Introducción Carbohidratos en la alimentación animal. Digestión. Metabolismo de glúcidos post-mortem. Síntesis de lactosa. Metabolismo del glucógeno.

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Santiago Paz Guzmán
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1 Tema 2: METABOLISMO DE GLUCIDOS Introducción Carbohidratos en la alimentación animal. Digestión. Metabolismo de glúcidos post-mortem. Síntesis de lactosa. Metabolismo del glucógeno.

2 CARBOHIDRATOS: Poli hidroxi aldehidos Poli hidroxi cetonas

4 ESQUEMA METABOLISMO GLUCIDOS

5 Tema 2: METABOLISMO DE GLUCIDOS Introducción Carbohidratos en la alimentación animal Digestión Metabolismo de glúcidos post-mortem Síntesis de lactosa Metabolismo del glucógeno

6 CARBOHIDRATOS EN ALIMENTACION ANIMAL PRINCIPAL FUENTE DE ENERGIA METABOLICA MONOSACARIDOS: POCO IMPORTANTES DISACARIDOS: POCO IMPORTANTES sacarosa en soja

7 GLICOSIDO CIANOGENICO

8 OLIGOSACARIDOS IMPORTANTES EN LEGUMINOSAS COMPONENTES DE LA FIBRA SOLUBLE

9 Galactosa 1>6 RAFINOSA

10 Estaquiosa: Gal (1,6) Rafinosa Verbascosa: Gal (1,6) Estaquiosa

11 POLISACARIDOS Múltiples grupos alcohol Grupos aldehido o cetona Carácter hidrofílico? Solubles o insolubles en agua?

12 ALMIDON Principal Molécula de reserva en plantas Principal fuente de energía en alimentación animal

13 Acumulación en gránulos

14 Granos almidón Estructura característica en tamaño y forma 98-99% almidón (lípidos y proteínas) Birrefringencia: estructura cristalina Insoluble en agua fría gelificación

15 Amilosa Estructura lineal Glu (1,4) Pm: Estructura helicoidal

16 Amilopectina E. ramificada Pm: vrs millones

17 Polisacáridos de la pared celular de las plantas Pectinas celulosa hemicelulosas

18 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

19 Degradación de Pectinas Poligalacturonasa: cortan por hidrólisis Pectato liasas: cortan por eliminación Demetilasas: facilitan hidrólisis

20 Las pectinas tienen aplicaciones en industria alimentaria

21 CELULOSA Polímero lineal Glucosa β(1,4) Estructura cristalina/ insoluble agua Difícil degradación enzimática

22 HEMICELULOSAS Polisacáridos complejos Solubles en soluciones alcalinas Fibra: Degradación variable

23 LIGNINA La lignina disminuye la digestibilidad de la fibra

24 POCAS ESPECIES PUEDEN DEGRADAR LIGNINA

25 PARED CELULAR

26 Existe una correlación negativa entre Fibra Dietética y cáncer de cólon Relación causa-efecto?

28 FRUCTOSANAS Polímeros Fructosa α(1,2) Pm >8.000 Solubles en agua Degradables Polisacáridos de reserva en hojas de gramíneas

29 Tema 2: METABOLISMO DE GLUCIDOS Introducción Carbohidratos en la alimentación animal. Digestión Metabolismo del glucógeno Metabolismo de glúcidos post-mortem Síntesis de lactosa

30 DIGESTION DE CARBOHIDRATOS Proceso enzimático y fisico-químico Glicosidasa: si no está la enzima no se utiliza Almidón: gelificación facilita digestión

31 Carbohidratos Saliva y Jugo pancreático Polisacáridos Disacáridos Monosacáridos α y β amilasas Dextrinas Maltotriosa Lactosa Sacarosa Intestino delgado Maltosa α dextrinasa α glucosidasa lactasa sacarasa Absorción: Epitelio intestinal Glucosa Fructosa Galactosa Manosa

32 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

33 ABSORCION DE MONOSACARIDOS Na + Na + glucosa Na + Transportador de glucosa dependiente de sodio Difusión facilitada glucosa Na + K + glucosa Na + K + ATPasa sodio potasio

34 Tema 2: METABOLISMO DE GLUCIDOS Introducción Carbohidratos en la alimentación animal. Digestión. Metabolismo de glúcidos post-mortem Síntesis de lactosa Metabolismo del glucógeno

