La digestión y absorción del almidón tienen lugar en la porción superior del
tracto intestinal. La principal enzima que digiere los carbohidratos, α-amilasa,
se segrega con el jugo pancreático y actúa en la luz del intestino, la α-
amilasa segregada en la saliva de los cerdos y aves, tiene una actividad muy
reducida.
• La enzima oligo-1,6-glucosidasa descomponen los oligosacaridos
ramificados, liberándose maltosa y glucosa.
Digestión y absorción de los
carbohidratos

15. • Las amilasas intracelulares localizadas en el interior de la capa externa de la
membrana de las microvellocidades, complementan la hidrólisis del almidón.
• El mecanismo de absorción intestinal de los azucares supone el transporte
activo.
• El ritmo de absorción de los azucares desciende en el orden: galactosa
>glucosa>fructosa>pentosa.
• Los azucares absorbidos son transportados por la sangre portal hasta el
hígado.

16. Principales enzimas del tracto digestivo

17. • La celulosa y hemicelulosa que atraviesan el intestino delgado del ave y cerdo,
son substratos para la fermentación que tiene lugar en el ciego.
• Esta acción microbial es semejante a la de los polisacáridos pero es
cuantitativamente limitada. Los ácidos grasos producidos son absorbidos por
la sangre portal.
• La existencia de carbohidratos no digeribles (fibra bruta) es interesante debido
a su capacidad de absorber agua lo que determina un aumento en el volumen
del quimo que pasa a lo largo del tracto digestivo. Esto estimula el
peristaltismo por el que el resto de los alimentos son transportados a lo largo
del intestino y favorece la digestión mecánica.

18. https://www.youtube.com/watch?v=n3BW6m1HyII&t=27s
Sistema digestivo en aves
¿Habrá diferencias respecto a cerdos u otra especie Monogástrica?

19. SECCIÓN DE REFERENCIA
SECCIÓN DE REFERENCIA

20. Metabolismo de Carbohidratos: Animales
rumiantes.

21. • En los rumiantes, los carbohidratos solubles (azucares y almidón) e insolubles
(celulosa, hemicelulosa), fermentan hasta ácidos grasos volátiles (AGV), que
sustituyen a la glucosa como la mas importante fuente de energía y producto
inicial de la síntesis de productos animales.
• La absorción directa de la glucosa que escapa a la fermentación es muy
escasa. Los AGV se absorben desde el rumen y la sangre circulante los
transporta hacia los distintos órganos.
• Los sistemas enzimáticos necesarios para la utilización de los AGV están bien
desarrollados en los tejidos de los rumiantes.

22. • La mezcla de AGV existente en el liquido ruminal se compone principalmente
de acido acético, propionico y butírico.
• Como subproductos de la fermentación se producen algunos gases, como
metano, dióxido de carbono e hidrogeno, que son eliminados del rumen por
eructación.
• Los procesos metabólicos de estos compuestos tienen lugar en los tejidos del
animal, procesos catabólicos que proporcionan energía y procesos de
síntesis como la biosintesisis de grasa a partir de ácidos acético y butírico,
o de glucosa a partir de acido propionico.

23. • Cuando los carbohidratos de la dieta entran al rumen son hidrolizados por
enzimas extracelulares de origen microbiano.
• En el caso de los carbohidratos fibrosos, el ataque requiere de una unión física
de las bacterias a la superficie de la partícula vegetal, la acción de las enzimas
bacterianas libera principalmente glucosa y oligosacáridos hacia el líquido
ruminal por fuera de los cuerpos celulares microbianos.
• Estos productos no son aprovechados por el rumiante, en su lugar, son
rápidamente metabolizados por la micro biota ruminal.

