DIGESTIÓN GÁSTRICA E INTESTINAL Curso Anatomía y Fisiología Animal 2010 Ing. Agr. ugo Petrocelli Profesor Agregado Dpto. Producción Animal y Pasturas Fisiología y Reproducción Desarrollo Definición Donde ocurre la digestión? Digestión de Carbohidratos Digestión de Proteínas Digestión de Lípidos Resumen Digestión Acción o Efecto de Digerir Digerir Convertir en el aparato digestivo a los alimentos en sustancias asimilables por el organismo. Diccionario de la Real Academia Española (www.rae.es) 1
Dónde ocurre la Digestión (1) (propia del animal) Depende del tipo de nutriente y de la especie animal. Estómago y, principalmente, Intestino. Tipo de nutriente: Carbohidratos: Boca (estómago) y/o Intestino (todo). Proteínas: Estómago e Intestino. Lípidos: Intestino Delgado. Dónde ocurre la Digestión (2) Diferencias entre Rumiantes y No Rumiantes En Estómago e Intestino los procesos de Digestión son iguales. Las diferencias están en el tipo de nutriente que llega al estómago (glandular). Digestión Intestinal Luminal: tienen lugar en la luz del intestino, se degradan las grandes moléculas (principalmente por acción de las secreciones de las glándulas anexas) Membranosa: tienen lugar en la membrana (borde en cepillo) por acción de las enzimas intestinales (que están en la membrana). 2
Digestión de Carbohidratos Secuencia Digestiva de los Carbohidratos Boca: Algunos animales (salvo rumiantes y carnívoros) secretan α-amilasa en la saliva. Estómago mago: por hidrólisis ácida (Cl), es insignificante. Intestino Delgado: Acción de las enzimas pancreáticas e intestinales. Intestino Grueso: fermentación bacteriana (proceso igual al ruminal). Digestión de los Carbohidratos en Boca y Estómago Por acción de la α-amilasa salival (no rumiantes ni carnívoros). La α-amilasa : Endoenzima idroliza los enlaces α 1-4 de los polisacáridos (almidón, glucógeno). La α-amilasa salival se inactiva por el p ácido (en el estómago). Su acción está limitada (fundus). 3
Tipos de Enlace de los Carbohidratos C 2 Enlace β1-4 (CELULSA) C 2 C 2 C 2 Enlace α 1-4 (ALMIDÓN GLUCÓGEN) Enzimas microbianas Enzimas propias del animal (α-amilasa) Digestión de los Carbohidratos en Intestino Delgado 1. Fase Luminal Carbohidratos (que llegan al intestino delgado) Lactantes: Lactosa. No Rumiantes: Almidón y/o sus polisacáridos (por hidrólisis parcial, α-amilasa salival). tros azúcares del alimento (ej. sacarosa) Rumiantes: Poco importante (Almidón secuestrado por protozoarios). 4
Digestión Enzimática de Carbohidratos (luz intestinal) α-amilasa Pancreática tica: actúa sobre los enlaces α 1-4 de los polisacáridos. Degradación del Almidón (Amilosa, por la α-amilasa) C 2 C 2 C 2 Enlace α 1-4 Amilosa (sección) C 2 C 2 Maltosa C 2 C 2 C 2 Maltotriosa Degradación del Almidón (Amilopectina, por la α-amilasa) C 2 C 2 C 2 C 2 Enlace α 1-4 C 2 C 2 C 2 Amilopectina (sección) Enlace α 1-6 C 2 C 2 C 2 C 2 isomaltosa C 2 C 2 C 2 α-dextrina límite 5
Digestión de los Carbohidratos en Intestino Delgado 2. Fase Membranosa Digestión Carbohidratos (Fase Membranosa) Enzima α-dextrinasa Sustrato Dextrina Límite Enlace α 1-6 Producto Maltosa Isomaltasa Isomaltosa α 1-6 Glucosa Maltasa Maltosa α 1-4 Glucosa Sacarasa Lactasa Sacarosa Lactosa α 1-4 α 1-4 Glucosa y Fructosa Glucosa y Galactosa Digestión de los Carbohidratos (en I. Grueso) Proceso fermentativo (igual al ruminal) que ocurre en ciego y colon Degradación de celulosa, hemicelulosa y pectinas por acción de enzimas microbianas (rompe enlaces β 1-4) Los productos finales son Ácidos Grasos Volátiles (acético, propiónico y butírico). 6
Digestión de Proteínas Secuencia Digestiva de las Proteínas Estómago mago: Lugar de inicio de la digestión, por acción del Ácido Clorhídrico y las Pepsinas. Intestino Delgado: Acción de las enzimas pancreáticas e intestinales. Intestino Grueso: fermentación bacteriana (carece de importancia nutricional, no se absorben). Proteínas (que llegan al estómago glandular) No Rumiantes Proteínas de la dieta Rumiantes Proteína Microbiana (y de Sobrepaso) 7
Estructura de los Péptidos Extremo ácido C R N Aminoácido Extremo básico C Carboxilo R N C Enlace Peptídico PÉPTID R N Amino Degradación Proteica (Estómago/Abomaso) Por acción del Cl y las pepsinas. El Cl actúa sobre la estructura cuaternaria (posibilitando la acción de las pepsinas). Las pepsinas son endopeptidasas (hidrolizan la cadena proteica internamente ). La acción de las pepsinas es óptima en niveles de p de 2-3. Acción de la PEPSINAS PRTEÍNA Pepsinas Desdoblan enlaces peptídicos (grupos carboxilo o amino) de aminoácidos aromáticos, aspartato y glutamato PÉPTIDS 8
