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CTEDRA DE NUTRICIN ANIMAL I

RODRGUEZ-SALDAA D.1

1DIRECTOR DE OPERACIONES Y NUTRICIN BALANCEADOS EL GRANJERO

Cuenca Ecuador

Universidad de CuencaFacultad de Ciencias AgropecuariasEscuela de Medicina Veterinaria y Zootecnia

2 billones de toneladas mtricas degranos de cereales (maz, sorgo,trigo, cebada, arroz, entre otros)

140 millones de toneladas de semillasde leguminosas y oleaginosas(soya, girasol, semilla de algodn,man, crtamo, entre otras)

CARBOHIDRATOS

FUENTE DEENERGA

Por ao se cosechan

CAPTULO 4

LOS CARBOHIDRATOS

Los Carbohidratos

Componente principal de los

vegetales

Hasta el 70% de la MS

En cereales hasta el 80% de

su MS

Fuentes energticas y

estructurales

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Carbohidratos

Macronutrientes

Azcares (sabor dulce en su mayora)

Glcidos

Hidratos de carbono

Sacridos

CARBONO + HIDRGENO + OXGENO

Son la forma biolgica primaria de

almacenamiento y consumo de energa

Los CH son el componente principal delos tejidos vegetales

Conforman hasta

70%del total de la MS

En cereales estn hasta en un 80% de la MS

Funciones de los CHFunciones de los CHEN NUTRICIN

Proporcionar energa: Mantener temperatura corporal Funciones del organismo como movimiento, reacciones qumicas,

metabolismo Almacenamiento / Produccin

EN EL REINO VEGETAL y ANIMAL Funciones estructurales. Ejemplo:

Celulosa. Glcido estructural de las plantas (40% de las paredes celulares)

Almacenamiento de energa Vegetales. Almidn Reino animal. Glucgeno (hgado, rin y msculo)

EN NUTRICIN Proporcionar energa:

Mantener temperatura corporal Funciones del organismo como movimiento, reacciones qumicas,

metabolismo Almacenamiento / Produccin

EN EL REINO VEGETAL y ANIMAL Funciones estructurales. Ejemplo:

Celulosa. Glcido estructural de las plantas (40% de las paredes celulares)

Almacenamiento de energa Vegetales. Almidn Reino animal. Glucgeno (hgado, rin y msculo)

Clasificacin general de los CH

CHMonosacridos

TriosasTetrosasPentosasHexosas

Oligosacridos

DisacridosTrisacridos

. Decasacridos

Polisacridos

De reserva: glucgeno y

almidn

ESTRUCTURALES

CelulosaHemicelulosa

Pectinas

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Clasificacin general de los CH

1.- Monosacridos O azcares simples

Estn formados por 3, 4, 5, 6 7 tomos de

carbono; importantes de 3 a 6 carbonos:

# deCarbonos Categora Ejemplos

3 Triosa Gliceraldehido, dihidroxiacetona

4 Tetrosa Eritrosa, Treosa

5 PentosaArabinosa, Ribosa, Ribulosa, Xilosa, Xilulosa, Lixosa

6 Hexosa Glucosa, galactosa, fructosa, manosa

Monosacridos de importancia en Nutricin Animal

GLUCOSA. Forma libre en frutasy miel

FRUCTOSA. Azcar de las frutascombinado a glucosa

GALACTOSA. Forma parte de lalactosa de la leche-se sintetiza enlas glndulas mamarias

2.- Oligosacridos CH formados por monosacridos

Entre 2 y 10 monosacridos o

unidades monomricas

Capacidad de almacenar informacin en

la membrana celular

Ejemplo de una membrana celular

La glicoprotena tiene informacin

de ser un receptor celular o

reconocer sustancias que requiere

la clula

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ClasificacinGRUPO EJEMPLOS MS COMUNES FORMADO POR:

DISACRIDOS(2 monosacridos)

Lactosa: azcar de leche

Sacarosa: azcar comn

Maltosa: resulta de la hidrlisis del almidn

Celobiosa: unidad bsica que se repite en la

celulosa

Isomaltosa: resulta de la hidrlisis del almidn

Trehalosa: encontrada en championes

Glucosa + Galactosa

Glucosa + Fructuosa

2 Glucosa

2 Glucosa

2 Glucosa

2 Glucosa

TRISACRIDOS(3 monosacridos)

