Introducción a la nutrición animalLa química y el análisis de los alimentos son disciplinas muy amplias que se basan en los principios de la fisicoquímica, química orgánica, biología y química analítica. Los avances en estas ciencias realizados en los siglos XIX y XX han tenido un efecto importante en la comprensión de muchos aspectos de la ciencia y tecnología de alimentos y han sido decisivos en el mejoramiento de la cantidad, calidad y disponibilidad del suministro de alimentos a nivel mundial. El análisis de alimentos es la disciplina que se ocupa del desarrollo, uso y estudio de los procedimientos analíticos para evaluar las características de alimentos y de sus componentes. Esta información es crítica para el entendimiento de los factores que determinan las propiedades de los alimentos, así como la habilidad para producir alimentos que sean consistentemente seguros, nutritivos y deseables para el consumidor.

Existen un número considerable de técnicas analíticas para determinar una propiedad particular del alimento

Las determinaciones que se realizan más frecuentemente para conocer la composición de los alimentos incluyen la determinación de humedad, cenizas, extracto etéreo (grasa cruda), proteína total, fibra y carbohidratos asimilables, en un protocolo conocido como Análisis Proximal. Así mismo, dependiendoDel objetivo del análisis, resultan importantes las determinaciones relacionadas con la caracterización de algún grupo de nutrientes en particular, tal es el caso del análisis de carbohidratos en el que se podría considerar la diferenciación de los que presentan poder reductor, del contenido total. En el mismo sentido se podrían analizar las proteínas solubles o considerar la caracterización de los lípidos extraídos de un alimento.

Algunos métodos son:

MÉTODOS DE SECADO

Método por secado de estufa Método por secado en estufa de vacío

ANALISIS DE MINERALES

Definición de cenizas Método de cenizas totales Determinación de cenizas en húmedo Determinación de elementos minerales

ANALISIS DE LÍPIDOS

Método de Soxhlet

1

Método de Goldfish Método por lotes Método de Bligh-Dyer Método de Röse-Gottlieb Método de Gerber Método de Mojonnier

PROTEÍNAS

Método de Kjeldahl Absorción a 280 nm Método de Biuret Método de Lowry Método turbidimétrico Unión de colorantes

ANALISIS DE CARBOHIDRATOS

Método de fenol-sulfúrico

ANALISIS PROXIMALES O WEENDE

Los análisis comprendidos dentro de este grupo, también conocido como análisis proximales Weende, se aplican en primer lugar a los materiales que se usarán para formular una dieta como fuente de proteína o de energía y a los alimentos terminados, como un control para verificar que cumplan con las especificaciones o requerimientos establecidos durante la formulación. Estos análisis nos indicarán el contenido de humedad, proteína cruda (nitrógeno total), fibra cruda, lípidos crudos, ceniza y extracto libre de nitrógeno en la muestra. Una descripción más amplia de estos análisis se puede encontrar en Osborne y Voogt (1978), MAFF (1982) y AOAC (1984).

Humedad.

Durante el balanceo de la ración, es fundamental conocer el contenido de agua en cada uno de los elementos que la compondrán; así mismo, es necesario vigilar la humedad en el alimento preparado, ya que niveles superiores al 8% favorecen la presencia de insectos y arriba del 14%, existe el riesgo de contaminación por hongos y bacterias (Cockerell et al., 1971). El método se basa en el secado de una muestra en un horno y su determinación por diferencia de peso entre el material seco y húmedo.

Aparatos

Horno de secado. Desecadores.

2

Procedimiento

1. Pese alrededor de 5–10 g de la muestra previamente molida.2. Coloque la muestra en un horno a 105°C por un mínimo de 12 h.3. Deje enfriar la muestra en un desecador.4. Pese nuevamente cuidando de que el material no esté expuesto al medio

ambiente.

Cálculos

Contenido de humedad (%) = 100(((B-A) - (C-A))/ (B-A))

Donde:

A = Peso de la charolilla seca y limpia (g)B = Peso de la charolilla + muestra húmeda (g)C = Peso de la charolilla + muestra seca (g)

3

Determinación del contenido de humedad en ingredientes alimenticios.

Proteína cruda.

Por su costo es este el nutriente más importante en la dieta en una operación comercial; su adecuada evaluación permite controlar la calidad de los insumos proteicos que están siendo adquiridos o del alimento que se está suministrando. Su análisis se efectúa mediante el método de Kjeldahl, mismo que evalúa el contenido de nitrógeno total en la muestra, después de ser digerida con ácido sulfúrico en presencia de un catalizador de mercurio o selenio.

a) Método simple propuesto por Chow et al. (1980)

Reactivos

Oxido de mercurio, grado reactivo.

4

Sulfato de potasio o sulfato de sodio anhidro, grado reactivo. Acido sulfúrico (98%), libre de Nitrógeno. Parafina. Solución de hidróxido de sodio al 40%; disolver 400 g de hidróxido de

sodio en agua y diluir a 1,000 ml. Solución de sulfato de sodio al 4%. Solución indicadora de ácido bórico; agregue 5 ml de una solución con

0.1% de rojo de metilo y 0.2% de verde de bromocresol a un litro de solución saturada de ácido bórico.

Solución estándar de ácido clorhídrico 0.1N.

Materiales y Equipo

Unidad de digestión y destilación Kjeldahl. Matraces Kjeldahl de 500 ml. Matraces Erlenmayer de 250 ml. Perlas de ebullición.

Procedimiento

1. Pese con precisión de miligramos 1g de muestra y colóquelo en el matraz Kjeldahl; agréguele 10g de sulfato de potasio, 0.7g de óxido de mercurio y 20 ml de ácido sulfúrico concentrado.

2. Coloque el matraz en el digestor en un ángulo inclinado y caliente a ebullición hasta que la solución se vea clara, continúe calentando por media hora más. Si se produce mucha espuma, adiciónele un poco de parafina.

3. Deje enfriar; durante el enfriamiento adicione poco a poco alrededor de 90 ml de agua destilada y desionizada. Ya frío agregue 25 ml de solución de sulfato de sodio y mezcle.

4. Agregue una perla de ebullición y 80 ml de la solución de hidróxido de sodio al 40% manteniendo inclinado el matraz. Se formarán dos capas.

5. Conecte rápidamente el matraz a la unidad de destilación, caliente y colecte 50 ml del destilado conteniendo el amonio en 50 ml de solución indicadora.

6. Al terminar de destilar, remueva el matraz receptor, enjuague la punta del condensador y titule con la solución estándar de ácido clorhídrico.

Cálculos:

A = Acido clorhídrico usado en la titulación (ml)B = Normalidad del ácido estándarC = Peso de la muestra (g)

Nitrógeno en la muestra (%) = 100[((A × B)/C) × 0.014]

Proteína cruda (%) = Nitrógeno en la muestra * 6.25

5

Determinación de proteína cruda por el método Kjeldahl.

b) Método estándar MAFF (1982) para la determinación de proteínas en alimentos y sus ingredientes.

Reactivos:

Oxido de mercurio. Sulfato de potasio o sulfato de sodio anhidro.

6

Sacarosa. Zinc granulado. Granulado de piedra pomex lavada con ácido sulfúrico y quemada. Acido sulfúrico concentrado (d = 1.84 g/ml). Solución de hidróxido de sodio al 40 %. Solución saturada de sulfato de sodio. Solución de tiosulfato de sodio; 8g de Na2S2O35H2O en 100ml. Solución de hidróxido de sodio 0.1N. Solución de hidróxido de sodio 0.25N. Solución de ácido sulfúrico 0.1N. Solución indicadora de rojo de metilo; disuelva 0.3 g de rojo de metilo en

100 ml de etanol (95–96 % V/V). Solución indicadora rojo de metilo-azul de metileno; (a) disuelva 0.2g de

rojo de metilo en 100ml de etanol (95–96 % V/V) y (b) disuelva 0.1g de azul de metileno en 100ml de etanol (95–96 % V/V), mezcle un volumen de (a) con uno de (b).

Materiales y Equipo

Unidad de digestión y destilación Kjeldahl. Matraces Kjeldahl.

Procedimiento

1. Pese 1g de muestra con aproximación de miligramos y pásela a un matraz Kjeldahl; adicione 10g de sulfato de potasio o sulfato de sodio, 0.6 – 0.7g de óxido de mercurio, 25 ml de ácido sulfúrico y unos pocos granos de piedra pomex.

2. Caliente el matraz moderadamente al principio, agitando ocasionalmente hasta que la materia este carbonizada y las burbujas hayan desaparecido, luego aumente la temperatura y permita que se establezca una ebullición suave. Evite que las paredes del matraz se sobrecalienten para que no se le peguen partículas orgánicas.

3. Cuando la solución se vea clara y sin color, continúe la ebullición por 2 horas más y luego permita que se enfríe. Si después de la digestión y del enfriamiento se cristaliza la solución repita el análisis; si sigue ocurriendo la cristalización repita el análisis usando una mayor cantidad de ácido sulfúrico.

4. Adicione con cuidado al matraz 250–350ml de agua destilada, mezclando el contenido al mismo tiempo; deje enfriar y agréguele unas lentejas de Zinc.

5. Transfiera 25 ml de solución de ácido sulfúrico 0.1 ó 0.5N al matraz de colecta del aparato de destilación, de acuerdo con el valor esperado de Nitrógeno en la muestra, así como unas cuantas gotas de indicador de rojo de metilo.

6. Tomando precauciones para evitar pérdida de amonio, adicione cuidadosamente a la muestra 100 ml de solución de hidróxido de sodio y luego 10 ml de solución de sulfato de sodio o 25 ml de solución de tiosulfato de sodio. Mezcle bien y conecte inmediatamente al aparato de destilación.

7

7. Caliente el matraz de tal manera que se destilen alrededor de 150 ml del líquido en 30 min. Al finalizar, mida con papel indicador el pH del destilado resultante y si es alcalino continúe con la destilación, la cual se suspenderá cuando el pH aparezca neutro. Durante este proceso agite ocasionalmente el contenido del matraz. Si el destilado se torna alcalino, la determinación deberá ser abandonada y el análisis repetido con los ajustes apropiados.

8. En el matraz de colecta titule el exceso de ácido sulfúrico con hidróxido de sodio 0.1 ó 0.25N, de acuerdo con la normalidad del ácido empleado, al punto final del indicador de rojo de metilo o rojo de metilo-azul de metileno.

9. Corra un blanco de reactivos usando 1g de sacarosa en lugar de la muestra, para usarlo en el cálculo de los resultados.

Cálculos

a. Determine el H2SO4 consumido. 1 ml de ácido 1.4mg de Nitrógeno. b. Calcule el porcentaje de Nitrógeno en la muestra y conviértalo a

porcentaje de proteína multiplicando el resultado por 6.25. c. Si se sospecha de la presencia de Nitrógeno amoniacal o nitratos en la

muestra, deberán ser evaluados para restarse del Nitrógeno total. Exceptuando los alimentos para rumiantes, se deberá evaluar el contenido de Nitrógeno no proteico y también substraerse del Nitrógeno total.

Método estándar MAFF para la determinación de proteína cruda

8

Lípidos crudos

En este método, las grasas de la muestra son extraídas con éter de petróleo y evaluadas como porcentaje del peso después de evaporar el solvente.

Reactivos, Materiales y Equipo

- Eter de petróleo, punto de ebullición 40–60°C.

Aparato de extracción Soxhlet. Horno de laboratorio ajustado a 105°C. Desecador. Dedales de extracción.

Procedimiento

1. Saque del horno los matraces de extracción sin tocarlos con los dedos, enfríelos en un desecador y péselos con aproximación de miligramos.

2. Pese en un dedal de extracción manejado con pinzas, de 3 a 5g de la muestra seca con aproximación de miligramos y colóquelo en la unidad de extracción. Conecte al extractor el matraz con éter de petróleo a 2/3 del volumen total.

4. Lleve a ebullición y ajuste el calentamiento de tal manera que se obtengan alrededor de 10 reflujos por hora. La duración de la extracción dependerá de la cantidad de lípidos en la muestra; para materiales muy grasosos será de 6 horas.

5. Al término, evapore el éter por destilación o con rotovapor. Coloque el matraz en el horno durante hora y media para eliminar el éter. Enfríe los matraces en un desecador y péselos con aproximación de miligramos. La muestra desengrasada puede usarse para la determinación de fibra cruda.

Cálculos

A = Peso del matraz limpio y seco (g)B = Peso del matraz con grasa (g)C = Peso de la muestra (g)

Contenido de lípidos crudos (%) = 100((B - A)/C)

9

Determinación de lípidos por el método de Soxhlet

Fibra cruda

Este método permite determinar el contenido de fibra en la muestra, después de ser digerida con soluciones de ácido sulfúrico e hidróxido de sodio y calcinado el residuo. La diferencia de pesos después de la calcinación nos indica la cantidad de fibra presente.

Reactivos

Solución de ácido sulfúrico 0.255N. Solución de hidróxido de sodio 0.313N, libre de carbonato de sodio. Antiespumante (ej. alcohol octil o silicona). Alcohol etílico al 95% (V/V). Eter de petróleo. Solución de ácido clorhídrico al 1% (V/V).

Materiales y equipo.

Matraz de bola fondo plano, 600 ml, cuello esmerilado. Unidad de condensación para el matraz. Matraz Kitazato de un litro. Embudo Buchner. Crisol de filtración. Conos de hule. Papel filtro Whatman No. 541. Pizeta de 500 ml.

10

Desecador. Horno de laboratorio. Mufla.

Método

1. Pese con aproximación de miligramos de 2 a 3 gramos de la muestra desengrasada y seca. Colóquela en el matraz y adicione 200ml de la solución de ácido sulfúrico en ebullición.

3. Coloque el condensador y lleve a ebullición en un minuto; de ser necesario adiciónele antiespumante. Déjelo hervir exactamente por 30 min, manteniendo constante el volumen con agua destilada y moviendo periódicamente el matraz para remover las partículas adheridas a las paredes.

4. Instale el embudo Buchner con el papel filtro y precaliéntelo con agua hirviendo. Simultáneamente y al término del tiempo de ebullición, retire el matraz, déjelo reposar por un minuto y filtre cuidadosamente usando succión; la filtración se debe realizar en menos de 10 min. Lave el papel filtro con agua hirviendo.

5. Transfiera el residuo al matraz con ayuda de una pizeta conteniendo 200ml de solución de NaOH en ebullición y deje hervir por 30 min como en paso 2.

6. Precaliente el crisol de filtración con agua hirviendo y filtre cuidadosamente después de dejar reposar el hidrolizado por 1 min.

7. Lave el residuo con agua hirviendo, con la solución de HCI y nuevamente con agua hirviendo, para terminar con tres lavados con éter de petróleo. Coloque el crisol en el horno a 105°C por 12 horas y enfríe en desecador.

8. Pese rápidamente los crisoles con el residuo (no los manipule) y colóquelos en la mufla a 550°C por 3 horas, déjelos enfriar en un desecador y péselos nuevamente.

Cálculos

A = Peso del crisol con el residuo seco (g)B = Peso del crisol con la ceniza (g)C = Peso de la muestra (g)

Contenido de fibra cruda (%)= 100((A - B)/C)

Recomendaciones

Uno de los problemas más frecuentes durante la evaluación de la fibra cruda es la oclusión de los filtros, por lo que en algunos casos se recomienda sustituir el papel (paso 4 del método) por una pieza de tela de algodón. Para evitar la saturación del crisol de filtración (paso 6) colóquelo ligeramente inclinado y agregue muy lentamente el material a filtrar, de manera que gradualmente se vaya cubriendo la superficie filtrante.

11

Con el uso los crisoles de filtración tienden a taparse. Para su limpieza calcínelos a 500°C y hágales pasar agua en sentido inverso. Cuando se han tapado con partículas minerales, prepare una solución que contenga 20% KOH, 5% de Na3PO4 y 0.5% de EDTA sal sódica, caliéntela y hágala pasar por el crisol en sentido inverso. Este tratamiento erosiona al filtro de vidrio.

Determinación proximal de fibra cruda

Ceniza

El método aquí presentado se emplea para determinar el contenido de ceniza en los alimentos o sus ingredientes mediante la calcinación. Se considera como el contenido de minerales totales o material inorgánico en la muestra.

Materiales y equipo.

Crisoles de porcelana. Mufla. Desecador.

Procedimiento

1. En un crisol de porcelana que previamente se calcinó y se llevo a peso constante, coloque de 2.5 a 5g de muestra seca.

2. Coloque el crisol en una mufla y calcínelo a 550°C por 12 horas, deje enfriar y páselo a un desecador.

3. Cuidadosamente pese nuevamente el crisol conteniendo la ceniza.

Cálculos

12

A = Peso del crisol con muestra (g)B = Peso del crisol con ceniza (g)C = Peso de la muestra (g)

Contenido de ceniza (%)= 100((A - B)/C)

Determinación del contenido de ceniza en ingredientes alimenticios.

Extracto Libre de Nitrógeno (ELN)

Dentro de este concepto se agrupan todos los nutrientes no evaluados con los métodos señalados anteriormente dentro del análisis proximal, constituido principalmente por carbohidratos digeribles, así como también vitaminas y demás compuestos orgánicos solubles no nitrogenados; debido a que se obtiene como la resultante de restar a 100 los porcientos calculados para cada nutriente, los errores cometidos en su respectiva evaluación repercutirán en el cómputo final.

Cálculo

Extracto Libre de Nitrógeno (%) = 100-(A+B+C+D+E)

Donde:

A = Contenido de humedad (%)B = Contenido de proteína cruda (%)C = Contenido de lípidos crudos (%)D = Contenido de fibra cruda (%)E = Contenido de ceniza (%)

13

3.7. Correcciones

Debido a que los análisis normalmente se hacen con muestras preparadas para tal fin, es necesario realizar ciertas correcciones en los resultados para que reflejen el contenido real de nutrientes en el material en las condiciones en que se usará.

a) Humedad

Si los análisis se efectuaron en base seca (BS), esto es material deshidratado, es necesario corregir el resultado para expresarlo en base húmeda (BH), tal como se encuentra en el alimento o material para su elaboración, mediante la siguiente expresión:

A = Contenido de nutriente (%/BS)B = Contenido de humedad de el material (%)

Contenido de nutriente (%/BH) = (A × ((100 - B)/100))

b) Lípidos

Cuando se usa material desengrasado, por ejemplo en el análisis de fibra cruda, se aplica una expresión similar a fin de obtener un valor representativo de la muestra:

A = Contenido de fibra (desengrasada, %)B = Contenido de lípidos en el material (%)

Contenido de fibra ajustado (%) = (A × ((100 - B)/100))

BOMBA CALORIMÉTRICA

La Bomba Calorimétrica se usa para determinar el Poder Calorífico de un Combustible cuando se quema a volumen constante. A continuación se explica de manera resumida su funcionamiento. El combustible cuyo Poder Calorífico se desea determinar se coloca en un crisol para combustible (si el combustible es sólido, deberá colocarse en forma de pastilla) dentro de la bomba calorimétrica. Adicionalmente se agrega el oxígeno necesario para la combustión. La bomba calorimétrica se rodea de una camisa de agua que absorberá el calor liberado por el combustible. Todo esto se realiza dentro de una camisa adiabática para evitar fuga de calor que afecte el proceso. Sin embargo, el calor que absorbe el agua no es el poder calorífico del combustible, debido a diversos factores, entre los cuales pueden nombrarse: absorción de calor por la propia bomba, liberación de calor del alambre que provoca el encendido del combustible, liberación de calor por la formación de ácido nítrico y sulfúrico, entre otros.

14

Al aplicar la ecuación de Primera Ley al proceso de combustión a volumen constante, tomando en cuenta todos los factores nombrados con anterioridad, se obtiene la siguiente ecuación:

H=M SCvSΔT−e1−e2

MC

e2 = m∙h

donde MS es la masa de la bomba calorimétrica, sus accesorios y el agua utilizada (masa del sistema); CvS es el calor específico promedio de la bomba calorimétrica, sus accesorios y el agua utilizada (calor específico del sistema); ΔT es el cambio de temperatura registrado durante la experiencia; H es el poder calorífico del combustible; e1 es la corrección por el calor que libera la formación de ácidos de nitrógeno y azufre (puede despreciarse en esta experiencia); e2 es la corrección por el calor generado por la combustión del filamento de ignición; m es la masa o longitud del filamento de ignición; h es el poder calorífico del filamento por unidad de masa o longitud; MC es la masa de combustible.

15

Bombona de Oxígeno

Camisa

Adiabática

Recipiente para el Agua

Bomba Calorimétrica

Debido a que los gases producidos durante la combustión al final se encuentran a temperaturas bastante bajas y a que el ensayo se lleva a cabo a alta presión, la mayor parte del agua presente en los productos condensa, por lo cual el poder calorífico que se estará determinando en esta experiencia es el superior. Como no se puede medir en el laboratorio la cantidad de agua presente después de la combustión, es imposible el cálculo del poder calorífico inferior del combustible.

SISTEMA VAN SOEST. Los nutrólogos consideran el análisis inmediato de los alimentos arcaico y poco exacto. Las críticas más duras recaen sobre la fracción hidrocarbonada (Fibra bruta y Extractivos libres de Nitrógeno). Precisamente para tratar de obviar el inconveniente que supone el saber que parte de la fracción de fibra es potencialmente aprovechable por los rumiantes y que los no rumiantes pueden encontrarse con alimentos aparentemente poco fibrosos pero que resultan de muy difícil digestión Van Soest en 1967 propuso una analítica que dividía a los componentes del alimento en tres grupos o fracciones: 

·         Fracción muy utilizable·         Fracción parcialmente utilizable·         Fracción no utilizable

 Hirviendo la muestra de alimento en una solución detergente neutra se divide en una fracción muy utilizable que incluye al contenido celular y la pectina que son Solubles en detergente neutro (SND), y una fracción parcialmente utilizable constituida por componentes de la pared celular insolubles denominada Fibra neutro detergente (FDN). Los SND contienen lípidos, azúcares, almidón, proteína y ácidos orgánicos así como pectina componente normal de la pared celular que tiene una alta utilización nutritiva. La FDN se hierve en detergente ácido con lo que la hemicelulosa se hidroliza y se obtiene un residuo denominado Fibra ácido detergente (FAD) que contiene celulosa y la fracción menos digestible (lignina, cutina, sílice y nitrógeno no proteico).

FIBRA DETERGENTE NEUTRO

Las células vegetales se encuentran rodeadas de una pared, la cual está formada por carbohidratos estructurales (celulosa y hemicelulosa) además de una sustancia que no es carbohidrato, pero se haya formando parte de la fibra (la lignina). La fibra se encuentra formada por 3 fracciones principales : celulosa, hemicelulosa y lignina, en cantidades muy variables, que dependen principalmente del tipo de material vegetal, y de la edad de este.

La fibra tiene diferente valor nutritivo para los rumiantes que para los no rumiantes, dado que la

16

celulosa y hemicelulosa presentes en la fibra por lo general son bien digeridas y aprovechados gracias a las enzimas producidas por la flora ruminal, mientras que estas mismas sustancias son prácticamente no digestibles para los carnívoros, y digestibles en reducida proporción para equinos , conejos y cerdos, debido a lo anterior, la determinación de la “fibra cruda” por el método del análisis proximal en el esquema Weende, no es un método muy confiable para predecir y estimar la digestibilidad de los alimentos con alto contenido de fibra.

En los años sesentas el Ph.D. Peter Van Soest desarrolló una metodología de análisis para forrajes que al paso del tiempo demostró ser más precisa que la determinación de la fibra cruda bajo el esquema Weende. Bajo el esquema de trabajo de Van Soest, se obtienen 2 residuos principales cuando se somete un forraje a análisis. La fibra detergente neutro (FDN) cuando la muestra se somete a tratamiento con una solución de sulfato lauril sódico a pH neutro, y la fracción llamada fibra detergente ácido (FDN) cuando la solución empleada es el bromuro de cetil trimetil amonio en pH ácido.

Fundamento.

La pared celular de las células vegetales puede ser rota usando detergentes, en este caso específico se utiliza una solución de sulfato lauril sódico en un pH neutro. Este método no puede aplicarse a alimentos con alto contenido de proteína, o con bajo contenido de fibra.

Objetivo

El alumno determinará la cantidad de fibra detergente neutro en una muestra de forraje, por medio de la técnica desarrollada por Van Soest, como uno de los métodos auxiliares usados para estimar la calidad nutritiva del forraje.Equipo y materiales requeridos:

Aparato digestor de fibra. Crisol Gooch. Bomba de vacío. Vaso Berzelius. Alargadera o extensión para crisol Balanza analítica. Matraz Kitasato Trampa de humedad Fibra o lana de vidrio Desecador Reactivos. Solución detergente neutra. Solución de amilasa.

17

Acetona. Sulfito de sodio anhidro (sólo para muestras de subproductos animales).

Procedimiento.

1.-Coloque un crisol Gooch a peso constante, para ello se deposita una cantidad de lana o fibra de vidrio en el fondo del crisol, de tal forma que se cubran los orificios que tiene, se lleva el crisol con la fibra de vidrio hasta la estufa (130-140°C) durante 30 minutos, y se pasa a enfriar a un desecador.2-.Muela la muestra en el molino, utilizando la criba de 1 mm.3.-Pese con exactitud aproximadamente un gramo de muestra molida y colocarla en un vaso de Berzelius de 600 ml.4.-Agregue al vaso 100 ml. de la solución de detergente neutro y 2 ml. de la solución de amilasa; si es necesario, agregue además 0.5 g. de sulfito de sodio anhidro (solo se usa si el producto a analizar es de origen animal).

5.-Coloque el vaso en el digestor, abrir la llave de refrigeración, encender la resistencia y regular la temperatura de tal manera que la solución hierva a un nivel constante, sin la formación de espuma.6.-Hierva durante exactamente 60 minutos, tomando el tiempo desde que se inicia la ebullición.7.-Terminado el período de ebullición, decante la solución en el crisol Gooch del paso 1 ( el cual ha sido previamente pesado junto con la fibra de vidrio. ANOTE EL PESO OBTENIDO).8.- Filtre el residuo con la ayuda de la bomba de vacío; debe procurarse que no quede ningún residuo en el vaso. 9.-Lave 3 veces el residuo usando porciones de agua caliente de 200 ml en cada ocasión.10.-Terminado el lavado con agua, lavar con 2 porciones de 5 ml cada una de acetona y dejar el crisol conectado al vacío hasta completar el secado.11.-Use una pinza y coloque los crisoles en la estufa a 105ªC durante 12 horas.12.-Al término del tiempo, sáquelos con pinzas, páselos a un desecador y enfríe por 40 minutos.13.-Pese en balanza analítica.

Cálculos

% de FDN =peso del crisol con residuo seco-peso del crisol y fibra de vidrio X 100/peso de muestra

Nota: el % de fibra detergente neutro (FDN) realmente representa al % de paredes celulares de la muestra.

% Contenido celular = 100% - % de paredes celulares.En general. entre mayor contenido celular y menor % de FDN, la muestra tiene mayor digestibilidad.

FIBRA ACIDO DETERGENTE

18

IntroducciónComo ya se mencionó en la práctica anterior, el PH.D. Peter Van Soest desarrollo una metodología para análisis de forrajes, que ha demostrado ser más precisa que el análisis de fibra bruta bajo el método Weende. El método de Van Soest divide a la fibra vegetal en 2 fracciones: la fibra detergente neutro (FDA) y la fibra detergente ácido (FDA). La FDA ácido incluye a las fracciones siguientes: celulosa y lignina pertenecientes a la pared celular así como variables cantidades de xilanos y otros componentes

Fundamento.La pared celular de las células vegetales puede ser rota usando detergentes, en este caso específico se utiliza una solución de bromuro de cetil trimetil amonio con pH ácido ya que la solución contiene una pequeña cantidad de ácido sulfúrico para hacerla más agresiva,

ObjetivoEl alumno determinará la cantidad de fibra detergente ácido a muestra de forraje, por medio de la técnica desarrollada por Van Soest, como uno de los métodos auxiliares usados para estimar la calidad nutritiva del forraje.

Equipo y materiales requeridos:

Aparato digestor de fibra. Crisol Gooch. Bomba de vacío. Vaso Berzelius. Alargadera o extensión para crisol Balanza analítica. Matraz Kitasato Trampa de humedad Fibra o lana de vidrio Desecador Reactivos. Solución detergente ácido Acetona.

Procedimiento.1.-Coloque un crisol Gooch a peso constante, para ello se deposita una cantidad de lana o fibra de vidrio en el fondo del crisol, de tal forma que se cubran los orificios que tiene, se lleva el crisol con la fibra de vidrio hasta la estufa (130-140°C) durante 30 minutos, y se pasa a enfriar a un desecador.2,.Muela la muestra en el molino, utilizando la criba de 1 mm.3.-Pese con exactitud aproximadamente un gramo de muestra molida y colocarla en un vaso de Berzelius de 600 ml.

19

4.-Agregue al vaso 100 ml. de la solución de detergente ácido5.-Coloque el vaso en el digestor, abrir la llave de refrigeración, encender la resistencia y regular la temperatura de tal manera que la solución hierva a un nivel constante, sin la formación de espuma.6.-Hierva durante exactamente 60 minutos, tomando el tiempo desde que se inicia la ebullición.7.-Terminado el período de ebullición, decante la solución en el crisol Gooch del paso 1 ( el cual ha sido previamente pesado junto con la fibra de vidrio. ANOTE EL PESO OBTENIDO).8.- Filtre el residuo con la ayuda de la bomba de vacío; debe procurarse que no quede ningún residuo en el vaso. 9.-Lave 3 veces el residuo usando porciones de agua caliente de 200 ml en cada ocasión.

10.-Terminado el lavado con agua, lavar con 2 porciones de 5 ml cada una de acetona y dejar el crisol conectado al vacío hasta completar el secado.11.-Use una pinza y coloque los crisoles en la estufa a 105ªC durante 12 horas.12.-Al término del tiempo, sáquelos con pinzas, páselos a un desecador y enfríe por 40 minutos.13.-Pese en balanza analítica.

Cálculos% de FDA=peso del crisol con residuo seco-peso del crisol y fibra de vidrio X 100_____________________________________________________________peso de muestra usada

El aparato digestivo y la nutriciónDigestión: Preparación de los alimentos para la absorción

Procesos:

1. Fuerzas mecánicas- mascar o masticar

20

2. Actividad química- HCL del estomago, bilis en el intestino delgado3. Hidrolisis del alimento- por enzimas o microorganismos

Función: reducir los alimentos a tamaño molecular o estado soluble que ermita la absorción y el empleo por las células de los nutrientes que se liberan en el proceso.

Absorción: incluye los procesos resultantes en el paso de las moléculas pequeñas desde la luz del tubo digestivo vasos sanguíneos

Funcion principal del A. DAsimilación eficiente de los nutrientes y rechazar los componentes de la dieta que no necesitan o son dañinos.

El sistema digestivo esta provisto por (boca, estomago, intestino grueso, intestino delgado, recto) y evaginaciones (gandulas salivales, páncreas, hígado).

Se pueden identificar los siguientes tipos de tejidos: mucosa, submucosa, musculatura, circular, musculatura longitudinal y cerosa.

La mucosa tiene dos funciones principales: la de proveer las secreciones ya sea endocrinas (como las hormonas que vierten sangre) o exocrinas (como la mucina o en las encimas que vacía el tubo digestivo), y la de absorción.

La submucosa aleja a las arterias, venas y nervios que son el apoyo logístico de la actividad de la mucosa.

Las capas musculares son responsables de los movimientos de mezclado de la digesta y de la propulsión de la misma hacia los compartimentos posteriores.

La cerosa facilita el deslizamiento de los órganos y los protege de roces e irritaciones.

