alimentación de cerdos con aceite de palma absorción y metabolismo de lípidos ia. alfonso j. chay...
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Alimentación de cerdos con Alimentación de cerdos con aceite de palmaaceite de palma
Absorción y metabolismo de Absorción y metabolismo de lípidoslípidos
IA. Alfonso J. Chay CanúlIA. Alfonso J. Chay CanúlIA. Fernando Casanova LugoIA. Fernando Casanova Lugo
INTRODUCCIÓN
En el mercado mundial existen numerosos tipos de grasas.
Su utilización varía en función de la disponibilidad y del precio relativo con respecto a otras fuentes energéticas.
Según su origen las grasas se clasifican en animales, vegetales y mezclas.
e.g. sebos, semillas de girasol, subproductos.
Las grasas mejoran el consumo, la estructura y el aspecto del pienso.
Incrementan la concentración energética del pienso, reducen el estrés calórico.
↓ incremento de calor, mejoran la eficacia energética neta por kcal de energía metabolizable.
El factor clave es la digestibilidad, que depende fundamentalmente de su capacidad de solubilización y de formación de micelas en el intestino.
Los factores claves que determinan el valor energético de una grasa son:
El contenido en EB
El porcentaje de triglicéridos vs. ácidos grasos libres
El grado de insaturación de éstos ácidos grasos, y
La longitud de cadena de los mismos.
Palma africana (Elaeis guineensis)
El cultivo de palma africana es una alternativa de excelentes perspectivas para el desarrollo de sistemas productivos de sostenibilidad.
Ha demostrado ser una alternativa viable y económica para la sustitución parcial de los granos de cereales en los países tropicales (Ngoan et al., 1998).
La utilización de los productos y subproductos de la palma africana, hacen posible lograr un alto nivel de integración y permite la diversificación de especies en la unidad de producción.
•Fruto: alimentación del cerdos•Aceite: en dieta de cerdos •Cachaza: bloques nutricionales, •Efluentes: en el engorde de cerdos y bovinos.•Extracción de jugo de inflorescencia.
Fuente: Ocampo, 1994
El reciclaje de importantes cantidades de biomasa, permite una autosuficiencia nutricional, disminuyendo así la demanda por fertilizantes externos al sistema.
1 ton de hojas producto de la poda periódica, aporta al suelo un equivalente de 7.5 kg de N, 1.06 kg de P, 9.1 kg de K y 2.79 kg de Mg, 10 ton hojas-1 año-1 (Calvache, 1997).
Producción de aceite de palma
Consumo mundial de aceite de palma
Países exportadores de aceite de palma
Hasta ahora los ácidos grasos (AG) en la nutrición animal han jugado un papel marginal.
El uso de carbohidratos y en algunos casos azúcares, como fuentes de energía han tenido un enfoque privilegiado.
Esto ha implicado necesariamente el uso de cereales en la producción animal.
El aceite de palma contiene 8500 kcal EB
8010 Kcal ED
5360 Kcal EN (Chavarro, 2006).
Contiene 600-1000 ppm de vitamina E, tocoferoles (30%) y tocotrienoles (70%). 500-700 ppm de vitamina A.
La vitamina E está asociada con la reducción de la oxidación de lípidos, mejora el color de la carne durante su almacenamiento y mantiene la calidad de esta (Chavarro, 2006).
Composición del aceite de palma (% de AG totales)
Acido graso
Muestra
MediaA B
Láurico (12:0) 0.3 1.6 0.95
Mirístico (14:0) 1.3 2.2 1.75
Palmítico (16:0) 39.3 36.4 38.0
Esteárico (18:0)
5.9 8.0 6.95
Oleico (18:1) 36.8 34.2 35.5
Linoleico (18:2) 14.5 14.1 14.3
Saturados 46.4 49.3 48.4
Insaturados 52.5 50.7 51.6(Ngoan et al., 1998).
Trabajos realizados
Ocampo (2005) al utilizar niveles de 400 a 500 g a-1 d-1, durante el periodo de engorde de cerdos (20 a 90 kg), asociado a niveles restringidos de proteína (200 a 220 g a-1 d-1).