Rafinosa: ampliamente difundido en los

vegetales

2 Glucosa+ Fructuosa

TETRASACRIDOS(4 monosacridos)

Estaquiosa: ampliamente difundido en los

vegetales

Galactosa + 2 Glucosa

PENTASACRIDOS(5 monosacridos)

Verbascosa: ampliamente difundido en los

vegetales

3 Galactosa + Glucosa

+ Fructuosa

Disacridos Son los de inters en NUTRICIN ANIMAL 2 molculas de monosacridos El organismo los convierte en GLUCOSA para

aprovecharlos

Importantes en nutricin animalSacarosa Lactosa

Maltosa Celobiosa

Disacridos importantes en NA

SACAROSA. Azcar comnGlucosa + Fructosa

Lactosa. Galactosa + Glucosa

Maltosa. 2 glucosa (es el resultado de la degradacin del almidn)

Celobiosa. 2 glucosa (resultado de la degradacin de la celulosa)

3.- Polisacridos CH formados por

monosacridos unidades monomricasCLASIFICACIN GENERAL:-Homopolisacridos Homoglicanos.Formados por la repeticin de un mismomonmero

-Pentosanas-Hexosanas: glucanos (almidn, glucgeno,celulosa), fructanos, galactanos, mananos

-Heteropolisacricos Heteroglicanos. 2 a 6diferentes tipos de unidades monomricas

-Pectinas-Hemicelulosa-Gomas y muclagos-Mucopolisacridos

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Las ms consumidas Agentes tecnolgicos Almacenamiento energtico Estructura de las paredes celulares No son dulces Insolubles en agua

3.- Polisacridos

Glucgeno. En el reino animal es el sistema de almacenamiento de energa (hgado, riones y msculo), est formado por largas cadenas y ramificaciones de glucosa

RAMIFICACIONES

CADENASDE

GLUCOSA

ALMIDN. Sistema de almacenamiento de energa en VEGETALES, formada por unidades repetitivas de MALTOSA que forman largas cadenas.

enlaces -1, 4 cadenas lineales + enlaces -1, 6 cadenas ramificadas Compuesto por:

Amilosa Amilopectina

incluso del mismo grano, varan en sus concentraciones de amilosa y amilopectina

Almidn

A lm id nH id r l is is c ida

p ro lon gadaG luco sa (m ucha s m o l culas )

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Estas cadenas de glucosa se puedenformar de dos maneras diferentes: Cadenas largas = amilosa Cadenas cortas y con ramificaciones

(parecen arbustos)= amilopectina.

Unidades estructurales bsicas de amilosa (a) y amilopectina (b).

Las molculas en el almidn seco estnacomodadas en forma de grnulos, que songrupos de millones de molculas que se enrollanjuntas. Cada granito de harina est formado pormuchsimos grnulos de almidn. Los grnulosde almidn se podran representar as:

60C los

grnulos se

hinchan y se

desordenan

En agua fra

no se

disuelven los

grnulos

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Granos de almidn en clulas de patata visto con escner de barrido.

Papa cocidaAl someter al almidn a una fuente de

calor sufre el proceso de gelatinizacin y la textura de la patata cambia

Grnulos de almidn en un cereal

Grnulos de glucgeno a nivel del hgado

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Grnulos de almidnA) PapaB) Maz

C) AvenaD) Trigo

Polisacridos estructurales

POLISACRIDO PRESENCIA EJEMPLO

Celulosa Todas las plantas

Hemicelulosa

Xiloglucanos Arabinoxilanos glucanos

Dicotiledneas

Monocotiledneas

Monocotiledneas

Leguminosas Legumbres

Gramneas Cereales (trigo,

maz, arroz, avena, caa)