1. Boca

Es el vestíbulo del aparato digestivo. Es una cavidad comprendida entre los huesos maxilares y palatinos, alargados según el eje de la cabeza, y con dos aberturas, una anterior y otra posterior

Desempeña varias funciones de gran importancia para el consumo del alimento. La primera es la presión que es el acto de tomar los alimentos con los diversos órganos de la boca, principalmente con los labios, la lengua y los dientes.

Luego sigue la masticación que es un proceso mecánico mediante el cual se rompen las partículas, grandes de alimento con el objeto de facilitar la acción.

21

Durante la masticación tiene lugar la salivación que permite el humedecimiento y ablandamiento del alimento.

2. Esófago

Es un largo tubo músculo-membranoso, colocado entre la faringe y el estómago, el cual está encargado de conducir los alimentos durante la deglución. Sale de la parte inferior de la faringe y se dirige de arriba abajo y de adelante atrás, detrás de la laringe y de la tráquea en el borde inferior del cuello, cuya dirección sigue

3. Estomago

Es de gran tamaño y su división en varios compartimientos distintos. Su capacidad varía ampliamente con la edad y tamaño del animal. Consta de 4 compartimentos o divisiones, llamadas rumen, retículo, omaso y abomaso. El rumen se considera el primer estomago, el retículo el segundo y así sucesivamente.

Una vez deglutido el bolo alimenticio este es conducido por movimientos peristálticos al estomago, el cual tiene funciones de almacenamiento, de mezclado, de mecerado ( consiste en la disminución gradual del tamaño de las partículas debido a la acción del mezclado) y desdoblamiento químico enzimático.

El rumen, conocido vulgarmente como panza o herbario, es un órgano musculoso, rugoso y ovoide que se extiende desde el diafragma a la pelvis llenando casi por completo el lado izquierdo de la cavidad abdominal (100 litros de capacidad media en la vaca).

En el caso de vacuno, el estómago, del animal adulto alcanza una capacidad total de 120 a 200 litros, distribuidos de la siguiente manera:

La cavidad ruminorreticular sirve de hábitat a una vasta población microbiana. Es así como este órgano hace las veces de una verdadera cámara de fermentación microbiana, donde los nutrientes sufren su primer proceso degradativo.

El retículo, conocido vulgarmente como bonete o redecilla, forma en gran medida una unidad estructural y digestiva con el rumen, ocupando la posición más craneal del estómago. Su mucosa está dispuesta en celdillas más o menos hexagonales, cubiertas de numerosas papilas cónicas.

22

El omaso, vulgarmente conocido como libro o librillo, es una cámara pequeña, redondeada y tiene una capacidad de aproximadamente 10 kg, cuya mucosa presenta numerosos pliegues, colocados a maneras de hojas de un libro, que están cubiertas de papilas córneas, cortas. La función principal de este órgano es, sin embargo, la absorción de agua, sales minerales y ácidos grasos contenidos en la ingesta.

El abomaso o estomago verdadero donde se inicia la digestión de los alimentos sobre la base de las enzimas digestivas del animal. La mucosa interna presenta dos zonas, una parte interna o fúndica que rodea el orificio omaso-abomasal y la zona pilórica que rodea el píloro que es estrecha y tubular.

4. Intestino Delgado

Es la parte más estrecha y delgada del intestino, su calibre es uniforme y su longitud variable, pero siempre es de muchos metros.Es cilíndrico, arrollado en espiral, y presenta dos curvaturas llamadas gran y pequeña curvatura, esta es la que sirve para la inserción del mesenterio. Presenta tres partes o porciones iguales: duodeno, yeyuno e ileon, la cual se comunica con el ciego.Duodeno: Es la primera porción de intestino delgado. Acá es donde se vierten las secreciones digestivas biliares y pancreáticas, las que, en unión con los jugos gástrico e intestinal, desdoblan los nutrientes de la ingesta en sus formas absorbibles. En el caso del rumiante, la neutralización es más lenta, debido probablemente a las grandes cantidades de ácido clorhídrico secretadas con el jugo gástrico, como también a la menor alcalinidad y menor contenido de bicarbonato de las secreciones digestivas biliares y pancreáticas.

5. Intestino Grueso

Sigue al intestino delgado, del cual se distinguen fácilmente por su calibre, que es muchas veces mayor, y por una serie de estrangulaciones y dilataciones o bombeamientos, que le dan un aspecto especial.Comienza en una dilatación o reservorio muy vasto, llamado ciego, el cual continua con la parte llamada colon, que consta de dos secciones: el colon replegado y el colon flotante, terminando con el recto.La principal función del intestino grueso, es la absorción de agua. Es así como el total de materia seca del contenido intestinal aumenta desde 7% en el sector próximo del intestino grueso hasta un 15 a 18% en las heces.

6. Recto

Es la parte del intestino que se encuentra en el bacinete pélvica. Es la

23

continuación del colon flotante. Se le da el nombre de recto, por su disposición en dirección recta, de adelante hacia atrás.Se termina en el ano que es abertura posterior del tubo digestivo, que lo hace comunicar con el exterior.El recto sirve como una bolsa de depósito, donde se almacenan excrementos en el intervalo de las defecaciones. Su estructura es una capa carnosa, gruesa, que es de color rosado, presenta numerosos pliegues longitudinales y transversales. Carece de capa serosa, salvo en la parte anterior a la entrada del bacinete.

7. Ano

Es la abertura posterior del tubo digestivo. Está situado debajo de la cola.En su contorno se parece a la abertura de una bolsa que se cierra por medio de un nudo corredizo, formando un rodete, tanto más saliente mientras el animal es más joven y vigoroso.Su estructura es mucosa en su cara interna, que es de transición entre la piel y la mucosa verdadera, después musculosa, en forma de rodete carnoso, rojizo, llamado esfínter del ano: es la capa que mantiene cerrado el ano en los intervalos de las defecaciones, y exteriormente una capa de piel fina sin pelos que es untosa y suave, por la gran cantidad de glándulas sebáceas que contiene.

NO RUMIANTES

Las principales diferencias anatómicas que presentan las aves en relación con las otras especies son la presencia del pico, buche y la molleja.

El pico es el primer órgano que se encuentra en contacto con la comida, sirviendo como instrumento solo para la presión y la deglución, puesto que no existe insalivación ni masticación.

Cavidad Bucal

Las circunstancias que concurren en la boca de las aves la hacen difícilmente comparable con las cavidades bucal y faríngea de los mamíferos. No existe separación neta entre la boca y la faringe. En las paredes de la cavidad bucal se hallan numerosas glándulas salivares. La cantidad de saliva segregada por la gallina adulta en ayunas en 24 horas varía de 7 a 25 ml. siendo el promedio de 12 m. El color de la saliva es gris lechoso a claro; el olor, algo pútrido.

Lengua

La lengua de las aves es generalmente mucho menos móviles que la de los mamíferos. Su forma depende en gran medida de la conformación del pico. Toda la lengua está revestida por una mucosa tegumentaria, recia, muy cornificada

24

sobre todo en la punta y en el dorso en la gallina. La actividad funcional de la lengua consiste en la prensión, selección y deglución de los alimentos.

Esófago

El esófago está situado al principio, situado a lo largo del lado inferior del cuello, sobre la tráquea, pero se dirige ya hacia el lado derecho en el tercio superior de este. Después se sitúa en el borde anterior derecho, donde está cubierto solamente por la piel, hasta su entrada en la cavidad torácica.

Buche

Una vez deglutido, el alimento se deposita en el buche, órgano que constituye una delegación en el esófago, aquí el alimento es humedecido, macerado y almacenado y tiene lugar la hidrolisis de una parte de almidón, debido a que ocurre una fermentación moderada de tipo microbiano (principalmente por lactobasilos).

Estomago

Consta en las aves domésticas de dos porciones o cavidades, claramente distinguibles exteriormente, que son el estómago glandular y el estómago muscular.

Estomago glandular O proventrículo:

Constituye en gran manera un conducto de tránsito para los alimentos que proceden del buche y que se dirigen hacia la molleja. Está recubierto externamente por el peritoneo. Le sigue la túnica musculosa, compuesta de una capa externa, muy fina, de fibras longitudinales y de otra interna, de fibras circulares.

Estomago muscular o molleja:

La molleja es donde se lleva a cabo la digestión mecánica, está situada a continuación del proventrículo y tiene como función adicional la disolución de los minerales contenido en los alimentos. Los movimientos de la molleja varían en intensidad de acuerdo con la naturaleza de la dieta.

Intestino Delgado

El intestino delgado se extiende desde la molleja al origen de los ciegos. Es comparativamente largo y de tamaño casi uniforme por todas partes. Se subdivide en:Duodeno: El duodeno sale del estómago muscular (molleja) por su parte anterior derecha, se dirige hacia atrás y abajo a lo largo de la pared abdominal derecha, en el extremo de la cavidad dobla hacia el lado izquierdo, se sitúa encima del primer tramo duodenal y se dirige hacia delante y arriba. Se encuentran prácticamente las mismas enzimas que las del cerdo.

Yeyuno:El yeyuno empieza donde una de las ramas de la U del duodeno se aparta de la otra. El yeyuno de la gallina consta de unas diez asas pequeñas,

25

dispuestas como una guirnalda y suspendidas de una parte del mesenterio. Ileon:El íleon, cuya estructura es estirada y se encuentra en el centro de la cavidad abdominal. En el lugar del íleon, donde desembocan los ciegos, empieza en el grueso.

En el duodeno de las aves se encuentran En los ciegos tienen lugar el desdoblamiento del 18 % DE LA CELULA Y DE LA SINTESIS DE ALGUNAS VITAMINAS, FENOMENO Debido a la acción fermentativa de los microorganismos. Los ácidos grasos volátiles producidos son entonces adsorbidos y sirve como fuente de energía para las aves.

Intestino Grueso

El intestino grueso, que se subdivide también en porciones, las cuales son:Ciego: Las aves domesticas, como son las gallinas, poseen dos ciegos, que son dos tubos con extremidades ciegas, que se originan en la unión del intestino delgado y el recto y se extienden oralmente hacia el hígado. El pH del ciego derecho es de 7,08, mientras que el pH del ciego izquierdo es de 7,12. La porción terminal de los ciegos es mucho más ancha que la porción inicial. Se cree que la función de los ciegos es de absorción, que están relacionados con la digestión de celulosa.

Colon Recto: En esta parte, es donde se realiza la absorción de agua y las proteínas de los alimentos que allí llegan. Siendo las dos últimas porciones del intestino grueso el segmento final.

CONEJOS

26

El Aparato digestivo del conejo consta de un largo tubo formado por una serie de órganos que son recorridos sucesivamente por los alimentos para su

procesamiento. Ordenadamente, los órganos que forman el tubo digestivo son: la Boca, Faringe o garganta, Esófago, Estómago, Intestino Delgado, Intestino

Grueso, Recto y Ano.

Boca

Los dientes inician el procesamiento de los alimentos. La dentadura del Conejo presenta dos pares de Incisivos superiores y un par de Incisivos Inferiores de crecimiento continuo que debe desgastar constantemente. La función de los incisivos es cortar los alimentos. Los Molares, encargados de la trituración de la comida, se ubican en la parte posterior de las mandíbulas. Son chatos y presentan crestas que facilitan su función. Cuando el alimento se introduce en la Boca y se mezcla con la saliva se forma el BOLO ALIMENTICIO.

FARINGE o garganta

Permite el paso de los alimentos triturados o Bolo Alimenticio desde la Boca hacia el Esófago que recorre el Tórax y llega hasta el Abdomen luego de atravesar el músculo Diafragma.

Estómago

El órgano más ancho del tubo digestivo, se produce la PRIMERA PARTE DE LA DIGESTIÓN formándose el QUIMO con la ayuda del Jugo Gástrico que segrega el estómago. Concluída esta parte del proceso los alimentos parcialmente digeridos o QUIMO pasan al INTESTINO DELGADO, de gran longitud como en todo herbívoro, donde concluye la digestión.

Intestino Delgado

En este se encuentran dos importantes Glándulas: el HÍGADO y el PÁNCREAS. El Hígado produce la BILIS que se acumula en la VESÍCULA BILIAR para ser vertida luego en la primera porción del Intestino Delgado o DUODENO. El PÁNCREAS segrega el JUGO PANCREÁTICO que también lo vuelca a través del Conducto al Duodeno, la Bilis y el Jugo Pancreático intervienen en la Digestión provocando la Simplificación de los alimentos.

Intestino grueso

Tiene como función de transformar el material fecal, a Los alimentos que no fueron totalmente digeridos, y que no pasaron a la sangre, a través de la VÁLVULA ILEOCECAL.

Este producto de desecho se acumula en el RECTO y es eliminado por el ANO.

El conejo practica la cecotrofía, que puede ser explicada como la producción de dos tipos de material fecal y la reingestión de una de ellas, el alimento recién ingerido por el conejo, sobrepasa el estomago atraviesa el duodeno y llega al colon, este tiene dos porciones que tienen funciones diferentes, la proximal que en este primer ciclo no es funcional y a distal, en la que el quimo se enriquece con mucina y agua, formándose pequeñas bolitas en forma de racimos o haces blandas son entonces aspiradas por el conejo.

27

CERDOS

Aparato digestivo

Las partes y funciones del aparato digestivo son las siguientes:

1) Boca.

En su interior están la lengua y los dientes. Estos trituran el alimento y lo mezclan con la saliva iniciando su digestión.

2) Faringe.

Es la unión entre la boca y la cavidad nasal

3) Esófago.

Es un tubo corto y casi recto que conduce el alimento hasta el estómago.

4) Estómago.

Este órgano tiene una capacidad que varía entre 6 y 8 litros en los animales adultos. Su pared tiene cuatro capas, la capa interna es una mucosa. Esta posee glándulas que secretan ácidos y enzimas digestivas. La válvula de entrada al estómago se llama píloro.

5) Intestino delgado.

Tiene una longitud de 20 m y una capacidad de 9 litros.

6) Intestino grueso. Tiene una longitud total de 5 m. Se divide en ciego, colon y recto. El contenido total es de 10 litros. En los intestinos se realiza la absorción de los alimentos.

7) Ano.

Es el final del recto y sirve para la expulsión de los desechos de la digestión. La función de este aparato es la aprehensión, digestión y absorción de los alimentos y la excreción de los desechos.

28

CABALLO

El caballo es un herbívoro monogástrico que tiene en común con los

poligástricos su especial capacidad para digerir y aprovechar grandes

cantidades de fibra bruta. Los alimentos son retenidos en el tracto digestivo 36

horas por término medio. La duración total del tránsito está en función de la

estructura del alimento, de su composición química y del nivel de consumo.

Así, los forrajes largos y celulósicos permanecen más de 37 horas. A la inversa

que los forrajes condensados los alimentos granulados permanecen entre 28-

30 horas.

El tracto digestivo de los caballos está constituido por diferentes partes:

La boca:

Permite la captación y prehensión de los alimentos gracias a los labios,

fundamentalmente gracias al labio superior, muy vigoroso, móvil y sensible, y a

los dientes incisivos. Luego se realiza una masticación concienzuda que puede

durar 40 minutos con 3.500 movimientos laterales y verticales de las

mandíbulas, obteniendo partículas de 1.5 mm y produciendo 10 –12 litros de

saliva al día. La saliva tiene en sí una función gástrica facilitando la masticación

y posterior deglución. La secreción salivar (en las glándulas salivares) está en

relación directa con la duración de la masticación y por lo tanto con la

naturaleza física de la ración.

La faringe:

29

Es un órgano muscular de paso, tras masticar y mezclar bien los alimentos con

la saliva, la lengua y las contracciones musculares obligan al bolo alimenticio a

pasar a la faringe denominado este proceso como deglución. La faringe

permite también el paso de aire a las fosas nasales, el caballo no respira por la

boca, únicamente lo hace por la nariz. El paladar blando situado al fondo de la

cavidad bucal, actúa a modo de barrera para impedir el retorno de los

alimentos y el aire a la boca a través de la faringe. Por ello el caballo, que

raramente vomita, lo haría por la nariz y no por la boca.

El esófago:

Órgano tubular dotado de movimientos llamados peristálticos, gracias a los

cuales los alimentos son forzados a pasar en dirección faringe – estómago.

El estómago y la digestión gástrica:

El estómago de los caballos tiene una capacidad muy reducida, de 15 a 18

litros, y normalmente sólo se llena 2/3 lo que representa 10 litros. Esto justifica

la necesidad de fraccionar el alimento a lo largo del día. La masa deglutida

diariamente puede llegar a los 70 l que se suman a los hasta 30 l de

secreciones gástricas, luego el estómago debe vaciarse entre 6 y 8 veces al

día. La digestión enzimática del estómago gracias a los principios activos del

jugo gástrico ( pepsina y ácido clorhídrico) rebaja el ph del contenido estomacal

hasta 5,4 en la región fúndica y hasta 2,6 en la región pilórica. Si la estancia en

el estómago lo permite, estas condiciones son capaces de comenzar la

hidrólisis de proteínas animales y vegetales. En el plano fermentativo, la

rapidez de tránsito junto al bajo ph, limitan el ataque microbiano a una

pequeña degradación de los glúcidos fácilmente fermentables, almidones y

azúcares solubles dando ácidos grasos volátiles (acético, propinóicao y

butírico) así como ácido láctico. Interesa, por lo tanto, incrementar la digestión

gástrica de los concentrados. Los alimentos celulósicos no serán atacados por

la microflora fermentativa más que a nivel del intestino grueso. Por ello

conviene distribuir los piensos y concentrados primero en la ración, seguidos

por los forrajes.

30

El Intestino Delgado y su digestión:

Tiene una longitud de 16 a 24 metros con una capacidad de 60 litros. En él se

absorben los nutrientes a través de las vellosidades intestinales para pasar al

torrente circulatorio.

La digestión en el intestino delgado dura sólo unas pocas horas. Es de carácter

enzimático y prácticamente no afecta a la celulosa. Esta digestión afecta,

esencialmente, a los constituyentes de los alimentos concentrados, los

azúcares, la lactosa y el almidón, las materias grasas y las materia

nitrogenadas ( proteínas en particular). Aquí se digieren, en gran parte, gracias

a las enzimas (amilasa, lactasa, maltasa, proteasas y peptidasas )

proporcionando elementos nutritivos energéticos, que pueden aportar del 30 al

60 % de la energía total absorbida, y elementos nutritivos nitrogenados

( amioácidos ) que pueden proporcionar del 30 al 80 % de las materias

nitrogenadas totales. Los porcentajes aumentan con el contenido en

concentrados de la ración. Los macroelementos y los oligoelementos se

absorben en el intestino delgado, excepto el fósforo.

El Intestino Grueso y su digestión:

Es el compartimento más voluminoso, de 180 a 220 litros repartidos entre el

ciego, colon (grande y pequeño) y recto, y está siempre lleno.

La digestión en el intestino grueso dura, por lo menos, 24 horas. En ella se

asegura la digestión de los constituyentes no digeridos en el intestino delgado

gracias a la fermentación prolongada realizada por la población microbiana,

muy activa, presente en el ciego y el colon. Las paredes vegetales y una

reducida fracción de los glúcidos de reservas son transformadas en elementos

nutritivos energéticos ( ácidos grasos volátiles) y nitrogenadas ( aminoácidos).

Los ácidos grasos volátiles pueden proporcionar hasta 2/3 de la energía total

absorbida en el tubo digestivo, en dietas ricas en forraje. Además se sintetizan

aquí algunas vitaminas del grupo B (B1, B6, B12) y la vitamina K.

31

La producción de proteínas de origen alimenticio y microbiano y la absorción

de los aminoácidos están limitadas. Sin embargo, una parte importante de la

urea circulante (50 % ) en el organismo podría ser secretada desde la sangre

en el intestino grueso bajo la forma de amoníaco, utilizado parcialmente (50 %)

por la flora microbiana para contribuir a la síntesis de proteína microbiana.

Proceso de Digestión y Absorción de Nutrientes en Rumiantes y Monogastricos

RUMIANTES

Los rumiantes son aquellos animales herbívoros que digieren los alimentos en dos etapas, primero los consumen y luego realizan la rumia. Ésta consiste en regurgitar el material semidigerido y volverlo a masticar para deshacerlo y agregarle saliva.

Dentro de los rumiantes se incluyen los bovinos, ovinos, caprinos y camélidos.

Gracias a que el estomago de los rumiantes ha evolucionado a un complejo de cuatro cámaras, son capaces de aprovechar los carbohidratos estructurales presentes en las plantas (celulosa, hemicelulosa y pectina) teniendo así una fuente de energía adicional y basando su alimentación en el consumo del forraje.

Digestión de los Carbohidratos

32

• Las raciones de los rumiantes contienen cantidades abundantes de celulosa, hemicelulosa provenientes de la hierba madura, como la paja y henos, el almidón y carbohidratos hidrosolubles en su mayor parte en forma de fructanos, por su vasta dieta en pastizales.

• La degradación de carbohidratos en el rumen, se da por medio de enzimas microbiana extracelulares; por ejemplo la celulosa se degrada  por una o varias β-1.3-glucosidasas hasta celobiosa, que será convertida en glucosa o por la acción de una fosforilasa, en glucosa-1-fosfato.

• La degradación de azucares en la primera fase se da la digestión de los hidratos de carbonos en el rumen que son recogidos inmediatamente y metabolizados por los microorganismos, en la segunda fase, las rutas seguidas son muy semejante a las empleadas en el metabolismo de los carbohidratos en el propio animal.

Digestión de Proteínas

• Las proteínas de los alimentos son hidrolizadas por los microorganismos del rumen, hasta péptidos y aminoácidos, alguno de los cuales pueden degradarse hasta ácidos orgánicos,  amoniaco y dióxido de carbono.

• El amoniaco producido, así como algunos péptidos sencillos y aminoácidos libres, son utilizados por los microorganismos del rumen para sintetizar proteína microbiana (bacterias que pueden sintetizar todos los aminoácidos), cuando estos atraviesan el abomaso y el intestino delgado, sus proteínas celulares son digeridas y absorbidas.

• El amoniaco del líquido ruminal, es el intermedio clave en la degradación microbiana y la síntesis de proteína. Si la degradación de la proteína es más rápida que la síntesis, se acumula amoníaco en el liquido ruminal, superándose la concentración normal, entonces el amoniaco pasa a la sangre, llega al hígado y se convierte en urea, esta puede pasar a la saliva, a través de la pared ruminal, o excretada en su mayoría en la orina y, por tanto, se pierde.

Digestión de Lípidos

• Los principales triaglicéroles consumidos por los rumiantes, contienen gran cantidad e restos de ácidos grasos poliinsaturados de 18 átomos de carbono (linoleico y linolénico), son hidrolizados muy fácilmente por las lipasas bacterianas, al igual que los fosfolípidos, estos microorganismos del rumen también sintetizan  grandes cantidades de lípidos que contiene cierto ácidos grasos con cadenas laterales ramificadas, que pueden aparecer en la leche y la grasa corporal de los rumiantes.

33

• Los ácidos grasos saturados afectan menos la fermentación ruminal que los insaturados, los ácidos grasos de cadena corta se absorben directamente en el rumen y por el contrario los de cadena larga no.

MONOGÁSTRICOS

Los monogástricos son aquellos animales que tienen un estomago simple. Dichos animales tienen distintas formas de alimentarse, consumen varias clases de alimentos, tienen diferente forma de masticarlos.

Entre las especies domesticas tenemos: equinos, caninos, felinos, monos y aves.

Digestión de las grasas

• La digestión de las grasas se produce principalmente en el primer tramo del intestino delgado, el duodeno, en donde se secretan los jugos pancreáticos, que son alcalinos y ricos en enzimas. La lecitina, los monoglicéridos y las sales biliares -que producen una acción similar a la de un detergente- emulsionan (dividen en pequeñas gotas) las grasas de los alimentos. Ello da lugar a la formación de glóbulos de grasa diminutos que miden entre 200 y 5.000 nm de diámetro.

• La lipasa gastrointestinal actúa sobre estas grasas emulsionadas, dividiendo los triglicéridos de los alimentos y produciendo así una mezcla de ácidos grasos libres y de monoglicéridos1. Estas sustancias resultantes se unen entonces a las sales biliares, formando micelas cilíndricas, lo cual contribuye a hacer las grasas digeridas lo suficientemente solubles para difundir su gradiente de concentración hacia el revestimiento intestinal, donde los lípidos se difunden volviendo a salir de las micelas y traspasando la pared intestinal.

• La parte interior de la pared del intestino delgado está recubierta de diminutas protuberancias, de aproximadamente 1 mm de longitud, llamadas vellosidades. Éstas aumentan el área del intestino delgado, acelerando la absorción de los productos digestivos. Una vez absorbidas, las grasas pasan a través de pequeños vasos linfáticos –llamados lácteos– y se distribuyen por el sistema linfático, entrando por tanto en la circulación.

Digestión de Proteínas

• Los productos de la digestión de las proteínas en el intestino, son aminoácidos libres y oligopéptidos que penetran en las células epiteliales del intestino delgado, son hidrolizados por di-tripeptidasas específicas. Existen transportadores independientes para los aminoácidos dicarboxílicos y básicos.

Digestión de Vitaminas

34

• Las vitaminas liposolubles A,D,E y K, atraviesan la mucosa intestinal, principalmente por el mecanismo de difusión pasiva.Las vitaminas hidrosolubles se absorben por difusión y mediante transportadores dependientes de sodio.

Proceso de digestión de los alimentos en el rumen

A pesar de que los rumiantes carecen de pre-estómagos también carecen de

enzimas apropias para degradar los alimentos ingeridos, es en esta cámara que

se realiza la mayor parte de la digestión del alimento debido a la fermentación

microbiana (principalmente por hidrólisis y oxidación anaeróbica).

Microorganismos ruminales

La mayoría de los microorganismos que se encuentran en el retículo rumen son

anaerobios estrictos aunque existen algunos facultativos. Estos microorganismos

son principalmente bacterias, protozoarios, y hongos del tipo de las levaduras.

Aparecen ubicados en tres sitios diferentes en el rumen:

_ Aadheridos a la pared (flora epimural)

_ Asociados a partículas alimenticias (SAB: solid adherent bacteria)

_ Libres, flotando en el líquido ruminal (LAB: liquid associated bacteria)

Las bacterias adheridas a la pared hidrolizan la urea y consumen el poco

oxígeno que pueda llegar con el alimento ingerido o que difunde a través de la

pared del rumen; al resto de los microorganismos el oxígeno les resulta tóxico.

Las bacterias asociadas a partículas atacan substratos no solubles, hidrófobos

(bacterias celulolíticas y hemicelulolíticas) mientras que las que flotan en el

líquido ruminal atacan sustratos solubles, hidrófilos.

Fermentación

La fermentación ruminal es la actividad metabólica de los microorganismos

(m.o.) presentes en el rumen. En los rumiantes, la degradación de los sustratos

moleculares por la acción de bacterias y otros m.o. se realiza por una hidrólisis

enzimática igual que en la digestión glandular; la diferencia mayor es que las

35

enzimas digestivas en la fermentación son de origen microbiano, por lo que se le

denomina ‘digestión aloenzimática’.

Esta digestión fermentativa es más lenta y los sustratos son alterados en mayor

grado que en la digestión glandular. Además la fermentación ocurre en un medio

anaerobio. La digestión aloenzimática puede ocurrir en solo dos sitios del tracto

gastrointestinal. Estos sitios son el ciego y/o colon.

Composición de los alimentos

El alimento está compuesto por agua y materia seca en proporciones variables

de acuerdo al tipo de alimento. El porcentaje de agua es extremadamente

variable. La materia seca se subdivide en materia orgánica y minerales. En la

materia orgánica vamos a encontrar los nutrientes necesarios para el

mantenimiento de los animales y su producción. La materia orgánica está

compuesta por los tres grandes grupos químicos de moléculas: Carbohidratos,

Proteínas y Lípidos.

Esquema de la composición de los alimentos

Proceso en el retículo o rumen

El alimento que ingresa al aparato digestivo no está directamente disponible

para ser utilizado por el animal. El alimento consiste de macromoléculas que

deben ser degradadas a compuestos más simples para que puedan ser

absorbidas a partir del Tracto Gastrointestinal (digestión glandular). Previo a la

digestión glandular el alimento sufre acción mecánica en la masticación cuando

el animal ingiere los alimentos. Esta acción mecánica sirve para reducir el

tamaño de las partículas pero no es suficiente para permitir la absorción de

nutrientes. En los rumiantes el alimento sufre una transformación adicional en el

retículo-rumen por acción de la rumia y de los m.o. presentes. Los rumiantes

36

presentan la particularidad de remasticar su alimento, lo que se llama rumia. En

estos animales se distinguen claramente diferentes etapas durante el día, en

donde los animales están cosechando alimento (pastoreo), están rumiando o

están descansando. La masticación durante el pastoreo es somera. Cuando la

capacidad del retículo-rumen está colmada, el animal comienza la rumia. La

remasticación en la fase de rumia es más importante que la masticación inicial,

y cada bocado que regresa del retículo-rumen a la boca es minuciosamente

masticado por casi un minuto (50 a 70 segundos).

El material vegetal consumido por los rumiantes posee poco valor energético por

lo que deben comer grandes cantidades para satisfacer sus necesidades

energéticas pero con la limitante de que el llenado del retículo-rumen impide

que el animal pueda seguir ingiriendo alimento (consumo limitado). Como

consecuencia de esto el animal come durante muchas horas en el día (4 a 8 hs),

alternando los períodos de ingesta con los períodos de rumia, para permitir el

avance del material ingerido hacia el omaso y abomaso.

En el retículo-rumen ingresa alimento, agua y saliva, que se mezcla

continuamente por las contracciones de las paredes del órgano. Sobre este

contenido retículo-ruminal actúan los m.o., y el conjunto de fenómenos

transforma a la ingesta. Como resultado de la fermentación se producirá

proteína microbiana, productos finales del metabolismo microbiano, residuos

alimenticios y gases. Los productos finales son los nutrientes que en última

instancia van a alimentar al rumiante junto con las proteínas microbianas. Gran

parte de los productos finales se absorben directamente a la sangre a través de

la pared del rumen. Lo que no se absorbe pasa al omaso y abomaso junto con

las proteínas microbianas y los residuos alimenticios. Estos residuos van a

formar parte de las heces en el intestino grueso. El gas es eliminado

principalmente por la eructación.

37

38

Consumo de alimento, digestibilidad y conversión.

Aceptabilidad, hambre y apetito

La aceptabilidad se puede definir como el grado de aceptación del sabor de un alimento o producto alimentario o el grado de aceptación con que un animal se come un alimento.

• Lo determina :• la apariencia • el olor • sabor • textura • temperatura

En la investigación, la aceptabilidad se mide generalmente al ofrecer a los animales dos o mas alimentos de diferente composición , de modo que puedan expresar una preferencia .

HAMBRE –APETITO

Hambre puede ser definida como el estado fisiológico que resulta de la falta de alimento de un tipo en general o especifico , el hambre se elimina mediante la ingestión de alimentos . El hambre se satisface con el consumo de calorías.

El apetito puede ser definido como el deseo de comer del animal y la saciedad como la falta del deseo de comer, el apetito surge por el deseo de repetir un experiencia agradable.El apetito tiene que ver con factores internos que estimulan o inhiben el hambre en el animal El apetito se satisface mediante la aceptabilidad

Factores que Influyen en el Consumo de Alimentos

FACTORES SENSORIALES:

Sabor

Los sabores básicos se describen como dulce, acido, salado y amargo, junto con lo que se denomina el sentido químico común, es decir, la detección de ciertas sustancias que no corresponden a ninguna de estas cuatro clases.