Logro sustituir eficientemente el 20% de la proteína tradicional con fuentes forrajeras, con GDP entre 500 y 550 g, con una oferta de proteína y de energía aproximadamente 50% inferior en sistemas basados en cereales.
Se evaluó el comportamiento productivo y características de la canal
Contenido de Aceite de palma (%)
0 10 20 30 EE Respuesta
Consumo de alimento, kg/d 2.5 2.0 1.9 1.7 0.34 Lineal
Consumo de EM, Mcal/d 7.3 6.5 6.6 6.5 0.66 NS
Consumo de PC, g/d 341 307 323 319 29.70 NS
Ganancia de Peso, kg/d 0.8 0.7 0.8 0.8 0.11 NS
Conversión Alimenticia 0.3 0.3 0.5 0.5 0.01 Lineal
Consumo FDN, g/d 11.4 13.5 21.0 21.2 0.62 Lineal
Dias para el peso final 68.7 82.6 79.2 73.7 17.45 NS
Guido, et al., 2004
Resultados
Se encontró, que el consumo de alimento y la conversión alimenticia se redujo significativamente conforme fue incrementado el nivel de ACP en la dieta.
Durante la fase de crecimiento se observó una reducción en el consumo de EM (P>0.05) de las dietas que recibieron ACP.
No se presentaron diferencias significativas (P<0.05) para la ganancia de peso (kg/dia), consumo de proteína bruta (g/dia), eficiencia de conversión energética (MJ/kg ganancia) y proteica (g/kg), así como en días al sacrificio, calidad de la canal y de la carne
Metabolismo y absorción de Metabolismo y absorción de lípidoslípidos
Los lípidos constituyen el nutrimento energético por excelencia.
Además tienen funciones estructurales, mensajeros celulares secundarios.
Los componentes universales de los lípidos son los ácidos grasos
Los AG proceden de tres fuentes:
■ Lípidos de la dieta
■ Biosíntesis a partir de azúcares
■ Degradación de lípidos de reserva
En su mayoría se encuentran los, acilgliceroles, fosfoacilgliceroles, esfingolípidos.
*Entrada de los alimentos al estomago
(10)
(2)
(3)Desde hígado:
(4)
*
(AGL)
(5)
Principales rutas de la digestión,
absorción y almacenamiento de los triglicéridos de la dieta.
Desde intestino:
(6)
hacia diferentes tejidos
(7)
(8) Degradación de grasas para la producción de energía
Acción de las sales biliares para emulsionar las grasas en el intestino
(1)(1)
(2)(2)
(3)(3)
(4)(4)
(5)(5)
LipólisisLipólisis
La lipasa del tejido adiposo actúa sobre triglicéridos liberando glicerol y ácidos grasos.
El glicerol liberado puede ser transformado en gliceralhehido 3 fosfato y seguir la vías glicolítica.
Los ácidos grasos siguen la β-oxidación.
Las lipasas son reguladas por AMPc que activa la proteína cinasa que a su vez activa la lipasa de triacilglicerol por fosforilación.
La adrenalina, noradrenalina, glucagón y hormona adrenocorticotrópica inducen la lipólisis.
La insulina la inhibe.
Los ácidos grasos liberados son transportados por la albúmina plasmática.
Regulación de la lipólisisRegulación de la lipólisis
Activación de los ácidos grasosActivación de los ácidos grasos
Se activan antes de su entrada a la matriz mitocondrialSe activan antes de su entrada a la matriz mitocondrial
En la membrana interna mictocondrial el AG y En la membrana interna mictocondrial el AG y el grupo sulfhidrilo de la CoA reaccionan con el ATP el grupo sulfhidrilo de la CoA reaccionan con el ATP para formar un Acil-CoApara formar un Acil-CoA
ATP AMP + PPiATP AMP + PPiACIDO GRASO + HS-CoA ACIDO GRASO + HS-CoA -------------------------------- -------------------------------- ACIL CoA + ACIL CoA +
AMPAMP Acil CoA sintasa ( tiocinasa)Acil CoA sintasa ( tiocinasa)
ββ-oxidación-oxidación
Activación (CoA, ATP y tiocinasa)
Transporte (Carnitina)
Deshidrogenación (FAD)
Deshidrogenación (NAD)
División de la molécula con liberación de una molécula de acetil CoA (2 en la ultima vuelta).
