Tema 2: METABOLISMO DE GLUCIDOS Introducción Carbohidratos

Tema 2: METABOLISMO DE GLUCIDOS Introducción Carbohidratos

Tema 2: METABOLISMO DE GLUCIDOS
Introducción
Carbohidratos en la alimentación animal.
Digestión.
Metabolismo de glúcidos post-mortem.
Síntesis de lactosa.
Metabolismo del glucógeno.
CARBOHIDRATOS:
Poli hidroxi aldehidos
Poli hidroxi cetonas
ESQUEMA
METABOLISMO
GLUCIDOS
Tema 2: METABOLISMO DE GLUCIDOS
Introducción
Carbohidratos en la alimentación animal
Digestión
Metabolismo de glúcidos post-mortem
Síntesis de lactosa
Metabolismo del glucógeno
CARBOHIDRATOS EN ALIMENTACION ANIMAL
PRINCIPAL FUENTE DE ENERGIA METABOLICA
MONOSACARIDOS: POCO IMPORTANTES
DISACARIDOS: POCO IMPORTANTES
sacarosa en soja
GLICOSIDO CIANOGENICO
OLIGOSACARIDOS
IMPORTANTES EN LEGUMINOSAS
COMPONENTES DE LA FIBRA SOLUBLE
RAFINOSA
Galactosa 1>6
Estaquiosa: Gal (1,6) Rafinosa
Verbascosa: Gal (1,6) Estaquiosa
POLISACARIDOS
Múltiples grupos alcohol
Grupos aldehido o cetona
¿Carácter hidrofílico?
¿Solubles o insolubles en agua?
ALMIDON
Principal Molécula de reserva en plantas
Principal fuente de energía en alimentación animal
Acumulación en gránulos
Granos almidón
Estructura característica en tamaño y forma
98-99% almidón (lípidos y proteínas)
Birrefringencia: estructura cristalina
Insoluble en agua fría
gelificación
Amilosa
Estructura lineal
Glu (1,4)
Pm: 50.000-200.000
Estructura helicoidal
Amilopectina
E. ramificada
Pm: vrs millones
Polisacáridos de la pared celular de las plantas
Pectinas celulosa hemicelulosas
PECTINAS
Acido α(1,4) Poligalacturónico
Tramos de rammnosa (1,2)
Cadenas laterales Ara Gal Xil
Componentes de la lámina media
Carga (-) Carácter ácido
Aglutinantes Pared
Forman parte de la fibra soluble
Degradación de Pectinas
Poligalacturonasa: cortan por hidrólisis
Pectato liasas: cortan por eliminación
Demetilasas: facilitan hidrólisis
Las pectinas tienen aplicaciones en industria alimentaria
CELULOSA
Polímero lineal
Glucosa β(1,4)
Estructura cristalina/ insoluble agua
Difícil degradación enzimática
HEMICELULOSAS
Polisacáridos complejos
Solubles en soluciones alcalinas
Fibra: Degradación variable
LIGNINA
La lignina disminuye la digestibilidad de la fibra
POCAS ESPECIES PUEDEN DEGRADAR LIGNINA
PARED CELULAR
Existe una correlación negativa entre
Fibra Dietética y cáncer de cólon
Relación causa-efecto?
FRUCTOSANAS
Polímeros Fructosa α(1,2)
Pm >8.000
Solubles en agua
Degradables
Polisacáridos de reserva en hojas de gramíneas
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Carbohidratos en la alimentación animal.
Digestión
Metabolismo del glucógeno
Metabolismo de glúcidos post-mortem
Síntesis de lactosa
DIGESTION DE CARBOHIDRATOS
Proceso enzimático y fisico-químico
Glicosidasa: si no está la enzima no se utiliza
Almidón: gelificación facilita digestión
Carbohidratos
Saliva y
Jugo pancreático
Polisacáridos
Disacáridos
Monosacáridos
α y β amilasas
Maltotriosa Lactosa
Maltosa
Dextrinas
Intestino
delgado
α dextrinasa
Absorción:
Epitelio
intestinal
α glucosidasa lactasa
Glucosa
Fructosa
Sacarosa
sacarasa
Galactosa
Manosa
α y β amilasas
α amilasa
α (1,4) Endo hidrolasa
No corta cerca de extremo
ni ramificación
Rinde dextrina, maltosa, maltotriosa
β amilasa
Exo hidrolasa cada dos enlaces
Rinde maltosa, dextrina
Enzima desramificador
ABSORCION DE MONOSACARIDOS
Na+ Na+
+
Na
glucosa
Difusión facilitada
glucosa
Transportador
de glucosa
dependiente de sodio
Na+
K+
K+
glucosa
Na+
ATPasa sodio potasio
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Carbohidratos en la alimentación animal.
Digestión.