39

En el ambiente usual, el animal solo ocasionalmente está expuesto a una sustancia pura, y la mayoría de las percepciones gustativas son el resultado de mezclas complejas de compuestos orgánicos e inorgánicos que, con frecuencia, no pueden describirse. Además, el olor suele tener un efecto muy marcado en la percepción del sabor.

Los animales pueden saborear las sustancias que se disuelven, en parte por las papilas gustativas que se localizan principalmente en la lengua, aunque también en el paladar, la faringe y otras partes de la cavidad bucal.

El número de papilas gustativas varía mucho de una especie a otra; en promedio son: en la gallina 24, en el perro 1 700, en los humanos 9 000, en el cerdo y la cabra 15 00; y en el ganado vacuno 25 000. El número de papilas gustativas no refleja necesariamente la sensibilidad al sabor, ya que las gallinas rechazan ciertas soluciones con sabor que en apariencia son imperceptibles para el ganado.

“Preferencia de sabores”

Especie Dulce Acido Salado Amargo

Ovinos AltaGanado Alta ModeradaVenado Alta Débil DébilCabras Alta Alta Alta AltaCerdo Alta

Muchas veces se les agregan saborizantes al alimento para los animales con la suposición de que se el olor es agradable para los humanos, debe saber y oler bien para los animales. Esta práctica puede aumentar el consumo de los alimentos en algunas situaciones.

Es probable que los sabores (y olores) tengan menos importancia cuando los animales no tienen oportunidad de escoger alimentos que cuando tienen una variedad de alimentos disponibles al mismo tiempo.

Olor

Los olores son producidos por compuestos volátiles. Se acepta que la mayoría de los animales tienen sentido del olfato más agudo que el de los humanos.

En estudios realizados en donde a las ovejas se les alteraron los sentidos, mostraron menos tendencia a consumir puntas en floración. Cuando se agregaron varios compuestos aromatizantes a los alimentos, se encontró que si el animal tenía la oportunidad de escoger el alimento o no, esto no era predecible con referencia al aumento o disminución del consumo total. Se realizaron pruebas con seis compuestos diferentes, y solo el que contenía acido butírico aumento el consumo el consumo con o sin la oportunidad de escoger el alimento. Las ovejas pueden rechazar al principio una gran variedad de compuestos aromáticos, pero finalmente se comen el alimento, aun cuando dispongan de alimento sin olor. La conclusión de estos estudios es que el olor puede servir para atraer al animal, pero no influye mucho en el consume total.

40

Vista

Se dice que muchas especies animales, aunque no todas, tienen mejor visión que los humanos. Sin embargo, la importancia de la vista en el consumo alimenticio, no tiene mucha influencia; todo lo contrario a los humanos ya que la vista tiene un efecto marcado en el gusto de los alimentos, ya que tienden a asociar diferentes colores, formas y otras claves visuales con sabores y olores conocidos. En los animales la vista solo es para la orientación y localización del alimento.

FACTORES NUTRICIONALES

Textura (presentación del pienso)

Esta comprobado que la textura y el tamaño de las partículas del alimento pueden influir en su aceptabilidad.

La mayoría de las especies domesticas y salvajes aceptan fácilmente alimentos comprimidos y pueden preferirlos a los mismos alimentos en forma no comprimida.

Muchos animales se adaptan más fácilmente a los granos prensados o granulados que a los granos enteros.

Los métodos de preparación de los alimentos, que disminuyen la cantidad de polvo que contienen , suelen producir un incremento en la ingestión de alimento, lo que hace suponer que los animales no escogerían el polvo si tuvieran la oportunidad de hacerlo; esta es quizá la razón por la cual los alimentos suculentos se consumen más que los secos.

Contaminantes

El diseño apropiado de los comederos automáticos, pesebres y bebederos puede alentar el aumento de consumo de alimento. La limpieza de los recipientes para el alimento y el agua pueden tener un efecto notable, ya que la mayoría de los animales rechazan la mugre, el alimento agrio, el moho y el estiércol.

FACTORES FISIOLÓGICOS

Enfermedades

La mayoría de las enfermedades infecciosas ocasionan que una disminución de ingesta del alimento.

Las enfermedades metabólicas, como timpanismo y diarrea, restringen el consumo de alimento.

Edad

41

El momento de la curva de crecimiento no sólo influye en las necesidades de los nutrientes sino, también, en la capacidad del animal para ingerir, digerir y metabolizar los nutrientes. A medida que el animal crece aumenta el consumo de pienso y empeora la conversión.

FACTORES AMBIENTALES

Temperatura

Las temperaturas ambientales altas, es especial cuando hay niveles altos de humedad, causan la disminución de la ingestión de alimento; por lo contrario, las temperaturas frías estimulan al aumento del consumo de alimento.

FACTORES FÍSICOS

Manejo

Las causantes de estrés reducen el consumo, como: hacinamiento (falta de espacio adecuado), el ruido, la manipulación.

FACTORES SOCIALES

Dominancia

En muchos animales el consumo del alimento se ve influido por la dominancia, ya que el animal más fuerte no deja comer a los demás.

El mantenimiento animal aumento de peso y producción dependen en gran medida del consumo de alimentos (Bondi, 1988), el cual depende del apetito del animal, variando de acuerdo a la edad y sus diferentes estados fisiológicos (Preston y Leng, 1989), las características especificas de los alimentos condicionada por la digestibilidad: la capacidad para suministrar los nutrientes necesarios de forma equilibrada, la eficiencia alimentaria y las condiciones ambientales que afectan a los animales y al desarrollo de las plantas que sirven de alimento. Son varios los factores que controlan la productividad de los animales pero los más importantes son determinar que consumen y cuanto (Preston y Leng, 1989).

Los mecanismos de control e inhibición de alimento son muy complejos e incluyen múltiples factores (Della-Fera y Baile, 1984), que pueden ser tanto inherentes al animal (fisiología. Metabolismo), inherentes a la dieta, de tipo ambiental, los cuales afectan al cuerpo y son monitoreados por el cerebro y estos pueden ser de tipo físico o químicos.

42

El consumo voluntario se define como la cantidad de alimento ingerido por el animal durante un periodo de tiempo en el que tuvieron libre acceso a este. El consumo voluntario de alimento constituye una acción compleja que incluye la búsqueda del alimento, el reconocimiento del mismo, así como los movimientos necesarios para obtenerlo. Este proceso considera una valoración sensorial, el inicio del consumo y la deglución.

La regulación del consumo de alimento es un tema complejo, y cuyos mecanismos no son bien conocidos, como es el caso de los "factores alimenticios y factores no alimenticios", que influyen en mayor o menor grado en el consumo de alimento.

El control del consumo obedece a factores de control de corto plazo y de largo plazo. También se clasifican en función de las áreas corporales que controlan el consumo de alimento:

● Sistema nervioso central

● Factores pregástricos

● Factores gastrointestinales y posabsortivos

● Control del consumo de largo plazo

Factores pregástricos: La apariencia del alimento, sabor y/o olor del alimento, preferencias y aversiones aprendidas: El animal aprende a rechazar alimento o a preferirlo en función de las sensaciones que le provoquen y que relaciona con su consumo. Factores psicológicos: Algunos estados mentales como el temor, la depresión, y las interacciones sociales con frecuencia afectan el consumo de alimento; este último es el caso del animal cuando se mantiene en grupos donde siempre habrá animales dominantes que impedirán la alimentación normal de animales dominados.

Factores gastrointestinales y posabsortivos: El grado de llenado del tracto digestivo es la señal más importante proveniente del mismo. Un estómago e intestino llenos inducen saciedad, a través del nervio vago, hacia el hipotálamo. Además, la hormona colecistoquinina (CCK) induce saciedad (y con un estómago lleno seguro que hay elevados niveles de esta hormona); en cambio la grelina es un estimulante del apetito. A medida que la glucosa y los AA son absorbidos, su concentración en plasma se eleva, igual que la CCK, insulina. Los cambios en estas concentraciones, de nutrientes y de hormonas, se han correlacionado con cambios en las sensaciones de hambre y saciedad.

Control del consumo de largo plazo: a un animal si se le deja consumir el alimento que quiera cuando es adulto. Cuando un animal se limita de consumir, y luego se le da a libre acceso, consumo más alimento de lo normal. La regulación del consumo de alimento de largo plazo es el resultado de la interacción de muchos factores, incluyendo hormonales, metabólicos y neurológicos.

TEORÍAS DEL CONSUMO

Existen diversas teorías que indican que los procesos anteriores pueden afectar el consumo voluntario a corto plazo:

43

1. Teoría quimiostática o glucostática, esta teoría siguiere la existencia de glucoreceptores localizados en el hipotálamo que controlan la concentración de glucosa sanguínea. Estudios recientes indican que los receptores más cercanos al punto de origen de la glucosa presentes en el hígado e intestino pueden generar una respuesta más rápida a la ingestión de alimento, se ha comprobado que la glucosa que está presente en el duodeno genera señales que se transmiten por vía nerviosa y pueden hacer que se detenga el flujo de alimento del estómago, reduciendo el consumo del mismo, encontrándose la secreción de ciertas hormonas digestivas que favorecen el flujo de alimento y/o la suspensión o inicio de la motilidad del aparato digestivo .

2. Teoría termostática, sugiere que los animales ajustan su consumo para mantener una temperatura constante. En este caso el control ocurre a nivel del sistema nervioso central; aparentemente el efecto es en centro de pérdida de calor situado en el hipotálamo anterior o el área preóptica, aunque también hay receptores cutáneos. Durante la digestión y metabolismo de los alimentos se produce calor, esto genera un incremento térmico (incremento calórico) que forma parte del proceso de señalización del hipotálamo, para regular el consumo a corto plazo.

3. Teoría lipostática, diversos estudios señalan que en los cerdos parece no existir un mecanismo de retroalimentación procedente de la grasa corporal tan sensible como en otros animales, y que esto se debe al resultado de la selección genética a la que se ha sometido esta especie. Sin embargo, cuando el proceso metabólico utiliza las fuentes lipídicas corporales, se genera la producción de cuerpos cetónicos, que inhiben el centro del consumo, lo que disminuye el consumo voluntario.

4. Teoría volumétrica, ésta se relaciona con la capacidad del estómago para almacenar cantidades de alimento, la cual envía al hipotálamo una señal de llenado y ejerce su acción en un tiempo de 4 - 7 minutos después de haber ingerido los alimentos y posiblemente haber llegado al límite de su capacidad volumétrica. Este sistema se relaciona de manera directa con hormonas como la motilina, secretina y la CPZ.

5. Teoría cefálica, la "memoria" juega un papel importante en la regulación del consumo, principalmente con los estímulos olfativos, auditivos, visuales, táctiles y la regulación realizada en los ciclos circadianos.

44

45

46

Metabolismo de los nutrientes. Tipos de alimentos:

Cualquier materia prima, todos los alimentos presentan ventajas y desventajas, hay varios tipos de alimentos, como:

Ricos en carbohidratos: Con menos del 18% de fibra cruda y menos del 18% proteína cruda.

Ricos en proteínas: Con más del 18% de proteína cruda y menos del 18% de fibra cruda.

Ricos en minerales: Con una alta composición mineral, como, la cáscara de huevo y la sal.

Ricos en lípidos: Presentan altos porcentages de grasas, mono, di y trigliceridos así como también colesterol.

Nutrientes son las diferentes sustancias o componentes orgánicos e inorgánicos, que se hacen necesarios para que el animal tenga una buena nutrición.

Clasificación de los nutrientes

Carbohidratos

Pueden ser monosacáridos, disacáridos y  polisacáridos. Aqui se encuentran los azúcares, la lignina y la hemicelulosa entre otros.

Lípidos Entre otros podemos mencionar el colesterol y los triglicéridos.

ProteínasCompuestas escencialmente por aminoácidos y estos a su vez pueden ser  esenciales (lisina, metionina y triptofano), y no esenciales

Minerales Macrominerales y microminerales.

Vitaminas Pueden ser liposolubles o hidrosolubles

AguaContituye el medio soluble de todo el sistema, todos los nutrimentos se movilian y en muchos casos estan constituidos por agua.

AGUA

47

Es considerada como componente esencial y generalmente sustancia no nutritiva, pero de reconocida importancia para la salud animal. El contenido de agua de un organismo animal varia con la edad, generalmente constituye del 75% al 80% de un animal recién nacido, mientras que el animal adulto cebado hasta el 50%. Es indispensable el suministro constante de agua de buena calidad para los animales.

FACTORES QUE AFECTAN EL CONSUMO DE AGUA

La recomendación general es que tengan libre acceso a agua para maximizar su consumo y así no limitar el consumo de forraje.

· Las especies a la calidad del agua y rechazan beber agua contaminada con heces u orina:

- Es crucial diseñar los bebederos de tal manera de que los animales tengan fácil acceso al agua, pero no puedan ensuciarla.

· La cantidad y frecuencia de consumo de agua varía entre su localización y el tipo de dieta:

El agua es uno de los principales nutrientes del organismo. Los animales pueden vivir varios días, incluso meses, sin comer, pero tan solo de 5 a 10 días, sin agua, una pérdida del 20% es incompatible con la vida.

Ocupa el segundo lugar, después del oxígeno, en cuanto a importancia para el mantenimiento de la vida. Comprende del 50% al 80% del peso total del organismo, dependiendo del contenido total de grasa. El 90% de la sangre es agua y el 97%, de la orina.

El agua no es sólamente una masa, sino tambien un solvente, que se encuentra localizado en el interior del organismo. Es una molécula angular con dos planos verticales de simetría, es, además, aceptor y donante de protones.

Realiza una variada serie de funciones y todas las reacciones químicas se llevan a cabo en presencia de agua. Actúa como solvente para los productos de la digestión y como regulador de la temperatura corporal. Sirve para eliminar por la orina los elementos de deshecho orgánicos. Tal solubilidad es importante en los procesos biológicos, en las estructuras celulares y en los sistemas, sanguíneo y excretorio, p.e.: orina, bilis. Son igualmente importantes las fases lipídicas que permiten el establecimiento de distintas localizaciones para las funciones.

Funciones del agua:

48

Es el solvente universal. Facilita la digestión. Regula la temperatura corporal mediante tres propiedades: El alto calor especifico. Alta transferencia de calor. La radiación. Lubricación de coyunturas. Forma parte de los fluidos corporales. Conducción de sonido a nivel del oído medio. Eliminación de productos de desecho.

CUÁLES SON LAS PRINCIPALES FUENTES DE AGUA QUE PUEDE UTILIZAR UN ANIMAL

Las fuentes de agua para el organismo son principalmente:  Agua de bebida Agua en  y sobre los alimentos. Agua metabólica: Se forma durante el metabolismo por oxidación de los

nutrientes orgánicos que contienen hidrógeno.   100 g de carbohidratos producen 60 g de agua 100 g de lipidos producen 108 g de agua 100 g de proteína producen 42 g de agua.  En la realidad los más

eficientes en la producción de agua metabólica son los carbohidratos, ya que el agua que se produce por proteínas no es suficiente para eliminar la cantidad de urea producida por estás; los lípidos no son tan eficientes, ya que al incrementar la respiración para su oxidación, aumentan la espiración de aire húmedo y por lo tanto el agua metabólica neta de los lipidos es menor que la de los carbohidratos.

Agua de síntesis de moléculas y utilización de ellas.

49

Agua preformada en los tejidos: Se libera cuando el organismo tiene un balance negativo de energía.

Forma como se pierde el agua del organismo:

Transpiración y sudoración: es 40 veces más efectivo que la respiración. Excretas. Respiración. Orina

PRINCIPALES FUNCIONES DEL AGUA Y SU DISTRIBUCIÓN EN EL ORGANISMO.

El agua presente en el órganismo se distribuye de la siguiente manera:

Fuente  ml / kg peso vivo  % del total de agua 

Intracelular 330 55 

Extracelular  270 45 

Plasma  45  7.5

Agua intersticial, linfa 120  20

Tejido conectivo, cartilago  45  7.5

Hueso inaccesible  45  7.5

Transcelular  15  2.5

Agua corporal  600  100

.

AGUA (TIPOS)

Agua endógena.También denominada metabólica, es la obtenida de los alimentos en los

50

procesos metabólicos.

Agua exógena. Es la procedente de las fuentes dietéticas como líquido o como componente de los alimentos. En un adulto significa unos 2000 ml por día.

Agua libre.La parte del agua del organismo o de los alimentos que no está fuertemente unida con los coloides.

Agua metabólica. Tambien denominada de “combustión”. Se origina en la combustión de los nutrientes. La oxidación de 1 g de carbohidratos, proteínas y grasas proporciona, aproximadamente, 0.60 g , 0.41 g y 1.07 g de agua, respectivamente.

BALANCE HÍDRICO. Las pérdidas de agua que se producen en los organismos son: 

En el aire espirado en forma de vapor de agua. Evaporación a través de la piel con el sudor. Excreción en la orina acompañada de sales minerales y urea como

componente más importante procedente de la degradación de las proteínas.

Excreción con las heces. La cantidad de agua de las heces depende principalmente del régimen alimenticio del ganado y de la especie animal así las heces de vacuno tienen por término medio más agua (80%) que las de los pequeños rumiantes (50%).

 En los rumiantes la pérdida fecal es aproximadamente igual a la pérdida por la orina, mientras que en monogástricos las pérdidas de agua con las heces supone un 10-20% frente a la salida de agua en la orina que es del 80-90%. Una pérdida importante de agua es en los animales enfermos que presentan síntomas de diarrea.

CALIDAD DEL AGUA

La calidad del agua está determinada por la hidrología, la fisicoquímica y la biología de la masa de agua a que se refiera.

Características como el origen, cantidad del agua y el tiempo de permanencia son importantes al momento de caracterizar una fuente de agua.

Según los tipos de substratos por los que viaje el agua, ésta se cargará de unas sales u otras en función de la composición y la solubilidad de los materiales de dicho substrato. Así, las aguas que discurren por zonas calizas (rocas muy solubles) se cargarán fácilmente de carbonatos, entre otras sales.

51

En el otro extremo, los cursos de agua que discurren sobre substratos cristalinos, como los granitos, se cargarán muy poco de sales, y aparecerá en cantidad apreciable la sílice.

Para determinar la calidad del agua se estudian varios parámetros:

Sólidos disueltos: cuando hay más de 2500 ppm o mg / l  el agua es de baja calidad; los rumiantes pueden consumuir agua desde 15000 hasta 17000 mg / l sin consecuencia, pero la producción baja.

Nitratos: los niveles de 100 a 200 pp. Causan toxicidad. Sulfatos: 1 g por litro causa toxicidad. NaCI: los niveles mayores al 1 % hacen que el agua no sea de la calidad

adecuada

REQUERIMIENTOS DE AGUA

Se refiere a la necesidad de agua, generalmente no se habla de requerimientos porque son diflciles de determinar, se ven afectados por factores ambientales y factores dietéticos.

Los animales son más productivos cuando se les proporciona más materia seca, puesto que el consumo total de agua es menor que cuando se les proporciona ensilado.

Los requerimientos de agua segun la especie son los siguientes:

Ovinos: se recomienda garantizar un consumo de 3.8 litros de agua por día por hembra madura alimentada con alimentos secos durante epocas lluviosas; 5.7 litros de agua por oveja por día en el caso de hembras lactantes y 1.9 litros de agua por cordero por día en el caso de animales de engorde.

Cerdos: Los cerdos deben tener un acceso libre y facil al agua durante todo el día. Normalmente los cerdos consumen 2 a 5 litros de agua por cada kilogramo de alimento seco.

Equinos: A los caballos se les debe suministrar agua ad libitum es decir, que consuman toda el agua que deseen. Normalmente un caballo consume entre 19 y 45 litros de agua al día. Esto depende de lacantidad de ejercicio que realice, del clima (temperatura y humedad) y el tipo de dieta que se le suministra.

Bovinos: Por lo general el consumo de agua variua entre 3 y 7 litros de agua por cada kilogramo de materia seca, esto depende de la alimentación que se le brinde al animal, del estado fisiologico y del clima.

CARBOHIDRATOS

52

Constituyen hasta el 70 % o más de la materia seca de los forrajes de origen vegetal y algunas semillas presentan concentraciones más altas (hasta el 85%).En los animales los carbohidratos principales glucosa y glucógeno constituyen menos del 1 % del peso de aquellos.

Los carbohidratos, hidratos de carbono o glúsidos representan una importante proporción del aliemento consumido por los animales.

CLASIFICACIÓN DE CARBOHIDRATOS

1) Numero de átomos de carbono por molécula de carbohidrato2) Numero de moléculas de azúcar por compuesto

Monosacáridos: tienen solo una molécula de azúcar. Disacáridos: tienen dos moléculas de azúcar. Oligosacáridos: tiene de 3 a 10 moléculas de azúcar. Polisacáridos: tienen mas de 10 moléculas de azúcar

EN MONOGASTRICOS

Los  carbohidratos después del proceso de digestión y asimilación son convertidos en su forma más simple denominada glucosa.

La glucosa sufre el proceso de glicolisis inicialmente donde se genera:

Lactato: se almacena en los musculos y puede ser reutilizado.

Piruvato que despues de ser oxidado y convertido en Acetil CoA entra al ciclo de krebs.

Otras maneras de convertir a la glucosa en eregía aprovechable por el nimal son:

53

Ciclo de la pentosa fosfato.

Fosforilación oxidativa

Ciclo de krebs

Gluconeogenesis.

EN LOS RUMIANTES

Los carbohidratos son fermentados en el rúmen produciendo los acidos grasos volatiles (propionico, butirico y acetico), los cuales en algunos casos (propionico y láctato) pueden formar glucosa que será utilizada en la producción de energia.

Glucosa: es el principal producto de la digestión de almidón en monogástricos, se presenta en sangre, linfa, liquido cerebroespinal.

Fructuosa: se encuentra 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 fuctuosa y glucosa También llamado azúcar caña o de la remolacha, es de uso domestico.

Lactosa: compuesto por glucosa galactosa, llamado azucar de leche y es producto de la glándula mamaria.

Maltosa: formada por 2 glucosas unidas por el enlace α-1-4. Azucar 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.

Almidón: principal reservorÍo 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 metano y C02.

54

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.

Los carbohidratos son digeridos de distinta manera según el animal sea monogastrico o rumiante, pero en cualquiera de los casos al final se van a obtener monosacáridos y éstos seran absorvidos a nivel intestinal.

DIGESTIÓN DE CARBOHIDRATOS EN ANIMALES MONOGÁSTRICOS.

Comienza en la boca con la masticación, en la que se le agrega ptialina al bolo alimenticio, empezando así la digestión de los carbohidratos, dividiéndolos en dextrinas.

A nivel del intestino delgado el bolo alimenticio es atacado por la amilasa pancreática y otras enzimas las cuales los llevan a su expresión más simple: los monosacáridos, los cuales son absorbidos a través del epitelio intestinal.

DIGESTIÓN DE CARBOHIDRATOS EN RUMIANTES:

En los rumiantes existe una microflora y una microfauna constituida por bacterias, hongos, protozoarios, levaduras y virus, las cuales estan contenidas en el retículo ruminal.

La población de bacterias es 1 x 1010  y  la de los protozoos es de 1 x 106 por mililitro de liquido ruminal. La principal función de los hongos es el rompimiento de la fibra para que las bacterias sean más eficientes. Después de que la microflora y la microfauna actúan  se observa la presencia de monosacaridos.

.

FUNCIONES

55

En la nutrición animal la principal función es servir como fuente de energía para los procesos vitales normales.

En la plantas algunos de los azucares simples glucosa y ribosa, participan en las transformaciones de la energía y síntesis de tejidos.

Las formas menos solubles como almidón, funcionan como reservas de energía en raíces, tubérculos y semillas.

Las fracciones relativamente insolubles (celulosa y hemicelulosa) son muy importantes ya que proporcionan soporte estructural a las plantas vivas.

FUENTES DE ENERGÍA DEL CUERPO ANIMAL

Los carbohidratos y los lípidos son las dos fuentes principales de energía del cuerpo animal. Contenido de lípidos de la mayoría de las dietas es menor de 5%. Los carbohidratos dietéticas que no son degradados de inmediato para obtener energía se almacenan en forma de grasa La fuente ultima de energía para la mayoría de las células animales es la glucosa. Este compuesto básico llega a las células animales, ya sea por medio de la ingestión de glucosa o sus precursores, o bien a partir de otros metabolitos . Los esqueletos de carbono y el producto del metabolismo de grasas proporcionan la energía para mantener los procesos normales de la vida.

METABOLISMO

Preparación para la absorción En el conducto gastrointestinal solo son absorbidos los monosacáridos,

con excepción de los animales recién nacidos, que son capaces de absorber moléculas mas grandes

Estos deben ser hidrolizados por las enzimas digestivas (carbohidrasas). Las carbohidrasas son eficaces para descomponer la mayoría de los

carbohidratos complejos a monosacáridos excepto aquellos con un enlace glucosa-4-beta-glucósido, como los de la celulos

Desde el punto de vista cuantitativo es el carbohidrato complejo soluble mas importante. Este se presenta en dos configuraciones amilosa y la amilopectina. Ambas se encuentran como polímeros de glucosa con un enlace glucosa-(1-4)-alfa-glucósido. La amilosa es un polímero lineal de glucosa( con un peso molecular de 150 000 a 1 millón de Dalton). La amilopectina es un polímero lineal con numerosas ramificaciones( peso molecular de 10 a 100 millones Dalton. Las proporciones entre amilosa y amilopectina varia en el maíz , los cereales y otros alimentos ricos en almidón .

Maíz calidad media contiene 24% de amilosa y 76% de amilopectina.

Maíz ceroso contiene 1% de amilosa y 99% de amilopectina

56

Arroz y papa contiene alrededor de 20% de amilosa y 80% de amilopectina

HIDRÓLISIS DE LA CELULOSA

La Microflora de los rumiantes y el ciego y colon de algunos animales como, caballo y conejo producen celulasa. Como resultado estas especies son capaces de utilizar grandes cantidades de celulosa.

El ATP es una molécula presente en todos los seres vivos. Es la fuente principal de energía utilizable por las células para realizar sus actividades. Se origina por el metabolismo de los alimentos en las mitocondrias.

Función:

La principal función del ATP es el intercambio de energía y la función catalítica.

CONSTITUCIÓN DEL ATP

Adenosina: Constituida por adenina y ribosa, un azúcar de cinco carbonos.

Los tres fosfatos que tiene la molécula están formados por un átomo de fósforo y cuatro de oxígeno y el conjunto está unido a la ribosa.

Los dos puentes entre los grupos fosfato son uniones de alta energía, es decir, cuando las enzimas los rompen ceden su energía con facilidad.

Los ATP se forman en el proceso de la digestión de los alimentos cuando se llevan a cabo el ciclo de Krebs, ciclo de las pentosas fosfatos, la fosforilación oxidativa, la glicolisis, y la digestión de grasas y proteinas.

57

Una vez realizados los procesos metabolicos y formados los ATP y otras moleculas energeticas (FAD, NADH, ADP,etc) el animal puede utilizarlos para la obtención de energía y transformación de la misma en movimientos y patrones fisiologicos propios del crecimiento, desarrollo, reproducción y produccion.

Es  el proceso mediante el cual una molecula de glucosa se transforma en dos moleculas de piruvato. La glucolisis es la primera fase en la digestión de los azucares, en donde la glucosa es descompuesta en elementos más simples dentro de las células del organismo.

Basicamente la glucolisis es una secuencia de reacciones bioquimicas catalizadas por enzimas, puede darse tanto en condiciones aerobicas como en condiciones anaerobicas.

LA GLUCONEOGENESIS

es la sintesis de glucosa a partir de compuestos no carbohidratados.

El ácido láctico (lactosa) almacenado en los musculos es transportando a través de la sangre hasta el higado y alli sufre una serie de reacciones bioquimicas catalizadas por enzimas que logran convertirlo nuevamente en glucosa, esta glucosa puede sufrir nuevamente el proceso de glicolisis y al ser convertida en piruvato, luego en  Acetil CoA y así puede ingresar al ciclo de Krebs.

58

Es de esta manera como el lactato acumulado en los musculos sirve para generar energía en el momento en que el individuo carece de ella y no se esta alimentando de manera adecuada.

Un animal al que no se le ofrece la cantidad necesaria de alimentos diarios se ve en la obligación de utilizar sus reservas musculares y por ende el adelgazamiento es inminente.

GLUCOLISIS

Conversión de glucógeno en glucosa-6-fosfato y finalmente en piruvato y en lactato en condiciones anaeróbicas en los músculos

CICLO DE KREBS

Es una ruta metabólica, es decir, una sucesión de reacciones químicas, que forman parte de la respiración celular en todas las células aerobias, es decir que utilizan oxígeno. En organismos aeróbicos, el ciclo de Krebs es parte de la vía catabólica que realiza la oxidación de hidratos de carbono, ácidos grasos y aminoácidos hasta producir CO2, liberando energía en forma utilizable.

59

el catabolismo de 1 mol de glucosa por la vía glucolitica esta relacionado con las siguientes cantidades de adenosintrifosfato (ATP) atrapado en cada etapa de la oxidación a CO2 y H2O. El ATP funciona como una forma importante de enlaces fosfato recosen energía.

Un mol de ATP tiene un valor de alrededor de 8 kcal/mol. Esto es

ATP à AP +8 KCAL/MOL

La conversión de la energía libre de la oxidación de la glucosa tiene una eficiencia del 40 al 65%.

METABOLISMO ANORMAL DE LOS CARBOHIDRATOS

60

Un problema de metabolismo anormal que ocurre en los animales, en particular la diabetes y la cetosis están relacionados con un metabolismo defectuoso de los carbohidratos, la diabetes se presenta en los animales domésticos, por otra parte, la cetosis constituye mas de un problema en los animales domésticos.

Cetosis

Este síndrome consiste en la acumulación excesiva de cetonas en los tejidos corpóreas a causa de un trastorno en el metabolismo de los carbohidratos o los lípidos.

La concentración de cetonas en la sangre se denomina cetonemia o acetonemia si los niveles son altos las cetonas se viertan en la orina se le denomina cetonuria.

Enfermedad común en el ganado vacuno en la fase de la lactación y en las ovejas en las últimas etapas de la preñez.

Las cetonas en la orina van acompañadas de pérdidas de electrolitos causando la deshidratación de los tejidos y un incremento en el consumo de agua.

En los rumiantes, el acido propiónico es el principal acido gas volátil utilizado en la glucogénesis.

Los ácidos grasos se convierten en glucosa, con excepción del propiónico.

Estos cambios en el metabolismo energético son semejantes a os causados por la diabetes mellitas en humanos y animales. El consumo de agua se incrementa a causa de la perdida excesiva de líquidos corporales en la orina.

En ovejas preñadas, la cetosis es desencadenada en parte por el reducido espacio estomacal a causa del aumento del tamaño del útero. La cetosis se presenta en cerdos y otros no rumiantes durante los periodos de escasez de alimento o la sobrealimentación crónica, el tratamiento de la cetosis se centra en restaurar la concentración normal de glucosa sanguínea, son muy comunes las inyecciones intravenosas de glucosa también han utilizado las hormonas como la andrenocorticotropica (ACTH).

Diabetes mellitus

La diabetes mellitas, es relativamente común en los seres humanos, pero ocurre con menos frecuencia en otros animales, la enfermedad es un trastorno clínico en los cuales un exceso de glucosa sanguínea es el común denominador.

Los tres tipos fundamentales son: diabetes mellitus que es la dependiente de la insulina.

61

(DMDI), también conocida como comienzo juvenil o diabetes tipo 1, diabetes no dependiente de la insulina (DMNDI), también llamada comienzo adulto o diabetes tipo II, y a diabetes gestacional, el defecto metabólico común de estas tres formas es la producción o la utilización inadecuadas de la insulina, la insulina actúa sobre las células de todo el cuero para promover el uso de la glucosa estimula la formación de triglicéridos e inhibe la descomposición de los triglicéridos, estas actividades reflejan su efecto en la permeabilidad de la membrana celular, la DMDI ocurre como resultado de la destrucción de las células beta del páncreas, la DMDI tiene un componente genético así como factores ambientales.