24. • La glucosa y otros azúcares son absorbidos por los microorganismos y una
vez en el citosol se incorporan a la vía de la glucólisis.
• Este proceso enzimático da lugar a la formación de NADH+H (reducido), ATP y
piruvato.
• La energía potencial representada por el ATP en este momento no es
directamente accesible para el hospedero, pero representa la principal fuente
de energía para el mantenimiento y crecimiento de los microbios

26. • En la digestión fermentativa, el piruvato puede funcionar como el captador de
electrones, sufriendo una reducción todavía mayor con el fin de proveer el
material necesario para la regeneración del NAD y el retiro general del
NADH+H, con una producción adicional de ATP. Además, el CO2 puede
reducirse para formar metano aceptando electrones para la regeneración del
NAD y de FAD.
• Este proceso transformador del piruvato da lugar a los productos terminales de
la digestión fermentativa de los carbohidratos:
Acético (CH3-COOH),
Propiónico (CH3-CH2-COOH)
Butírico (CH3-CH2-CH2-COOH).

28. • La degradación de los carbohidratos hasta AGV en el rumen se pueden dividir
en dos fases:
• 1.- La hidrólisis extracelular de los carbohidratos complejos (celulosa,
hemicelulosa, pectina) hasta oligosacaridos de cadena corta, especialmente
disacáridos y hasta azucares sencillos.
• 2.- Los oligosacaridos y azucares sencillos son inestables en el exterior de los
microorganismo, son tomados por los mismos y son degradados rápidamente
en su mayor parte hasta AGV por medio de enzimas intracelulares.

29. Conversión de los carbohidratos en piruvato en el rumen.

30. Conversión del piruvato en ácidos grasos volátiles (AGV) en el
rumen.

31. • Celulosa, se descompone por las células microbiales en celobiosa que luego
es convertida por los microorganismos en glucosa, mientras que el Almidón,
es hidrolizado por las amilasas microbiales hasta maltosa y a continuación por
acción de la maltasa hasta glucosa.
• Pequeñas cantidades de los carbohidratos ingeridos y los polisacáridos de los
microorganismos, escapan a la fermentación en el rumen y llegan con los
alimentos digeridos hasta el intestino.
• Los polisacáridos bacterianos se pierden de los microorganismos antes que
las bacterias mueran debido a las condiciones acidas del abomaso.

32. • Las cantidades de AGV formadas por el rumen y las proporciones relativas de
los tres principales AGV varían ampliamente y están afectadas por diferentes
factores: ración, composición, relación forraje / concentrado, forma de
presentación, nivel de ingestión, frecuencia de alimentación.
• La ingestión de raciones ricas en almidón (concentrado), determinan una
elevada cantidad de bacterias amiloliticas y por consiguiente una elevada
producción de Ac. Propionico respecto a los otros existentes en el rumen.
• Las raciones ricas en forrajes (celulosa) dan lugar a una elevación en la
relación del Ac. Acético respecto al Ac. Propionico lo que en el caso de
vacas lecheras va acompañado de un aumento en el contenido de grasa de la
leche.

33. Los cambios en la dieta pueden modificar el patrón de fermentación. Cuando la dieta del animal
está basada en forrajes, la proporción molar en que se encuentran los AGV es:
Mientras que si la dieta es alta en granos o concentrados la proporción será de:

34. A mayor ingesta de almidón el pH ruminal baja y el balance de la
microflora ruminal y AGV cambia seguida de acidosis.

35. Video : The role of carbohydrates in dairy cow nutrition
https://www.youtube.com/watch?v=5InOIEW7c28

36. INTEGREMOS LO APRENDIDO
Que hemos aprendido?

37. Lectura obligatoria
• Glosario de términos utilizados en nutrición y alimentación animal.
• Este material contiene términos nutricionales que hemos revisado en clase: Carbohidratos,
fibra cruda, almidón, FDN, FDA que deberán ser revisados para complementar lo aprendido en
clase.
• EL material deberá ser revisado y será evaluado.
ACTIVIDAD ASINCRÓNICA

38. • Maynard, L.A., Loosli, J.K., Hintz, H.F. y Warner, R.G. (1981). Nutrición Animal. Séptima
edición. México: McGraw-Hill
• McDonald, P., Edwards, R., Greenhalgh R. & Morgan, C. (1999). Nutrición Animal. Quinta
edición. España: Acribia.
• Rostagno, H. (2017). Tablas Brasileñas para aves y cerdos, composición de alimentos y
requerimientos nutricionales. 4ta Edición. Brasil: UFV
Bibliografía

39. MUCHAS GRACIAS