digestiÓn, absorcion y metabolismo de compuestos nitrogenados (2)

DIGESTIÓN, ABSORCIÓN Y METABOLISMO DE

COMPUESTOS NITROGENADOS EN RUMIANTES

Prof. Egleé Arispe

CARBONO Y NITRÓGENO COMO PILARES DE LOS SERES VIVOS

NUTRIMENTO BACTERIA POLLO

CARBONO CO2, GLUCOSA ALMIDÓN,AZÚCARES, LINOLEICO, TRIGLICÉRIDOS

NITROGENO NH3 AA

MINERALES K, Na, Cl, P 15-20

OTROS AGUA, VIT. AGUA, VIT.

FUENTES DE N EN ESPECIES DE BACTERIAS RUMINALES

80 % PUEDEN USAR NH4+ (AA, PÉPTIDOS)

20 % ESTRICTAMENTE NH4+

SINTESIS DE PROTEINA MICROBIANA Y SU APROVECHAMIENTO POR EL RUMIANTE

C00HNH3 + ESQUELETO NH2 C H SINTESIS CARBONADO R PROTEINA

BIOMASA

MICROBIANA

RUMEN OMASO I. DELGADO

LAS 2 VENTAJAS QUE NOS OFRECE LA SIMBIOSIS MICROORGANISMOS- RUMIANTE

LECHE, CARNE

CH3

CELULOSA C=O FUENTE DE E AGV I.DELGADO COOH AA ABOMASO NNP NH3 FUENTE DE N

RUMEN

FERMENTACIÓN RUMINAL DE CARBOHIDRATOS Y COMPUESTOS NITROGENADOS

ONH2 C NH2 + H2O NH4+ + CO2

P. DIETARIA AA NH4+ + CO2 + H+ + AGV

CHOS GLUCOSA PIRUVATO CO2 + H+ + AGV CH4 ERUCTO

FRACCIONES QUE LLEGAN AL ABOMASO Y POSTERIORMENTE AL INTESTINO DELGADO

60-80 % BIOMASA MICROBIANA (60 – 70 % PB)

11-17 % P. DIETARIA (SOBREPASANTE, ESCAPE)

5-10 % NNP (AA, AC. NUCLEICOS, ENDÓGENO)

IMPORTANCIA DE LA CALIDAD DE LA PROTEINA DIETARIA EN LA ALIMENTACIÓN DE RUMIANTES

PROTEINA SOYA NH3 (ALTA CALIDAD)

PROTEINA BACTERIANA (CALIDAD INTERMEDIA)

PROTEINA CEREAL NH3 (BAJA CALIDAD)

NATURAL (CARNE, PESCADO)

PROTEINASOBREPASANTE

MODIFICADA (FORMALDEHÍDO,

TANINOS, CALOR)

Hay que considerar que el rumen no es un medio estático y por ende se suceden tanto acumulación de algunos nutrimentos, como tránsito de microbios, metabolitos y alimentos a los compartimientos posteriores, entonces ES CONVENIENTE PENSAR EN EL RUMIANTE COMO EN DOS ORGANISMOS : EL RUMEN Y EL ANIMAL, con necesidades nutricionales específicas aunque complementarias.

Armando Shimada (2007)

PROTEINA MICROBIANA

• SU COMPOSICIÓN DE AA PRESENTA POCAS VARIACIONES , APORTANDO AAE Y AANE.

• SU DIGESTIBILIDAD SE ACERCA AL 70 %.• SU TASA DE SÍNTESIS TIENE UN TOPE: 90- 230 g PB/kg MO ingerida LO QUE SÓLO PERMITE CUBRIR REQUERIMIENTOS

DE BOVINOS EN CRECIMIENTO DE HASTA 100 kg Y PRODUCCIONES DE LECHE DE HASTA 10 kg/ DIA.

CANTIDAD DE PROTEINA DIETARIA QUE SOBREPASA AL RUMEN

DEPENDE DE :1. NATURALEZA FISICO– QUIMICA DE LA

PROTEINA2. PORCENTAJE DE PC EN LA DIETA.3. CONSUMO DE MS.4. TASA DE PASAJE.

DEGRADACIÓN EN EL RUMEN DE ALGUNAS PROTEINAS (%)

UREA (REFERENCIA) 100CASEÍNA 90CEBADA 80H. ALGODÓN 70H. SOYA 60MAÍZ 40ENSILAJE DE MAÍZ 40H. DE PESCADO 30

P.DIETARIA NNP NH4+ 85 – 300 mg/L

I.D

PARA HACER USO EFICIENTE DE APORTES DE P.DIETARIA Y/O DE NNP AL RUMEN SE REQUIERE:

1. [NH4+] INFERIOR AL OPTIMO.