35 FISIOLOGIA DE LA CONTRACCION MUSCULAR

36 SACRIFICIO DEL ANIMAL canal

37 muerte Interrupción circulación No fagocitosis Condiciones reductoras Cesa respiración Glucógeno Piruvato lactato [ATP] disminuye Desarrollo bacterias Rigor mortis Liberación proteasas Bajada ph Desnaturalización proteínas aromas tenderización exudación

38 VARIACION POST-MORTEM DE ph

39 VARIACION DE LA CAPACIDAD DE RETENCION DE AGUA

40 DFD: DARK FIRM DRY ASOCIADO A FALTA DE GLUCOGENO ANTES DEL SACRIFICIO

41 PSE: PALE, SOFT EXUDATIVE Generalmente en cerdo Asociado a calor y stress durante el sacrificio Componente genético: rianodina (transportador de calcio)

42 MORIR ES ESTRESANTE CUESTIONES ETICAS EN PRODUCCION ANIMAL

44 Relativismo en cuestiones éticas Esclavitud finales del S XIX Ejecuciones públicas Sufragio universal S XIX/ XX

46 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?

47 Tema 2: METABOLISMO DE GLUCIDOS Introducción Carbohidratos en la alimentación animal Digestión Metabolismo de glúcidos post-mortem Síntesis de lactosa Metabolismo del glucógeno

48 GLUCOGENO Polímero de Glucosa α(1,4) con ramificaciones

49 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

50 100 m: Glucolisis anaerobia t 1-2 min

51 1500m: Glucógeno t < 90min

52 Maratón: oxidación de ácidos grasos t >90 min

53 SINTESIS DE GLUCOGENO 1) Fosforilación Glucosa 6P Glucosa Hexokinasa Glucokinasa (H)

54 2) Conversión G6P en G1P Glucosa 1P Glucosa 6P Fosfoglucomutasa Mg 2+

55 3) Formación de UDP-Glucosa UDP-Glucosa Glucosa 1P UDP-Glucosa fosforilasa Pirofosfatasa

56 4) Transferencia resto glucosilo UDP-Glucosa Glucógeno sintasa + glicogenina Glucógeno Proteína 37K + oligosacárido

57 5) Ramificación Enzima ramificante Incrementa solubilidad Incrementa velocidad de síntesis y degradación

58 DEGRADACION DE GLUCOGENO Escisión fosforolítica: Se ahorra 1ATP La G1P no sale de la célula

59 Escisión fosforolítica Fosforilasa Glucosa 1P

60 Fosfoglucomutasa Glucosa 1P Glucosa 6P fosfatasa Glucosa Glucosa 6P

61 El hígado contiene Glucosa 6 fosfatasa Mantenimiento de la concentración de glucosa El músculo no El cerebro tampoco El riñón sí El intestino sí

62 Eliminación de ramificaciones fosforilasa La fosforilasa se detiene si n<4

63 Tranferasa

64 fosforilasa Enzima desramificante α(1,6) glucosidasa

66 REGULACION DEL METABOLISMO DEL GLUCOGENO

67 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

68 Fosforilasa kinasa Fosforilasa b + ATP Fosforilasa a + AMP + H + Ser-OH Normalmente inactiva + AMP - ATP y G6P Proteína fosfatasa 1 Ser-O ~ P Activa Independiente de ATP, AMP o G6P En Hígado: AMP no activa F b F a se desactiva por unión a glucosa

70 Regulación de la fosforilasa kinasa Kinasa sin Ca 2+ Kinasa+Ca 2+ Kinasa P Inactiva Contracción muscular Ca 2+ Parcialmente activa Impulso nervioso (M) Vasopresina (H) Totalmente activa Cascada de camp desencadenada por hormonas (αβγδ) Calmodulina: Proteína regulada por Ca 2+

72 HIDRÓLISIS

73 Adenilato ciclasa camp

75 SINTESIS

77 HORMONAS QUE INTERVIENEN EN LA REGULACION DEL METABOLISMO DEL GLUCOGENO ADRENALINA GLUCAGON INSULINA AMINA POLIPEPTIDO POLIPEPTIDO Médula adrenal Páncreas Páncreas Degradación (M) Degradación (H) Síntesis Estímulo nervioso Baja glucosa Abundancia allimento

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