Los individuos afectados requieren que se les administre insulina una o dos veces por día para mantener la concentración de glucosa en la sangre. La DMNDI se manifiesta en la vida adulta relacionada con un defecto de la utilización de la insulina por el hígado y otros tejidos.

La diabetes gestacional es inducida por la mayor resistencia de los tejidos a la actividad de la insulina y trae un aumento de la glucosa y los cuerpos cetónicos de la sangre, muchas mujeres que adquieren diabetes gestacional se alivian después del parto.

Los humanos y los animales con tendencia a la diabetes presentan un deterioro de la tolerancia a la glucosa.

La diabetes se induce por medios artificiales administrando aloxano que destruye las células pancreáticas que destruyen la insulina, el metabolismo de las proteínas, aminoácidos, carbohidratos, y lípidos son afectados por la deficiencia de insulina,

La somatostatina es un péptidos secretado por las células delta pancreáticas, la parte anterior del conducto gastrointestinal y el hipotálamo, sus efectos endocrinos incluyen la inhibición de la secreción de insulina y varias otras hormonas.

Factores de crecimiento de estructura similar a la de la insulina

La relación de la insulina con los factores de crecimiento similares a esta presentes en el suero sanguíneo y otros tejidos corporales.

Los factores de crecimiento similares a la insulina I y II (IGF-I e IGF-II), son polipéptidos pequeños que controlan el crecimiento de varios tipos de células.

[Tienen estructuras semejantes a la de la insulina.]

Al IGF-I se le denomino somatomedina C, este estaba relacionado con el crecimiento de los huesos. Al IGF-II está relacionado con el crecimiento fetal. La función precisa del IGF-I, el IGF-II y otros factores polipeptídicas de

62

crecimiento, del metabolismo y otras hormonas para controlar el metabolismo celular se desconocen.

Es evidente que el IGF-I y el IGF-II y sus proteínas, son eslabones importantes entre la captación de nutrientes y la respuesta anabólica de las células del cuerpo a la ingestión de alimento.

Clemmons y Underwood han analizado el creciente conocimiento relacionado con la importancia del IGF-I y IGF-II en la nutrición.

FIBRAS VEGETALES COMO FUENTES DE ENERGÍA

La energía que proviene de la mayoría de las plantas, está disponible en gran parte en forma de carbohidratos.

Los carbohidratos se presentan como monosacáridos, disacáridos, y polisacáridos, que incluyen el almidón y una mezcla de otros carbohidratos complejos, que incluyen la celulosa y lignina

En los rumiantes las grandes poblaciones microbianas que viven en el rumen, contienen especies que elaboran enzimas capaces de hidrolizar la celulosa presente en las hojas y tallo de la planta y la cubierta externa de las semillas.

Los animales no rumiantes [caballos, cerdos y seres humanos], son capaces de utilizar parte de estos alimentos fibrosos, por la presencia de poblaciones microbianas similares que residen en el colon y el ciego.

Van Soest clasifica las fibras dietéticas de acuerdo con el tipo y la fuente.

La celulosa, la hemicelulosa y la lignina están presentes en la cubierta externa [testa], de las semillas de los cereales, en los tallos y en la estructura leñosa de los árboles y arbustos.

En los arboles la lignina es la principal constituyente estructural.

Los componentes estructurales de las plantas contienen proteínas [extensina], son poco aprovechables a causa de su inaccesibilidad a las enzimas proteolíticas.

Las hemicelulosa se consideran fibras vegetales, tales como las gomas, y pectinas de frutas y hortalizas; estos compuestos están presentes en la planta como membranas celulares y como forma de almacenamiento de energía.

Los taninos y los complejos de proteínas están presentes en las cubiertas externas de las semillas de algunas plantas [sorgo de semillas oscura].

Los taninos no resultan agradables para los animales y las aves, ya que para las plantas representa un mecanismo de protección.

63

Van Soest describió un método para dividir los tejidos vegetales en dos fracciones [que tan aprovechables son desde el punto nutricional]:

Los constituyentes de la pared celular: Las paredes vegetales contienen grandes cantidades de lignina y celulosa

Contenido celular: El contenido celular consisten en azucares simples y almidones y es fácilmente hidrolizado a glucosa por las enzimas secretadas por el hospedante.

Las porciones fibrosas de las plantas son ricas en celulosa, y su energía es liberada por medio de fermentación microbiana anaerobia en el rumen o en la porción ciego-colon para producir ácidos grasos volátiles [AGV].

Los rumiantes que consumen dietas totalmente a base de forrajes de origen vegetal, obtienen la mayor parte de su energía de AGV, producidos por la fermentación aerobia de la fibra del rumen.

Los AGV se absorben con facilidad en el rumen; las cantidades que se absorben en el intestino de los no rumiantes podrían ser tan altas como 30% del consumo de energía digerible en el cerdo.

LIPIDOS

DEFINICIÓN DE LÍPIDOS Y SU IMPORTANCIA PARA LAS FUNCIONES BIOQUÍMICAS DEL ORGANISMO ANIMAL.

Los lípidos son un grupo de sustancias que se encuentran en los tejidos de las plantas y animales, insolubles en agua pero solubles en los solventes orgánicos corrientes.

Grasas:

Son esteres de ácidos grasos con glicerina. Las grasas y los aceites forman parte de los tejidos animales y vegetales, y constituyen una importante reserva energética. El punto de fusión de los aceites es tan bajo que son líquidos a la temperatura ordinaria.

Función de las grasas: 

Reserva de energía

Fuente de energía 

Protección de algunos órganos 

Medio de transporte de vitaminas liposolubles.

64

ESTRUCTURA Y CLASIFICACIÓN.

Los lípidos se clasifican segun la presencia de glicerol o no en su estructura de la siguiente manera:

Lipidos Con Glicerol

Simples Grasa

Compuestos Glicolipiodos: Glucolipidos y Galactolipidos

y

Fosfolipidos: Lecitina y Cefalinas

Sin Glicerol

Ceras

Cerebrosidos

Esteroides

Terpenos

Esfingomielinas

Fosfolípidos

Los fosfolípidos tienen su mayor importancia como constituyentes de los complejos lipoproteicos de la membranas biológicas. Su distribución es muy amplia, siendo particularmente abundantes en el corazón, riñón y sistema nervioso.

Las lecitinas (colina), son, como las grasas, ésteres de la glicerina. Los principales ácidos que las forman son el palmítico, esteárico araquídico y oleico. Las lecitinas son sólidos de aspecto céreo que expuestos al aire se vuelven pardos rápidamente debido a la oxidación.

65

Las cefalinas se diferencias de las lecitinas por tener a la colamina como base nitrogenada.

Las esfingomielinas no contienen glicerina y están formadas por ácidos grasos, ácido fosfórico, colina y esfingosina. Las esfingomielinas se encuentran principalmente en los tejidos nerviosos.

Glicolípidos

La mayor parte de la grasa de la dieta de los rumiantes procede de la hierba de gramíneas, cuya grasa contiene un 60%, aproximadamente, de galactolípidos. El 95% de los ácidos grasos presentes corresponde linoleico. Los microorganismos del rumen escinden los galactolípidos para dar galactosa, ácidos grasos y glicerol.  

Cerebrósidos

Son compuestos que existen sobre todo en el tejido nervioso. Están formados por un ácido graso, normalmente de elevado peso molecular, unido al grupo amino de la esfingosina, que a su vez lleva un grupo alcohólico esterificado con una molécula de hexosa, normalmente con la galactosa y con menor frecuencia con la glucosa.  

Ceras

Los ceras son lípidos sencillos formado por la combinación de un ácido graso con un monoalcohol de elevado peso molecular, por lo general son sólidas a temperatura ambiental. Las ceras tienen a menudo una misión protectora, no se hidrolizan con facilidad y carecen de valor alimenticio.  

Esteroides

Entre estos se encuentran compuestos como los esteroles, ácidos biliares, hormonas suprarrenales y hormonas sexuales. Esteroles:Pueden ser divididos en:

Fitosteroles, origen vegetal.

Micosteroles, origen hongos.

Zoosteroles, origen animal.

  El colesterol es un zoosterol que tiene una representación importante en el cerebro y puede ser sintetizado por el organismo.En los últimos años se ha dado gran importancia al colesterol por su relación con la arteriosclerosis, que consiste en el engrosamiento de la pared de los vasos. Este engrosamiento se debe al deposito de colesterol en el interior de la pared de las arterias. El 7-dehidrocolesterol, que deriva del colesterol, es precursor de la vitamina D3, en

66

la que se convierte por la acción de la luz UV. El ergosterol es un fitosterol, es precursor del ergocalciferol o vitamina D2, en la que se convierte por acción de los UV.  

Ácidos biliares: Tienen importancia en el duodeno, donde ayudan a la emulsión de las grasas y al activación de la lipasa.

Hormonas adrenales: Entre ellas tenemos a la corticosterona y al cortisol y controlan la producción y utilización e la glucosa y la movilización y producción de las grasas.

Terpenos

Al grupo de los terpenos pertenecen sustancias de tanta importancia biológica como los pigmentos caroteno y licopeno, la vitamina A, el resto fitol de la clorofila y varios de los llamados aceites esenciales ( de presencia en las esencias).

Para caracterizar las propiedades químicas de las grasa se utilizan comúnmente varias constantes.

• Índice de saponificación es el número de miligramos de KOH que se requiere para la saponificación (hidrólisis) de un gramo de grasa.

• Índice reichert-meissl (RM) es el numero de ml de solución de KOH .1N necesario para neutralizar los ácidos grasos hidrosolubles volátiles (cadena corta) obtenidos por la hidrólisis de 5g de grasa.

• Índice de yodo es el numero de gramos de yodo que pueden ser agregados a los enlaces insaturados de 100gr de grasa. El índice de yodo es una medida del grado de hidrogenación (saturación) de los ácidos grasos de la grasa.

METABOLISMO

En la digestión, las grasas se hidrolizan o descomponen en glicerina y ácidos grasos. Luego de un proceso de síntesis estos pasan a ser trigliceridos, compuestos de colestrol y fosfolipidos, que son grasas combinadas con fósforo que circulan en la sangre.

Las grasas pueden sintetizarse en las estructuras del organismo o almacenarse en el tejido adiposo en grandes células especializadas en el almacenamiento de grasa, de las que se toman cuando es necesario.

67

En las fibras del músculo cardiaco se encuentran también pequeñas gotas de grasa que son utilizadas como fuente energética al transformarse en ácidos grasos.

Como la glucosa, su catabolismo da lugar a compuestos carbonados que se descomponen en dióxido de carbono y agua.

FUNCIONES

1) Proporcionan la energía necesaria para el mantenimiento normal y las funciones relacionadas con la producción.

2) Constituyen una fuente de ácidos grasos esenciales.

3) Funcionan como medio de transporte de las vitaminas liposolubles.

4) Son constituyente integral de las membranas celulares

Suministro de Energía

La hidrólisis de los triglicéridos produce glicerol y ácidos grasos, los cuales constituyen fuentes concentradas de energía. La digestibilidad real de las grasas es superior al 80%. Una alta proporción de ceras o esteroles en la dieta tienden a reducir el grado de absorción del lípido, ya que estos componentes de ordinario se digieren y absorben de manera deficiente.

Toda la energía de la dieta, excepto la que se halla presente en los ácidos grasos esenciales, podría ser proporcionada por los carbohidratos. Por tanto en sentido estricto no ay una necesidad dietética de lípidos, con excepción de los AGE que aquellos contienen y su función como disolventes en la absorción de vitaminas liposolubles.

Ácidos grasos esenciales (AGE)

68

El acido linoleico y el acido linolenico al parecer no son sintetizados por los tejidos animales, o al menos no en cantidades adecuadas para prevenir patologías. Los rumiantes de poca edad requieren AGE en sus dietas. El mecanismo exacto mediante el cual los AGE mantienen las funciones normales del cuerpo no se conoce, pero dos probables áreas vitales son:

1) Forman parte integral de la estructura lipido-proteina de las membranas celulares y constituyen una parte importante de la estructura de varios compuestos llamados eicosanoides que intervienen para regular la liberación de las hormonas del hipotálamo y la hipófisis.

2) En las especies no rumiantes se ha demostrado que la deficiencia de ciertos ácidos grasos produce dermatitis y otras anormalidades

Transportadores de Vitaminas Liposolubles

La absorción de las vitaminas liposolubles (A, E, D y K) es una función de la digestión y absorción de las grasas. Las vitaminas liposolubles se hallan dispersas en formas de micelas semejantes o idénticas a las que se forman en la absorción de los ácidos grasos. Es improbable que ocurra una deficiencia de vitaminas A, D, E o K en condiciones dietéticas normales

ABSORCION

Los principales procesos de preparación para la absorción de los lípidos, ocurren en la porción superior del intestino delgado. Los fosfolípidos microbianos son

69

digeridos en el intestino delgado y allí contribuyen a los ácidos grasos procesados y absorbidos a través de la pared del intestino.

La bilis secretada por el hígado y las secreciones pancreáticas (ricas en enzimas y bicarbonato) son mezcladas con el contenido del intestino delgado. Estas secreciones son esenciales para preparar los lípidos para absorción, formando partículas mezclables con agua que pueden entrar las células intestinales. En las células intestinales una porción mayor de ácidos grasos son ligados con glicerol (proveniente de la glucosa de la sangre) para formar triglicéridos.

TRANSPORTE Y DEPOSITO

La absorción de una grasa después de haber ingerido un alimento, está relacionada con un gran aumento de la concentración sanguínea de lípidos que se conoce como lipemia.

Los lípidos sanguíneos consisten en quilomicrones que se forman dentro de la mucosa intestinal durante la absorción, así como también en lípidos que provienen de depósitos movilizados y de la síntesis en tejidos corporales, como hígado y tejido adiposo. Los lípidos sanguíneos son transportados en forma de lipoproteínas que varia su densidad de muy baja a alta; esta aumenta conforme aumenta la porción de proteína en el completo y disminuye la de los lípidos.

METABOLISMO DE ACIDOS GRASOS Y TRIGLICERIDOS

Los principales sitios para la síntesis de ácidos grasos y triglicéridos; son tres: el hígado, la glándula mamaria y el tejido adiposo.

  El hígado en la movilización de los Lípidos

En periodos de sub-alimentación o en la primera parte de lactancia, las vacas enfrentan su demanda para energía movilizando los tejidos adiposos para

70

obtener energía sobre aquella proveída en la dieta. Los ácidos grasos de los triglicéridos almacenados en los tejidos adiposos (ubicados principalmente en el abdomen y encima de los riñones) son liberados hacia la sangre. Los ácidos grasos liberados son absorbidos por el hígado donde pueden ser utilizados como fuente de energía o convertidos a ketonas que pueden ser liberados hacia la sangre y utilizados como una fuente de energía en muchos tejidos.

El hígado no tiene una alta capacidad para formar y exportar lipoproteínas ricas en triglicéridos y los ácidos grasos excesos movilizados son almacenados como triglicéridos en las células del hígado. La grasa depositada en el hígado hace difícil al hígado formar más glucosa. Esta condición ocurre principalmente en los primeros días de lactancia y puede llevar a desordenes metabólicos como ketosis e (o) hígado grasoso.

BIOSÍNTESIS DE ÁCIDOS GRASOS

Una vez que los requerimientos energéticos de la célula han sido satisfechos y la concentración de substratos oxidables es elevada, estos últimos son almacenados en forma de triacilglicéridos, que son la reserva energética a largo plazo más importante de las células y los organismos en general. La primera parte de este proceso, es la biosíntesis de ácidos grasos, la cual se efectúa en el citoplasma a partir de acetil-CoA, ATP y el poder reductor del NADPH proveniente del ciclo de las pentosas fosfato y otros sistemas generadores. La biosíntesis de ácidos grasos, ocurre a través de la condensación de unidades de dos carbonos, es el sentido opuesto a la b oxidación. La biosíntesis de los ácidos grasos difiere de su oxidación. Esta situación es el caso opuesto típico de las vías biosintéticas y degradativas que permite que ambas rutas puedan ser termodinámicamente favorables e independientemente regulables bajo condiciones fisiológicas similares.

71

BIOSÍNTESIS DE LOS TRIGLICÉRIDOS

Síntesis de triglicéridos tiene lugar en el retículo endoplasmico de casi todas las células del organismo, pero es en el hígado, en particular en sus células parenquimatosas, los hepatocitos y en el tejido adiposo (adipocitos) donde este proceso es más activo y de mayor relevancia metabólica. En el hígado, la síntesis de triglicéridos está normalmente conectada a la secreción de lipoproteínas de muy baja densidad (LMBD) y no se considera un sitio de almacenamiento fisiológico de lípidos.

La síntesis inicia con una acil CoA de acido graso que reacciona con el fosfato α-glicerol (monoglicérido) para formar un fosfolípido que luego se convierte en un diglicérido y después en un triglicérido.

ANORMALIDADES EN EL METABOLISMO DE LIPIDOS

El metabolismo anormal de los lípidos ocurre en los animales y los seres humanos como resultado de factores genéticos o como respuesta a alteraciones del ambiente, o de la dieta.

Hígado Graso

El hígado es el órgano que muestra con mayor frecuencia esta lesión, debido a que es un órgano clave en el metabolismo de los lípidos. Normalmente, la grasa constituye alrededor del 5% de peso húmedo del hígado, pero puede aumentar hasta un 30%. Esta anormalidad es originada por una dieta rica en grasas o bien en colesterol; una lipogénesis hepática incrementada a causa de ingestión excesiva de carbohidratos o algunas vitaminas del complejo B, hipoglucemia, mayor producción de hormonas, daño celular hepático (cirrosis, necrosis) a causa de infecciones, deficiencias de vitamina E.

72

Aterosclerosis

Es una enfermedad caracterizada por cambios degenerativos progresivos que tienen lugar en los vasos sanguíneos y el corazón de humanos y animales.

Aspecto macroscópico:

-Focal (corazón atigrado): miocardio con bandas o estrias de color amarillento, que alternan con bandas de color pardo rojizo (no alterado). Las zonas mas afectadas son las vascularizadas (ventriculo izquierdo y músculos papilares y trabeculares) - Generalizada: el corazón presenta consistencia flácida y color amarillento. Es menos frecuente

Aspecto microscópico:

presencia de gotas de grasa en el citoplasma perinuclear, de las células miocárdicas

Proteínas y aminoácidos

LAS PROTEÍNAS

son biomoléculas formadas por cadenas lineales de aminoácidos. Las proteínas constituyen un grupo numeroso de compuestos nitrogenados naturales. Comprenden, con ADN, ARN, polisacáridos y lípidos, cinco clases de complejas biomoléculas que se encuentran en las células y en los tejidos. Son los principales elementos de construcción (en forma de aminoácidos) para músculos, sangre, piel, pelo, uñas y órganos internos, entran a formar parte de hormonas, enzimas y anticuerpos, y sirven como fuente de calor y de energía.

CLASIFICACIÓN DE LAS PROTEÍNAS:

1. Proteínas fibrosas 1. Colagenos 2. Elastinas 3. Queratinas

2. Proteínas globulares 1. Albúminas 2. Globulinas 3. Histonas 4. Protaminas

3. Proteínas conjugadas 1. Lipoproteínas 2. Cromoproteinas 3. Fosfoproteinas 4. Glucoproteinas

73

Las proteínas ocupan un lugar de máxima importancia entre las moléculas constituyentes de los seres vivos (biomoléculas). Prácticamente todos los procesos biológicos dependen de la presencia o la actividad de este tipo de moléculas. Bastan algunos ejemplos para dar idea de la variedad y trascendencia de las funciones que desempeñan. Son proteínas:

Casi todas las enzimas, catalizadores de reacciones químicas en organismos vivientes;

Muchas hormonas, reguladores de actividades celulares; La hemoglobina y otras moléculas con funciones de transporte en la

sangre; Los anticuerpos, encargados de acciones de defensa natural contra

infecciones o agentes patogenos; Los receptores de las células, a los cuales se fijan moléculas capaces de

desencadenar una respuesta determinada; La actina y la miosina, responsables finales del acortamiento del músculo

durante la contracción; El colágeno, integrante de fibras altamente resistentes en tejidos de

sostén.

74

Funciones de reserva. Como la ovoalbúmina en el huevo, o la caseína de la leche.

Las proteínas suministran los bloques estructurales ( a.a .) necesarios para la síntesis de nuevas proteínas constituyentes del organismo, y por ello, se dice que tienen una función plástica o estructural La calidad o valor biológico de las proteínas de la dieta, depende de su contenido en aminoácidos esenciales

ABSORCIÓN

En la saliva, no existen enzimas con acción proteolítica. La hidrólisis de proteínas se inicia en el estómago con la acción de HCl que rompe los enlaces proteicos y expone los aminoácidosa la acción de las proteasas.

RECAMBIO PROTEICO

Casi todas las proteínas del organismo están en una constante dinámica de síntesis (1-2% del total de proteínas), a partir de aminoácidos, y de degradación a nuevos aminoácidos. Esta actividad ocasiona una pérdida diaria neta de nitrógeno, en forma de urea, que corresponde a unos 35-55 gramos de proteína. Cuando la ingesta dietética compensa a las pérdidas se dice que el organismo está en equilibrio nitrogenado.

El balance nitrogenado puede ser positivo o negativo. Es positivo cuando la ingesta nitrogenada supera a las pérdidas, como sucede en crecimiento, embarazo, convalecencia de enfermedades. Es negativo si la ingesta de nitrógeno es inferior a las pérdidas, tal como ocurre en: desnutrición, anorexia prolongada, postraumatismos, quemaduras, deficiencia de algún aminoácido esencial.

VÍAS DE DEGRADACIÓN DE LAS PROTEÍNAS

Dos son las vías por la que son degradadas las proteínas mediante proteasas (catepsinas).

1. Vía de la ubiquitina (pequeña proteína básica). Fracciona proteínas anormales y citosólicas de vida corta. Es ATP dependiente y se localiza en el citosol celular.

2. Vía lisosómica. Fracciona proteínas de vida larga, de membrana, extracelulares y organelas tales como mitrocondrias. Es ATP independiente y se localiza en los lisosomas.

ELIMINACIÓN DEL NITRÓGENO PROTEICO

El excedente de aminoácidos del organismo tiene que ser degradado, y para ello el organismo elimina el grupo amino, formando amoníaco, que pasa a urea (ciclo

75

de la urea), eliminándose este elemento por la orina. Una pequeña cantidad de amoníaco puede pasar a glutamina. El principal lugar de degradación de aminoácidos es el hígado.

El amoníaco es un compuesto muy tóxico, y por ello ello el organismo lo convierte en uno no tóxico, urea. Las características de la urea favorecen su formación: a) molécula pequeña, b) casi el 50% de su peso es nitrógeno, c) se necesita poca energía para su síntesis.

FORMACIÓN DE UREA POR EL CICLO DE LA ORNITINA

En los hepatocitos se localizan las cinco reacciones que constituyen el ciclo.1. Formación de carbamil-fosfato, paso irreversible catalizado por la enzima carbamil-fosfato-sintasa I.2. Formación de citrulina, mediante la ornitina-transcarbamilasa3. Síntesis de argininosuccinato. La argininosuccinato-sintasa cataliza la condensación de citrulina con ácido aspártico.4. Escisión de argininosuccinato a fumarato y arginina mediante la argininosuccinato-liasa.5. Escisión de arginina a ornitina y urea mediante la arginasa

AMINOACIDOS

Cuando las proteínas son hidrolizadas por las enzimas, ácidos o álcalis, se desintegran en amino ácidos. Aunque el numero de amino ácidos que se han aislado es superior a 100, se consideran que solamente 25 de ellos forman parte de las proteínas. Los amino ácidos se caracterizan por poseer un grupo nitrogenado, generalmente un grupo amino (NH2), y un grupo carboxilo (COOH).

PROPIEDADES DE LOS AMINOÁCIDOS:

Debido a la presencia de un grupo amino y un grupo carboxilo, los amino ácidos tienen carácter anfótero, poseen propiedades ácidas y básicas al mismo tiempo.

La estructura general de un aminoácido se establece por la presencia de un carbono central unido a: un grupo carboxilo a un grupo amino a un hidrógeno y la cadena lateral

76

AMINOÁCIDOS ESENCIALES:

Los animales no pueden sintetizar el grupo amino, y para poder formar sus proteínas necesitan que los amino ácidos les sean suministrados con alimentos. Este grupo de amino ácidos, que no puede sintetizar el organismo animal, se les conoce con el nombre de animo ácidos esenciales.

Arruina Histidina Isoleucina Leucina Glicina Metionina Fenilalanina Treonina Triptofano Valina

Aminoácidos indispensables:

Metionina Lisina

77

ABSORCIÓN INTESTINAL DE LOS AMINOÁCIDOS

Los aminoácidos producto de la digestión de las proteínas son absorbidos por mecanismos de transporte activo (simporte con sodio); existen varios sistemas transportadores para distintos grupos de aminoácidos. Los aminoácidos absorbidos son transportados por la sangre y la linfa. La mayoría llegan en primer lugar al hígado a través de la circulación portal y después alcanzan todas las células del organismo donde se incorporan a sus correspondientes vías metabólicas La mayor parte de la sangre que retorna del área intestinal lo hace a través del sistema portal hepático, por lo cual la mayoría de los aminoácidos absorbidos en el intestino alcanzan, en primer lugar, el hígado y, ulteriormente, el resto de las células del organismo. Es notable que en los recién nacidos, en las primeras horas después del parto, algunas proteínas ingeridas pueden alcanzar intactas el torrente circulatorio. Se afirma que de este modo adquieren inmunidad pasiva al incorporar inmunoglobulinas presentes en el calostro materno..

78

DIGESTIÓN DE PROTEÍNAS Y AMINOÁCIDOS

Los animales no precisan las proteínas como tales sino los aminoácidos que las componen para sintetizar sus propias proteínas. La mayoría de los aminoácidos se ingieren en forma de proteínas, y sólo ellos pueden incorporarse a las diferentes rutas metabólicas

Digestión en rumiantes

La proteína es particularmente vulnerable a la fermentación ruminal, debido a que está formada por carbonos, los cuales se pueden reducir todavía más que los carbohidratos para proveer energía a los microorganismos. Los microorganismos del rumen son capaces de sintetizar todos los aminoácidos, incluyendo los esenciales para el hospedero. Por lo tanto los rumiantes son casi totalmente independientes de la calidad de las proteínas ingeridas. Además los microorganismos pueden utilizar fuentes de nitrógeno no proteico (NNP) como sustrato para la síntesis de aminoácidos. A medida que las proteínas y el NNP entran al rumen son atacados por enzimas microbianas extracelulares, la mayor parte de estas enzimas son endopeptidasas parecidas a la tripsina y forman péptidos de cadena corta como sustratos terminales. Estos péptidos se originan extracelularmente y son absorbidos hacia el interior de los microorganismos. En el citosol los péptidos son degradados a aminoácidos y éstos son utilizados para la formación de proteína microbiana o son degradados todavía más para la producción de energía a través de la vía de los AGV. Para que los aminoácidos entren a esta vía, primero son desaminados para dar lugar a amoniaco y a un esqueleto carbonado

79

El amoniaco es el principal compuesto nitrogenado que utilizan los microorganismos para la síntesis de aminoácidos y proteínas, hay que considerar que para esto se requiere suficiente energía o carbohidratos; El amoniaco se utiliza además para la formación de diversos componentes nitrogenados de la pared celular y ácidos nucleicos. El amoniaco liberado en el rumen es absorbido a la sangre, conducido al hígado en donde se forma urea, la cual se puede reciclar en la saliva o eliminarse a través de la orina. El esqueleto carbonado de muchos de estos aminoácidos se puede acomodar directamente en varios de los pasos de la vía de los AGV, dando lugar a la producción de los tres principales (acético, propiónico y butírico) y de AGV de cadena ramificada o isoácidos conocidos como ácido isobutírico, ácido isovalérico y ácido 2-metilbutirato; solo los tres aminoácidos de cadena corta ramificada (valina, leucina e isoleucina), permiten la producción de estos isoácidos. Los AGV de cadena ramificada son utilizados por las bacterias como factores de crecimiento.

80

En el rumen, cierta cantidad de proteína dietaria puede escapar a la digestión ruminal y pasar al intestino sin modificarse en el rumen, a ésta se le denomina proteína sobrepasante. La proteína microbiana representada por los cuerpos celulares de los microorganismos, pasa con las proteínas de la ración que no fueron modificadas por la microbiota ruminal a través del omaso, abomaso, hasta el intestino en donde son digeridas por acción de las enzimas pepsina, tripsina, quimiotripsina, carboxipeptidasa y aminopeptidasa en forma similar a la digestión proteica en los monogástricos .

METABOLISMO DE AMINOACIDOS

Todos los aminoácidos, cualquiera sea su procedencia, pasan a la sangre y se distribuyen a los tejidos, sin distinción de su origen. Este conjunto de a.a. libres constituye un “fondo común” o “pool”, al cual se recurre para la síntesis de nuevas proteínas o compuestos derivados.

Los aminoácidos pueden experimentar nuevas alteraciones químicas que los transforman en compuestos de secreción interna, como hormonas, enzimas digestivas y elementos de protección (anticuerpos).

Los aminoácidos que no hacen falta para reponer las células y fluidos orgánicos se catabolizan en dos pasos.

La desaminación oxidativa: Consiste en la separación de la porción de la molécula que contiene nitrógeno, que a continuación se combina con carbono y oxígeno para formar urea, amoníaco y ácido úrico, que son los productos nitrogenados del metabolismo proteico.

Nuevas degradaciones químicas y forman nuevos compuestos que a su vez son catabolizados con frecuencia en rutas bioquímicas comunes a las que se unen

81

compuestos similares derivados del catabolismo de hidratos de carbono y grasas.

Los productos finales de estas porciones proteicas son dióxido de carbono y agua.

Cuando el animal dispone de amino ácidos por encima de sus requerimientos, o cuando se ve forzado a catabolizar sus tejidos para mantener procesos vitales, los amino ácidos, pueden ser degradados para proporcionar energía.

El primer paso consiste en la eliminación de un grupo amino, lo que puede hacerse por desaminacion oxidativa o no oxidativa, y por transaminacion.

La desaminación puede realizarse únicamente en el hígado y, en menor grado, en el riñón, en presencia de desaminasas especificas. El proceso más frecuente es de la transaminación que implica la reacción de un amino ácido con un cetoacido, normalmente el a-cetoglutarico. La reacción es catalizada por las transaminasas, que tienen como coenzima la piridoxal fosfato.

Los cetoacidos producido por aminación y transaminación pueden ingresar directamente en el ciclo del TCA, como en el caso del fumarato y oxalacetato, hacerlo en forma de acetil CoA como en el caso del piruvato, o pueden convertirse primero en ac. tricarboxilico. Una de las consecuencias del catabolismo de los aminoacidos es la producción de amoniaco altamente toxico, que ha de ser eliminado por el organismo. 

En los mamíferos, aunque puede escretarse directamente como tal, la mayor parte del amoniaco se excreta como urea. El primer paso para la producción de urea es la carboxilacion del amoniaco para formar carbonato que es posteriormente fosforilado de carbamilfosfato.

El amoniaco que sale de la desaminación, se utiliza para producir amoniaco, este entra al higado y se produce el ciclo de la urea. 1 molécula de ácido aspartico conforma el otro grupo amino de la urea. En los bovinos un pequeño porcentaje de la urea producida va a la saliva entrando nuevamente al sistema Llos aminoácidos sufren desaminacion para pasar a piruvato.