Transporte de los AGTransporte de los AGAcil CoA no puede atravesar membrana interna mitocondria y se Acil CoA no puede atravesar membrana interna mitocondria y se transfiere por la carnitina.transfiere por la carnitina.
1.- El grupo acilo se transfiere desde al átomo del S del CoA1.- El grupo acilo se transfiere desde al átomo del S del CoA
al OH de la carnitina formando acil-carnitina.al OH de la carnitina formando acil-carnitina.
Acil-CoA + carnitina ---------------------------- acilcarnitinaAcil-CoA + carnitina ---------------------------- acilcarnitina
CAT I ( carnitina acil transferasa)CAT I ( carnitina acil transferasa)
22.-La acilcarnitina actúa como un lanzadera por acción de una .-La acilcarnitina actúa como un lanzadera por acción de una TRANSLOCASATRANSLOCASA y de este modo ingresa a la matriz mitocondrial y de este modo ingresa a la matriz mitocondrial
3.- El grupo acilo se transfiere de nuevo a una CoA por 3.- El grupo acilo se transfiere de nuevo a una CoA por CAT IICAT II formandose el acil CoA y se libera la carnitina formandose el acil CoA y se libera la carnitina
4. De nuevo la translocasa regresa la carnitina a la cara citosólica4. De nuevo la translocasa regresa la carnitina a la cara citosólica
Transporte de ácidos grasos hacia la Transporte de ácidos grasos hacia la mitocondriamitocondria
**
** El Acil CoA es un ácido graso unido a CoA: CH El Acil CoA es un ácido graso unido a CoA: CH33-(CH)-(CH)1414-COO--COO-SH-CoASH-CoA
Enzima que une ambas :Enzima que une ambas :
acil CoA y a la carnitinaacil CoA y a la carnitina
(1)(1)
(2)(2)(3)(3)
ββ-oxidación-oxidación1. Deshidrogenación: Reacción catalizada por la
Acil-SCoA deshidrogenasa , rquiere FAD , genera FADH2 y un AG insaturado
2. Hidratación: Reacción catalizada por la enoil-SCoA hidratasa que forma b-hidroxiacil-SCoA
3. Deshidrogenación: Reacción catalizada por la B-hidroxiacil deshidrogenasa , usa NAD y genera NADH y B-cetoacil-SCoA
4. Rompimiento tiólico: catalizada por la beta-cetotiolasa, libera Acetil CoA y un acil SCoA con 2 C menos
ENERGÉTICAENERGÉTICA
Palmitoil-CoA + 7FAD + 7NAD + 7H2O + 7CoA
8Acetil-CoA + 7FADH2 + 7NADH + 7H
8 Acetil CoA 8 x 12 = 967 FADH2 7 x 2 = 147NADH 7 x 3 = 21
total = 131 ATP
-1 ATP= 130
Oxidación AG insaturados Oxidación AG insaturados
Se activan y metabolizan al igual que los saturados pero requieren enzimas adicionales:
•AG con doble enlace requieren de la acción de la ENOIL CoA ISOMERASA.
•Si hay más de un doble (poliinsaturados) enlace actúa la 2,4-DIENOIL-CoA-REDUCTASA que requiere NADPH.
Oxidación de AG imparesOxidación de AG impares
Siguen fielmente la B-oxidación con la diferencia que el último fragmento será propionil–SCoA.
El propionil SCoA se transforma en D-metilmalonil CoA en una reacción de carboxilación catalizada por la propionil CoA carboxilasa que requiere ATP y vit . B12.
D-metilmalonil-CoA se racemisa por una racemasa a L malonil CoA.
Finalmente la metilmalonil-CoA mutasa lo convierte en Succinil CoA.
Succinil SCoA puede pasar al C.A.C.
