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DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN
Ing. Agr. Hugo PetrocelliProfesor Agregado
Fisiología y Reproducción
2006
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Digestión
A nivel de Estómago e Intestino Delgado, los procesos de Digestión son iguales en rumiantes y no rumiantes
Las diferencias están en el tipo de nutriente que recibe el estómago y en que momentollegan para ser digeridas
3Lugares de Digestión y Absorción
Depende del tipo de nutriente y de la especie animal,La digestión y la absorción tienen lugar principalmente en el Intestino, Carbohidratos en todo el Intestino,Proteínas: digestión en todo el Intestino, absorción sólo IntestinoDelgado,
Lípidos en Intestino Delgado
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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 por acción de las enzimas intestinales (que están en la membrana).
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Digestión de Carbohidratos
6Secuencia Digestiva de los Carbohidratos
Boca: Algunos animales (no rumiantes ni carnívoros) secretan α-amilasa en la saliva,Estómago: Insignificante, por hidrólisis ácida (HCl),
Intestino Delgado: Acción de las enzimas pancreáticas e intestinales,
Intestino Grueso: fermentación bacteriana.
7Acción de la α-amilasa salival
Endoenzima que hidroliza al almidón (enlaces 1-4 α) formando polisacáridos, oligosacáridos (maltotriosa, α-dextrina límite), disacáridos (maltosa e isomaltosa),
Al llegar al estómago su acción es limitada (fundus) se inactiva por el pH.
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Digestión de Carbohidratos1. Fase Luminal
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Carbohidratos(que llegan al intestino delgado)
Lactantes Lactosa (gotera esofágica),Rumiantes:
No Rumiantes:
Almidón secuestrado por protozoarios
Polisacáridos (almidón), (de la dieta o parcialmente hidrolisisados),otros azúcares del alimento (sacarosa)
10Tipos de Enlace delos Carbohidratos
Enzimas microbianas
Enzimas propias del animal
(α-amilasa)
OHH
HH
OH
H
HOOH
OHH
H
HO
CH2 OH
O
H
OHH
HO
CH2 OH
Enlace α 1-4 (ALMIDÓN GLUCÓGENO)
Enlace β1-4 (CELULOSA)
HH H
OH
H
HOOH
OHH
HH
O
CH2 OH
O
H
OH
OHH
HO
CH2 OH
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Digestión Enzimática de Carbohidratos
(luz intestinal)
α-amilasa Pancreática: actúa sobre los enlaces α 1-4 de los polisacáridos
12Degradación del Almidón (Amilosa, por la α-amilasa)
Enlace α 1-4
Amilosa (sección)
OH
H
HOOH
OHH
H
HH
O
CH2 OH
O
H
OH
OHH
H
HH
O
CH2 OH
O
H
OH
OHH
H
HH
O
CH2 OH
H
OH
O
HH
HOOH
OHH
H
HH
O
CH2 OH
O OHOH
H
H
HH
CH2 OH
O
H
OH
OHH
H
HO
CH2 OH
Maltotriosa
H
H
H
OH
H
HOOH
OHH
H
HO
CH2 OH
O
H
OH
OHH
HO
CH2 OH
Maltosa
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13Degradación del Almidón (Amilopectina, por la α-amilasa)
H
OH O
H
OH
OHH
H
HH
O
CH2 OH
O OH
H
H
HH
O
CH2 OH
H
OH
OHH
H
HH
O
CH2
H
OH
OHH
H
HH
O
CH2 OH
OHHOO
HO
α-dextrina límite
OH O
HO
H
OH
H
H
HH
O
CH2 OH
H
OH
OHH
H
HH
O
CH2
OHHO
isomaltosa
O
Enlace α 1-6
Amilopectina (sección)
OH O
H
HOOH
OHH
H
HH
O
CH2 OH
O
H
OH
OHH
H
HH
O
CH2 OH
O
H
OH
H
H
HH
O
CH2 OH
H
OH
OHH
H
HH
O
CH2
H
OH
OHH
H
HH
O
CH2 OH
OH
H
HOOH
OHH
H
HH
O
CH2 OH
O
H
OH
OHH
H
HH
O
CH2 OH
O
H
OH
OHH
H
HH
O
CH2 OH
O
Enlace α 1-4
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Digestión de Carbohidratos
2. Fase Membranosa
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Digestión Carbohidratos(Fase Membranosa)
α 1-4
α 1-4
α 1-4
α 1-6
α 1-6
Enlace
Glucosa y GalactosaLactosaLactasa
GlucosaIsomaltosaIsomaltasa
Glucosa y FructosaSacarosaSacarasa
GlucosaMaltosaMaltasa
MaltosaDextrina Límiteα-dextrinasa
ProductoSustratoEnzima
16Digestión y Absorción de Carbohidratos (en I. Grueso)
Degradación de celulosa, hemicelulosa y pectinas por acción de enzimas microbianas (rompe enlaces β 1-4)
Proceso fermentativo (similar al ruminal) que tiene lugar en el ciego y colon
Los productos finales son Ácidos Grasos Volátiles de cadena corta
La absorción ocurre por las paredes del I. Grueso (a Vena Porta)
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Digestión de Proteínas
18Secuencia Digestiva de las Proteínas
Estómago: Lugar de inicio de la digestión, por acción de las Pepsinas,
Intestino Delgado: Acción de las enzimas pancreáticas e intestinales,
Intestino Grueso: fermentación bacteriana (carece de importancia nutricional, no se abosorben).
