GLÚCIDOS

en la

NUTRICIÓN ANIMAL

GLÚCIDOS

CARBOHIDRATO “calentar y quemar un azúcar”

“materia negra” (carbón) “gotitas de agua” (paredes del vaso de precipitación)

“sustancia hidratada”

CLASIFICACION DE LOS

CARBOHIDRATOS

• De acuerdo con su naturaleza química,

los carbohidratos se clasifican en dos

grandes grupos:

1. Azucares: Triosas, tetrosas, pentosas,

hexosas y heptosas, de acuerdo con el

numero de carbonos de su molécula

2. No azucares .

IMPORTANCIA Y FUNCIONES DE LOS

GLÚCIDOS

GLÚCIDOS Forman el 75% del peso seco

del mundo vegetal

de el, depende gran parte de la vida animal

representa entre 60-75% de la dieta animal

IMPORTANCIA DE LOS GLÚCIDOS

MS PT ELN FC

Forraje (chala) 100 8 58 26 (84)

Maíz (grano) 100 10 80.7 3 (83.7)

Carne (vacuno) 100 60 <1.0 -

CHO C6H12O6 Acetil CoA

Rum Acético AGV Propiónico Butírico

1. Fuente de energía

CHO : 4.1Kcal/g H:O 2:1

2. Fuente de sustancias esenciales

CHO Glucosa, Fructosa, Ribosa Vitaminas, ácidos nucleicos, ATP, AA

IMPORTANCIA DE LOS GLÚCIDOS

3. Bajo costo energético

• < Costo energético a nivel fisiológico • PT (necesita + E para que se procese) Eliminación de metabólicos (gasto de energía) 4 ATP/mol d e urea

4. Estimula la digestión

(fibra)

FUNCIONES DE LOS CARBOHIDRATOS

•Principal fuente de energía (más barata: mantenimiento, crecimiento, producción y reproducción). Constituye entre el

75 – 80 % de las raciones para rumiantes y más del 50% de las raciones para aves y cerdos.

•Actúa en la economía de las proteínas, los microorganismos que habitan el rumen-retículo utilizan las cadenas

carbonadas de los CHO`s solubles para sintetizar Pt microbiana utilizando fuentes de NNP, como la urea.

• Precursores de La síntesis de grasa, en el metabolismo de los CHO´s se forma ácido pirúvico, el cual por

descarboxilación forma acetaldehído, estos últimos se van condensando dando lugar a los ácidos grasos. A nivel

hepático la glucosa se transforma en glucógeno y luego en grasa. La capacidad del hígado para almacenara glucógeno

es limitada, por lo tanto el consumo excesivo de azúcar se transforma en grasa.

• Actúan como detoxificantes. en el metabolismo de los CHO`s hay formación del ácido glucorónico y galacturonico, los

cuales reaccionan con sustancias tóxicas como los fenoles dando fenolglucorónico y fenolgalacturónico, compuestos d e

menor toxicidad y de fácil eliminación.

•Dan buen sabor, a la carcasa y a la leche debido a la dulzura que tienen ciertos CHO`s, la carne cruda es ligeramente

dulce.

•Actúan en la resíntesis de triglicéridos, los ácidos grasos libres no son buena fuente de energía y para que constituyan

energía útil se tiene que formar nuevamente triglicéridos en el proceso de reesterificación en presencia del glicerol

cuyo precursor es la dihidroxiacetona proveniente del metabolismo de la glucosa.

•Son precursores de la lactosa de la leche; integra cerca de la mitad de los sólidos totales de la leche.

•Importantes para la utilización del Ca y P, especialmente la lactosa sirve para el desarrollo de cierto tipo de

microorganismos además de permitir un pH adecuado (ligeramente ácido) favoreciendo la absorción del Ca y P.

•Precursores de ciertas vitaminas, como la riboflavina (sintetizada en el rumen) que tiene un núcleo de dimetil-

isoaloxazina.

•. Necesarios para el corazón y el cerebro , una hipoglucemia prolongada puede causar daños cerebrales irreversibles.

La fuente principal para la energía contráctil del corazón es proveniente de la glucosa.

Carbohidratos más importantes en la Nutrición Animal

Glucosa

principal producto de la digestión de almidón en monogástricos, se encuentra en

sangre, linfa, liquido cerebroespinal.

Fructuosa libre en plantas verdes, semen y sangre de los fetos.

Manosa

no existe libre en la naturaleza, pero si formando las mananas de las levaduras, mohos

y bacterias.

Galactosa no existe libre y es un producto de las fermentaciones.