Metabolismo de glúcidos post-mortem
Síntesis de lactosa
Metabolismo del glucógeno
FISIOLOGIA DE LA CONTRACCION MUSCULAR
SACRIFICIO DEL ANIMAL
canal
muerte
Interrupción circulación
No fagocitosis
Condiciones reductoras
Glucógeno
Cesa respiración
Piruvato
lactato
[ATP] disminuye
Desarrollo
bacterias
Bajada pH
Rigor mortis
Liberación
proteasas
tenderización
Desnaturalización
proteínas
exudación
aromas
VARIACION POST-MORTEM DE pH
VARIACION DE LA CAPACIDAD
DE RETENCION DE AGUA
DFD: DARK FIRM DRY
ASOCIADO A FALTA DE GLUCOGENO
ANTES DEL SACRIFICIO
PSE: PALE, SOFT EXUDATIVE
Generalmente en cerdo
Asociado a calor y stress durante el sacrificio
Componente genético: rianodina (transportador de calcio)
MORIR ES ESTRESANTE
CUESTIONES ETICAS EN PRODUCCION ANIMAL
Relativismo en cuestiones éticas
Esclavitud finales del S XIX
Ejecuciones públicas
Sufragio universal S XIX/ XX
Especieísmo
Homo sapiens vs. Pan troglodytes:
95-98% identidad genética
¿Merecen los animales alguna protección?
¿El punto de vista del animal debe ser considerado
en el proceso productivo?
¿Cómo evaluar el grado de estrés?
Tema 2: METABOLISMO DE GLUCIDOS
Introducción
Carbohidratos en la alimentación animal
Digestión
Metabolismo de glúcidos post-mortem
Síntesis de lactosa
Metabolismo del glucógeno
GLUCOGENO
Polímero de Glucosa α(1,4) con ramificaciones
EL GLUCOGENO CONSTITUYE UNA RESERVA
DE ENERGIA DE “MEDIO PLAZO”
Los requerimientos de energía no están acoplados a la ingestión
Glucógeno fácilmente movilizable en glucosa
Animales: Glucógeno-Glucosa
Plantas: Almidón -Sacarosa
Se almacena en músculo (ejercicio físico)
y en hígado (homeostasis glucosa)
H.sapiens 70 Kg 40 Kcal Glucosa 600 Kcal Glucógeno
100 m: Glucolisis anaerobia
t 1-2 min
1500m: Glucógeno
t < 90min
Maratón: oxidación de
ácidos grasos
t >90 min
SINTESIS DE GLUCOGENO
1) Fosforilación
Glucosa
Glucosa 6P
Hexokinasa
Glucokinasa (H)
2) Conversión G6P en G1P
Glucosa 6P
Glucosa 1P
Fosfoglucomutasa
Mg2+
3) Formación de UDP-Glucosa
UDP-Glucosa
Glucosa 1P
UDP-Glucosa fosforilasa
Pirofosfatasa
4) Transferencia resto glucosilo
Glucógeno
UDP-Glucosa
Glucógeno sintasa
+ glicogenina
Proteína 37K + oligosacárido
5) Ramificación
Enzima ramificante
Incrementa solubilidad
Incrementa velocidad
de síntesis y degradación
DEGRADACION DE GLUCOGENO
Escisión fosforolítica:
Se ahorra 1ATP
La G1P no sale de la célula
Escisión fosforolítica
Fosforilasa
Glucosa 1P
Glucosa 1P
Fosfoglucomutasa
Glucosa 6P
fosfatasa
Glucosa
Glucosa 6P
El hígado contiene Glucosa 6 fosfatasa
Mantenimiento de la concentración de glucosa
El músculo no
El cerebro tampoco
El riñón sí
El intestino sí
Eliminación de ramificaciones
fosforilasa
La fosforilasa se
detiene si n<4
Tranferasa
Enzima desramificante
α(1,6) glucosidasa
fosforilasa
REGULACION DEL METABOLISMO DEL
GLUCOGENO
REGULACION DEL METABOLISMO DEL GLUCOGENO
NECESIDAD DE REGULACION COORDINADA:
Evitar conversión espúrea
Sintasa activa
Fosforilasa inactiva
Regulación compleja:
efectores alostéricos
fosforilación reversible
Regulación controlada por hormonas
En general, fosforilación activa fosforilasa e inhibe sintasa
Fosforilasa
kinasa
Fosforilasa b
Ser-OH
Normalmente
inactiva
+ AMP
- ATP y G6P
+ ATP
Proteína
fosfatasa 1
Fosforilasa a + AMP + H+
Ser-O ~ P
Activa
Independiente de
ATP, AMP o G6P
En Hígado:
AMP no activa Fb
Fa se desactiva por unión a glucosa
Regulación de la fosforilasa kinasa
Kinasa sin Ca2+
Inactiva
Contracción
muscular
Ca2+
Kinasa+Ca2+
Kinasa P
Parcialmente
activa
Totalmente
activa
Impulso nervioso (M)
Vasopresina (H)
(αβγδ)
Cascada de cAMP
desencadenada por
hormonas
Calmodulina: Proteína regulada por Ca2+
HIDRÓLISIS
Adenilato ciclasa
cAMP
SINTESIS
HORMONAS QUE INTERVIENEN EN LA
REGULACION DEL METABOLISMO
DEL GLUCOGENO
ADRENALINA
AMINA
Médula adrenal
Degradación (M)
Estímulo
nervioso
GLUCAGON
POLIPEPTIDO
Páncreas
Degradación (H)
Baja glucosa
INSULINA
POLIPEPTIDO
Páncreas
Síntesis
Abundancia
allimento