Pectinas Dicotiledneas

Lignina (NO es CH) Alcohol polifenlico

asociado a la celulosa

y hemicelulosa

A mayor edad mayor lignina

A mayor altura mayor lignina

Quitina Hongos y artrpodos Exoesqueleto

Polisacridos estructurales Forma, soporte y proteccin de la pared vegetal

No se degradan por enzimas digestivas de los animales

Degradacin por microorganismos

Menor digestibilidad cuanto mayor es el grado de

lignina

CELULOSA

Amplificacin (aprox. 230 veces) de tejido vegetativo parcialmente fermentado. La flecha indica la pared de la clula

(celulosa, hemicelulosa, y lignina). El espacio vaco entre las paredes rgidas se rellena de contenidos solubles y fcilmente

fermentados ricos en protena, azcares sencillos y posiblemente grnulos de almidn.

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Segura F, et al. 2006

No se degradan?...

Degradacin de bacterias

ruminales

Degradacin de bacterias

del colon y ciegos de

HERVBOROS

La FIBRA es indispensable para rumiantes y herbvoros

EQUILIBRIO NEUROVEGETATIVO

Morgado, 2009

Y los monogstricos?

Los monogstricos dependen de su microflora para

degradar CH estructurales (fermentacin parcial)

El tamao del animal puede ser un factor que

favorece las distintas eficacias de la digestin. Los

animales pequeos requieren la ingestin

relativamente ms altos de energa digestible de los

animales ms grandes.

UDEN & Van Soest (1982)

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Productos de la fermentacin

GASES:

Hidrgeno

Dixido de carbono

Metano

AGV (cadena corta)

Acetato

Propionato

Butirato

|

Alimentos de origen

vegetal poco

procesados

- Cereales

- Frutas

- Verduras

- Legumbres

Descenso de pHde 7 a 6

Importancia de la Fibra

La alta incidencia de algunas enfermedades

en pases desarrollados, comparada con

pases del tercer mundo, podra explicarse

como consecuencia de la alta ingesta de

fibra en las poblaciones de estos ltimos

pasesBurkkit y Trowell, 1975

Pared celular

Mantiene la forma de la clula y del vegetal Dota al tejido resistencia mecnica (RIGIDEZ)

Barrera de proteccinAlmacenamiento de nutrientes

HAY ALGO MS?Frontera entre el

conocimiento y las plantas

Rodrguez, et al, FEDNA

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Impedir la difusin de

agua y iones desde el

medio ambiente hacia la

membrana plasmtica

25 30% Celulosa15 25% Hemicelulosa35% Pectina5 10% Protenas (Lectinas y extensinas)

Las Microfibrillas de celulosa

en la pared celular estn

compuestas de cadenas

cristalinas de -1,4.

Figura tomada de Taiz & Zeiger

(1991).

FDNFIBRA INSOLUBLE

- Celulosa (40%)

- Hemicelulosa

- Lignina

----------------------------

FIBRA SOLUBLE

- Gomas

- Pectinas

- Muclagos

Macromolculas mayoritarias en

PC vegetales

No confundir PC con MC!

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Clasificacin de la FIBRA

Fibra verdadera (vegetal / Van Soest)

Pared vegetal = FDA y FDN

Fibra diettica total

Todos los compuestos, fibrosos o no, que no son

digestibles por enzimas animales

Fibra cruda

AQP (concepto qumico)

Por la fermentacin

FIBRA POCO/NO FERMENTABLE

Rico aporte de Celulosa

Lignina

Resistente a la degradacin

FIBRA MUY FERMENTABLE

Rico aporte de Hemicelulosa soluble

Pectinas

Almidn resistente

Degradacin rpida y completa en colon

Fibra dietaria o diettica

Polisacridos No Amilceos (ms apropiado)

Carbohidratos estructurales de vegetales

Fraccin NO digestible (ni absorcin ni metabolismo)

por enzimas animales

Se divide en

Fibra soluble Fibra insoluble

Sensacin de llenura mayor masticacin evacuacin

ms lenta del estmago (25 35 g/d + lquidos)

Fibra diettica

Material de la pared celular de vegetales,

frutas, cereales y granos, que es resistente a

la digestin enzimtica y dems secreciones

digestivas de los humanos y dems especies

domsticas.