Los aminoácidos gluconeogenicos son 13  y producen glucogeno  o glucosa, los cetogenicos es 1 y es  la leucina  que forma grasa y los duales son 5. El ciclo de la urea es un proceso que depende de la entrada de energía.En el ciclo de la ureas se utilizan 5 complejos enzimaticos

REACCIONES EN EL METABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS

82

Las dos reacciones principales en el metabólismo de los aminoácidos son: transaminación y deaminación oxidativa

Transaminación Es este un proceso, realizado en el citosol y en las mitocondrias, por el que un aminoácido se convierte en otro. Se realiza por medio de transaminasas que catalizan la transferencia del grupo alfa-amino (NH3+) de un aminoácido a un alfa-cetoácido, tal como piruvato, oxalacetato o más frecuentemente alfa-cetoglutarato. Consecuentemente se forma un nuevo aminoácido y un nuevo cetoácido.

Las transaminasas que más habitualmente intervienen en la transaminación son: alanina-aminotransferasa (ALT) y asparto-aminotransferasa (AST). Requieren, como cofactor, piridoxal-fosfato (PLP), un derivado de la vitamina B6.

Deaminación oxidativaProceso, realizado en las mitocondrias, y en el que la enzima ácido glutámico-deshidrogenasa elimina el grupo amino del ácido glutámico. Se forma amoníaco que entra en el ciclo de la urea y los esqueletos carbonados vienen a ser productos intermedios glucolíticos y del ciclo de Krebs.

Los productos de deaminación de los aminoácidos son los siguientes:

Aminoácido(s) Producto

Ile, Leu, Lys……………………………… Acetil-CoA Tyr, Phe………………………………….. Acetoacetato Gln, Pro, Arg ………………………………Glu y alfa-cetoglutarato His …………………………………………Glu y alfa-cetoglutarato Thr, Met , Val ………………………………Succinil-CoA Tyr, Phe, Asp ………………………………… Fumarato Asp, Asn……………………………………... Oxaloacetato Ser, Gly, Cys …………………………………. Piruvato Trp……………………………………………….Alanina y piruvato

SÍNTESIS DE AMINOÁCIDOS

La síntesis de los aminoácidos, con excepción de cisteína y tirosina, está unida al ciclo del ácido tricarboxílico (TCA), bien por transaminación o bien por fijación de amonio. El grupo alfa-amino es central a toda síntesis de aminoácidos y deriva del amonio de los grupos aminos del L-glutamato. De éstos se sintetizan

83

glutamina, prolina y arginina. El ácido glutámico es la principal fuente de los grupos amino para la transaminación.

AMINOACIDOS COMO FUENTE DE ENERGÍA

La cisteína se forma, en el citosol celular, a partir de serina y del aminoácido esencial metionina. La tirosina se forma mediante hidroxilación del aminoácido esencial fenilalanina por la fenilalanina hidroxilasa.

Cuando el animal dispone de amino ácidos por encima de sus requerimientos, o cuando se ve forzado a catabolizar sus tejidos para mantener procesos vitales, los amino ácidos, pueden ser degradados para proporcionar energía.

El primer paso consiste en la eliminación de un grupo amino, lo que puede hacerse por desaminacion oxidativa o no oxidativa, y por transaminacion.

La desaminación puede realizarse únicamente en el hígado y, en menor grado, en el riñón, en presencia de desaminasas especificas. El proceso más frecuente es de la transaminación que implica la reacción de un amino ácido con un cetoacido, normalmente el a-cetoglutarico. La reacción es catalizada por las transaminasas, que tienen como coenzima la piridoxal fosfato.

Los cetoacidos producido por aminación y transaminación pueden ingresar directamente en el ciclo del TCA, como en el caso del fumarato y oxalacetato, hacerlo en forma de acetil CoA como en el caso del piruvato, o pueden convertirse primero en ac. tricarboxilico. Una de las consecuencias del catabolismo de los aminoacidos es la producción de amoniaco altamente toxico, que ha de ser eliminado por el organismo. 

En los mamíferos, aunque puede escretarse directamente como tal, la mayor parte del amoniaco se excreta como urea. El primer paso para la producción de urea es la carboxilacion del amoniaco para formar carbonato que es posteriormente fosforilado de carbamilfosfato.

El amoniaco que sale de la desaminación, se utiliza para producir amoniaco, este entra al higado y se produce el ciclo de la urea. 1 molécula de ácido aspartico conforma el otro grupo amino de la urea. En los bovinos un pequeño porcentaje de la urea producida va a la saliva entrando nuevamente al sistema Llos aminoácidos sufren desaminacion para pasar a piruvato.

Los aminoácidos gluconeogenicos son 13  y producen glucogeno  o glucosa, los cetogenicos es 1 y es  la leucina  que forma grasa y los duales son 5. El ciclo de la urea es un proceso que depende de la entrada de energía.En el ciclo de la ureas se utilizan 5 complejos enzimaticos

84

MACROMINERALES, MICROMINERALES Y MINERALES TOXICOS

Son nutrientes esenciales para todos los animales e influyen en la eficiencia de producción.

CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES POR DISPONIBILIDAD EN LA NATURALEZA

Macrominerales: calcio (Ca), fósforo (P), magnesio (Mg), sodio (Na), cloro (CI), potasio (K) y azufre (S).

Microminerales: hierro (Fe), Zinc (Zn), cobre (Cu), cobalto (Co), molibdeno (Mb), manganeso (Mn), yodo (I), selenio (Se) y cromo (Cr).

CLASIFICACIÓN BIOLÓGICA

MINERALES ESENCIALES

Para que un elemento se considere esencial, este debe cumplir cuatro condiciones:

La ingesta insuficiente del elemento provoca deficiencias funcionales, reversibles si el elemento vuelve a estar en las concentraciones adecuadas.

Sin el elemento, el organismo no crece ni completa su ciclo vital. El elemento influye directamente en el organismo y está involucrado en

sus procesos metabólicos. El efecto de dicho elemento no puede ser reemplazado por ningún otro

elemento. Tabla periódica y elementos esenciales

CAUSAS DE LA ESENCIALIDAD

Se determina cuando:

Descubre una función biológica para algún compuesto del elemento. Se cree que estos elementos químicos se han convertido en esenciales

debido a su abundancia y asequibilidad. Así, existe una buena relación entre la esencialidad de un elemento y su

abundancia en la corteza terrestre o en el agua de mar.

RELACIÓN DOSIS-RESPUESTA

Para cada elemento esencial existe un rango de concentraciones considerado óptimo para un organismo. Por debajo: produce la deficiencia en ese elemento, lo que conlleva la aparición de efectos patológicos o incluso la muerte del

85

organismo. Por encima: aparecen efectos patológicos o muerte del organismo derivados de la toxicidad del elemento.

IMPORTANCIA DE LOS MINERALES EN LA NUTRICIÓN ANIMAL

son necesarios para transformar la proteína y la energía de los alimentos en componentes del organismo o en productos animales.

Ayudan al organismo a combatir las enfermedades.

FUNCIONES GENERALES DE LOS MINERALES DENTRO DEL ORGANISMO

Conformación de la estructura ósea y dental (Ca, P y Mg).

Equilibrio ácido-básico y regulación de la presión osmótica y consecuentemente, regulan el intercambio de agua y solutos dentro del cuerpo animal. (Na, Cl y K).

Sirven como constituyentes estructurales de tejidos blandos.

Son esenciales para la transmisión de los impulsos nerviosos y para las contracciones musculares.

Sistema enzimático y transporte de sustancias, sirven como constituyentes esenciales de muchas enzimas, vitaminas, hormonas y pigmentos respiratorios, o como cofactores en el metabolismo, catálisis y como activadores enzimáticos (Zn, Cu, Fe y Se).

Reproducción (P, Zn, Cu, Mn, Co, Se y I).

Sistema inmune (Zn, Cu, Se, y Cr).

 

FUNCIONES DE LOS MINERALES CON LOS MICROORGANISMOS RUMINALES

Procesos energéticos y de reproducción celular (P). Son activadores de enzimas microbianas (Mg, Fe, Zn, Cu y Mb). Producción de vitamina B12 (Co). Digestión de la celulosa, asimilación de nitrógeno no proteico (NNP) y

síntesis de vitaminas del complejo B (S). Procesos metabólicos (Na, Cl y K).

FACTORES QUE AFECTAN EL CONSUMO DE MINERALES

Fertilización del suelo y tipo de forraje consumido. Estación del año. Energía y proteína disponible en los alimentos. Requerimientos individuales.

86

Contenido de minerales en el agua de bebida. Palatabilidad de la mezcla mineral. Disponibilidad de la mezcla mineral. Formas físicas de los minerales. Presencia de parásitos, sobre todo hematófagos.

 

FACTORES ASOCIADOS AL SUELO

Textura o tipo de suelo: Afecta la absorción de minerales de los forrajes.

Clima: Las zonas de alta precipitación y con temperatura elevada ocasionan erosión y deslave de minerales.

Materia orgánica: Incrementa la disponibilidad de los microminerales ya que interviene en la retención y transporte de los mismos dentro de los forrajes.

Ph: Afecta la solubilidad y disponibilidad de los minerales para los forrajes. Se ha demostrado que a un pH de 5.5 - 8.5 se absorbe mayor cantidad de minerales.

Humedad: Modifica la solubilidad y disponibilidad. En los suelos con poca humedad aumenta el nitrógeno disponible, disminuyendo las concentraciones de P.

Temperatura: Las bajas temperaturas limitan la absorción de minerales en los forrajes.

ESTADO MINERAL DEL FORRAJE

Género y especie: Las plantas arbustivas y leguminosas son más ricas en minerales que las gramíneas.

Madurez de la planta: Conforme aumenta la edad del forraje el contenido mineral disminuye.

Manejo del forraje: La aplicación de fertilizantes al suelo (nitrógeno), y secado al sol y/o exposición a lluvia y viento por tiempo prolongado.

Cercanía de los forrajes a fábricas o zonas industriales.

Agua utilizada para el riego del forraje.

ESTADO MINERAL EN EL ANIMAL

Se determina a partir de los líquidos y tejidos del animal. Entre los principales se encuentran hígado, hueso, sangre, saliva, orina, pelo o lana.

87

MACROMINERALES

Los macrominerales son el calcio (Ca), fosforo (P), sodio (Na), cloro (Cl), potasio (K), magnesio Mg) y azufre (S).

CALCIO (Ca)

El 99% del Ca que está almacenado en el cuerpo de un animal se encuentra en el esqueleto (huesos y dientes). También se encuentra en la sangre, en su mayor parte en el plasma (extracelular); y existe como: ion libre (60%), ligado a una proteína (35%) o formando complejos con ácidos orgánicos como citrato o con ácidos inorgánicos como fosfato (5-7%).

Función:

1. Componente estructural del esqueleto: El hueso es un tejido metabólicamente activo, con un metabolismo y una reconstrucción continúa en los animales en crecimiento y adultos. El metabolismo de los huesos se ve influido por factores endocrinos o nutricionales. La sangre transporta el Ca del conducto gastrointestinal a otros tejidos para que este sea utilizado. La disminución de la concentración de Ca en el plasma activa la glándula paratiroides e incrementa la secreción de la hormona paratiroidea, que estimula la síntesis de la forma metabólicamente activa de la vitamina D, esta provoca una mayor absorción de Ca en el conducto gastrointestinal e incrementa la reabsorción de Ca a partir del hueso.La cantidad de Ca absorbida en el conducto gastrointestinal depende de la cantidad ingerida y la proporción absorbida. A medida que aumenta el porcentaje de Ca de la dieta la proporción absorbida tiende a disminuir.

2. Excitabilidad de nervios y músculos (transmisión de impulsos): La reducción de la concentración de ion calcio (Ca2+) produce una mayor excitabilidad de las fibras pre y prostganglionicas. Las concentraciones mayores de lo normal tienen un efecto opuesto en los nervios, es decir, se hacen hipoexcitables.

3. Coagulación normal de la sangre: En el musculo esquelético y cardiaco, la liberación de Ca proporciona una fuente de Ca para la activación de microfilamentos.

4. Regula el nivel de fosforilación de la proteína: El ion calcio (Ca2+) es clave en el matabolismo de la calmodulina con respecto a la síntesis de neurotransmisores en la función global de este sistema nervioso.

88

Metabolismo:

En un animal un animal que se encuentra en crecimiento, la mayor parte de Ca queda almacenado en el cuerpo, en huesos y otros tejidos; y lo demás se pierde en excremento, orina y sudor. En los animales adultos, no preñados ni amamantando, la cantidad de Ca ingerido es igual a la cantidad que se pierda al estar satisfechos los requerimientos metabólicos.

El desarrollo esquelético inicia en la vida embrionaria e incluye morfogénesis, es decir formación y emigración de células nuevas, y diferenciación (aparición de condroblastos y osteoblastos, los precursores de los condrocitos del cartílago y de los osteocitos del hueso)

FOSFORO (P)

Alrededor del 80-85% del P presente en el organismo animal se localiza en el esqueleto como fosfato cálcico Ca3(PO4)2 e hidroxiapatita Ca10(PO4)6(OH)2 y el 15-20% restante se encuentra como P orgánico en los tejidos muscular y nervioso y, especialmente en los glóbulos rojos. La sangre contiene entre 35 y 45 mg de P/100ml localizado en su mayor parte en el interior de las células ya que la fracción plasmática sólo posee entre 4,5 y 6 mg P/100 ml en adultos y entre 6 y 9 mg P/100 ml en animales jóvenes

Función:

1. Componente estructural del esqueleto : el P actúa igual que el Ca ya que se encuentran juntos en el hueso.

2. Componente de Fosfolipidos: es importante en el transporte y metabolismo de los lípidos y la estructura de las membranas celulares; por lo tanto el P se encuentra en todas las células.

3. Liberación o acumulación de energía (ATP): el P interviene en el metabolismo energético como un componente del AMP, ADP y ATP; estos enlaces de fosfato son importantes ya que son ricos en energía en los procesos normales de vida.

Metabolismo:

La absorción de P en el conducto gastrointestinal se lleva por transporte activo y difusión pasiva. Al igual que en el Ca, la vitamina D influye mucho en la absorción de P. La membrana celular del intestino es atravesada por el P , contra un gradiente de concentración en presencia de Ca y requiere Na.

89

La concentración de P dietético influye en la absorción de P, es decir; que un exceso de P dietético con respecto al Ca disminuye la absorción de Ca. Esto se debe a dos factores formación de sales fosfatadas insolubles de Ca o a que el Ca se une con el acido fitico, este acido afecta la asimilación de P en animales no rumiantes.

La secreción de P a la luz intestinal (P endógeno fecal), no representa una alta perdida diaria como en el Ca. La mayor parte de la excreción de P la efectúa el riñón y la excreción renal es el principal medio regulador de la concentración P sanguíneo. Cuando la absorción intestinal de P es baja, el P urinario llega a un nivel bajo y la reabsorción por los tubulos del riñón es cercana al 99% la excreción de P por los riñones se halla bajo control de la hormona paratiroidea como parte del mecanismo homeostático completo de la sangre para Ca y P.

MAGNESIO (Mg)

El Mg se encuentra distribuido ampliamente en el cuerpo. Cerca de la mitad del Mg corporal se halla en el hueso a una concentración de 0.5 al 0.7% de la ceniza ósea. En tejidos blandos, el Mg se concentra dentro de las células, se encuentra en mayor concentración en hígado y musculo esquelético. El Mg sanguíneo se distribuye; 75% en glóbulos rojos y el 25% en suero. Esta concentración de suero varía entre cada especie.

Funciones:

1. Constituyente del hueso: El Mg es necesario para el desarrollo normal del esqueleto; es utilizado por las mitocondrias del musculo cardiaco y de otros tejidos para realizar la fosforilización oxidativa.

2. Activación de enzimas: es importante, ya que estas enzimas rompen y transfieren fosfatasas; además estas enzimas actúan en reacciones en las que se encuentra el ATP, necesario para la contracción muscular, síntesis de proteínas, grasas y ácidos nucleótidos.

3. Metabolismo de la glucosa: facilitando la formación del glucógeno muscular y hepático.

4. Transferencia del grupo metil 5. Activación de Sulfato y Acetato

Metabolismo:

La absorción de Mg ocurre en el conducto gastrointestinal específicamente en el íleon. La excreción del Mg se hace por medio del excremento y la orina. Alrededor del 55 al 60% del Mg que se ingiere es absorbido, y la cantidad absoluta absorbida es proporcional a la ingestión dietética. Del porcentaje de

90

pérdidas del Mg absorbido, 95% corresponde a excreción urinaria y el resto a excreción fecal.

La excreción fecal endógena ocurre en el intestino delgado proximal, esto quiere decir, que como en el caso del Ca, ocurre una reabsorción del Mg cuando recorre el conducto intestinal.

POTASIO (K) , SODIO (Na) Y CLORO (CL)

Junto con el Potasio, Sodio y Cloro constituyen los llamados electrolitos ya que están disueltos en el organismo como partículas con una carga eléctrica, llamada iones. Favorece el equilibrio ácido-base en el organismo y ayuda al hígado en su función de eliminación de tóxicos.

Contenido en el organismo:

Potasio (K): El 90% del K corporal es intracelular y se intercambia fácilmente con el líquido extracelular.

Sodio (Na): El 10% de Na corporal se encuentra en el líquido intracelular y extracelular; y el 90% se encuentra adherido a los cristales del hueso y en el plasma de la sangre.

Cloro (Cl): El Cl corporal se encuentra de manera exclusiva en el líquido extracelular.

Funciones

En conjunto:

1. Equilibrio osmótico: el K intracelular y un sistema de energía influyen en el movimiento de Na y Cl extracelular.

2. Equilibrio acido base: se relaciona con la conservación de las concentraciones normales de iones hidrogeno (H+), en los líquidos del cuerpo este equilibrio es mantenido por un sistema de amortiguadores en los líquidos extracelular e intracelular.

Potasio (K)

91

3. Influye en reacciones enzimáticas: como la fosforilación de la creatina.

Sodio (Na)

4. Excitabilidad de nervios (transmisión de impulsos): esto se debe a la energía potencial que se libera de la separación de Na y k por la membrana celular.

Cloro (Cl)

5. Principal anión del jugo gástrico: el Cl se une con iones de hidrogeno (H+) para formar el HCl.

Metabolismo:

Los aniones de K, Na y Cl son absorbidos en gran proporción en el intestino delgado y en el intestino grueso se absorben cantidades menores. La secreción de líquidos como saliva, jugo gástrico, bilis y jugo pancreático, estos líquidos viajan al conducto gastrointestinal; y aportan de 4 a 5 veces la ingestión de estos iones. Cerca del 80% de la carga de NaCl y el 50% de la carga de K del conducto gastrointestinal provienen de estas secreciones.

El Cl se secreta en el estomago en grandes cantidades, el Na se secreta en el intestino delgado superior y el K en el íleon e intestino grueso.

Transferencia de iones

Iones Transporte Activo Transporte PasivoNa y K Mucosa del intestino EstomagoCl Estomago e intestino

delgado Intestino grueso.

La concentración de iones se regular por los limites estrechos en los compartimientos extra e intracelulares del cuerpo.

El Na es excretado por el riñón y en los tubulos renales ocurre parcialmente una reabsorción, lo no absorbido se pierde por la orina. También el Na es eliminado por el sudor; esto se debe a la baja secreción de aldosterona y la hormona antidiuretica, ya que estas hormonas actúan como un medio de conservar el agua.

92

El K es excretado por el riñón, es por ello que no puede haber toxicidad por este elemento. La aldosterona también afecta la excreción de K, es decir que una concentración alta de K en el líquido extracelular estimula la secreción de aldosterona al igual que una baja concentración de Na.

En el liquido extracelular hay una relación entre Na y K, es decir; cuando hay una deficiencia de K, se transfiere Na al interior de la célula para reemplazar el K; de esta forma mantienen el equilibrio osmótico y el equilibrio acido-base. Cuando ocurre una deficiencia de Na y K, la concentración de Cl del líquido extracelular se afecta, pues es contralada por el Na.

La homeostasis del K y Cl están relacionadas, la deficiencia de uno afecta la deficiencia del otro. La reabsorción de K por lo tubulos renales requiere de la presencia de Cl, ya que si el bicarbonato plasmático aumenta, se excreta una cantidad igual de orina a fin de mantener una concentración igual de cationes y aniones en el plasma.

AZUFRE (S)

El Azufre (S) es requerido por los animales ya que forma parte de los compuestos orgánicos, como:

Aminoácidos (metionina, cistina y cisteína)

Vitaminas (biotina y tiamina)

Coenzima A

Los aminoácidos asufrados componen de 0.6 a 0.8% de todas las células. El S se encuentra distribuido en todo el cuerpo y en cada célula, esto constituye alrededor del 0.15% del peso corporal.

Función:

1. Síntesis de componentes orgánicos: se utilizan los sulfatos inorgánicos provenientes de fuentes dietéticas y de la liberación endógena a partir de aminoácidos azufrados, sintetizan la matriz condrina del cartílago, en la biosíntesis de taurina, cistina y heparina. El sulfato es incorporado a las plumas, recubrimiento de molleja y músculos, en aves.

2. Equilibrio acido-base: el SO₄ inorgánico actúa como constituyente de los líquidos intracelulares y, en menor grado de los líquidos extracelulares.

3. Componentes de los aminoácidos azufrados: necesario para la síntesis de proteínas.

4. Componente de la biotina: es importante para el metabolismo de los lípidos.

5. Componente de la tiamina : actúa en el metabolismo de los carbohidratos.

93

6. Componente de la coenzima A: participa en la biosíntesis de ácidos grasos.

Metabolismo:

La absorción del sulfato inorgánico en el conducto gastrointestinal es ineficiente. El transporte activo del SO₄²‾ ocurre en el intestino Delgado superior. Para la sulfatación de los mucopolisacaridos del cartílago se utilizan formas inorgánicas y orgánicas de S. Las formas organicas de S se absorben con facilidad con respecto a compuestos azufrados. El S inorgánico es eliminado por medio del excremento y la orina. El S que no se absorbe se reduce a la porción inferior del conducto gastrointestinal y se excreta en forma de sulfato.

El S fecal endógeno entra al conducto gastrointestinal por medio de la bilis como un componente del acido taurocólico. El S urinario se presenta como SO₄²‾ inorgánico, aunque también como componente del tiosulfato, taurina, cistina y otros compuestos. Como la mayor parte del S del cuerpo se encuentra en los aminoácidos, la excreción urinaria de S es igual a la excreción urinaria de N.

Las dietas ricas en proteinas se relacionan con grandes cantidades de S y N urinarios.

MICROMINERALES

HIERRO (Fe)

Las principales funciones biológicas del hierro son:

Componente esencial de los pigmentos respiratorios, hemoglobina y mioglobina.

Componente esencial de varios sistemas enzimáticos, incluyendo los citocromos, catalasas, peroxidasa y las enzimas xantina, aldehído oxidasa y la succinil dehidrogenasa.

Como un componente de los pigmentos respiratorios y las enzimas involucradas en la oxidación del tejido, el hierro es esencial para el transporte de electrones y oxígeno dentro del cuerpo.

Absorción

La disponibilidad y absorción del hierro, generalmente es abatida al tener ingesta elevadas de fosfato, calcio, fitatos, cobre y zinc en la dieta. En general, las fuentes orgánicas de hierro son más rápidamente absorbidas, que las fuentes inorgánicas, el hierro ferroso (Fe++), es más fácilmente absorbido que el férrico (Fe+++).

Deficiencia

Anemia.

94

Fatiga. Descenso del crecimiento. Menor resistencia a las enfermedades.

ZINC (Zn)

Las principales funciones biológicas del zinc se pueden resumir en:

Es un componente esencial de: Anhidrasa carbónica: requerida para el transporte de dióxido de carbono

en la sangre y para la secreción de HCI en el estómago. Dehidrogenasa glutámica. Fosfatasa alcalina. Piridina nucleótido dehidrogenasa. Alcohol dehidrogenasa. Sirve como cofactor en muchos sistemas enzimáticos, incluyendo

arginasa, enolasa, varias peptidasas y decarboxilasa oxaloacética. Juega un papel vital en el metabolismo de lípidos, proteínas y

carbohidratos, ya que es un componente activo o cofactor de importantes sistemas enzimáticos; siendo particularmente activo en la síntesis y metabolismo de los ácidos nucleícos (ARN) y proteínas.

Aunque no ha sido probado, se ha sugerido que el zinc juega un papel importante en la acción de hormonas, tales como la insulina, glucagon, corticotropina, FSH y LH.

Se piensa que el zinc ejerce un efecto positivo en la curación de heridas.

Absorción

La mayoría del zinc se absorbe en el intestino delgado siendo el yeyuno el lugar de mayor velocidad en el transporte del mismo. La absorción es un proceso saturable ya que cuando los niveles de zinc disminuyen se produce un aumento en la velocidad de transporte. Luego es trasportando principalmente por la albúmina (proteína plasmática) al hígado a través de la circulación portal.

Deficiencias

Lesiones cutáneas (paraqueratosis). Detención del crecimiento testicular. Cese de la espermatogénesis

MANGANESIO(Mn)

Las principales funciones biológicas del manganesio son:

Funciona en el cuerpo como un activador enzimático para aquellas enzimas que intervienen en la transferencia de un grupo fosfato ( fosfato tranferasas y fosfato deshidrogenasas), particularmente aquellas

95

involucradas en el ciclo del ácido cítrico, incluyendo la arginasa, fosfatasa alcalina y hexoquinasa.

Componente esencial de la enzima piruvato carboxilasa. Como cofactor o componente de varios sistemas enzimáticos claves. Esencial en la formación de huesos (en la síntesis de mucopolisácaridos),. Regeneración de células sanguíneas. Metabolismo de carbohidratos y el ciclo reproductivo.

Absorción

su absorción se efectúa a nivel intestinal y los elementos de la dieta que compiten con su nivel de absorción son el calcio, el fósforo, el oxalato, las fibras y algunos ácidos grasos (lípidos). e absorbe en la primera parte del intestino delgado. Alrededor del 30 a 40 % del magnesio que se ingiere es absorbido en el yeyuno-ileon. Una vez absorbido, se distribuye por los distintos tejido siendo el sistema óseo el principal depósito de magnesio. La mayor parte del mangnesio(el 95 %)es reabsorbido  a nivel del túbulo renal (en el riñón). Es por ello que el riñón es el principal responsable de la regulación de los niveles de magnesio. Cuando existe hipercalcemia (niveles elevados de calcio en sangre) e hipofosfatemia (disminución de fosfatos en sangre) disminuye la capacidad de reabsorción. La aldosterona (glándula adrenal) y la PTH (hormona paratifoidea) también modulan la excreción renal del magnesio.

Deficiencias

Ovulación defectuosa. Degeneración testicular.

COBRE (Cu)

Principales funciones biológicas

Componente esencial de numerosos sistemas enzimáticos de oxidación-reducción:

Citocromo oxidasa. Uricasa. Tirosinasa. Superóxido dismutasa. Amino oxidasa. Lisil oxidasa. Como componente de la enzima ceruloplasmina (ferroxidasa), el cobre

está íntimamente involucrado en el metabolismo del hierro y por lo tanto en la síntesis y mantenimiento de las células rojas de la sangre.

Es indispensable para la formación del pigmento melanina y por ende en la pigmentación de la piel, así como para la formación de huesos y tejido

96

conectivo y para el mantenimiento de la integración de la vainas de mielina de las fibras nerviosas.

Absorcion

a absorción del cobre en la dieta depende de un cierto número de factores tales como el contenido en fibras de la dieta, los fitatos, las secreciones que secuestran el cobre y el cinc. La absorción del cobre tiene lugar en el intestino delgado, entrando en la superficie mucosa de las células por difusión facilitada. En el interior de las células intestinales capaces de absorber el cobre, los iones Cu+2 se encuentran unidos a la metalotioneína frente a la que muestran una mayor afinidad que el cinc. Se cree que la cantidad de cobre que se absorbe depende de la cantidad de metalotioneína en las células mucosas. En total, se absorbe entre el 25% y el 60% del cobre aportado.

Deficiencias

Alopecia: crecimiento anormal del pelo. Carencia pigmentaria. Trastornos en la síntesis de hemoglobina (anemia). Lesión nerviosa y cambios óseos.

COBALTO (Co)

Las principales funciones biológicas

Es un componente integral de la cianocobalamina (vitamina B12) y como tal es esencial para la formación de células rojas sanguíneas y para el mantenimiento del tejido nervioso.

Aunque no está confirmado, el cobalto también puede funcionar como agente activador para varios sistemas enzimáticos.

Absorción

En los rumiantes la sintesis se realiza en el rumen y la absorción en el intestino delgado. En los monogastricos la síntesis se hace en el intestino grueso y la absorción en el ciego inmediatamente sale del organismo disminuyendo la utilidad a excepción de animales coprofagos como los cerdos y el conejo.

Deficiencias

Disminución de la síntesis de vitamina B. Anemia. Disminución de la fertilidad. Disminución de la producción de leche y lana.

YODO(I)

97

El yodo es un componente integral de las hormonas de la glándula tiroides, la tiroxina y tri-yodo-tiroxina, y como tal es esencial para regulación de la tasa metabólica de todos los procesos corporales.

Absorción

Se da en el rumen y en el yeyuno generalmente en el abomaso con menor intensidad. En el caso de los monogástricos en el estómago y en el yeyuno.

Deficiencias

Disminución del crecimiento. Bocio. Alteración del desarrollo óseo (porosis) y de la reproducción

SELENIO (Se)

El selenio es un componente esencial de la enzima glutatión peroxidasa y como tal (junto con los tocoferoles-vitamina E) sirve para proteger los tejidos y membranas contra un daño oxidativo.

Participa en la biosintesis de ubiquinona (coenzima Q, involucrada en el transporte electrónico intracelular) e influencia la absorción y retención de la vitamina E.

Absorción

Su digestibilidad en rumiantes es muy baja, alrededor del 29% enovejas y del 11% en vacas. Esto se debe a que en el rumen se reduce auna forma poco asimilable.

La absorción de selenio se realiza principalmente en el intestino delgado (duodeno) y ciego. Para el selenio inorgánico no es un proceso activo pues el 90% del selenio absorbido es transportado por una proteína. En el caso del selenio orgánico, el tipo de transporte es diferente según al aminoácido que se trate: para la selenometionina es un transporte activo, interfiriendo la L metionina en su absorción, para la selenocisteina es pasivo, pues la mayor parte lo hace unida a una proteína. Parece ser que lo mas afectaría la absorción de selenio inorgánico es su forma química, por ejemplo el selenito de sodio es más rápidamente absorbido que el selenato de Bario

Deficiencias

Trastorno del metabolismo muscular.

CROMO (Cr)

El cromo es un componente integral del factor de tolerancia de glucosa (GTF es un compuesto de bajo peso molecular).

98

Además actúa como cofactor para la hormona insulina. Actúa en el metabolismo de carbohidratos (en la tolerancia a la glucosa y

en la síntesis de glicógeno). Se piensa que el cromo también juega un papel importante en el

metabolismo del colesterol y aminoácidos.

Absorción

Su absorción es a través del intestino delgado, concretamente en su tramo yeyuno, por un proceso de difusión pasiva no saturable, el cual es más fácil de efectuarse en las mujeres. Una vez absorbido se deposita en el hígado para ser utilizado por los hepatocitos en su proceso de síntesis del factor de tolerancia a la glucosa.

TIPOS DE SUPLEMENTACIÓN MINERAL

Sal de Mar:

Es el producto de la deshidratación del agua de mar, es fuente de cloruro de

Sodio.