Sacarosa formado por fructuosa y glucosa, también llamado azúcar caña o de la remolacha, es

de uso domestico.

Lactosa compuesto por glucosa galactosa, llamado azúcar de leche y es producto de la

glándula mamaria.

Maltosa formada por 2 glucosas unidas por el enlace α-1-4. Azúcar de malta, se produce por

hidrólisis del almidón y malta.

Celobiosa presente en la celulosa puede ser hidrolizada a glucosa.

Reafinosa formada por una glucosa, una fructuosa y una galactosa, se encuentra en las plantas

como la remolacha azucarera y el almidón.

Carbohidratos más importantes en la Nutrición Animal

Almidón: principal reservorio nutritivo en las plantas, compuesto por 2 fracciones de amilasa y

amilopectina.

Glucogeno polisacarido muy ramificado de origen animal o microbiano, se encuentra en el

hígado músculo y otros tejidos animales

Dextrinas productos intermediarios de la glucólisis del almidón y del glucogeno

Celulosa: principal constituyente de la pared celular de las plantas, su función es más

estructural que nutricional. El producto final de la digestión de celulosa, es una

mezcla de ácidos grasos volátiles y gases como CH4 y C02.

Fructosanas poIímeros de fructuosa que sirven como reserva.

Hemicelulosa polisacáridos ramificados y lineales con restos de azucares como: xilosa, arabinosa,

glucosa, galactosa y ac. propionico. Se encuentra en la pared celular de plantas

forrajeras

Pectina se encuentra en espacios intercelulares formada por cadenas polisacaridas,

sustituidas en cadenas laterales de galactanas, arabanas y ácido galacturonico.

Lignina No es un carbohidrato, se encuentra en la pared celular, es muy resistente a los

ácidos y acción de microorganismos, no puede ser digerido por los animales,

representa del 5% al 10% de la materia seca de las plantas.

COMPOSICIÓN DE LOS CARBOHIDRATOS

FRACCIÓN FORMA DIGESTIBILIDAD ESPECIE

EXTRACTO LIBRE DE NITRÓGENO

Azúcares, almidones

Mayor digestibilidad monogástricos

FIBRA CRUDA Celulosa, hemicelulosa, gomas, etc.

Poco o nada digestibles monogástricos

Muchas veces más digestibles que el ELN

rumiantes B-amilasas en el jugo ruminal (flora bacteriana del rumen-retículo)

GLÚCIDOS DE IMPORTANCIA

NUTRICIONAL

MONOGÁSTRICOS Glucosa,

galactosa,

sacarosa,

almidón

RUMIANTES Celulosa,

hemicelulosa

GLUCOSA

(azúcar de

uva o

dextrosa)

De mayor importancia nutricional.

Su presencia en la naturaleza en forma libre

es muy pequeña

Se encuentra en la naturaleza en forma D.

Constituye el 40% del azúcar de la miel de

abeja.

Es la molécula básica para la síntesis de

almidón y celulosa y se produce

comercialmente por hidrólisis del almidón

de maíz.

Es el principal producto final de la

digestión de los CHO´s en monogástricos.

Constituye la principal fuente de energía

que se encuentra en la sangre circulante.

Frutas, savia de las plantas,

miel, sangre, linfa y líquido

cerebroespinal

GALACTOSA

Una aldohexosa que no se encuentra libre

en la naturaleza

En leche como componente

de la lactosa.

En las verduras y hojas de

los vegetales como

galactolípidos, en pigmentos

antociánicos, gomas y

mucílagos.

Es un producto de la

fermentación.

FRUCTOSA O

LEVULOSA

Carbohidrato más dulce.

Forma parte de la sacarosa y

de las fructosanas

Se encuentra

conjuntamente con la

glucosa, formando la

sacarosa de la miel, frutas

y hojas verdes.

MANOSA

No existe libre en la

naturaleza, pero si

polimerizada formando las

mananas (Ej. levaduras).

Se encuentra libre en las

levaduras, mohos y

bacterias.

SACAROSA

Integrada por la

combinación de una D-

glucosa y una D-fructosa. Su

distribución en la naturaleza

es muy amplia.

Presente en la caña de

azúcar y en la remolacha

azucarera, en frutas

maduras, savia de árboles

y muchas verduras, la caña

de azúcar contiene

alrededor de 200 g/kg.

LACTOSA

Es el azúcar de la leche y

consta de una molécula de

BD-glucosa y de una alfa-D-

galactosa.

No es tan soluble como la

sacarosa, por lo que no

confiere más que un ligero

sabor dulce a la leche

Integra cerca de la mitad

de los sólidos de la leche,

la cual contiene entre 46 a

48 g/kg.