2. FUENTE DE E QUE FERMENTE DE MODO SINCRONIZADO.

ECONOMIA DEL N EN RUMIANTES

A BAJOS CONSUMOS DE N, EL RECICLAJE DE ESTE ELEMENTO ES MUY EFICIENTE, HACIENDO SU INGRESO AL RUMEN BAJO LA FORMA DE UREA PRESENTE EN LA SALIVA Y DIFUNDIENDO A TRAVÉS DE LA PARED DE ÉSTE ÓRGANO. SIN EMBARGO, ÉSTE APORTE ENDÓGENO ES INSUFICIENTE PARA MANTENER UNA POBLACIÓN MICROBIANA FERMENTANDO A UNA TASA FAVORABLE PARA EL RUMIANTE.

DIETA CON MENOS DE 7 % DE PC?

N POBLACIÓN TASA DE MICROBIANA FERMENTACIÓN

DMS

CONSUMO MS

EFECTO DE LA SUPLEMENTACIÓN PROTEICA SOBRE LA DIGESTIBILIDAD DEL FORRAJE

EFECTO DEL CONTENIDO DE PROTEINA DEL FORRAJE SOBRE SU CONSUMO

METABOLISMO DEL N A BAJOS CONSUMOS DEL ELEMENTO

CURVAS DE SOLUBILIDAD DE FUENTES DE NITRÓGENO Y CARBOHIDRATOS

DIETA CON EXCESO DE PROTEÍNA Y/O DE NNP?

SE ACUMULA NH4+ EN LÍQUIDO RUMINAL, INCREMENTA SÍNTESIS DE UREA EN HÍGADO Y SE EXCRETA EN ORINA.

SE PIERDE N Y HAY GASTO DE ENERGÍA= 12 Kcal/ g DE N EXCRETADO!!!

DIETAS CON MÁS DE 13 % PC (85- 300 mg/ L) NO RESPONDEN A SUPLEMENTACIÓN CON UREA.

SE SUPERA CAPACIDAD DE SÍNTESIS DE UREA DEL HÍGADO? INTOXICACIÓN!!!

METABOLISMO DEL N A ALTOS CONSUMOS DEL ELEMENTO

METABOLISMO DEL N

REACCIONES DE LOS AA:1. INTERCONVERSIÓN2. SÍNTESIS DE AA DISPENSABLES3. UTILIZACIÓN DE AA COMO FUENTE DE E.4. EXCRECIÓN DE NH3 EXCEDENTE.

TRANSAMINACIÓN

B6

α-AA + ÁCIDO ÁCIDO + α-CETO α-CETOGLUTÁRICO GLUTÁMICO ÁCIDO

DESAMINACIÓN OXIDATIVA

L-glutámico + NAD + H2O α-cetoglutárico + NH4+ +NADH

SÍNTESIS DE AA DISPENSABLES1.Glutámico- aminación (cetoglutarato +NH4+)2. Glutamina –aminación (glutámico + NH4+)3. Alanina- transaminación (glutámico + piruvato)4. Aspártico-transaminación (glutamato+oxalacetato)5. Serina-transaminación (3-fosfoglicerato+glutamato)6.Prolina-deshidratación (glutámico)7. Hidroxiprolina (hidroxilación de prolina)8. Aspargina-aminación (aspartico+amonio)9.Glicina (CO2+NH4+)

Continuación….

10. Serina (de la glicina) 11. Arginina (ciclo de la urea) 12. Tirosina (hidroxilación de fenilalanina) 13. Cisteína (metionina + serina)

DISPOSICIÓN DE AA EXCEDENTES

EL NH3 SE EXCRETA Y LOS ESQUELETOS CARBONADOS SON FUENTE DE ATP, PRECURSORES DE GLUCOSA Y DE GRASA.

VERTEBRADOS TERRESTRES UREA

AVES Y REPTILES ÁCIDO ÚRICO

PECES NH3

CICLO DE LA UREA

PUNTOS DE ENTRADA DE LOS RESIDUOS DE CHOS QUE RESULTAN DEL CATABOLISMO DE LOS AA

POR QUE DEBE HABER RECAMBIO CONTINUO DE LAS PROTEÍNAS?

MUCOSA INTESTINAL 1-3 DÍAS

PROTEÍNA SOLUBLE DEL HÍGADO 0.9 DÍAS

MIOSINA-ACTINA 35-51 DÍAS