Alimentación de cerdos con aceite de palma Absorción y metabolismo de lípidos IA. Alfonso J. Chay Canúl IA. Fernando Casanova Lugo.

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1 Alimentación de cerdos con aceite de palma Absorción y metabolismo de lípidos
IA. Alfonso J. Chay Canúl IA. Fernando Casanova Lugo

2 INTRODUCCIÓN En el mercado mundial existen numerosos tipos de grasas.
Su utilización varía en función de la disponibilidad y del precio relativo con respecto a otras fuentes energéticas. Según su origen las grasas se clasifican en animales, vegetales y mezclas. e.g. sebos, semillas de girasol, subproductos.

3 Las grasas mejoran el consumo, la estructura y el aspecto del pienso.
Incrementan la concentración energética del pienso, reducen el estrés calórico. ↓ incremento de calor, mejoran la eficacia energética neta por kcal de energía metabolizable. El factor clave es la digestibilidad, que depende fundamentalmente de su capacidad de solubilización y de formación de micelas en el intestino.

4 Los factores claves que determinan el valor energético de una grasa son:
El contenido en EB El porcentaje de triglicéridos vs. ácidos grasos libres El grado de insaturación de éstos ácidos grasos, y La longitud de cadena de los mismos.

5 Palma africana (Elaeis guineensis)
El cultivo de palma africana es una alternativa de excelentes perspectivas para el desarrollo de sistemas productivos de sostenibilidad. Ha demostrado ser una alternativa viable y económica para la sustitución parcial de los granos de cereales en los países tropicales (Ngoan et al., 1998).

6 Fruto: alimentación del cerdos Aceite: en dieta de cerdos
La utilización de los productos y subproductos de la palma africana, hacen posible lograr un alto nivel de integración y permite la diversificación de especies en la unidad de producción. Fruto: alimentación del cerdos Aceite: en dieta de cerdos Cachaza: bloques nutricionales, Efluentes: en el engorde de cerdos y bovinos. Extracción de jugo de inflorescencia. Fuente: Ocampo, 1994

7 El reciclaje de importantes cantidades de biomasa, permite una autosuficiencia nutricional, disminuyendo así la demanda por fertilizantes externos al sistema. 1 ton de hojas producto de la poda periódica, aporta al suelo un equivalente de 7.5 kg de N, 1.06 kg de P, 9.1 kg de K y 2.79 kg de Mg, 10 ton hojas-1 año-1 (Calvache, 1997).

8 Producción de aceite de palma

9 Consumo mundial de aceite de palma

10 Países exportadores de aceite de palma

11 Hasta ahora los ácidos grasos (AG) en la nutrición animal han jugado un papel marginal.
El uso de carbohidratos y en algunos casos azúcares, como fuentes de energía han tenido un enfoque privilegiado. Esto ha implicado necesariamente el uso de cereales en la producción animal.

12 El aceite de palma contiene 8500 kcal EB
8010 Kcal ED 5360 Kcal EN (Chavarro, 2006). Contiene ppm de vitamina E, tocoferoles (30%) y tocotrienoles (70%) ppm de vitamina A.   La vitamina E está asociada con la reducción de la oxidación de lípidos, mejora el color de la carne durante su almacenamiento y mantiene la calidad de esta (Chavarro, 2006).

13 Composición del aceite de palma (% de AG totales)
Acido graso Muestra Media A B Láurico (12:0) 0.3 1.6 0.95 Mirístico (14:0) 1.3 2.2 1.75 Palmítico (16:0) 39.3 36.4 38.0 Esteárico (18:0) 5.9 8.0 6.95 Oleico (18:1) 36.8 34.2 35.5 Linoleico (18:2) 14.5 14.1 14.3 Saturados 46.4 49.3 48.4 Insaturados 52.5 50.7 51.6 (Ngoan et al., 1998).

14 Trabajos realizados Ocampo (2005) al utilizar niveles de 400 a 500 g a-1 d-1, durante el periodo de engorde de cerdos (20 a 90 kg), asociado a niveles restringidos de proteína (200 a 220 g a-1 d-1). Logro sustituir eficientemente el 20% de la proteína tradicional con fuentes forrajeras, con GDP entre 500 y 550 g, con una oferta de proteína y de energía aproximadamente 50% inferior en sistemas basados en cereales.