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Proteínas(que llegan al estómago glandular)
Rumiantes
No Rumiantes
Proteína Microbiana y de Sobrepaso
Proteínas de la dieta
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Estructura de los Péptidos
Aminoácido
PÉPTIDO
HO C
O
R N H
H
H
HO C
O
R N C
O
R N H
H
Carboxilo AminoEnlace Peptídico
Extremo ácido
Extremo básico
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21Degradación Proteica(Estómago/Abomaso)
Las células principales (de las glándulas gástricas) secretan PepsinógenosPepsinógenos que en la luz del estómago pasan a Pepsinas.La acción de las pepsinas es óptima en niveles de pH de 2-3.Las pepsinas son endopeptidasase inician la degradación de proteínas.
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Acción de la PEPSINAS
PROTEÍNA
Pepsinas Desdoblan enlaces peptídicos (grupos carboxilo o amino) de aminoácidos aromáticos, aspartato y glutamato
PÉPTIDOS
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Digestión de proteínas
(en Intestino Delgado)
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Fracciones Proteicas(que llegan al intestino)
Proteínas y péptidos parcialmente degradados en el estómago glandular (hidrólisis enzimátida y química)
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Digestión Proteica 1. Fase Luminal
26Digestión de Prótidos(Luz Intestinal)
A. ácidos alinfáticos
A. ácidos aromáticos
Exo-Peptidasa
Endo-Peptidasa
Acción
Carboxilos Terminales
Arginina y Lisina
Enlaces (Carboxilo)
Poli y oligo-péptidos
Tripsina
Carboxipeptidasa B
Oligo-péptidos y A. Ácidos
Carboxipeptidasa A
Elastasa
Quimiotripsina
ProductoEnzima
27Mecanismo de Activación (Enzimas Pancreáticas)
Tripsinógeno
Enterocinasa
Tripsina
Quimiotripsinogeno
Procarboxipeptidasas
Proelastasa
Quimiotripsina
Carboxipeptidasas
Elastasa
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Acción de la TRIPSINA
PROTEÍNA
Tripsina
Desdobla enlaces peptídicos formados por grupos carboxilo de arginina y lisina
PÉPTIDOS
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Acción de la QUIMIOTRIPSINA
PROTEÍNA
QuimiotripsinaDesdobla enlaces peptídicos formados por grupos carboxilo de aminoácidos aromáticos
PÉPTIDOS
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Acción de la ELASTASA
PROTEÍNA
ElastasaDesdobla enlaces peptídicos formados por grupos carboxilo de aminoácidos alinfáticos
PÉPTIDOS
31Acción de lasCARBOXIPEPTIDASAS
PROTEÍNA
Carboxipeptidasas
Desdobla enlaces peptídicos de aminoácidos carboxilo terminales
AMINOÁCIDOS y PÉPTIDOS
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Digestión Proteica 2. Fase Membranosa
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Digestión Enzimática de Prótidos(membrana)
Aminopeptidasa (intestinal):actúa sobre los enlaces peptídicos desde el extremo amino de la
cadena y dipeptidasas (intestinales)(intestinales)
34Acción de laAMINOPEPTIDASA
PEPTIDOS
Aminopeptidasa
Separa enlaces peptídicos de aminoácidos amino terminales
AMINOÁCIDOS y PÉPTIDOS
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Digestión de Proteínas(en I. Grueso)
Fermentación similar a la ruminal, por microorganismos (formación de proteína microbiana)
Sin importancia nutricional, salvo en especies que hacen coprofagia.