Digestión de proteínas (en Intestino Delgado) Fracciones Proteicas (que llegan al intestino) Proteínas y péptidos parcialmente degradados en el estómago glandular (hidrólisis enzimática y química) Digestión Proteica 1. Fase Luminal 9
Digestión de Prótidos (Luz Intestinal) Enzima Tripsina Quimotripsinas Elastasa Carboxipeptidasa A Carboxipeptidasa B Enlaces (Carboxilo) Arginina y Lisina A. ácidos aromáticos A. ácidos alinfáticos Carboxilos Terminales Acción Endoenzima Exoenzima Producto Poli y oligopéptidos ligopéptidos y A. Ácidos Mecanismo de Activación (Enzimas Pancreáticas) Enterocinasa Tripsinógeno Tripsina Quimotripsinógenos Quimotripsinas Procarboxipeptidasas Carboxipeptidasas Proelastasa Elastasa Acción de la TRIPSINA PRTEÍNA PÉPTIDS Tripsina Desdobla enlaces peptídicos formados por grupos carboxilo de arginina y lisina 10
Acción de la QUIMTRIPSINA PRTEÍNA PÉPTIDS Quimotripsina Desdobla enlaces peptídicos formados por grupos carboxilo de aminoácidos aromáticos Acción de la ELASTASA PRTEÍNA PÉPTIDS Elastasa Desdobla enlaces peptídicos formados por grupos carboxilo de aminoácidos alinfáticos Acción de las CARBXIPEPTIDASAS PRTEÍNA Carboxipeptidasas Desdobla enlaces peptídicos de aminoácidos carboxilo terminal AMINÁCIDS y PÉPTIDS 11
Digestión Proteica 2. Fase Membranosa Digestión Enzimática de Prótidos (membrana) Aminopeptidasa (intestinal): actúa sobre los enlaces peptídicos desde el extremo amino de la cadena. ligopeptidasas (intestinales) Acción de la AMINPEPTIDASA PEPTIDS Aminopeptidasa Separa enlaces peptídicos de aminoácidos amino terminales AMINÁCIDS y LIGPÉPTIDS 12
Acción de las LIGPEPTIDASAS PEPTIDS ligopeptidasas Actúa en enlaces peptídicos de oligopéptidos AMINÁCIDS, DI y TRIPÉPTIDS Digestión de Proteínas (en I. Grueso) Fermentación igual a la ruminal, por microorganismos (formación de proteína microbiana). Sin importancia nutricional, salvo en especies que hacen coprofagia. Digestión de Lípidos 13
Secuencia Digestiva de los Lípidos Boca: En lactantes (de todos los mamíferos), la saliva produce una enzima (Lipasa salival) que actúa sobre las grasas presentes en la leche. Intestino Delgado: Acción de las Enzimas Pancreáticas e Intestinales y las Sales Biliares. Fracciones Lipídicas (que llegan al intestino delgado) No Rumiantes: Principalmente TRIGLICÉRIDS provenientes del alimento (no hay degradación previa). Rumiantes: ÁCIDS GRASS, incorporados a los microorganismos. Digestión Lipídica 14
rigen de las secreciones que intervienen en la digestión de los lípidos Páncreas: Enzimas tras sustancias Intestino: Enzimas ígado: Sales Biliares Secreciones Pancreáticas Lipasa: idrólisis de triglicéridos Fosfolipasas: idrólisis de fosfolípidos Colesterol esterasa: idrólisis de ésteres de colesterol y otros lípidos. Colipasa: Permite la acción de la lipasa. Estructura de los Triglicéridos Glicerol Ácido Graso 15
Digestión Lipídica (Luz Intestinal) La gota de grasa se divide mecánicamente (estómago) Se emulsiona (acción de las sales biliares) Gota de Grasa Separación Mecánica Grasa Emulsionada Se hidroliza por la lipasa (y colipasa), Formación de las micelas (ácidos biliares, ácidos grasos y monoglicéridos), se aproximan a las microvellosidades. Digestión de los Lípidos Lipasa Ácidos Biliares (AB) Triglicéridos Colipasa Ácidos Grasos (AG) Fase Luminal β-monoglicéridos (β-mg) Micelas con AB, β-mg y AG Digestión de Carbohidratos Lactosa α-amilasa salivar Boca Almidón Sacarosa Cl Almidón y almidón degradado parcialmente α-amilasa pancreática Estómago Fase Luminal Lactosa α-dextrina Isomaltosa Maltotriosa Maltosa Lactasa Isomaltasa Maltasa α-dextrinasa Sacarosa Sacarasa Fase Galactosa Glucosa Fructosa Membranosa Enterocito 16
Cl Digestión Proteica Pepsinas Pepsinógenos Polipéptidos Procarboxipeptidasas Quimotripsina y Elastasa Proteínas Páncreas Estómago FASE Quimotripsinógeno y Proelastasa Péptidos Carboxipeptidasas Tripsina Tripsinógeno LUMILAL ligopéptidos Enterocinasa FASE Aminoácidos libres Dipéptidos y Tripéptidos Aminopeptidasa y ligopeptidasas Membranosa Enterocito ígado Digestión de Lípidos Lipasa (Lactantes) Estómago Triglicéridos Colipasa Sales Biliares Lipasa ÁG Β-MG Páncreas Boca FASE LUMILAL Ácidos Grasos p Β-MonoGlicéridos FASE Membranosa Enterocito 17