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Fibra dietaria o diettica

Incremento de viscosidad del medio

Capacidad de cambio inico

Captacin de minerales (cido urnico)

Retencin de agua (segn el tipo de fibra)

Exceso: enfermedades carenciales (minerales, AA,

vitaminas) Flatulencia Volumen de SS

Fibra dietaria o diettica

Evitar estreimiento (H2O)

Reducir colesterol y triglicridos

Reducir riesgo de cncer de colon

Regular el apetito (control de peso)

Evitar hemorroides (humanos)

Impedir clculos biliares

Controlar niveles de glucosa

Fibra soluble

Higroscpica Heces ms pastosas

Fermentable flora intestinal

En la digestin se gelatiniza (H2O) envuelve

grasas, CH y otros nutrimentos (limita absorcin)

Retarda la digestin y absorcin de nutrientes

(estmago e intestinos) = retardo de

vaciamiento gstrico y reduce el tiempo de

elevacin de la glucemia

Fibra soluble

Regula niveles de colesterol y TG

Regula y controla la glucemia (pacientes diabticos)

Suavizante y protector de la mucosa

Fuentes:

Salvado de avena Manzana

Cebada Zanahoria

Legumbres Ctricos

Nuez Lenteja

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Fibra insoluble

Poco fermentable

NO higroscpica

Acelera el trnsito (velocidad y peristaltismo)

Agrega volumen y rigidez a las heces

Retrasa la hidrlisis del almidn (ndice glucmico)

Regula niveles de colesterol: se liga a sales

biliares y aumenta su excrecin

Fibra insoluble

Previene el estreimiento, hemorroides y cncer de

colon

Fuentes

Salvado de trigo

Hortalizas

Granos enteros: maz

Cscaras de frutas

PECTINA

MUCLAGOS

GOMAS

c.galacturnico ramnosa,arabinosaygalactosaAglutinalasfibrasdecelulosa(consistencia)Formaungelconazcares(mermelada)CscaradefrutasZanahoria,pltano,pera,ciruela

ViscosoProtegenlasheridasylagerminacinArmaparaatraparpresas(carnvoras)

ProtegenalaplantaEnrbolesysemillas

FRUCTANOS

FRUCTOOLIGOSACRIDOS

PolisacridosdereservaNoformanlaPCNosondegradablesporenzimasanimalesTallosysemillasdegramneasUsadoscomonutracuticosBajoencaloras(ausenciadeenzimas)

Inulina Levanos

PequeosaportesenalimentosNutracutico bifidobacterias(prebitico)Bajoencaloras

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CELULOSA

HEMICELULOSA

LIGNINA

PartenodigestibledelaPCCerealesintegrales

NoesCHProporcionarigidezalasplantasEselcementoomaterialdeunin

ExtradasdelvegetalsonsolublesXiloglucanosArabinoxilanos glucanos

ALMIDNRESISTENTE

Nosehidrolizaenladigestin

20%delalmidn

Encoccineste%esmenor

Fuente:tubrculos

Almidn resistente en amilosa

Esquema de la composicin de CH, fibra, PNA segn Van Soest

Gerrits y Verstergen, 2004

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Componentes mayoritarios de la fibra diettica y forma de cuantificacin

Hall, 2003 citado por Garca, et al, 2006

Recomendaciones

Relacin soluble/insoluble

3:1

Consumo de agua

Humano adulto: 25 30

g/da

Varias fuentes de fibra

Acostumbramiento

Distribucin porcentual de las fracciones de almidn en frijoles

negros cocidos

Obesity Perro

Obesity Gato

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CARBOHIDRATOS DE LA PLANTA

AcidosOrgnicos

Azcares Almidones Fructanos

CONTENIDOCELULAR

S. Pcticasb-Glucanos

Hemi-Celulosa

Celulosa

PAREDCELULAR

Carbohidratos Neutrales Solubles en Detergente Fibra Neutro Detergente

Fibra Soluble Neutro Detergente F.A.D.

TODO EXCESO ES NEGATIVO.

Gracias por su atencin!Gracias por su atencin!

Que hablen mal de uno es

espantoso. Pero hay algo peor: que

no hablen

Oscar Wilde

mvzdiego@comunidad.unam.mx