MALTOSA

Es el azúcar de malta. Se produce por hidrólisis del almidón y glucógeno. Es soluble en agua pero no es tan dulce como la sacarosa. (proveniente de 2 mol. De glucosa)

Durante la germinación de la cebada el almidón se convierte en maltosa por acción de la enzima diastasa.

RAEFINOSA

Se encuentra en las plantas con tanta frecuencia como la sacarosa. Se acumula en las melazas durante la preparación comercial de la sacarosa.

Las semillas de algodón contienen rafinosa alrededor de 80 g/kg.

ALMIDÓN

Es el material de reserva de la mayoría de las plantas. Provee la mayor cantidad de energía para los animales. Tiene dos fracciones:

Principalmente en tubérculos, rizomas y semillas. Almidón de tubérculos (papas) es resistente y debe ser cocido antes de utilizarlo en la dieta de aves y cerdos, ya que se produce ruptura de los gránulos de almidón y se facilita el ataque enzimático. Similar efecto se produce en la peletización, molienda y humedecimiento de los granos. Aproximadamente un 60% en maíz, sorgo y otros granos.

Semillas Hasta 700g/kg

Frutos Hasta 300g/kg

Amilosa Soluble en agua caliente

Cadenas lineales de D-glucosa con enlace tipo alfa 1,4 y puede tener entre 250 a 3000 unidades de glucosa,

En >ría de plantas: 25-30% del almidón. Con el yodo da un color oscuro.

Amilopectina Insoluble en agua caliente

Polímero ramificado de D-glucosa, unidos con enlace alfa 1,4; conectados entre sí por un enlace cruzado alfa 1,6. En cada 8 monosacáridos va haber una ramificación

La amilopectina reacciona con el yodo dando una coloración azul violeta o púrpura.

GLUCÓGENO

“ALMIDÓN ANIMAL”

Compuesto de reserva energética más

importante de los animales.

Estructura similar a la amilopectina.

Puede integrar el 10% del peso

húmedo del hígado.

En las abejas representa el 33%

de la materia seca de las larvas.

DEXTRINAS

Productos intermedios de la hidrólisis

del almidón y del glucógeno.

Solubles en agua y dan soluciones

mucilaginosas.

CELULOSA

Sustancia más abundante del reino

vegetal y es el mayor componente de

las paredes celulares de las plantas.

Representa el 50% del peso

seco de toda la vegetación.

Desarrollar una técnica

eficiente y económica para

convertir la celulosa en glucosa

representaría una solución para

el problema de escasez de

energía alimentaria.

FRUCTANAS

(ANTES FRUCTOSANAS)

Todas tienen restos de D-fructosa.

Material de reserva de las

raíces, tallos, hojas y semillas de

algunas plantas especialmente

de las plantas compuestas y de

las gramíneas.

HEMICELULOSA

Mezcla compleja heterogénea de un gran

número de polímeros de monosacáridos

ingluyendo glucosa, xilosa, manosa,

arabinosa, galactosa y ácidos urónicos

(glucorónico y galactotur.ónico).

Clasifica en dos grupos: las xilanas y las

gluco y galactoglucomananas.

Principal componente de las

paredes celulares de las

plantas.

LIGNINA

No es un polisacárido sino un polímero

formado por tres derivados del

fenilpropano (alcohol cumarílico, alcohol

coniferílico y alcohol sinapílico.

Compuesta por múltiples unidades de

fenilpropano, unidas formando una

estructura entrecruzada compleja, no bien

definida.

Posee una gran resistencia a la

degradación química enzimática.

Su incrustación física en la

fibra vegetal las convierte en

inaccesibles a las enzimas que

normalmente serían capaces

de digerirlas.

A mayor contenido de lignina

se disminuye la digestibilidad

de los demás componentes

orgánicos de la planta.