Síntesis de ácidos grasosSíntesis de ácidos grasos
Vía metabólica que: Ocurre en citosol desde acetil CoA Utiliza energía (ATP y NADPH) Deriva de moléculas de acetil CoA desde Krebs en
mitocondria. Esta regulada por las concentraciones de citrato
desde Krebs.
Síntesis de ácidos grasosSíntesis de ácidos grasos
En citoplasma de los hepatocitos ( y en menos proporción en tejido adiposo), la molécula de acetil CoA que tiene 2 carbonos es carboxilada usando ATP por la enzima acetil-CoA carboxilasa formado la molécula “activada” que es la malonil CoA:
O OCO2 + BIOTINA
CH3-C-CoA + ATP OOC-CH2-C-CoA
ATP
Acetil CoA Malonil CoA
La malonil CoA esta lista para reaccionar con la enzima SINTASA y dar inicio a la síntesis de ácidos grasos
La síntesis comienza con una molécula de acetil CoA unida a la enzima (en sitio pan) y una molécula de malonil CoA (en sitio cis).Posteriormente ambas moléculas se condensan con la liberación de una molécula de CO2
La acetil de dos carbonos condensada con la malonil ya con dos carbonos, sufre una primera Reducción consumiendo una molécula de NADPH
En la penúltima reacción durante la síntesis del ácido graso ocurre una segunda Reducción con el consumo de otra molécula de NADPH
Resumen de las vueltas de la ácido graso Resumen de las vueltas de la ácido graso SINTETASASINTETASA
1a vuelta
solo 2 carbonos en la acetil
2a vuelta
2 carbonos mas unidos a la acetil original =4 C
3a vuelta
= 6 Carbonos
4a vuelta
Para la formación del Para la formación del Palmitato de 16 Palmitato de 16
Carbonos se necesitaCarbonos se necesita7 vueltas7 vueltas
3 vueltas3 vueltas masmas
sintasasintasa
La Síntesis de Triglicéridos incluye la formación del glicerol en tejido adiposo
Esta ruta utiliza glicerol 3 fosfato que proviene de la dihidroxicetona 3 fosfato de la glicólisis en músculo y en tejido adiposo; puesto que este ultimo carece de la cinasa para fosforilar directamente al glicerol la dihidroxicetona se Reduce a glicerol 3 fosfato.
Los ácidos grasos libres son activado por la tiocinasa y CoA + ATP.
Finalmente los ácido grasos activados y el glicerol activado se esterifican en uno, dos y tres sitios del glicerol para formar mono, di o tri glicéridos para ser almacenados en tejido adiposo.
Regeneración del NADPH para Regeneración del NADPH para síntesis de novosíntesis de novo
KREBSKREBS
**
Control hormonal del metabolismo de los lípidos energéticos (triglicéridos)
Alimento = Glucosa = insulina Ayuno = glucosa = insulina = glucagón (o
catecolaminas como la adrenalina) = *Movilización de triglicéridos desde tejido adiposo =
AGL = B-oxidación.
Catecolaminas activan (por fosforilación) a la LIPASA SENSIBLE A HORMONAS que es la que regula
la velocidad de la degradación de los triglicéridos.
Regulación hormonal del metabolismo de lípidos
La enzima limitante de la velocidad de la síntesis de ácidos grasos es la acetil CoA carboxilasa (de acetil a malonil CoA) en ayuno esta inhibida (por fosforilación) por el glucagón.
Conclusiones
Las posibilidades que ofrece el aceite de la palma para la nutrición animal y especialmente para la nutrición de porcinos, son muy buenas, como sustituto parcial de los productos convencionales (cereales) ya que el aceite de palma no compite con la alimentación humana.
GRACIAS…GRACIAS…
Rutas de transporte y destino de las Rutas de transporte y destino de las lipoproteínaslipoproteínas
La acetil Co-A como La acetil Co-A como intermediario en el metabolismo intermediario en el metabolismo
de carbohidratos y grasas de carbohidratos y grasas
Papel del citrato en el balance Papel del citrato en el balance metabólico de las grasametabólico de las grasa