Los conceptos de: Sal Blanca, Sal de Mar, Sal de Piedra, Sal Negra, Sal Bigua, Sal de Mina, son fuentes de sodio y cloro, la diferencia entre estas fuentes está en el contenido de humedad, concentración de cloruro de sodio e impurezas, y ello determina su precio en el mercado.

Sal Mineralizada:

Es una mezcla homogénea de macro y micro minerales, en un vehículo generalmente de Cloruro de Sodio, con una composición orientada a cubrir las deficiencias de minerales de los forrajes bajo un consumo normal; la cantidad de minerales en la mezcla debe estar entre 10 a 12 minerales.

Premezcla Mineral:

Es una mezcla de micro minerales y algunos macro minerales utilizando como vehículo productos orgánicos, entre ellos: mogolla y cascarilla de arroz, para obtener una mezcla homogénea.

No contiene todos los elementos minerales para elaborar una sal mineral completa y generalmente en la industria son utilizadas en la elaboración de suplementos alimenticios, alimentos completos de aves, cerdos, concentrados para bovinos y equinos.

Suplemento Mineral:

99

Es una mezcla homogénea de varias fuentes minerales a excepción del sodio y del cloro; para obtener una sal mineralizada se debe mezclar con sal blanca, no obstante la principal dificultad en esta mezcla manual o mecánica con el suplemento mineral, es el grado de homogenización, por la dificultad de lograr una mezcla adecuada, lo cual puede incidir negativamente en la respuesta animal

Bloquesal:

Es una sal mineral compactada en bloque con cierta dureza para controlar suconsumo y desperdicio. Generalmente su dureza se logra con productos queno tienen ningún valor nutricional para el animal y antes por el contrariodisminuyen la gustocidad del mismo afectando el consumo del producto;esto hace difícil garantizar la ingesta adecuada de minerales.

CARACTERÍSTICAS DE UNA BUENA SUPLEMENTACIÓN MINERAL

La mezcla final debe poseer como mínimo el 6 a 8% de Fósforo. En áreas donde los forrajes tienen menos de 0.20% de dicho elemento, la sal debe contener entre 8 a 10% de fósforo.

La relación Ca:P no debe ser mayor de 2:1.

Proveer los minerales trazas o microminerales

Utilizar materias primas de calidad y con alta disponibilidad biológica.

Debe ser gustosa y que permita un adecuado consumo por los animales.

Producida por un fabricante con reputación de tal manera que garantice la exactitud de los minerales descritos en la etiqueta.

Adecuado tamaño de partícula, el cual permite adecuadas propiedades en la mezcla.

CONSUMO DE MEZCLAS MINERALES

A mayor fertilidad de suelo, menor es el consumo de minerales.

En pastos nativos y de baja calidad hay generalmente mayor consumo de minerales.

La gestación y lactancia incrementan el consumo de minerales.

La cantidad de minerales en el agua de bebida.

La palatabilidad de las mezclas afectan el consumo.

El tipo de saladero utilizado influye en el consumo de minerales.

100

ELEMENTOS TÓXICOS

Cualquier elemento inorgánico, si se ingiere en grandes cantidades podría ser toxico para los animales. Existe un margen de seguridad entre la cantidad, mínima requerida en una dieta y la cantidad que produce efectos adversos varía entre los minerales y según las condiciones.

Ejemplo…

NaCl: puede producir convulsiones y la muerte en cerdos si se les alimenta con más de 4 a 5 veces de la concentración requerida en la dieta cuando se no hay acceso al agua, pero la tolerancia es mucho mayor con una adecuada ingestión de agua.

Zn: se requieren en cerdos aproximadamente de 25 a 50 ppm en la dieta, y para haber signos de intoxicación es necesario de 20 a 40 veces esta concentración.

Algunos minerales que presentan problemas practicos urgentes para los animales; estos minerales son: Plomo (Pb), Cadmio (Cd), Mercurio (Hg), Fluor (F) y Molibdeno (Mo).

PLOMO (PB)

El envenenamiento por plomo en seres humanos se reconoció varios cientos de años, en Europa occidental fue un problema clínico en los siglos XVII y XVIII, debido a que los utensilios para cocinar y las tuberías de agua contenían altas concentraciones de Pb. Recientemente en niños se reportaron casos de envenenamiento, por la ingestión de pintura que se desprendía de paredes y muebles, que contenía altas concentraciones de Pb.

Actualmente el envenenamiento por Pb es la causa mas común de muerte accidental ya sea en humanos o animales.

Una intoxicación por Pb también puede suceder en áreas donde hay contaminación por residuos agrícolas o áreas cercanas a plantas de fundición, minas y carreteras (esto debido al uso de gasolina que contiene tetraetilo de plomo).

Signos de Toxicidad

Palidez Lasitud (cansancio) Anorexia Iriitabilidad Anemia Plomo en la sangre Excreción urinaria de acido α-aminolevulinico

101

Daño en órganos y tejidosHigado: aminoaciduria (cantidad anormal de aminoácidos en la orina), glucosuria (presencia de glucosa en la orina) e hiperfosfuritaEstomago e intestino: necrosis, hemorragias y ulceración.Sistema nervioso: hemorragias petequiales y pérdidas de mielina en las vainas de los nervios acompañada de ablandamiento cerebrocortical después de una expansión prolongada.

Anemia microcitica, hipocromica: disminución de tiempo de vida de los glóbulos rojos (hemolosis excesiva) y una disminución de la formación de eritrocitos por la obstrucción de las síntesis de grupos heme.

Daño en esqueleto: osteoporosis, formación reducida de la matriz del hueso y reabsorción excesiva del hueso mineralizado.

Articulaciones agrandadas de los huesos largos: en cerdos y caballos.

Una forma de contrarrestar los daños al esqueleto es la utilización de alta de Ca dietético.

El aumento de la concentración dietética de Ca, P, Fe, Mg, Zn y vitamina E reducen la toxicidad por Pb, en cambio el Hg, Cd, Mo, Se, F, y vitamina D agravan la toxicidad.

Metabolismo

Absorción: La absorción de Pb ocurre en el conducto gastrointestinal, los pulmones y la piel. La absorción en el C.G. es baja (20 %), y el Pb inhalado es decir en pulmones es de 37 a 47%.

Transporte: El Pb es transportado en la sangre como un agregado de Pb3(PO4) (fosfato de Pb), que se encuentra adherido a los eritrocitos.

Excreción: las principales vías de excreción del Pb son el C.G. y los riñones. El Pb que se pierde por el C.G. es por medio de bilis. El Pb urinario es proporcional a la concentración de Pb sanguíneo.

CADMIO (CD)

El cadmio (Cd) es tóxico y causa daños específicos en testículos y riñón. Desde el punto de vista geológico, el Cd se encuentra en los minerales de Zn y su aplicación en la industria es en la fabricación de baterías, pigmentos y estabilizadores, y en galvanoplastia.

El Cd se encuentra en la atmosfera y en el agua, esta ultima podría ser una fuente dietética importante. También se encuentra en hortalizas, frutas, nueces, pero en concentraciones muy escasas; en cambio en cereales se encuentra Cd en concentraciones arriba de 1ppm.

102

El total de Cd en el cuerpo es igual a 30mg, de los cuales: 10mg en riñón y 4 mg en hígado. En vacas, las concentraciones de Cd en testículos, hígado, bazo, riñones, dientes y pelo, aumenta con niveles altos de Cd dietético, pero hay una transferencia mamaria baja.

Signos de Toxicidad

Daño renal Hipertensión Anemia microtica hipocromica Disminución del crecimiento

La anemia y la disminución de crecimiento pueden contrarrestarse parcialmente con la administración de concomitante oral o parenteral de Fe adicional. La toxicidad por Cd se puede aliviar con una concentración alta de Zn, Fe y Ca en la dieta. El bajo Ca dietético aumenta los efectos de Cd en la reducción del contenido de Ca del hueso.

Existe una relación entre la metalotioneina del hígado, los riñones y la mucosa intestinal con las interacciones de Cd, Cu y Zn. Existen algunos compuestos no relacionados como Zn, Se, cisteína, glutatión y estrógeno que protege a los testículos contra el Cd inyectado.

En codornices japonesa: la suplementación en la dieta de Zn, Cu y Mn reduce la absorción de Cd en hígado, en riñón y todo el cuerpo.

MERCURIO (HG)

Se trata de un contaminante ambiental peligroso a causa de sus varios usos en la industria y la agricultura . El Hg se combina de modo preferente con los grupos SH y de esta manera inhibe los sistemas de enzimas que contienen a estos grupos.

El Hg se almacena en los lisosomas dentro de las células, rompiendo tales organelos, provocando esto la liberación de enzimas hidrolíticas.

El Se cataliza al Hg para cambiarlo a una forma menos dañina, formando compuestos relativamente insolubles de baja toxicidad, como el HgSeO3.

Los compuestos orgánicos de Hg como el Hg metílico y el hg fenílico son más tóxicos que los compuestos inorgánicos de Hg como el HgCl2.

Todos estos compuestos causan la acumulación de Hg en el hígado y el riñón, disminuyendo esto el crecimiento y la producción en los animales.

La absorción del mercurio inorgánico vía oral es baja (7-15%), en cambio la del MeHg es mucho mayor, pudiendo llegar al 95%. Se distribuye por todo el organismo, incluyendo el sistema nervioso, el feto en hembras preñadas, la

103

leche y los huevos. (En mujeres embarazadas y hembras preñadas se puede producir mayor acumulación en el sistema nervioso del feto que de la madre).

ARSENICO (AS)

En el medio ambiente normalmente se encuentra formando compuestos con otros elementos. Dependiendo de con que elementos se combine el As, el compuesto resultante sera mas o menos toxico. Son mucho mas toxicos los compuestos inorgánicos que los organicos. Los compuestos organicosse encuentran principalmente en el medio marino, los inorganicos son mas comunes en el terrestre.

La tasa de absorción tras ingestion via oral en rumiantes es de aproximadamente el 46%. En monogastricos es aun mayor, ya que en ellos no hay proceso de metilacion ruminal, y puede llegar al 90% en animales de laboratorio.

La distribución del As abarca practicamente todo el organismo. Cruza la placenta y llega al feto y puede pasar tambien a leche. Tras la ingestion de As se producen aumentos de la concentracion en hígado, riñones, bazo y pulmones. Al cabo de unas pocas horas se inicia la redistribucion hacia tejidosectodermicos (piel y unas). Puede tambien pasar a leche. En animales con ingestiones por encima de lo permitido los residuos en los distintos tejidos son muy variables dependiendo de la especie animal, el tipo de compuesto y la duracion de la exposición.

FLOUR (F)

Además de su función en la prevención de caries dental el F se considera como un mineral toxico para los animales y los seres humanos. La distribución en los tejidos, el metabolismo y los efectos tóxicos del F se han descrito con detalle. Existen informes sobre casos de fluorosis crónica en muchas partes del mundo, de modo principal como resultado de polvos de fabricas siderúrgicas y otras industrias que elaboran sustancias ricas en F (como en la reducción del mineral de aluminio) y de manera secundaria relacionada con el empleo de roca fosfórica rica en F como suplemento mineral para animale

Krook y Mayling descubrieron el envenenamiento crónico por F del ganado bovino criado en las cercanías de una planta industrial de fundición de aluminio en Canadá.

Los efectos tóxicos en los humanos expuestos al F del aire, el agua o el alimento son los siguientes: 1 ppm de F en el agua reduce la caries dental, pero 2 ppm o mas de F inducen esmalte moteado, 8 ppm inducen osteoclorosis en algunos individuos y 110 ppm en el alimento o en el agua producen retraso en el

104

crecimiento y cambios renales, de 20 a 80 mg/día o mas ingeridos en el agua o con el aire producen fluorosis incapacitante.

Los efectos de una concentración alta de F en los huesos son algo contradictorio; los efectos que aparecen en los informes van desde osteosclerosis a la osteoporosis. Las concentraciones altas de F disminuyen el ritmo de crecimiento pero solo en presencia de Ca dietético bajo.

El F es un potente inhibidor enzimático. La actividad de la oxidasa de los ácidos grasos en el riñón disminuye en la fluorosis, lo que sugiere un metabolismo de los lípidos dañado. Asimismo, el metabolismo de los carbohidratos se trastorna. El Ca, el Mg o el Al dietéticos en cantidades altas o una alta concentración de Ca en el agua, cundo se administra F en el agua, inhiben lo efectos tóxicos.

En el conducto gastrointestinal se lleva a cabo la absorción casi completa del F soluble . el F tiende a seguir la distribución del Cl en el cuerpo; atraviesa las membranas celulares libremente y de este modo deja la sangre rápidamente después de la absorción. Parte del F entra a los eritrocitos de modo que alrededor del 25% del F sanguíneo total se halla dentro de los glóbulos rojos. El esqueleto capta F con rapidez. El F absorbido que escapa a la retención en el esqueleto se excreta principalmente en la orina, pero también a menor medida en el sudor y por reexcreción al conducto gastrointestinal.

La excreción urinaria en los bovinos y las ovejas de manera normal representa del 50 al 90% de la ingestión dietética, lo que depende de la solubilidad y la proporción del F absorbido.

VITAMINAS

Las vitaminas son substancias químicas no sintetizables por el organismo, presentes en pequeñas cantidades en los alimentos y son indispensables para la vida, la salud, la actividad física y cotidiana.

Las vitaminas no producen energía y por tanto no implican calorías. Intervienen como catalizador en las reacciones bioquímicas provocando la liberación de energía. En otras palabras, la función de las vitaminas es la de facilitar la transformación que siguen los sustratos a través de las vías metabólicas.

Identificar las vitaminas ha llevado a que hoy se reconozca, por ejemplo, que en el caso de los deportistas haya una mayor demanda vitamínica por el incremento en el esfuerzo físico, probándose también que su exceso puede influir negativamente en el rendimiento. Conociendo la relación entre el aporte de nutrientes y el aporte energético, para asegurar el estado vitamínico correcto, es siempre más seguro privilegiar los alimentos de fuerte densidad nutricional

105

Las vitaminas se pueden clasificar según su solubilidad: si lo son en agua hidrosolubles o si lo son en lípidos liposolubles.

VITAMINA A

Estructura

La vitamina A se requiere en la dieta de todos los animales. Esta se puede proporcionar en forma de vitamina o en forma de sus precursores, los carotenoides. Los precursores deben modificarse para liberar vitamina A biológicamente aprovechable.

La vitamina A esta compuesta de un anillo de β-ionona y una cadena lateral insaturada.

El β-caroteno se compone de dos moléculas de vitamina A unidas.

La vitamina A existe en forma de:

Alcohol (retinol) Aldehído (retinal ) Ácido (ácido retinoico en la forma libre o esterificada con un ácido

graso)

Existen totalmente en forma trans, totalmente en forma cis o como una muestra de las formas cis y trans.

El retinol, retinal y el ácido retinoico son retinoides, los cuales son una clase de compuestos que consisten en cuatro unidades isoprenoides unidas en una configuración cabeza cola.

106

Los carotenoides difieren entre sí en la configuración de la proporción cíclica de la molécula Incluyen α- y ϒ-caroteno, criptoxantina, zeaxantina y xantofila. La exposición a la luz ultravioleta destruye los dobles enlaces y la actividad biológica de la vitamina A y sus precursores. Los carotenoides también son destruidos por algunas enzimas presentes en forrajes naturales. La estabilidad de la vitamina A se incrementa cubriendo el alimento con gotitas de vitamina A con gelatina o cera o añadiendo un antioxidante como la etoxiquinina.

Funciones

La vitamina A es necesaria para:

La visión normal de noche. Células epiteliales normales, conductos respiratorios, urogenitales y

digestivos. Crecimiento y remodelado normal de los huesos.

La vitamina A y los carotenoides actúan como antioxidantes y tienen propiedades antimutagénicas y anticarcinogénicas.

Es posible que la vitamina A tenga una función importante en la síntesis de glicoproteínas.

Signos de Deficiencia

Signos de deficiencia en animales en crecimiento:

Xeroftalmía (resequedad e irritación de la cornea y la conjuntiva del ojo).

Queratización del epitelio respiratorio (infecciones respiratorias más agudas).

Problemas en reproducción (aborto, descendencia débil, muerte de embriones).

Deposito de acido úrico en los riñones, corazón, hígado y bazo. Desordenes nervioso, como, marcha insegura, ataxia y convulsiones. Exoftalmía (ojos saltones). Presión elevada del líquido cerebro espinal.

En recién nacidos:

Ceguera Anormalidades del esqueleto

Metabolismo de la vitamina A esta ligado con:

La vitamina E-antioxidante en las membranas biológicas.

107

La vitamina D-metabolismo de los huesos. Esteroles-la deficiencia reduce la síntesis de colesterol. Escualeno-la deficiencia aumenta la síntesis de escualeno. Coenzima Q- la deficiencia aumenta la síntesis de ubiquionina en el

hígado.

Metabolismo

La vitamina A libre se incorpora a las micelas lipídicas y llega a las microvellosidades de la parte superior del yeyuno, de donde es transferida en forma de retinol por transporte activo a las células de la mucosa. Una vez dentro de la célula se vuelve a estratificar a palmitato y otros esteres, se incorpora a los quilomicrones y es transportada a la linfa para ser almacenada en las células del parénquima hepático en forma de esteres del retinil.

La liberación de vitamina A a partir del hígado es precedida por la hidrólisis a retinol libre por la hidrolasa de retinilpalmitato.

La vitamina A es transportada del hígado a los tejidos periféricos como retinol libre unido a la proteína fijadora de retinol (RBP).

Los carotenoides son descompuestos dentro de las células de la mucosa intestinal, para formar retinal, que es reducido a retinol.

Además de las células de la mucosa intestinal, otros tejidos son capaces de descomponer los carotenoides en vitamina A, como el hígado, el pulmón y los riñones.

El grado de adsorción de la vitamina A y sus precursores varía, según la especie animal y el tipo de dieta.

La deficiencia de proteína y la deficiencia de Zn disminuyen la concentración de vitamina A del plasma y del hígado.

108

El exceso de vitamina A obstruye la conversión del β-caroteno en vitamina A.

La deficiencia de proteínas reduce el transporte de vitamina A desde el hígado a causa de la reducida albumina sérica, la proteína transportadora de la vitamina A en la sangre.

La función de la tiroides es afectada por la ingestión de vitamina A, pues esta reduce la secreción de tiroxina y ocasiona hiperplasia de la tiroides

El β-caroteno y el carotenoide cantaxatina inhiben el crecimiento de tumores de la piel, esto puede ser provocado debido a que los carotenoides extinguen la formación de radicales libres.

Toxicidad

La vitamina A no se excreta con rapidez de modo que la ingestión prolongada de cantidades mayores a las necesarias resulta en síntomas de toxicidad.

La intoxicación crónica se manifiesta en forma de:

Anorexia

Engrosamiento de la piel

Dermatitis escamosa

Hinchamiento y formación de costras en los parpados

Perdida de pelo

Hemorragias

Disminución de la resistencia de los huesos, fracturas óseas espontáneas, adelgazamiento del córtex de los huesos y muerte.

Los niveles plasmático y hepático de vitamina E disminuyen.

Los niveles dietéticas que causan síntomas tóxicos varían con la especie, la edad, el depósito corporal, el grado de la adsorbabilidad y el grado de conversión del caroteno en vitamina A cuando se administra vitamina A libre.

Los síntomas tóxicos incluyen:

Pelaje áspero

109

Híperirritabilidad y sensibilidad al tacto

Hemorragias petequiales en las extremidades y el abdomen

Piel sangrante arriba de las pezuñas.

Sangre en la orina y el excremento

Temblores periódicos y muerte

La vitamina A en exceso durante la preñez provoca:

Crías malformadas En primeras etapas de gestación induce la muerte embrionaria.

VITAMINA D

Estructura

Varios esteroles tienen actividad biológica de vitamina D, pero solo dos, la vitamina D2(ergosterol o calciferol irradiados) y la vitamina D3(7-deshidrocolesterol irradiado) son importantes. La mayoría de los mamíferos son capaces de utilizar la vitamina D2 o la D3 de manera eficiente, pero las aves utilizan la D2 como una eficiencia de solo la séptima parte de la eficiencia con la que utilizan la D3. El ergosterol es la principal fuente vegetal y en los tejidos a minales se encuentra el 7-deshidrocolesterol. La luz ultravioleta convierte cada provitamina en su respectiva forma biológica activa.

Luz ultravioleta

110

Luz ultravioleta

Ergosterol Vitamina D2 Ergocalciferol

La exposición del forraje verde a la luz solar por varias horas convierte los esteroles en vitamina D2. De manera similar la exposición de los animales a la luz del sol por algunos minutos basta para convertir los esteroles de la piel en vitamina D3.

Funciones

Las funciones generales de la vitamina D son elevar el Ca y el P plasmático a niveles que permitan la mineralización normal de de los huesos y eviten la tetania que resulta cuando el Ca plasmático disminuye notablemente por debajo de los niveles normales. La vitamina D junto con la hormona piratiroidea (PTH) evita la tetania elevando la concentración plasmática de Ca. Los niveles normales de Ca plasmático se alcanzan ajustando el trasporte intestinal de Ca desde las fuentes ingeridas y por liberación de Ca del hueso. En la estimulación del transporte activo de Ca y P a través del epitelio intestinal interviene la forma activa de la vitamina D.

La absorción intestinal, la reabsorción ósea y la reabsorción en los túbulos renales de Ca y P representan los tres depósitos disponibles para mantener el Ca y el P plasmático dentro de los límites compatibles con la mineralización ósea y el tono neuromuscular normales.

En el transporte de Ca participan una o mas proteínas a las que se une el Ca.

Metabolismo

Aunque la importancia de la vitamina D en el metabolismo normal del Ca y el P se han reconocido durante muchas décadas, en los últimos años se ha avanzado bastante para entender las reacciones metabólicas de la vitamina D y la importancia de los metabolitos de esta en varios tejidos y órganos del cuerpo. La vitamina D que se absorbe en el intestino o se elabora en la piel por la irradiación ultravioleta es llevada al hígado, donde es hidroxilada para producir 25-hidroxivitamina D3 [25-(OH)D3] la principal forma circulante de la vitamina D.

111

7-deshidrocolesterol Vitamina D3colecalciferol

En otros tejidos, como pulmones, intestinos y riñones, también hay proporciones importantes de hidroxilación.

En este caso al parecer no hay actividad directa de la [25-(OH)D3] sobre algún órgano diana o blanco. En vez de eso, se necesita mas transformación: el metabolismo a 1, [25-(OH)D3] y 24-[25-(OH)D3] se lleva a cabo exclusivamente en el riñón. Estos productos finales son llevados por la sangre a los tejidos blancos del intestino, los huesos y otra parte del riñón donde realizan sus funciones. De esta manera se considera que las formas activas, desde el punto de vista metabólico de la vitamina D son hormonas.

Una proporción alta de Ca dietético disminuye la producción del 1,25-(OH)D3 por el riñón y una proporción baja la estimula. Los animales nefrectomizados son incapaces de sintetizar cantidades importantes de 1,25-(OH)2D3 y por tanto no responden a las dosis fisiológicas de la vitamina D en términos de aumento de la absorción de Ca o de la concentración de Ca sérico.

La vitamina D se almacena principalmente en el hígado, pero también en el riñón y los pulmones y quizá en otros tejidos.

Las transferencias placentarias y la mamaria son limitadas en comparación con la vitamina A, pero en el recién nacido y la leche de la mayor parte de las especies se hallan presentes cantidades suficientes de vitamina D para prevenir el raquitismo prematuro.

Signos de deficiencia

El efecto principal de una deficiencia de vitamina D es el desarrollo normal del esqueleto. La calcificación normal no puede llevarse a cabo en ausencia de cantidades adecuadas de Ca y P. Por tanto, la deficiencia de vitamina D, que resulta en la utilización deteriorada de Ca, o bien una deficiencia de Ca o de P, producirá anormalidades semejantes en el esqueleto.

El término que se aplica a la deficiencia de vitamina D en los animales jóvenes en crecimiento es raquitismo; la condición comparable en los adultos es la osteoporosis. En cada uno de estos estados patológicos hay una inadecuada calcificación de la matriz orgánica, lo que resulta en cojera, patas arqueadas y torcidas, fracturas espontaneas de huesos largos y costillas y aparición de neudosidades en las costillas.

Las crías de vacas y los cerdos crecen de manera normal con un nivel de vitamina D de la dieta que en los pollos produce rápidamente raquitismo. La proteína de soya alta en fitatos tiene que ver con un mayor requerimiento de vitamina Den comparación con la proteína de la leche.

112

Las concentraciones de Ca sérico tienden a reducirse en la deficiencia de vitamina D, aunque los mecanismos hormonales son muy eficientes para mantener un intervalo relativamente constante.

Durante el crecimiento, la lactancia y la gestación las concentraciones plasmáticas de calcitonina y 1, 25-(OH)2D3 son altas.

Los niveles séricos de fosfatasa alcalina aumenta el raquitismo por deficiencia de vitamina D. esta enzima se halla presente en el hueso y está relacionada con la reabsorción ósea. Al parecer hay un mecanismo de traslocación preferencial por una proteína de unión de la vitamina D3 que se forma en la piel de los animales mediante fotosíntesis, por medio del cual se lleva a cabo la síntesis, el almacenamiento y liberación lenta y constante de vitamina D3 de la piel a la circulación. Así mismo la piel funciona como sitio de síntesis, como depósito para el almacenamiento del precursor de la vitamina D3 y es el órgano donde tiene lugar la lenta conversión dérmica del precursor de la D3 en vitamina D3.

La deficiencia de la vitamina D se previene por la exposición solo por algunos minutos a la luz solar directa aunque la pigmentación de la piel aumenta la cantidad de luz solar que se requiere para prevenir el raquitismo, los animales de piel blanca requieren menos luz solar que los de piel oscura.

Toxicidad

La vitamina D en exceso causa depósito anormal de Ca en los tejidos blandos. Este Ca se reabsorbe del hueso lo que resulta en huesos quebradizos sujetos a deformación y fracturas. Los depósitos de Ca son frecuentes en riñones, aorta y pulmones. El exceso de vitamina D lleva a la muerte, por lo general a causa de envenenamiento urémico que resulta de la calcificación de los túbulos renales. La vitamina D en exceso durante la gestación no causa a normalidades graves en el feto, pero no es inocua, porque se han observado cierre y acortamiento prematuros de los huesos del cráneo y dientes anormales en conejos recién nacidos a cuyas madres se les administro vitamina D en exceso.

Los síntomas en todos los casos incluyen pérdida de peso, rigidez de las extremidades anteriores, arqueo de la región dorsal, enflaquecimiento, hipercalcemia e hiperfostatemia y muerte.

VITAMINA E.

Descubierta a principios de los años 20 en aceites vegetales como el aceite de germen de trigo.La vitamina E se denomina también Tocoferol o vitamina Antiestéril, debido a su actividad (alcohol que sostiene el parto). Está presente en pequeñas cantidades en todas las células.

113

 Función

Su función principal es participar como antioxidante, es algo así como un escudo protector de las membranas de las células que hace que no envejezcan o se deterioren por los radicales libres que contienen oxígeno retardando el catabolismo celular. La participación de la vitamina E como antioxidante es de suma importancia en la prevención de enfermedades. Es la primera línea de defensa que capta radicales libres y evita la oxidación de las otras vitaminas liposolubles A, D, hidrosolubles C y ácidos grasos poliinsaturados. Es el mejor antioxidante biológico que se conoce.

 Con respecto a su presencia en la carne es beneficiosa por impedir la oxidación de los ácidos grasos, también reduce el sabor a oxido de la leche por el mismo motivo. Los alimentos ricos en ácidos grasos insaturados hace que aumenten las necesidades en vitamina E. Función principal como antioxidante. La actividad vitamínica (antioxidante) desciende del primero al último de acuerdo a la siguiente relación 100-40-20-1.

La deficiencia de la vitamina E puede ser por dos causas, por no consumir alimento alguno que la contenga o por mala absorción de las grasas; la vitamina E por ser una vitamina liposoluble, es decir que se diluye en grasas para su absorción en el intestino en las micelas.

  Absorción: Mecanismo semejante al de cualquier otra sustancia grasa atraviesa la barrera intestinal en las micelas junto a otros componentes lipídicos de la ración.

 Transporte: En la fracción de la -lipoproteína del plasma.Depósito: Se acumula en el hígado al igual que las otras vitaminas liposolubles A y D, pero a diferencia de éstas también lo hace en el músculo y tejido adiposo.El papel antioxidante que juega en el organismo tiene como base la siguiente interconversión en los distintos compuestos con actividad vitamínica con la apertura del segundo anillo de la molécula

Fuentes.

 -El -tocoferol prácticamente es el único compuesto presente en plantas y animales. En vegetales está presente sobre todo en los de hoja verde y en aceites vegetales (oliva virgen, algodón,..). También, en semillas (especialmente de cereales, como el trigo).

 En alimentos de origen animal, escasea, aunque está presente en algunos como la yema de huevo y la mantequilla.

114

Deficiencias

La deficiencia de la vitamina E puede ser por dos causas, por no consumir alimento alguno que la contenga o por mala absorción de las grasas; la vitamina E por ser una vitamina liposoluble, es decir que se diluye en grasas para su absorción en el intestino en las micelas.

 Enfermedades por deficiencia de vitamina E.

 

Encefalomalacia, “locura del pollo”. Se debe a la falta de vitamina E que no evita la oxidación de los ácidos grasos poliinsaturados de la ración, como consecuencia se producen hemorragias y edemas en el cerebelo.

Diatesis exudativa. Se debe a raciones deficientes en vitamina E y selenio. La enfermedad se puede prevenir con la administración de Selenio al actuar la vitamina E como agente que favorece el ahorro de selenio en el organismo.

Distrofia muscular nutricional o músculo blanco. Raciones con escasez de vitamina E, selenio y aminoácidos azufrados y alto contenido de ácidos grasos poliinsaturados provocan la degeneración de músculos de la pechuga y muslos.

Pigmentación ceroide, correspondiente a la coloración pardo amarillenta del tejido adiposo del hígado debida a la oxidación in vivo de los lípidos.

Hemolisis eritrocitaria, los radicales libres atacan la integridad de las membranas y los eritrocitos por tanto son también sensibles a la hemólisis.

En algunos animales produce esterilidad; y algunos trastornos relacionados con la reproducción, muerte y reabsorción de fetos en las hembras y degeneración testicular en machos.

 El exceso de vitamina E no parece producir efectos tóxicos nocivos.

VITAMINA K

Estructura

En 1929 se hablo sobre un síndrome hemorrágico en pollos alimentados con una dieta baja en esteroles, y se demostró que era a falta de una vitamina liposoluble “vitamina K”.

Las vitamina K es un grupo de compuestos, cuenta con dos tipos de estructuras: filoquinona (vitamina K1) y menaquinona (vitamina K2), estas dos son las fuentes naturales más importantes de la vitamina K; y se encuentran principalmente en:

Filoquinona (vitamina K1): hortalizas verdes (chicharos, espinacas, brócoli)

115

Menaquinona (vitamina K2): flora bacteria del C. G. de animales y humanos.

Hay una tercera fuente de vitamina K, pero esta es sintética, la menadiona (vitamina K3), se utiliza a nivel comercial.

Funciones

La vitamina K es necesaria, para la coagulación de la sangre. Participa de manera específica en la síntesis de protrombina (es una proteína del plasma sanguineo) en el hígado. No es un componente como tal, pero actúa en los sistemas enzimáticos que actúan en la síntesis de protrombina y en la síntesis de otros factores que intervienen con la coagulación de la sangre. Influye en la formación del RNA mensajero para la síntesis de protrombina.