Fibrillas de la celulosa de las paredes celulares de las plantas están sumergidas en una matriz amorfa

Matriz de la pared primaria joven

Celulosa, hemicelulosa

Matriz de la pared secundaria

Celulosa, hemicelulosa, lignina

DISTRIBUCIÓN DE LOS CARBOHIDRATOS EN

LOS ALIMENTOS

Almidones (reserva)

Origen vegetal Celulosa

Estructurales (fibra)

Hemicelulosa

Glicógeno (reserva)

Origen animal Glucosa circulante (sangre) < 1%

Lactosa (leche)

CONTENIDO DE LOS CARBOHIDRATOS EN LOS

ALIMENTOS DE LOS VACUNOS

DIGESTIÓN DE LOS CARBOHIDRATOS: Mono gástricos y humanos

“no estructurales”

BOCA: saliva (Ptialina)

ESTÓMAGO: Jugo gástrico (pH= 2.5)

INTESTINO DELGADO: Jugo pancreático, (alfa amilasa) ALMIDÓN = ISOMALTOSA + MALTOSA

(disacaridasas e isomaltasa) Jugo intestinal, (posibilidad de reutilización alta)

Sales biliares

INTESTINO GRUESO: Fermentación microbial

(-)

maltasa MALTOSA = GLUCOSA + GLUCOSA sacarasa SACAROSA = GLUCOSA + FRUCTOSA lactasa LACTOSA = GLUCOSA + GALACTOSA

Neutralizan al jugo gástrico que es ácido: elevar a un pH de 6 para que las enzimas puedan actuar sobre los CHO´s

DIGESTIÓN DE LOS CARBOHIDRATOS: Rumiantes

“no estructurales y estructurales”

BOCA:

Forraje: + Ac. Acético Rumen-retículo: Fermentación microbial Concentrado: + Ac. Propiónico

ESTÓMAGO Omaso : Fermentación microbial – absorción

Abomaso : Digestión parcial

INTESTINO DELGADO: Jugo pancreático

Jugo intestinal Sales biliares

INTESTINO GRUESO:

Los CHO, son absorbidos a nivel del

YEYUNO

PROPORCIÓN DE ÁCIDOS GRASOS VOLÁTILES

(AGV)

AGV PREDOMINANCIA DEL TIPO DE DIETA

(Proporción molar) FORRAJE CONCENTRADO

Ac. acético 60% 40-45%

Ac. propiónico 18-20% 30%

Ac. butírico 10% 15%

ABSORCIÓN DE CARBOHIDRATOS

(Monogástricos y humanos)

• Los CHO´s en forma de monosacáridos son absorbidos a nivel de la mucosa intestinal (yeyuno): glucosa, galactosa, fructosa, manosa y ocasionalmente disacaridasas, a través de la sangre portal.

• En general se sabe que aproximadamente el 90% de los nutrientes de los alimentos es absorbido a través del pasaje por el intestino delgado. Igualmente el agua, llegando al colon un residuo más sólido.

• Existe dos mecanismos de transporte de los monasacáridos:

1. Transporte activo: Glucosa, galactosa

2. Transporte pasivo: Fructosa, manosa, xilosa, pentosas, etc.

(difusión simple)

FACTORES QUE INFLUENCIAN LA

ABSORCIÓN DE LOS CARBOHIDRATOS

• Nivel de ingestión de alimento y de CHO´s en la dieta.

• Configuración de monosacáridos.

• Velocidad de pasaje de los alimentos.

• pH adecuado (neutro) en la zona de absorción.

• Activación de las enzimas pancreáticas e intestinales.

• Concentración de Na+.

• Estructura celular de la zona de absorción.

ABSORCIÓN DE LA GLUCOSA POR LOS

VACUNOS

• A nivel del intestino delgado: aproximadamente 10% de su requerimiento de glucosa

• Concentración sanguínea: 46 mg/100 ml

• El mayor % del requerimiento de glucosa lo cubre a partir de compuestos gluconeogénicos:

propionato,

lactato,

aminoácidos,

glicerol, etc.

• El propionato es el principal precursor ya que puede producir de 27 a 55% de glucosa a nivel hepático.

METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOS

• Función principal: Producción de Energía (ATP)

• La glucosa celular: La glucosa es el azúcar de > circulación, presente en la sangre

y los fluidos extracelulares.

Su concentración se debe mantener dentro del límite

fisiológico.

La glucosa celular proviene:

* De los alimentos (digestión – absorción)

* Del glicógeno hepático (glicogenólisis)

* De los precursores gluconeogénicos.

METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOS

• Procesos del metabolismo:

Glicólisis Oxidación de la glucosa a piruvato y lactato

(Ciclo glicolítico)

Oxidación del

piruvato

o “Ciclo de Krébs”, es el ciclo final de oxidación

de la glucosa

Glicogénesis Síntesis de glicógeno a partir de la glucosa

(hígado y músculo)

Glicogenólisis Degradación del glicógeno hasta glucosa

(hígado) y hasta piruvato y lactato (tejido

muscular)

Gluconeogénesis Síntesis de glucosa o glicógeno a partir de

compuestos diferentes a los carbohidratos

Procesos anabólicos

Procesos catabólicos