15 Se evaluó el comportamiento productivo y características de la canal
Contenido de Aceite de palma (%) 10 20 30 EE Respuesta Consumo de alimento, kg/d 2.5 2.0 1.9 1.7 0.34 Lineal Consumo de EM, Mcal/d 7.3 6.5 6.6 0.66 NS Consumo de PC, g/d 341 307 323 319 29.70 Ganancia de Peso, kg/d 0.8 0.7 0.11 Conversión Alimenticia 0.3 0.5 0.01 Consumo FDN, g/d 11.4 13.5 21.0 21.2 0.62 Dias para el peso final 68.7 82.6 79.2 73.7 17.45 Guido, et al., 2004

16 Resultados Se encontró, que el consumo de alimento y la conversión alimenticia se redujo significativamente conforme fue incrementado el nivel de ACP en la dieta. Durante la fase de crecimiento se observó una reducción en el consumo de EM (P>0.05) de las dietas que recibieron ACP. No se presentaron diferencias significativas (P<0.05) para la ganancia de peso (kg/dia), consumo de proteína bruta (g/dia), eficiencia de conversión energética (MJ/kg ganancia) y proteica (g/kg), así como en días al sacrificio, calidad de la canal y de la carne

17 Metabolismo y absorción de lípidos

18 Los lípidos constituyen el nutrimento energético por excelencia.
Además tienen funciones estructurales, mensajeros celulares secundarios. Los componentes universales de los lípidos son los ácidos grasos

19 Los AG proceden de tres fuentes:
■ Lípidos de la dieta ■ Biosíntesis a partir de azúcares ■ Degradación de lípidos de reserva En su mayoría se encuentran los, acilgliceroles, fosfoacilgliceroles, esfingolípidos.

20 absorción y almacenamiento de los triglicéridos de la dieta.
*Entrada de los alimentos al estomago (10) (2) (3) (7) Desde hígado: (4) Desde intestino: (5) * (6) (AGL) hacia diferentes tejidos (8) Degradación de grasas para la producción de energía Principales rutas de la digestión, absorción y almacenamiento de los triglicéridos de la dieta.

21 Acción de las sales biliares para emulsionar las grasas en el intestino
(1) (2) (3) (4) (5)

22 Lipólisis La lipasa del tejido adiposo actúa sobre triglicéridos liberando glicerol y ácidos grasos. El glicerol liberado puede ser transformado en gliceralhehido 3 fosfato y seguir la vías glicolítica. Los ácidos grasos siguen la β-oxidación.

23 Regulación de la lipólisis
Las lipasas son reguladas por AMPc que activa la proteína cinasa que a su vez activa la lipasa de triacilglicerol por fosforilación. La adrenalina, noradrenalina, glucagón y hormona adrenocorticotrópica inducen la lipólisis. La insulina la inhibe. Los ácidos grasos liberados son transportados por la albúmina plasmática.

24 Activación de los ácidos grasos
Se activan antes de su entrada a la matriz mitocondrial En la membrana interna mictocondrial el AG y el grupo sulfhidrilo de la CoA reaccionan con el ATP para formar un Acil-CoA ATP AMP + PPi ACIDO GRASO + HS-CoA ACIL CoA + AMP Acil CoA sintasa ( tiocinasa)

25 β-oxidación Activación (CoA, ATP y tiocinasa) Transporte (Carnitina)
Deshidrogenación (FAD) Deshidrogenación (NAD) División de la molécula con liberación de una molécula de acetil CoA (2 en la ultima vuelta).

26 Transporte de los AG Acil CoA no puede atravesar membrana interna mitocondria y se transfiere por la carnitina. 1.- El grupo acilo se transfiere desde al átomo del S del CoA al OH de la carnitina formando acil-carnitina. Acil-CoA + carnitina acilcarnitina CAT I ( carnitina acil transferasa) 2.-La acilcarnitina actúa como un lanzadera por acción de una TRANSLOCASA y de este modo ingresa a la matriz mitocondrial 3.- El grupo acilo se transfiere de nuevo a una CoA por CAT II formandose el acil CoA y se libera la carnitina 4. De nuevo la translocasa regresa la carnitina a la cara citosólica

27 Transporte de ácidos grasos hacia la mitocondria
(3) (2) * Enzima que une ambas : acil CoA y a la carnitina (1) * El Acil CoA es un ácido graso unido a CoA: CH3-(CH)14-COO-SH-CoA

28 β-oxidación 1. Deshidrogenación: Reacción catalizada por la Acil-SCoA deshidrogenasa , rquiere FAD , genera FADH2 y un AG insaturado 2. Hidratación: Reacción catalizada por la enoil-SCoA hidratasa que forma b-hidroxiacil-SCoA 3. Deshidrogenación: Reacción catalizada por la B-hidroxiacil deshidrogenasa , usa NAD y genera NADH y B-cetoacil-SCoA 4. Rompimiento tiólico: catalizada por la beta-cetotiolasa, libera Acetil CoA y un acil SCoA con 2 C menos

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30 ENERGÉTICA Palmitoil-CoA + 7FAD + 7NAD + 7H2O + 7CoA
8Acetil-CoA + 7FADH2 + 7NADH + 7H 8 Acetil CoA x 12 = 96 7 FADH x 2 = 14 NADH x 3 = 21 total = 131 ATP -1 ATP= 130

31 Oxidación AG insaturados
Se activan y metabolizan al igual que los saturados pero requieren enzimas adicionales: AG con doble enlace requieren de la acción de la ENOIL CoA ISOMERASA. Si hay más de un doble (poliinsaturados) enlace actúa la 2,4-DIENOIL-CoA-REDUCTASA que requiere NADPH.

