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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
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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.
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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.
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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.
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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).
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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
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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).
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Producción de aceite de palma
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Consumo mundial de aceite de palma
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Países exportadores de aceite de palma
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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.
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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).
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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).
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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.
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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
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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
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Metabolismo y absorción de Metabolismo y absorción de lípidoslípidos
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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
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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.
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*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
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Acción de las sales biliares para emulsionar las grasas en el intestino
(1)(1)
(2)(2)
(3)(3)
(4)(4)
(5)(5)
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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.
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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
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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)
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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).
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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
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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)
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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
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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
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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.
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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.
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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.
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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
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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
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La acetil de dos carbonos condensada con la malonil ya con dos carbonos, sufre una primera Reducción consumiendo una molécula de NADPH
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En la penúltima reacción durante la síntesis del ácido graso ocurre una segunda Reducción con el consumo de otra molécula de NADPH
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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
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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.
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Regeneración del NADPH para Regeneración del NADPH para síntesis de novosíntesis de novo
KREBSKREBS
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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.
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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.
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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.
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GRACIAS…GRACIAS…
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Rutas de transporte y destino de las Rutas de transporte y destino de las lipoproteínaslipoproteínas
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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
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Papel del citrato en el balance Papel del citrato en el balance metabólico de las grasametabólico de las grasa