La vitamina K interviene en cuatro pasos de la formación del coagulo: un componente de tromboplastina plasmática (factor IX), un componente de tromboplastina tisular (factor VII), el factor Stuart (factor X) y la protrombina (factor II).

El mecanismo de coagulación se detiene por el oxalato y el citrato, estos hacen que se precipite el Ca ²+, y la heparina bloquea la formación de factor Stuart.

Signos de Deficiencia

La deficiencia de vitamina K, provoca:

Retardo en la coagulación sanguínea: el tiempo de coagulación normal de pocos segundos puede alargarse hasta varios minutos.

Hemorragias generalizadas: aparecen hemorragias subcutáneas, que le dan a la piel un color azulado, con ronchas y moteado.

En casos graves la muerte.

La suministración de vitamina K no es de mucho interés, ya que cuando hay condiciones normales de la microflora en el conducto intestinal producen una cantidad adecuada de vitamina K para satisfacer las necesidades. La vitamina también se puede obtener por absorción en el C.G. después de la síntesis o por coprofagia, esto es común en ratas.

Metabolismo

Absorción y Utilización: la vitamina K dietética y sintética se absorben con mayor eficiencia en presencia de sales biliares y grasa dietética. La eficiencia de la absorción de la vitamina K depende de la forma en que está compuesta la vitamina, así como el isómero especifico de que se trate.

116

Los compuestos de la vitamina K son muy inestables en condiciones alcalinas. El menadiona-bisulfato dimetilpirimidinol es más estable y tiene una mayor actividad biológica que la menadiona.

Antagonistas

Dicumarol: es un antagonisma natural, frecuentemente se encuentra en el heno del trébol de olor o meliloto que ha sufrido daños por las condiciones atmosféricas. Provoca hemorragias internas abundantes.

Warfarina: es un inhibidor por competencia de la menaquinona (K2); este inhibidor es utilizado como ingrediente en veneno para ratas.

Sulfas: esta se administra en pollos para controlar la coccidiosis. Micotoxinas: están presentes en granos mohosos.

Otros sustancias antagonistas de la vitamina K, son: hidroxitolueno butilado, salicilato y dosis altas de vitaminas A y E.

Toxicidad

Los derivados de filoquinona y manaquinona no son tóxicos e incluso en dosis altas, en cambio la menadiona es toxica para la piel y los conductos respiratorios de varias especies. Cuando la manadiona se administra en dosis altas por largo tiempo, causa:

Anemia y Porfirinuria (esta asociado a la cirrosis alcohólica del hígado, anemias e intoxicaciones químicas) en animales

Dolos de pecho y Deficiencia Respiratoria en humanos.

VITAMINAS HIDROSOLUBLES

VITAMINA B1  

La Tiamina pertenece al complejo de Vitaminas B y fué descubierta en 1912. En 1926, por primera vez, fue identificada en su forma pura en un laboratorio por el químico Casimir Funk, y al ser la primera vitamina hidrosoluble del grupo B descubierta fue bautizada B1. Se la descubrió cuando se trataba de encontrar la cura a una enfermedad, llamada ‘beriberi’, descubierta por el holandés Christiaan Eijkman a fines del siglo XIX durante sus años de investigación en la isla de Java.

Funciones: La tiamina interviene en varios procesos de nuestro metabolismo:

117

en la transformación de los alimentos en energía, puesto que las enzimas que intervienen en este proceso metabólico necesitan de Vitamina B.

la absorción de glucosa por parte del sistema nervioso: es un proceso donde interviene la tiamina, y como consecuencia de su deficiencia, se pueden presentar síntomas como la falta de coordinación y hormigueo en extremidades. Todo ello causado por la degradación de las fibras nerviosas. Cuando se nombra al sistema nervioso se incluye al cerebro, ya que esta vitamina es esencial para que el mismo pueda absorber la glucosa de manera adecuada. Si así no sucede, pueden aparecer problemas depresivos, cansancio, poca habilidad mental, etc.

el buen estado de uno de los sentidos como la vista, también depende de la tiamina, para funcionar óptimamente, y así no padecer enfermedades como glaucoma (donde se han detectado niveles muy bajos de esta vitamina).

Las principales fuentes de vitamina B1 las encontramos en:

Alimentos de origen animal

harinas de carne lácteos

Alimentos de origen vegetal: las mejores fuentes de tiamina en este reino son:

los cereales También encontramos vitamina B1 en los guisantes, las naranjas, las

patatas, coles, espárragos Siempre que los cereales hayan pasado por el proceso de refinación, deben ser suplementados con Vitamina B1, ya que en ese proceso es donde se pierde la tiamina.

VITAMINA B2

 La Vitamina B2, originalmente descubierta en 1933, pertenece al complejo de vitaminas B y de las vitaminas hidrosolubles (solubles en agua). Es conocida también como riboflavina, cuyo nombre deriva del latín flavus, cuyo significado es amarillo y color característico de la misma. Se absorbe fácilmente y las pequeñas cantidades que se depositan en el organismo lo hacen en hígado y riñón. Se elimina a través de la orina de acuerdo a la cantidad que se haya ingerido.

Funciones 

La vitamina B2 tiene varias funciones:

118

Interviene en la transformación de los alimentos en energía, la vitamina es fundamental para la producción de enzimas tiroideas que intervienen en este proceso.

Ayuda a conservar una buena salud visual. Conserva el buen estado de las células del sistema nervioso. Interviene en la regeneración de los tejidos de nuestro organismo (piel,

cabellos, uñas) Produce glóbulos rojos junto a otras vitaminas del complejo B, y en

conjunto con la niacina y piridoxina mantiene al sistema inmune en perfecto estado.

Complementa la actividad antioxidante de la vitamina E.

Alimentos con mayor aporte – Principales fuentes de Riboflavina

Fuentes naturales de origen animal: la principal fuente es la leche ysus derivados, el hígado y vísceras, las carnes como la de ternera, cerdo, cordero y los pescados.

Fuentes naturales de origen vegetal: espinacas, espárragos, aguacates (paltas), levaduras y hongos, germen de trigo y cereales integrales.

Fuentes artificiales Suplementos en forma de comprimidos: puede encontrarse aislada, solo vitamina B2 o en conjunto con otrasvitaminas del complejo B, de esta ultima forma se mejora notablemente la absorción y función, de igual forma que durante alguna ingesta diaria. Nunca deben administrarse suplementos de vitamina B2 si no existe un control médico, ya que un exceso de vitamina podría empeorar el estado de salud de la persona que carece de la vitamina.

Deficiencia de riboflamina

La ausencia de lácteos en la dieta diaria. Una dieta vegetariana (vegana o exclusiva). Mala absorción intestinal Realizar ejercicio físico intenso

En una alimentación variada y completa no se presentan carencias de vitamina B2.

En algunas situaciones su carencia puede ocasionar o se reflejar a través de los siguientes síntomas:

ulceraciones en la boca y labios agrietados dificultosa curación de las heridas piel aceitosa, grietas en la piel dermatitis ojos inflamados y rojizos lengua inflamada anemia debilidad

119

Al presentarse alguno o varios de estos síntomas, y bajo supervisión médica constante se suplementa la dieta diaria con comprimidos de Vitamina B2. Algunas circunstancias conocidas donde puede ser necesario suplementar con vitamina B2 o Riboflavina son:

Cuando existen migrañas, ya que ayuda a superar los dolores de cabeza. Ante algunos problemas de visuales. La vitamina B2 estimula laactividad

antioxidante de la vitamina E, evitando así la destrucción provocada por los radicales libres. Como la vitamina B2 forma parte de la composición de la retina, los bajos niveles o carencias de riboflavina complican la adaptación ante los cambios de intensidad lumínica (fotofobia), existe también una acción preventiva frente a las cataratas. Nunca deben administrarse suplementos si no existe un control médico, ya que un exceso de vitamina podría empeorar la situación.

ante determinados problemas de la piel, la suplementación con vitamina B2 mejora algunas afecciones (psoriasis, quemaduras, heridas, etc.)

en casos donde se sufre o padece de estrés, insomnio o ansiedad, la vitamina B2 puede ayudar a superar dichos estado.

Toxicidad Debido a que la vitamina B2 es una vitamina soluble en agua, es poco probable su exceso en el organismo, puesto que se elimina a través de la orina. Cuando esto ocurre la orina presenta un color amarillento.

VITAMINA B3

La vitamina B3, al igual que todas las que pertenecen al complejo B, eshidrosoluble (soluble en agua), y se presenta en forma de ácido nicotínico y nicotinamida directamente a través de los alimentos. La Niacina también puede producirse a partir del triptofano, aminoácido que se obtiene con la ingesta de alimentos.

Funciones: 

Interviene junto a otras vitaminas del complejo B en la obtención deenergía a partir de los glúcidos o hidratos de carbono.

Mantiene el buen estado del sistema nervioso junto a otras vitaminas del mismo complejo, la piridoxina (B6) y la riboflavina (B2).

Mejora el sistema circulatorio, permite el perfecto fluído sanguíneo, ya que relaja los vasos sanguíneos otorgándoles elasticidad a los mismos.

Mantiene la piel sana, junto con otras vitaminas del complejo B, al igual que mantiene sanas las mucosas digestivas.

Estabiliza la glucosa en sangre.

Aporte de Niacina (vitamina B3) 

120

Fuentes de origen animal: La principal fuente la constituyen las carnes, de ternera, de aves, de cordero y de cerdo. El hígado es la víscera con más contenido de niacina. Los pescados también son fuente importante de niacina, especialmente el atún, el cual posee altos niveles de esta vitamina. Por otro lado, la leche y sus derivados, junto con los huevos, son ricos en triptofano, lo cual es muy importante a tener en cuenta, puesto que a partir de este aminoácido, se sintetiza el 50% de la niacina presente en nuestro organismo.

Fuentes de origen vegetal: Encontramos concentraciones de niacina altas en los cereales integrales y sus derivados, también en los guisantes, patatas, alcachofas y cacahuetes. Las fuentes de triptofano en el reino vegetal son la avena, los dátiles y el aguacate.

Los suplementos en forma de comprimidos se presentan como ácido nicotínico, niacinamida y hexaniacitato de inositol.

Deficiencia de vitamina B3 o Niacina Los trastornos que pueden presentarse en el organismo por falta o carencia de niacina son:

Trastornos nerviosos: un déficit de esta vitamina, puede provocar nerviosismo, ansiedad, insomnio, depresión, y en el peor de los casos demencia.

Problemas en el aparato digestivo: diarrea, indigestión, picores en el recto, engrosamiento lingual y llagas bucales. Si la carencia es mínima, se manifiesta teniendo mal aliento.

En tiempos pasados, la falta de la vitamina B3, ocasionó una enfermedad llamada Pelagra. Esto ocurrió debido a que la alimentación de la población se basaba en maíz, cereal carente de triptofano. En la actualidad esta enfermedad esta erradicada en los países desarrollados, pero existe en países del continente africano y asiático.

Las situaciones donde la suplementacion con niacina resulta necesaria son:

Mala circulación: en las extremidades, manos y piernas, la niacina relaja los vasos sanguíneos, por lo tanto resulta útil para que la sangre fluya óptimamente.

Artritis: ayuda a desinflamar las articulaciones de las personas que padecen de artritis reumatoidea.

Colesterol alto: esta vitamina disminuye los niveles de colesterol en sangre.

Diabetes I (insulino-dependiente): la administración de niacina en los comienzos de esta enfermedad, frena el avance de la misma.

Zumbido en los oídos o tinnitus: puede ser de gran ayuda la suplementacion con niacina, para así disminuir los pitidos o ruidos que sufren las personas con este problema.

Síndrome de malabsorción Hemodiálisis y diálisis peritoneal

121

Toxicidad

Los suplementos de niacina siempre deben administrarse bajo prescripción y control médico, ya que su exceso puede provocar severos daños estomacales y hepáticos, como así también enrojecimientos en la piel (ocasionados por la acción de componentes hormonales llamados prostaglandinas que producen dilatación de los vasos sanguíneos).

Los signos de intoxicación son:

aumento de los niveles de glucemia. enfermedades hepáticas(ictericia:color amarillento de piel y mucosas) picores generales desarrollo de ulceras

La hipertensión arterial, la gota y la diabetes pueden agravarse como consecuencia del uso de suplementos de niacina.

Se han establecido niveles de ingesta máximas tolerables (tolerable upper intake levels: UL) para prevenir el riego de toxicidad con vitamina B3. Los efectos adversos se incrementan a ingestas mayores al nivel máximo tolerable. Ingesta máxima tolerable de vitamina B3 o Niacina para infantes, niños, y adultos.

El ácido pantoténico

es un nutriente hidrosoluble considerado perteneciente al complejo de las vitaminas del grupo B que fue descubierta en 1933 por el Dr. Roger J. Williams a partir del crecimiento de levaduras. Pero fue recién en 1938 que el Dr. Williams pudo aislar la vitamina B5 de células del hígado.

. Tiene la ventaja que las bacterias intestinales también la sintetizan, por lo tanto su carencia o deficiencia es casi inexistente. El ácido pantoténico es vital para la síntesis y el mantenimiento de la coenzima A (CoA), componente esencial de numerosos procesos enzimáticos. Trabaja en conjunto con la biotina en varios procesos metabólicos del organismo.

Funciones:

Forma parte de la Coenzima A. Interviene en la síntesis de hormonas antiestrés (adrenalina) en las

glándulas suprarrenales, a partir del colesterol. Junto con otrasvitaminas del complejo B es utilizada para mejorar y aliviar trastornos ocasionados por el estrés.

Interviene en el metabolismo de proteínas, hidratos de carbono ygrasas. Es necesaria para que nuestro organismo forme los anticuerpos

manteniendo al sistema inmune en óptimo estado. Es necesaria para la síntesis de hierro.

122

Interviene en la formación de insulina. Es importante en la obtención de energía de nuestro metabolismo. Ayuda a aliviar los síntomas de la artritis. Reduce la acidez estomacal junto a la biotina y la tiamina, por lo tanto

alivia la gastritis, las úlceras estomacales y demás patologías gástricas. Ayuda a disminuir los niveles de colesterol en sangre. Mejora algunas afecciones de la piel. Ayuda a disminuir los síntomas de la migraña.

Aporte de ácido pantoténico - Principales fuentes

Fuentes de origen animal: todos los alimentos del reino animal contienen esta vitamina. De todas maneras siempre están aquellos que la contienen en mayor proporción, como ser el hígado y las vísceras en general, las carnes blancas como las de ave y también los huevos.

Fuentes de origen vegetal: levaduras, brócoli, patata, tomates, hongos, los cereales integrales y legumbres.

Suplementos: a través de comprimidos o cápsulas en la forma de pantetina y pantotenato de calcio.

Deficiencia o carencia de ácido pantoténico Con una alimentación variada y balanceada que incorpore todos los grupos de alimentos no existe carencia o deficiencia de ácido pantoténico. Se observa en casos de malnutrición severa. Históricamente, la carencia del ácido pantoténico fue protagonista del llamado síndrome de pie quemante que afectó a los prisioneros de la segunda guerra mundial en Asia. La carencia de ácido pantoténico se ha observado solamente a nivel experimental en personas que recibieron un antagonista junto una dieta sin esta vitamina. Los síntomas observados fueron: dolor de cabeza, fatiga, insomnio, alteraciones intestinales como náuseas y vómitos, síntomas neurológicos como parestesias (adormecimiento, hormigueo, pérdida de la sensibilidad) en manos y pies, hipoglucemia y una sensibilidad aumentada a la insulina.

La vitamina B5 puede prevenir o usarse para el tratamiento de las siguientes situaciones:

síndrome de pie quemante insuficiencia adrenal, cataratas, fatiga crónica y migrañas, hiperlilipidemia (altos niveles de lípidos en sangre), artritis reumatoidea, acidez estomacal, situaciones de estrés

Toxicidad 

123

El ácido pantoténico no es considerado tóxico para los humanos o animales. Por lo tanto no se han establecido la ingesta máxima tolerable para esta vitamina. El único efecto adverso que se observó fue diarrea como resultante del consumo de altas dosis de suplementos de pantotenato de calcio. El hecho de que no se conozcan efectos adversos no implica que estos no existan ante su exceso por altas dosis.

Vitamina b6

Definición extendida Vitamina hidrosoluble (soluble en agua), que pertenece al complejo de vitaminas B. Se presenta en tres formas: piridoxal, piridoxamina y piridoxina. Esta última, la piridoxina, en su forma activa como piridoxal fosfato, es una coenzima que interviene en múltiples procesos químicos de nuestro cuerpo, la mayoría de los mismos están dirigidos a la síntesis de neurotransmisores.

Funciones:

Interviene en la transformación de hidratos de carbono y grasas enenergía para el organismo.

Interviene en el proceso metabólico de las proteínas Mejora la circulación general porque disminuye los niveles de

homocisteina (aminoácido no esencial que interviene en patologías cardiovasculares)

Ayuda en el proceso de producción de ácido clorhídrico en el estómago Mantiene el sistema nervioso en buen estado Mantiene el sistema inmune en perfecto funcionamiento Interviene en la formación de hemoglobina en sangre Es fundamental su presencia para la formación de Niacina o vitamina B3 Ayuda a absorber la vitamina B12 o cobalamina.

Aporte de Vitamina B6 o Piridoxina

Fuentes de origen animal: La principal fuente son las carnes, de ternera, de cerdo, aves, cordero. Los mariscos y el hígado de pescado también son alimentos muy ricos en piridoxina, al igual que la yema de huevo y los lácteos.

Fuentes de origen vegetal: las cantidades elevadas de piridoxina las encontramos en los cereales integrales y sus derivados (puesto que siempre llevan vitamina añadida) como así también en las nueces. En general en los vegetales la presencia de vitamina B6 es baja.

Suplementos en forma de comprimidos: se presentan como hidrocloridrato de piridoxina y también como piridoxal-5-fosfato, esta última es la forma química activa, y que mejor se absorbe en nuestro organismo.

Deficiencia de vitamina B6 

124

Trastornos en la piel: la carencia de esta vitamina, provoca caída del cabello, erupción en la piel, ulceras en boca y lengua, dermatitis seborreica, etc.

Trastornos nerviosos: irritabilidad, confusión, nerviosismo, ansiedad, depresión, insomnio.

Debilitamiento y pérdida de peso: la falta de vitamina B6 provoca disminución de masa muscular, anemia y agotamiento.

La falta de piridoxina en el bebe durante la lactancia, puede generar la aparición de convulsiones, espasmos musculares y llanto continuo.

Con una alimentación sana y balanceada, las necesidades diarias de vitamina B6 están cubiertas. Hay situaciones donde la administración de suplementos, siempre bajo estricto control medico, puede ser necesaria. Algunas de estas situaciones pueden ser:

Ciertas dolencias cardíacas ya que es cardiosaludable. Esta vitamina ayuda a mejorar el buen funcionamiento cardiaco, junto con el ácido fólico y la vitamina B12 disminuyen los niveles de homocisteina. La homocisteina es la responsable de que los vasos sanguíneos se endurezcan y pierdan elasticidad, y también es la causante de los trombos arteriales, entonces con niveles bajos de la misma se previenen la angina de pecho y la ateroesclerosis.

Síndrome premenstrual: la vitamina B6 o piridoxina reduce los niveles de estrógeno, esto resulta útil para aliviar así los síntomas previos a la menstruación como la hinchazón y el dolor mamario, dolor de cabeza, irritabilidad, cambios de humor, ansiedad, etc.

Depresion: en ciertos casos la suplementacion con piridoxina aumenta los niveles de serotonina, mejorando así los síntomas que padecen las personas con depresión.

Problemas renales: la vitamina B6 evita la formación de piedras o cálculos de oxalato de calcio en el riñón.

Síndrome de túnel carpiano: la suplementacion con piridoxina disminuye el dolor provocado por la inflamación de los nervios de la muñeca.

Diabetes: la piridoxina regula y estabiliza los niveles de glucemia y también previene los daños del sistema nervioso ocasionados por la misma diabetes (neuropatía diabética) Esta vitamina estabiliza los niveles de azúcar en sangre durante el embarazo.

Asma: la administración de B6 ayuda a que la persona asmática respire mejor y se alivien así los ataques de asma.

En el tratamiento con anticonceptivos orales: la píldora anticonceptiva inhibe la absorción de piridoxina, por lo tanto la suplementacion cubre su déficit.

Toxicidad 

Existe una intoxicación cuando se administran dosis superiores a 2.000 mg/dia, esa toxicidad ocasiona hormigueo y entumecimiento de las extremidades,

125

trastornos de locomoción, cansancio, somnolencia, pero en cuanto se suspenda la dosis todos estos síntomas desaparecen.

Biotina

Originalmente conocida como vitamina B8, este compuesto juega un importante papel en el metabolismo de hidratos de carbono, proteínas ygrasas. Cataliza la fijación de dióxido de carbono (en la síntesis de losácidos grasos).

Se puede incorporar al organismo a través del consumo de hígado, riñón, yema de huevo, levaduras y maníes.

Los problemas que pueden aparecer por la carencia de biotina pueden mostrarse como dermatitis, enteritis, caida de pelo, alteraciones nerviosas entre otras.

Definición extendida Descubierta en 1935, la biotina es una coenzima del complejo B que a su vez es parte de las vitaminas hidrosolubles. Trabaja en conjunto con el ácido pantoténico en innumerables procesos metabólicos del organismo. Su deficiencia o carencia es muy rara, puesto que la biotina esta presente en muchos alimentos de una dieta variada y balanceada, y porque además las bacterias de nuestra flora intestinal también la sintetizan. Sin biotina en el organismo ciertas enzimas no pueden activarse y funcionar adecuadamente lo cual provocaría un gran número de trastornos metabólicos.

Funciones:

Interviene en la formación de hemoglobina. Interviene en procesos celulares a nivel genético. Interviene en el proceso de obtención de energía a partir de la glucosa. Es necesaria su presencia para la correcta metabolizacion de hidratos de

carbono, proteínas y lípidos. Funciona en conjunto con el ácido fólico y el ácido pantoténico. Mantiene las uñas, piel y cabellos sanos (evita su caída). Ayuda a prevenir la neuropatía diabética y estabiliza los niveles de azúcar

en sangre (glucemia).

Aporte de Biotina - Principales fuentes

Fuentes de origen animal: la principal fuente son las carnes, la yema de huevo, y las vísceras en general, especialmente el hígado. También encontramos biotina en la leche.

Fuentes de origen vegetal: los más ricos son la levadura de cerveza, los cereales integrales y sus derivados, las setas, la cebada, también las nueces, la soja, los guisantes y garbanzos.

Suplementos de biotina: en la forma de d-biotina, como comprimidos o cápsulas.

126

En la siguiente tabla se menciona la cantidad de microgramos (μg) de biotina presentes en 100 gramos de porción de alimentos. 

Deficiencia de biotina 

Como mencionamos anteriormente la carencia de biotina es muy poco probable siempre que nuestra alimentación sea variada, sana y equilibrada.

Los síntomas ante la deficiencia de biotina son:

Pérdida de apetito o inapetencia Llagas y ulceraciones en la lengua Piel seca, erupciones en la piel, dermatitis seborreica Alopecia, caída del cabello, pelo quebradizo Alteraciones del sistema nervioso: insomnio, ansiedad, depresión Vómitos y náuseas

Existen situaciones o circunstancias que pueden generar una deficiencia como ser:

Errores innatos en el metabolismo que causan una deficiencia funcional de la biotina. En estos casos y siempre bajo estricta supervisión medica, las altas dosis de biotina activan a las enzimas dependientes de la misma.

Dietas muy estrictas y bajas en calorías. Uso prolongado de medicación como antibióticos y antiepilépticos. Síndrome de intestino corto, dado que en esta patología existe una

deficiente absorción intestinal. Ingestión excesiva de claras de huevo crudas. La clara de huevo contiene

una glicoproteina llamada avidina, la cual bloquea la absorción de la biotina. Este problema se soluciona al cocinar la clara.

Altas dosis de ácido pantoténico generan una absorción ineficiente en el intestino.

Toxicidad Su toxicidad no existe, puesto que al ser hidrosoluble sus excesos son eliminados a través de la orina. De todos modos debe tenerse precaución en consumir ingestas mayores a las recomendadas mencionadas anteriormente.

Acido fólico

Anteriormente conocido como vitamina B9, este compuesto es importante para la correcta formación de las células sanguíneas, es componente de algunas enzimas necesarias para la formación de glóbulos rojos y su presencia mantiene sana la piel y previene la anemia. Su presencia está muy relacionada con la de la vitamina B12

127

El ácido fólico se puede obtener de carnes (res, cerdo, cabra, etc.) y del hígado, como así también de verduras verdes oscuras (espinacas, esparragos, radiccio, etc.), cereales integrales (trigo, arroz, maiz, etc.) y también de papas.

Su carencia provoca anemias, trastornos digestivos e intestinales, enrojecimiento de la lengua y mayor vulnerabilidad a lastimaduras. Este ácido es administrado a pacientes afectados de anemia macrocítica, leucemia, estomatitis y cancer.

Los excesos no parecen demostrar efectos adversos, y ante su aparición dada su hidrosolubilidad, su excedente es eliminado por vía urinaria.

Definición extendida: Descubierta en los años 40, el ácido fólico es considerado como una vitamina hidrosoluble que pertenece al complejo B. También se lo conoce como folacina o folatos cuya etimología proviene del latín 'folium' que significa hoja.

Esta vitamina es fundamental para llevar a cabo todas las funciones de nuestro organismo. Su gran importancia radica en que el ácido fólico es esencial a nivel celular para sintetizar ADN (ácido desoxirribonucleico), que trasmite los caracteres genéticos, y para sintetizar también ARN (ácido ribonucleico), necesario para formar las proteínas y tejido del cuerpo y otros procesos celulares. Por lo tanto la presencia de ácido fólico en nuestro organismo es indispensable para la correcta división y duplicación celular.

Los folatos funcionan en conjunto con la vitamina B12 y lavitamina C en la utilización de las proteínas. Es importante señalar que el ácido fólico es básico para la formación del grupo hemo (parte de la hemoglobina que contiene el hierro), por eso esta relacionado con la formación de glóbulos rojos.

El ácido fólico también brinda beneficios al aparato cardiovascular, al sistema nervioso, y a la formación neurológica fetal entre otros. Dada su gran importancia para el ser humano, muchos de los alimentos que hoy consumimos llevan ácido fólico adicionado.

Este ácido se forma en el intestino a partir de nuestra flora intestinal. Se absorbe principalmente en el intestino delgado (yeyuno), luego se distribuye en los tejidos a través de la circulación sanguínea y se almacena en el hígado. Se excreta por orina y heces.

Funciones del ácido fólico (vitamina B9)

Actúa como coenzima en el proceso de transferencia de grupos monocarbonados,

128

Interviene en la síntesis de purinas y pirimidinas, por ello participa en el metabolismo del ADN, ARN y proteínas,

Es necesario para la formación del células sanguíneas, mas concretamente de glóbulos rojos,

Reduce el riesgo de aparición de defectos del tubo neural del feto como lo son la espina bífida y la anencefalia,

Disminuye la ocurrencia de enfermedades cardiovasculares, Previene algunos tipos de cáncer, Ayuda a aumentar el apetito, Estimula la formación de ácidos digestivos.

Fuentes de ácido fólico

Fuentes de origen animal: se encuentra presente en niveles muy bajos en el reino animal. Lo encontramos en el hígado de ternera y pollo, en la leche y sus derivados.

Fuentes de origen vegetal: el reino vegetal es rico en esta vitamina. Las mayores concentraciones las encontramos en: legumbres (lentejas, habas soja), cereales integrales y sus derivados, vegetales de hoja verde (espinacas, coles, lechugas, espárragos), el germen de trigo, y las frutas (melón, bananas, plátanos, naranjas y aguacate o palta entre otros.)

Con la manipulación de los alimentos, se puede llegar a perder o destruir más de la mitad del contenido natural de ácido fólico. Se destruye con las cocciones prolongadas en abundante agua, con el recalentamiento de las comidas y también con el almacenamiento de los alimentos a temperatura ambiente. Entonces siempre convendrá comer crudos todos aquellos alimentos que así lo permitan, cocción breve (al vapor) y guardarlos en la nevera.

En la siguiente tabla se menciona la cantidad de microgramos (mcg) de vitamina B9 o ácido fólico presente en una porción de alimentos

Deficiencia de ácido fólico

La deficiencia de ácido fólico se puede manifestar a través de los siguientes síntomas:

anemia megaloblástica (los glóbulos rojos inmaduros tienen un tamaño mas grande que lo normal),

bajo peso, falta de apetito, debilidad, palidez, fatiga, náuseas, diarreas mal humor, depresión, inflamación y llagas linguales, úlceras bucales, taquicardias,

129

retraso del crecimiento, cabello cano (canas).

La mejor manera de satisfacer las necesidades diarias de esta vitamina es a través de una dieta balanceada y equilibrada que incluya a todos los grupos de alimentos, pero sin embrago existen situaciones donde pueden llegar a necesitarse suplementos de ácido fólico, como ser:

Toxicidad

Consecuencias de la ingesta excesiva de ácido fólico El riesgo de toxicidad con la ingesta de ácido fólico proveniente de alimentos así como de suplementos es bajo. Al ser una vitamina hidrosoluble, toda ingesta en exceso se elimina a través de la orina. Igualmente existe evidencia que ciertos pacientes que toman medicamentos anticonvulsionantes pueden experimentan convulsiones ante altos niveles de ácido fólico.

CARNITINA

Antiguamente también reconocida como vitamina B11, este aminoácido participa en el circuito vascular reduciendo niveles de triglicéridos y colesterol en sangre. Interviene en el transporte de ácidos grasos hacia el interior de las células y aumenta la velocidad del proceso de generación de energía efectuado en el hígado a partir de grasas. Por tanto, y entre otras funciones la carnitina, disminuye el riesgo de depósitos grasos en el hígado, como por ejemplo los relacionados con el abuso en el consumo dl alcohol.

Otras fuentes son la levadurua de cerveza, los cacahuates y el germen de trigo.

Su carencia se refleja en el cuerpo con cansancio, debilidad muscular, sensación de mareos y confusión, como así también en anginas.

Suele ser recomendada a personas con padencias cardíacas y con riesgos cardiovasculares debido a que como suplemento dietético, la carnitina, favorece la contracción de las células musculares cardíacas.

VITAMINA C

El termino vitamina C debe utilizarse como la descripción genérica de todos los componentes que presentan cualitativamente la actividad biológica del acido ascórbico.

Al compuesto 2,4-dihidro-L-treohexano-1,4-lactona, anteriormente conocido como vitamina C, acido cevitamico o acido hexuronico, debe designársele acido L-ascorbico o acido ascórbico.

Funciones.

130

El acido L-ascorbico se forma a partir de la D-glucosa por medio de las siguientes reacciones:D-glucosa acido D-glucuronic acido gulonico L-gulono-gammalactona acido ascórbico.

El acido ascórbico está relacionado de manera directa en varias enzimas que catalizan reacciones de oxidación y reducción. El acido ascórbico, que se oxida fácilmente y se reduce de manera reversible, funciona como agente reductor. Es necesario para mantener la oxidación normal de la tirosina y el metabolismo normal del colágeno.

Signos de deficiencia.

Agotamiento de las concentraciones tisulares de la vitamina.

En huesos, dientes, cartílago, tejidos conectivos y músculos ocurren defectos estructurales específicos.

VITAMINA B12

Definición breve Conocida también como cobalamina, esta es esencial para la síntesis de la hemoglobina y la elaboración de células, como así también para el buen estado del sistema nervioso.

La cobalamina es un producto propio del metabolismo del organismo y no es consumible desde vegetales dado que no esta presente en ninguno de ellos. Si puede encontrarse en fuentes animales, dado que ya ha sido sintetizada.