32 Oxidación de AG impares
Siguen fielmente la B-oxidación con la diferencia que el último fragmento será propionil–SCoA. El propionil SCoA se transforma en D-metilmalonil CoA en una reacción de carboxilación catalizada por la propionil CoA carboxilasa que requiere ATP y vit . B12. D-metilmalonil-CoA se racemisa por una racemasa a L malonil CoA. Finalmente la metilmalonil-CoA mutasa lo convierte en Succinil CoA. Succinil SCoA puede pasar al C.A.C.

33 Síntesis de ácidos grasos
Vía metabólica que: Ocurre en citosol desde acetil CoA Utiliza energía (ATP y NADPH) Deriva de moléculas de acetil CoA desde Krebs en mitocondria. Esta regulada por las concentraciones de citrato desde Krebs.

34 Síntesis de ácidos grasos
En citoplasma de los hepatocitos ( y en menos proporción en tejido adiposo), la molécula de acetil CoA que tiene 2 carbonos es carboxilada usando ATP por la enzima acetil-CoA carboxilasa formado la molécula “activada” que es la malonil CoA: O O CO2 + BIOTINA CH3-C-CoA + ATP OOC-CH2-C-CoA ATP Acetil CoA Malonil CoA La malonil CoA esta lista para reaccionar con la enzima SINTASA y dar inicio a la síntesis de ácidos grasos

35 La síntesis comienza con una molécula de acetil CoA unida a la enzima (en sitio pan) y una molécula de malonil CoA (en sitio cis). Posteriormente ambas moléculas se condensan con la liberación de una molécula de CO2

36 La acetil de dos carbonos condensada con la malonil ya con dos carbonos, sufre una primera Reducción consumiendo una molécula de NADPH

37 En la penúltima reacción durante la síntesis del ácido graso ocurre una segunda Reducción con el consumo de otra molécula de NADPH

38 Resumen de las vueltas de la ácido graso SINTETASA
sintasa 3 vueltas mas 1a vuelta solo 2 carbonos en la acetil 3a vuelta = 6 Carbonos 2a vuelta 2 carbonos mas unidos a la acetil original =4 C 4a vuelta Para la formación del Palmitato de 16 Carbonos se necesita 7 vueltas

39 La Síntesis de Triglicéridos incluye la formación del glicerol en tejido adiposo
Esta ruta utiliza glicerol 3 fosfato que proviene de la dihidroxicetona 3 fosfato de la glicólisis en músculo y en tejido adiposo; puesto que este ultimo carece de la cinasa para fosforilar directamente al glicerol la dihidroxicetona se Reduce a glicerol 3 fosfato. Los ácidos grasos libres son activado por la tiocinasa y CoA + ATP. Finalmente los ácido grasos activados y el glicerol activado se esterifican en uno, dos y tres sitios del glicerol para formar mono, di o tri glicéridos para ser almacenados en tejido adiposo.

40 Regeneración del NADPH para síntesis de novo
KREBS *

41 Control hormonal del metabolismo de los lípidos energéticos (triglicéridos)
Alimento = Glucosa = insulina Ayuno = glucosa = insulina = glucagón (o catecolaminas como la adrenalina) = *Movilización de triglicéridos desde tejido adiposo = AGL = B-oxidación. Catecolaminas activan (por fosforilación) a la LIPASA SENSIBLE A HORMONAS que es la que regula la velocidad de la degradación de los triglicéridos.

42 Regulación hormonal del metabolismo de lípidos
La enzima limitante de la velocidad de la síntesis de ácidos grasos es la acetil CoA carboxilasa (de acetil a malonil CoA) en ayuno esta inhibida (por fosforilación) por el glucagón.

43 Conclusiones Las posibilidades que ofrece el aceite de la palma para la nutrición animal y especialmente para la nutrición de porcinos, son muy buenas, como sustituto parcial de los productos convencionales (cereales) ya que el aceite de palma no compite con la alimentación humana.

44 GRACIAS…

45 Rutas de transporte y destino de las lipoproteínas

46 La acetil Co-A como intermediario en el metabolismo de carbohidratos y grasas

47 Papel del citrato en el balance metabólico de las grasa