Sistema metabólico nutricional

1. Sistema metabólico nutricional Metabolismo de los Principios nutricionales Adalgiza Cano Villate

2. Principios Inmediatos • Agregados moleculares • Propiedades físicas y químicas comunes • Funciones similares Carbohidratos Proteínas Lípidos Vitaminas Otros Agua Orgánica Composición Materia Seca Inorgánica Minerales

3. Agua / Humedad 1. Funciones Estructural, Disolvente, transporte Protección, Termorregulación • 2. Fuentes • Bebida • Alimentos • Secos < 20% • Acuosos 70 a 95% • Metabólica 10% de requerimientos 3. Factores que afectan el consumo Animal, alimentación, ambiente y calidad del agua

4. Minerales / Cenizas • 3 – 6% del peso vivo • Estructural o plásticas (80% esqueleto) • Catalíticas 1. Funciones • 2. Clasificación • Macroelementos: Ca, Mg. Na, K, P, Cl, S (g/dia) • Microelementos: Fe, Cu, Zn, Co, Mo, Mn, Se, I, F, Bo, Si (mg/dia) • 3. Factores que afectan la absorcion • Solubilidad en agua • pH intestinal • Exceso de grasa

5. Vitaminas

6. Metabolismo • Es el conjunto de reacciones químicas que se producen en el interior de las células y hacen posible la utilización de la materia y de la energía contenida en los alimentos, para el crecimiento, reparación y conservación de un organismo vivo. • Fases: Catabolismo y Anabolismo • Tipos: • Fuente de C: Autótrofo (CO2) y Heterótrofo (glucosa, CH4, grasa) • Fuente de energía: Fotosíntesis (luz) y Quimiosíntesis (reacciones químicas) • Herramientas: Enzimas y ATP (Adenosin trifosfato) • Bioquímico vs. Nutricionista

7. Metabolismo de los carbohidratos • Respiración aeróbica: Glucólisis, Ciclo de Krebs y Cadena respiratoria Glucólisis (glucosa a Piruvato) Fermentación Respiración celular (Acetil CoA) Alcohólica Láctica Ciclo de Krebs Cadena respiratoria

8. Glicólisis

9. Ciclo de Krebs

10. Metabolismo de los lípidos Triglicéridos Lipogénesis Lipólisis Acidos grasos • - oxidación Biosíntesis de Ácidos grasos Acetil CoA Colesterol Esteroides

12. Metabolismo energético • Energía es la mayor parte de la dieta • Más del 90% de la dieta de novillos en ceba • Carbohidratos (almidón & celulosa) • Grasas = 2 1/2 veces más energía de los carbohidratos • Proteínas

13. Metabolismo Energético.

15. Eficiencia de ciertos nutrientes como fuentes de energía en forma de ATP

16. Termodinámica en los procesos vitales • El calor de combustión del alimento ingerido equivale al calor de combustión de las materias excretadas (heces, orina, gases), más el calor animal desprendido y el calor de combustión de los productos (aumento de peso, leche, huevos, etc) (Rubner, 1989; Atwater y Benedict, 1899; Armsby, 1902) • Al considerar el sistema más el entorno igual al universo, el organismo vivo conserva su ordenación interna consumiendo energía libre de los alimentos de su entorno, al que devuelven una cantidad de energía igual pero en forma degradada, la mayor parte en forma de calor, que se disipa en el universo (Lehninger, 1988)

17. Energía de los nutrientes • Energía es la capacidad de trabajo • Unidades de energía: caloria (cal) y Julio (J) • 1 cal = 4.184 J • Tipos de reacciones • Endergonicas: el sistema gana energía • Exergónicas: el sistema pierde energía • Almacenamiento de la energía • ATP produce 52kJ/mol = 12.43Kcal/mol • Fosfocreatina muscular • Creatina + ATP Creatinina quinasa Fosfocreatina • Tejido adiposo (grasa) y Hígado y músculos (glucógeno)

18. Energía Bruta (EB) • Potencial energético = energía de enlace • C6H12O6 + 6O2 6CO2 + H2O + 673 Kcal • Calor de combustión = Potencial máximo de energía libre por oxidación completa. Corresponde a la EB determinada por calorimetría • Grado de oxidación • Tipo de enlace • Contenido promedio de los alimentos = 18.5MJ/ Kg MS (4.42Mcal) • Carbohidratos 4.3 Kcal /g • Lípidos 9.3 Kcal /g • Proteínas 5.6 Kcal /g

19. Energía metabolizable • EM = ED – (EG + EO) • Pérdidas a través de los gases (EG) • Proceso de fermentación acética sobre CHO estructurales • CO2 + 4H2 Bacterias metanogénicas CH4 + H2O • Rumen y ciego • En rumiantes es de 8% de la EB ingerida • En no rumiante se considera igual a cero • Disminución de la relación Acético/Propionico por medio de la dieta • Pérdidas a través de orina (EO) • Metabolismo de las materias nitrogenadas • Productos de excreción: urea, alantoina, creatinina y ácido hipurico • EO = (2.53Kcal X g urea/mol urea): 28g/mol urea = 5.43Kcal/g N (23KJ) • Equivalentes de N excretados varían por especie, estado fisiológico y alimentación

20. Energía metabolizable • Problemas de la EM • Presencia de sustancias distintas a las alimenticias en heces y orina • Influencia del nivel de alimentación sobre la ED/EB, EG/EB y EO/EB • EMv cuando para determinar EF se considera la digestibilidad real • EMn cuando los valores se corrigen considerando los cambios en el N urinario debidos al metabolismo proteico de los propios tejidos se dice que la EM se determina a balance cero de N • E Absorbida (EA) energía corregida por las pérdidas debidas a la producción de calor durante los procesos digestivos • Caracteres de aditividad y asociatividad • Metabolicidad (q): índice sobre la calidad del alimento = EM/EB

21. Balance energético • Un balance en nutrición animal tiene por objeto comprobar se se satisfacen las necesidades del organismo para un nutriente determinado (Lloyd y col., 1982) • Métodos de medición de la energía • Contenido energético de las sustancias orgánicas Bomba calorimétrica • Ecuaciones en función de la MS y MO EB (Kcal/g) = 4.4 x MS (g) (ARC, 1965) EB (Kcal/g) = 4.8 x MO (g) (Blaxter, 1973) • Ecuaciones en función de cenizas y N Y (Kcal/g MO) = 4.531+ A + 1.735X  38 EB (Kcal/gMS) = 5.72MNT+9.5MG+4.79FB+4.17MELN+ B (Schieman y col, 1971