La carencia de esta vitamina se ve reflejada directamente en anemias con debilitamiento general. La anemia perniciosa es una enfermedad que puede considerarse genética y suele aparecer en individuos de ascendencia sajona.

Un grupo que se encuentra en riesgo permanente de carencia de Vitamina B12 son los vegetarianos totales o veganos.

Causas de carencia de cobalamina pueden ser la enfermedad de crohn, el cancer gástrico, la gastrectomía total, intestinos cortos y como se ha dicho la alimentación vegana.

Las necesidades diarias de vitamina B12 en niños es de 1.2 µg y de 2.5 µg (microgramos) en adultos. A los vegetarianos se les recomienda consumir alimentos reforzados con esta vitamina.

Definición extendida Esta vitamina perteneciente al complejo B fue descubierta en 1948. También se la conoce como cobalamina debido a que en su estructura química encontramos

131

cobalto. Se la encuentra en diferentes formas siendo las mas activas la hidroxicobalamina y la cianocobalamina. Es esencial para que nuestro organismo funcione bien, ya que sin esta vitamina el cuerpo no puede sintetizar glóbulos rojos. El sistema nervioso, el corazón y el cerebro no desarrollan bien sus funciones, si la cobalamina no se encuentra en los niveles adecuados.

La vitamina B12 se almacena en el hígado (80%); el metabolismo la va utilizando a medida que el organismo lo necesita, las cantidades que se almacenan pueden satisfacer nuestras necesidades por un periodo de 3 a 5 años.

La cobalamina es obtenida a través de las proteínas de los alimentos de origen animal, durante el proceso digestivo, para ello es necesaria la participación de las enzimas del jugo gástrico y de un componente llamado factor intrínseco. Cuando existe una gastritis atrófica o déficit de factor intrínseco, puede aparecer una carencia de esta vitamina.

Funciones: 

Interviene en la síntesis de ADN, ARN y proteínas Interviene en la formación de glóbulos rojos. Mantiene la vaina de mielina de las células nerviosas Participa en la síntesis de neurotransmisores Es necesaria en la transformación de los ácidos grasos en energía Ayuda a mantener la reserva energética de los músculos Interviene en el buen funcionamiento del sistema inmune Necesaria para el metabolismo del ácido fólico.

APORTE DE VITAMINA B12 O COBALAMINA  

Fuentes de origen vegetal: en el reino vegetal, la presencia de vitamina B12 es casi nula, por lo tanto los vegetarianos estrictospresentan carencia o déficit de esta vitamina, y como consecuencia de ellos necesitan suplementar su dieta con suplementos vitamínicos. En la actualidad existen productos vegetales enriquecidos, como los cereales enriquecidos.

Suplementos en forma de comprimidos: , serán diagnosticados cuando la dieta no cubre las necesidades.

Deficiencia de vitamina B12 Su carencia provoca:

anemia perniciosa, mala producción de glóbulos rojos síntesis defectuosa de la mielina neuronal: degeneración nerviosa

132

entumecimiento y hormigueo de extremidades problemas menstruales ulceras linguales excesiva coloración o pigmentación de manos, solo en personas de color.

Las necesidades de vitamina B12 están perfectamente cubiertas con una alimentación variada y balanceada, pero existen situaciones donde bajo supervisión profesional pueden administrarse suplementos. Estas circunstancias son:

personas mayores de 50 años: a partir de cierta edad, se puede presentar una disminución de los ácidos gástricos y del factor intrínseco, como se ha mencionado anteriormente, por lo tanto la absorción de B12 se ve afectada.

uso de medicación contra la acidez, gota, epilepsia. abuso en el uso de laxantes los vegetarianos estrictos: quienes no ingieren ningún alimento de origen

animal falta de hierro, folatos y vitamina B6 tabaquismo: responsable de la mala absorción de cobalamina enfermedad de crohn o colitis ulcerosa, por las excesivas diarreas, como

así también las personas que hayan sido sometidas a alguna cirugía estomacal

embarazo y lactancia, periodos de la vida donde se requiere suplementar con vitamina B12

Toxicidad 

No se han establecido reportes sobre los efectos adversos de la ingesta excesiva de vitamina B12 o cobalamina debido a su bajo riesgo de toxicidad.De todos modos debe tenerse precaución en consumir ingesta mayores a las recomendadas y mencionadas anteriormente

133

Metabolismo energéticoLa cuestión de la energía y su metabolismo se conoce como bioenergética. En la nutrición animal es muy importante, pues la energía es el renglón más

134

importante de la dieta de un animal. Todos los estándares de la alimentación animal se basan en las necesidades de energía.

Modernos procedimientos de laboratorio permiten descomponer forrajes y tejidos animales en sus componentes. Es posible aislar proteínas, lípidos, minerales y vitaminas, los cuales a su vez pueden ser pesados, observados, olidos o probados

La energía se deriva de la mayoría de los compuestos orgánicos ingeridos por el animal.

El animal obtiene energía mediante la oxidación parcial o completa de las moléculas ingeridas y absorbidas a partir de la dieta, o del metabolismo de la energía almacenada en forma de grasas, proteínas y carbohidratos.

La transferencia de energía de una reacción a otra ocurre principalmente por medio de enlaces ricos en energía que se encuentran en tales compuestos en forma de ATP y otros compuestos relacionados

Todas las funciones animales y los procesos bioquímicos requieren de una fuente de energía, tales como caminar, masticar, digestión, el mantenimiento de la temperatura corporal, síntesis hepática de la glucosa, la absorción en el CG, almacenamiento de glucógeno o grasa y la síntesis de proteínas

En el metabolismo normal del cuerpo hay un enorme cambio dinámico o movimiento de energía de una forma a otra

Energía química- en calor. Oxidación de grasas, glucosa o aminoácidos

Energía química-energía mecánica. Actividad muscular

Energía química- energía eléctrica. Oxidación de glucosa en actividad eléctrica del tejido nervioso

Terminología energética

Para el campo de la nutrición, la energía química se mide de manera característica en términos del calor que se produce en la oxidación y se expresa como calorías.

Una caloría se define como la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de 1 gr de agua de 16.5 a 17.5 ° C

La caloría se define con respecto al joule como 1 cal=1.184 joules

Para un uso práctico, la caloría resulta tan pequeña que comúnmente se utiliza la kilocaloría (Kcal) que equivale a 1000 cal y la megacaloria (Mkal) equivalente a 1000 kcal o 106 cal

135

Definición de términos

La primera medición en una evaluación de tipo nutricional del intercambio de energía se define como energía bruta (E) que es la cantidad de resolución de calor proveniente de la oxidación completa del alimento, el forraje, el tejido corporal, la leche u otras sustancias.

La energía bruta equivale al “calor de la combustión”

La entrada total de la energía alimentaria es EI, donde E es la energía bruta por unidad de peso del alimento e I es la cantidad de alimento ingerido o consumido

La energía contenida en el excremento es EF, donde E es el contenido de energía bruta por unidad de peso del excremento y F es la cantidad de peso evacuado.

La energía bruta se mide en un calorímetro de bomba adiabático como el incremento de temperatura de una cantidad conocida de agua en la oxidación completa de una muestra del material

Energía digerible (ED)

La ingesta de energía alimentaria (EI) menos la energía que se pierde en el excremento (EF) se conoce como energía aparente digerida (ED)

En la práctica de EI de un animal se mide de modo cuidadoso por algún lapso, al mismo tiempo que se recolecta el excremento durante un periodo representativo. Tanto el alimento como el excremento se analizan para determinar el contenido de energía y la ED se calcula como

ED = EI-EF

En la mayoría de las situaciones la energía que se pierde en el excremento constituye la perdida individual más grande de los nutrientes ingeridos, siendo las pérdidas fecales desde un 10% o menos en animales alimentados con leche al 80% o más en animales alimentados con forraje de naturaleza fibrosa y voluminosa de muy baja calidad

La energía digerible real (EDR) es la entrada de energía menos la energía fecal de origen alimentario

(EFi = EF-EFe –EFm donde los subíndices i, e y m representan las fuentes de ingestión, endógenas y metabolicas de energía fecal) menos el calor de la fermentación (ECf) y las perdidas digestivas gaseosas (EG)

EDR= EI-EF+EFe+EFm-ECf-EG

136

Nutrientes digeribles totales (NDT)

Los NDT se determinan realizando una prueba de digestión y sumando la proteína cruda digerible (PCD) y los carbohidratos (extracto digerible libre de nitrógeno, EDLN, y la fibra cruda digerible, FCD) más 2.25 veces el extracto etéreo digerible (EED; grasa cruda), esto es:

NDT= PCD+EDLN+FCD+2.25 (EED)

Energía metabolizable (EM)

La energía metabolizable se define como la energía ingerida (EI) menos la energía que se pierde en el excremento (EF), la orina (EU) y los gases combustibles (EG)

La EM se utiliza de manera común para evaluar forrajes y establecer estándares de alimentación en las aves de corral, pues el excremento y la orina se excretan juntos en estas especies.

El metano constituye la porción principal del gas combustible que se produce normalmente en las especies rumiantes y no rumiantes

La energía urinaria (EU) es la energía bruta total de la orina. Incluye energía proveniente de compuestos absorbidos no utilizados del alimento (EU i, productos finales de procesos metabólicos (EUm) y productos finales de origen endógeno (EUe)

Las pérdidas reales de EU son de manera típica cercanas al 3% de la EI en los rumiantes, o alrededor de 12 a 35 kcal/gr de nitrógeno excretado

La energía metabolizable real (EMR) es la entrada de la energía digerible real menos la energía de origen alimentario

EMR= EDR-EU-EUe

En la practica rar vez se emplea la EMR , con excepción en las aves de corral. El método de determinación sugerido por Sibbald es

EM (Kcal/g de alimento) = (E x X)- (Yaa-Yap) / X

Donde E es la energía bruta del forraje en KCAL/G, Yaa es la energía evacuada como excremento por ave alimentada, Yap es la energía evacuada como excremento por ave privada de alimento, y X es el peso del forraje en gramos.

Producción de calor (EC).

137

La producción total de calor (EC) es la energía que se pierde de un sistema animal en una forma diferente a la de un compuesto combustible. El calor representa la segunda pérdida más grande de energía del animal.

El metabolismo basal (ECe) refleja la energía que se necesita para mantener los procesos vitales de un animal en el estado de privación de alimento y reposos. Esta energía se utiliza para mantener la actividad esencial celular, la respiración, la circulación sanguínea, etc., y a menudo se hace referencia a ella como tasa del metabolismo basal (TMB). Para medir la TMB, el animal debe hallarse en un ambiente termioneutro, en un estado posterior a la absorción, inactivo, en reposos sexual y en completo reposos pero consiente.

El calor de actividad (ECj) es el calor que se produce como resultado de la actividad física como levantarse, acostarse, estar de pie, caminar, pastar, masticar o beber.

EL calor de digestión y absorción (ECd) es el calor que se produce como resultado de la actividad de las enzimas digestivas sobre el alimento dentro del conducto digestivo y el calor que produce el tubo digestivo al mover el alimento a lo9 largo del mismo y durante la absorción de los metabolitos a través de la pared del conducto digestivo.

El calor de fermentación (ECf) es el calor que se presenta en el conducto digestivo como resultado de la actividad microbiana.

El calor de formación y excreción de productos de desecho (ECw) es la producción adicional de calor relacionada con la síntesis y la excreción de productos de desecho.

El calor de regulación térmica (ECc) es el calor adicional necesario para mantener constante la temperatura corporal cuando la temperatura ambiental disminuye por debajo de la zona de termoneutralidad, o es el calor adicional que se produce como resultado de los esfuerzos de un animal para disparar calor con el fin de mantener la temperatura corporal cuando la temperatura ambiental se eleva por arriba de la neutralidad térmica.

En una forma más simple, el calor de formación de productos (ECr) es el calor producido por una vía biosintetica.

El incremento de calor (ECi) es el incremento de la producción de calor después del consumo de alimento por un animal en un ambiente termoneutro. Se expresa como:

ECi=ECf + ECd + ECr + ECw.

ECi se mide con un cambio dado en la entrada de energía metabolizable.

138

Energía recuperada.

Por lo común se hace referencia a la energía almacenada (ER) como equlibrio energético. Se define como la energía que se retiene como parte del cuerpo o sale como un producto útil. La ER puede ser positiva o negativa. En los animales criados ara la producción de carne, la ER equivale a la energía de los tejidos (ET) e incluye la energía retenida.

En los animales que están amamantando o preñados, la ER incluye la suma de la ET, la energía de la leche o de lactación (EL) y el contenido de energía de los productos de la preñez.

Energía neta.

Las leyes de la conservación de la energía y la ley de los estados inicial y final establecen que la energía no se cra ni se destruye, solo se transforma de una forma en otra. De este modo, la energía consumida por un animal debe ser retenida por este o perderse del mismo en alguna forma.

Si se desea estudiar la utilización de la EM por un animal es necesario medir, además de la EM, ya sea a) por la producción de calor o b) por la energía recuperada.

ER= EM – EC o EC= EM – ER.

La energia neta (EN) en un forrage o dieta ha sido tradicionalmente ilustrada por la igualdad.

EN = ΛER/ΛEl.

El valor de la energía alimentaria para promover la retención de energía se mide determinando la ER con dos cantidades de El.

La producción de calor en una ingestión en una ingestión de alimento de cero (ECe) equivale al requerimento de energía neta del animal para el mantenimiento. El valor del alimento consumido para satisfacer las necesidades del animal para el mantenimiento se expresa como EmN y se representa por medio de la siguiente expresión:

EmN= ECe/Im.

Donde Im es la cantidad de alimento consumido a ER=0. De modo similar, el valor de un alimento para promover la retención de energía se representa mediante la expresión ErN y se define como:

ErN = ER/(I – Im)

Donde I – Im representa la cantidad de alimento.

139

La relación EM = ER + EC puede reescribirse en términos de EN. De este modo;

EM = EN + EC

EM = ErN + ECe + ECj + ECi

Donde ErN equivale a ER.

La ENm como de manera regular se usa es la suma de la producción de calor en ayunas (ECe) y ECj. Si este es el caso, la anterior expresión puede escribirse:

EM = ErN + EmN + ECi

Una porción del incremento de calor (ECi) está relacionada, con el alimento usado para el mantenimiento y cada una de las funciones productivas.

No es posible asignar un solo valor de ErN al alimento para todas las funciones productivas porque el EM se emplea con diferentes eficiencias. Así, la anterior expresión podría desarrollarse para una hembra en crecimiento (g), preñada (p), amamantando (I) a:

ER = ET + EL + EP o ENr = EgN + ElN + EpN Asi, EM = EgN + ElN + EpN + EmN+ ECi

Para que un sistema de EN tenga aplicación práctica deben asignarse varios valores en EN a cada alimento.

La eficiencia del uso de la EM para el mantenimiento, de esta manera, puede expresarse como:

Km = PCe/EmM o km = EmN/EmM

De igual manera, la eficiencia del uso de la EM para la retención d energía en los tejidos puede expresarse como:

Kg = ET/(EM – EmM) o kg = EgN/(EM – EmM)

La eficiencia de uso de la EM para otras funciones productivas podrían expresarse de manera similar.

Métodos para medir la producción de calor y la energía recuperada.

A fin de estudiar la utilización de EM, se debe medir ya sea la ER o la EC. A continuación se explican de manera breve algunos de los métodos de uso más común.

Calorimetría

140

Los animales pierden calor al ambiente como calor sensible o como calor de evaporación. El calor sensible se pierde por medio de convección, conducción y radiación, el calor de evaporación mediante el excremento o por medio de la piel y el aparato respiratorio. La perdida de calor puede medirse directamente (calorimetría directa) utilizando calorímetros ya sea de disparador térmico o de capa en gradiente. En el calorímetro de disparador térmico, la pérdida de calor sensible se mide como el aumento de la temperatura de un medio absorbente, como la corriente de aire que ventila la cámara del agua que circula por fuera de las paredes. La perdida por evaporación se determina a partir del incremento de la humedad del aire ventilante. El calorímetro de capa en gradiente mide la perdida de calor sensible a partir de la diferencia de temperatura a través de una capa constante. La perdida de calor de evaporación se mide con precisión como el balance de calor a través del sistema de aire acondicionado de la cámara.

La calorimetría indirecta se basa en el principio de que la producción de calor metabólico es el resultado de la oxidación de compuestos orgánicos. De este modo, si todos los compuestos se oxidan por completo, la producción de calor se calcula con facilidad a partir de las cantidades de oxigeno consumido y la cantidad de dióxido de carbono que se produce.

Los calorímetros indirectos o de respiración pueden ser del tipo de circuito cerrado o de circuito abierto. En el tipo de circuito cerrado, el animal es encerrado en una cámara de temperatura controlada. El aire de la cámara se hace circular de manera continua por un absorbente como el silicagel o KOH, el que absorbe agua y dióxido de carbono. Mediante un suministro de oxigeno se mantiene constante la temperatura de sistema. Se deja que el metano se acumule en la cámara y se calcula la producción como la diferencia de concentración entre el comienzo y el fin de la prueba por el volumen del sistema.

Balance Carbono-Nitrógeno

Este balance se calcula con mediciones calorimétricas indirectas. Estos métodos se basan en que las principales formas en las que la energía se acumulan en el animal consisten en proteínas y grasas.

El balance carbono-nitrógeno depende de la medición precisa de las entradas de carbono y nitrógeno y de las pérdidas de carbono y nitrógeno del animal en la orina, el excremento y los gases respiratorios (CO2 y CH4).

El aumento de las proteínas del cuerpo se calcula a partir del balance de nitrógeno. Comúnmente se acepta que la proteína corporal contiene 16% de N y 51.2% de C.

141

El balance de N, que se calcula como la diferencia entre entrada o ingestión (I) y perdidas (P) por 6.25, [(I-P) 6.25], da una estimación del acrecentamiento de la proteína corporal.

El aumento de las proteínas del cuerpo por 0.512 da una estimación del acrecentamiento del C en las proteínas corporales. El resto del balance de carbono se acumula como grasa, por lo tanto, el balance de C menos el C almacenado en forma de proteína dividido entre 0.746 (suponiendo que la grasa contiene 74.6% de C) da una estimación del acrecentamiento de grasa.

El aumento de grasa se calcula a partir del acrecentamiento de proteína y de grasa.

La limitación de este método es que no mide todo el C y N que desecha el animal por lo que el resultado da una estimación exagerada de la energía.

Gasto de Energía y el Ambiente

La producción de calor en animales tiene su origen en el metabolismo tisular y la fermentación que tiene lugar en el conducto digestivo. Este calor es disipado por evaporación, radiación, convección y conducción. Así mismo estas acciones son reguladores que ayudan a mantener una temperatura casi constante.

Dentro de la zona termoneutra la EC es independiente de la temperatura y es determinada por:

El metabolismo animal normal La ingestión de alimento La eficiencia del uso de la energía

En este intervalo de temperatura, la temperatura corporal es controlada por la regulación de la disipación de calor.

Cuando la temperatura ambiente aumenta por arriba de la zona termoneutra, el animal promueve la perdida de calor a través de la piel mediante la evaporación y mediante el incremento del ritmo de la respiración (pulmones). La productividad disminuye a causa del reducido consumo de alimento.

142

La elevada temperatura corporal resulta en una mayor intensidad metabólica tisular y un mayor trabajo para disipar el calor, las necesidades de energía aumentan.

Cuando la temperatura ambiente disminuye por abajo de la zona termoneutra, la EC producida por el metabolismo tisular normal y la fermentación resulta insuficiente para mantener la temperatura del cuerpo. Por lo que debe de incrementarse el metabolismo animal a fin de proporcionar el calor para mantener la temperatura del cuerpo (termogénesis fría).

La producción de calor difiere en función de:

Aclimatación Consumo de alimento Condición del cuerpo Estado fisiológico Genotipo Sexo y la actividad

Aclimatización

Son los cambios que contribuyen a la adaptación que se producen como respuesta a condiciones climáticas cambiantes. Pueden ser de tipo conductual o de naturaleza fisiológica.

Adaptaciones por comportamiento

El uso de rasgos topográficos como:

Barreras rompevientos Acurrucamiento en grupos Cambios en la postura Disminución de la actividad Búsqueda de sombra (disminuir la exposición al calor) Búsqueda de lugares elevados (incrementar exposición al viento)

Adaptaciones fisiológicas

Cambios en el metabolismo basal El ritmo respiratorio La distribución del flujo de sangre a la piel y los pulmones El consumo de alimento y agua El ritmo del paso del alimento a lo largo del conducto digestivo La composición y la distribución de la grasa en el cuerpo

143

Los cambios fisiológicos que de ordinario se asocian con los cambios marcados de temperatura incluyen:

Tiritar Sudar El consumo de forraje y agua El ritmo respiratorio y cardiaco La actividad

Factores que afectan la ED y la EM

Debe de señalarse que la repartición de la utilización de la energía entre el mantenimiento y la energía retenida es estrictamente artificial. En el animal, estos son procesos interrelacionados muy integrados. La separación es con fines de simplificación y de cálculo. La eficiencia de la utilización de la EM por arriba del mantenimiento para la retención de energía como energía tisular, de la leche, el del embrión etc., es una función del conjunto de funciones metabólicas dentro del animal y la capacidad de los nutrientes absorbidos para satisfacer estas demandas metabólicas.

La necesidad neta de energía para la ganancia corporal de energía es igual al contenido de energía de la ganancia corporal. Este valor es equivalente al calor de combustión de las ganancias de proteínas y grasas. La mayor dificultad estriba en estimar esas ganancias en el animal vivo. La concentración de energía de la ganancia de peso y las proporciones relativas de proteína y grasa en una unidad de ganancia o de perdida varían con la edad, la raza, condición sexual el peso entre otras.

Esto indica que a un peso dado, es de esperar que las novillas contengan más energía (son más gordas) que los novillos y a niveles iguales de ganancia de peso corporal, el nivel de ganancia de energía es mayor en el caso de novillas.

La energía neta que se requiere para la producción de leche o la lactancia es igual al contenido de energía de la leche producida. La medición de la ER como leche es relativamente fácil y precisa en los animales lecheros pero es más difícil en los animales criados con otro propósito.

La energía neta que requiere el embrión para su crecimiento equivale a la energía retenida en el feto y los tejidos acompañantes. El aumento de energía en estos tejidos es bajo en las primeras etapas de la preñez pero aumenta excepcionalmente. Alrededor de 90% del aumento de energía en dichos tejidos tiene alguna de las mismas dificultades que la medición en el animal después

144

del parto. Varias estimaciones de la eficiencia del uso de la EM para la preñes en la ovejas y en el ganado vacuno dan como promedio .13.

Las razones de lo anterior son varias. Por lo general la energía necesaria para la preñez se considera como el incremento de los requerimientos de energía de la madre como resultado de la preñez. Este valor por tanto incluye cualquier incremento de las necesidades de la madre para mantener el estado de preñez, asi como los costos de mantener el feto y los tejidos acompañantes.

Utilización de EM

El animal utiliza EM para el mantenimiento, ganar tejidos, la lactación y la actividad muscular. El gasto y la eficiencia de la energía varian dentro y entre cada una de estas amplias funciones. Algunos de los factores que contribuyen a gasto de la energía y la eficiencia de la utilización de la EM se discuten de manera breve en los apartados que siguen.

Mantenimiento

La EM que se requiere para el mantenimiento (EmM) se define como la entrada de EM a la que ER= 0; así, EmM equivale a la suma de la producción de calor en ayunas (EeC o EmN), el calor de la actividad (ECj) cualquier incremento de la energía que se requiere para mantener la temperatura del cuerpo, mas el incremento de calor (ECj) del alimento consumido. De otra manera, a ER = 0, EmM = EC.

La importancia que tiene el requerimiento de energía de mantenimiento en la economía energética total es demostrada por la observación de que del 65 al 70% de la EM necesaria para la producción de carne de res se utiliza para satisfacer las necesidades de las funciones del mantenimiento.

Como lo indica la definición anterior de mantenimiento, EmM es una función de la energía que se requiere para los procesos vitales necesarios y la eficiencia con la que la EM del alimento se utiliza para satisfacer esas necesidades. Así, tanto el animal como la fuente de alimento contribuyen a la variación en la cantidad de EM que se requiere para el mantenimiento.

Los elementos de los requerimientos del animal (ECe) pueden considerarse como pertenecientes a dos tipos: funciones de servicio y funciones relacionadas con el mantenimiento celular. Las funciones de servicio incluyen las que realizan los tejidos u órganos para beneficio de todo el organismo integrado. Incluyen, a manera de ejemplo, los trabajos de circulación y respiración, el trabajo del hígado y el riñon (por ejemplo: desintoxicación, mantenimiento de la osmolaridad y el pH del cuerpo, glucogénesis, etc) y las funciones nerviosas.

Los principales componentes del mantenimiento celular son el transporte de iones (en particular transporte de Na y Ca) el metabolismo de las proteínas y el

145

metabolismo de los lípidos. Estas funciones metabólicas son ejemplos de ciclos de substratos o “inútiles”. Estos tres ciclos solo dan razón del 30 al 50% de la ECe. Otros procesos metabólicos esenciales, como la síntesis de glucógeno, la cetogénesis, y la síntesis de urea y la síntesis de RNA y DNA entre muchos otros, contribuyen a los requerimientos energéticos del mantenimiento del animal.

Los gastos de energéticos de mantenimiento varían con la edad, el tamaño del cuerpo, la raza o la especie, el sexo, el estado fisiológico, la época del año la temperatura y la nutrición previa. El peso del hígado y el conducto gastrointestinal representan solo alrededor de 1.4% y 5.5% del peso corporal, dan razón de aproximadamente el 50% del uso total de energía de todo el animal.

Aunque los efectos de la época del año de modo característico se han relacionado con la temperatura, se hace cada vez mas evidente que la epoda del año por si misma tiene efectos importantes en los requerimientos del mantenimiento del ganado y las ovejas. Al parecer estos efectos están relacionados con el fotoperiodo o duración del periodo de luz.

La producción total del calor aumenta considerablemente durante la preñez. Aun cuando hay pruebas indirectas evidentes que indican que las necesidades para el mantenimiento se incrementan durante la preñez, esto no ha sido verificado por mediciones directas.asi, a la producción incrementada de calor relacionada con la preñez, con el propósito de estimar los requerimientos de energía, se le supone por lo general atribuible al proceso productivo de la preñez. Los datos indican que el requerimiento de energía para el mantenimiento son de manera aproximada 20% más grande en vacas que están amamantando que en vacas que no lo están. Esta diferencia es el resultado principalmente del mayor requerimiento de energía por parte de los tejidos de servicio, de modo principal el hígado y el conducto digestivo, que se necesita para suministrar nutrientes a la glándula mamaria.

Se reconoce que el gasto de energía para el trabajo de los animales que pacen son afectado por numerosos factores que incluyen aprovechabilidad y calidad del alimento, topografía, estado de la atmosfera, distribución del agua, genotipo o interacciones entre estos factores..

La producción media de calor interespecifica en ayunas por lo general se toma como 70 kcal/PC0.75, el promedio el valor para las ovejas es 63 kcal/PC0.75 y para el ganado bovino es 77 kcal/PC 0.75, asi las ovejas están alrededor del 10% por debajo de la media interespecifica y el gando bovino se halla aproximadamente 10% por arriba de la misma.

La eficiencia de la utilización de la EM en el mantenimiento (Km) es fundamentalmente una medida de eficiencia con la que la EM se utiliza para ahorrar tejido corporal proveniente del metabolismo. En el caso de las dietas a

146

base de leche administradas a corderos, cabritos o terneros en lactación, la Km tiene por lo general un valor alrededor de 0.85. Los valores medios de las dietas secas que de modo típico se administran a los rumiantes después del destete son de alrededor 0.64 a 0.77. la EM de las dietas tienen digestibilidad y metabolizibilidades muy bajas se utiliza de modo menos eficiente en el mantenimiento que la EM proveniente de dietas de mejor calidad. El ERC formalizo este fenómeno así:

Km = 0.35qm + 0.503

Donde qm es la metabolizibilidad de la dieta a un nivel de ingestión de mantenimiento. Las diferencias de la Km se originan de manera principal por que la digestibilidad y la absorción de diferentes alimentos o substratos resultan en distintos productos disponibles para el animal.

Energía retenida

Debe señalarse que la repartición de la utilización de la energía directamente en el mantenimiento y la energía retenida es estrictamente artificial. Ene l animal, estos son procesos interrelacionados muy integrados. La separación es con fines de simplificación y calculo. La eficiencia de la utilización de la EM por arriba del mantenimiento para la retención de energía como energía tisular, de la leche, del embrión, etc. Es una función del conjunto de funciones metabólicas dentro del animal y la capacidad de los nutrientes para satisfacer estas demandas metabólicas.

La necesidad neta de energía para la ganancia corporal de energía (NEg) es igual al contenido de la energía de la ganancia corporal (ER). Este valor es equivalente al calor de combustión de las ganancias corporales de proteínas y grasas, que es 5.6 y 9.4 kcal/g de manera respectiva. La concentración de energía de la ganancia de peso y las proporciones relativas de proteínas y grasa en una unidad de ganancia o de perdida varían con la edad, la raza, la condición sexual, el peso y las proporciones de ganancia o de perdida. Los extremos practicos para las proporciones de proteínas (6-20%) y grasa (10-70%) resultan en un intervalo máximo de contenido de energía de la ganancia de tejido corporal de 2.0 a 7.0 Mcal/kg. El NRC estimo la ER como una función del peso y el nivel de ganancia (EBG) en los casos de novillos y novillas como sigue:

Novilos: ER = 0.0635 p 0.75 EBG 1.097

Novillas: ER = 0.0783 p 0.75 EBG 1.119

Estas ecuaciones indican que a un peso dado, es de esperar que las novillas contengan mas energía (son mas gordas) que los novillos, y aniveles iguales de ganancia de peso corporal, el nivel de ganancia de energía es mayor en el caso de las novillas.

147

La energía neta que se requiere para la producción de leche o la lactancia (E1N) es igual al contenido de energía de la leche producida.

La energía neta que se requiere para el crecimiento del embrión (ENy) equivale a la energía retenida en el feto y los tejidos acompañantes. El aumento de energía en estos tejidos es bajo en las primeras etapas de la preñez, pero aumenta exponencialmente. Alrededor del 90% del aumento de energía en dichos tejidos ocurre durante la última mitad de la preñez.

Sistemas de alimentación y formulación de dietas

Todos los sistemas de alimentación buscan igualar el suministro de forraje con las necesidades de energía del animal. La capacidad de un forraje para satisfacer de las necesidades del naimal depende de la naturaleza química y física del forraje, las necesidades del animal y como se utiliza el forraje para satisfacer esas necesidades.

La energía bruta no tiene valor directo para evaluar forrajes o requerimientos animales. En USA algunas veces se emplean energía dirigible y NTD, en particular para el trabajo con cerdos y con otros no rumiantes.

En principio todos los sistemas de alimentación recomendados par ano rumiantes se basan en conceptos de energía neta, pero los procedimientos mediante los cales se aplican estos conceptos varían. Al trabajar en las necesidades nutricionales de ganado bovino de carne (NRC) se utilizan valores determinados de EmN y EgN o se predicen para los forrajes. Las necesidades de energía neta del animal para el mantenimiento (EmN) se estima como 77 kcal/PC 0.75 y las necesidades para energía retenida se expresan como EgN para la ganancia tisular de energía E1N para la energía de la leche secretada y EyN para la energía retenida en el embrión. Los requerimientos para estas funciones dan por sentado que tienen preferencia sobre la ganancia del tejido. Asi, para formular una dieta para un animal, simplemente se suman los requerimientos para el mantenimiento, la leche y la preñez a fin de obtener una estimación de EmN que se requiere.

148