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Digestiónde Lípidos
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37Secuencia Digestivade los Lípidos
Boca: En crías lactantes de no rumiantes y rumiantes, la saliva produce una enzima (Lipasa salival) que actúa sobre las grasas presentes en la leche,
Intestino Delgado: Acción de las Sales Biliares, y de las enzimas pancreáticas.
38Fracciones Lipídicas(que llegan al intestino delgado)
RumiantesÁCIDOS GRASOS, incorporados a los microorganismos (linoleico) y/o en el líquido esteárico, palmítico y transvaccénico.
No RumiantesPrincipalmente TRIGLICÉRIDOSprovenientes del alimento (no hay degradación previa).
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Digestión Lipídica Fase Luminal
40Enzimas Pancreáticas:
Otras Sustancias:! Colipasa (páncreas): permite la acción de la lipasa.
! Sales Biliares (hígado): emulsionan las grasas.
! Lipasa: Principal enzima, hidrólisis de triglicéridos
! LipasaEnzimas Intestinales:
! Fosfolipasas: Hidrólisis de fosfolípidos.! Colesterol esterasa: Hidrólisis ésteres de
colesterol y otros lípidos.
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41Estructura de los Triglicéridos
Glicerol Ácido Graso
42Digestión Lipídica(Luz Intestinal)
La gota de grasa se divide mecánicamente (estómago)
Los ácidos biliares forman micelas con ácidos grasos y monoglicéridos, se transportan a las microvellosidades.
Gota de GrasaSeparacion Mecánica Grasa Emulsionada
Se emulsiona (sales biliares) y se hidroliza por la lipasa (y colipasa),
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Ácidos Biliares (AB)Lipasa
Colipasa
Fase
Luminal
Triglicéridos
Ácidos Grasos (AG)
β-Monoglicéridos (β-MG)
Micelas con AB, β-MG y AG
Digestión de los Lípidos44Lugar de Absorción
de los Nutrientes
Carbohidratos: Rumen e Intestino (todo),
Proteínas: Intestino Delgado,
Lípidos: Intestino Delgado
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45Vías de Transportede Nutrientes
Vía Paracelular
Complejos de Unión
Microvellosidades
Membrana Basolateral
LUZ DEL INTESTINO
ENTEROCITO
Membrana Apical
S A N G R E
Espacio Intercelular
Vía Transcelular
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Vía TranscelularPasos! Atravesar membrana apical! Difusión citoplasma! Atravesar membrana basolateralMecanismos! Difusión Pasiva! Transporte Mediado
"Difusión Facilitada"Transporte Activo
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Los productos finales absorbidos son: Glucosa, Galactosa y Fructosa
Absorción Carbohidratos(intestino delgado) (1)
Glucosa y Galactosa:! Los isómeros L se absorben pasivamente! Los isómeros D se absorben por un
proceso activo (Sodio dependiente), ingresando a la célula por el gradiente electroquímico (generado por sodio).
48Absorción Carbohidratos(intestino delgado) (2)
El sodio sale de la célula mediante una ATPasa Na+- K+.Fructosa por difusión facilitada(gradiente)Glucosa, Galatosa y Fructosaatraviesan la membrana basolateral por difusión simple, ingresando a los capilares sanguíneos y al sistema Porta-hepático.
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49Absorción ProteínasIntactas: Sólo en las primeras horas de vida de las crías (varía con la especie).
Aminoácidos y Péptidos pequeños:! Los di y tripéptidos se absorben rápidamente
(forma activa dependiente de sodio),! Los aminoácidos L se absorben más
rápidamente que los isómeros D,! Los aminoácidos se absorben por: 1) difusión
pasiva, 2) transporte independiente de sodio y 3) transporte dependiente de sodio.
50Proceso de Absorciónde los Lípidos
Cambia el pH (membrana) liberando los ácidos grasos y monoglicéridos que ingresan a la célulaEn el interior de la célula se esterifican(triglicéridos), por acción de la Acil-sintetasaForman quilomicrones (asociación de triglicéridos, colesterol, ésteres de colesterol, fosfolípidos y una proteína de bajo peso molecularPasan de la célula al vaso linfático (de donde pasan a la sangre por la vena cava)
51Esquema de la Digestión y Absorción de Carbohidratos
Fase Luminal
α-dextrinasa Isomaltasa
Glucosa
Maltasa
Almidón y almidón degradado parcialmente
Almidónα-amilasa salivar
Isomaltosa Maltotriosa Maltosaα-dextrinas
α-amilasa pancreática
Galactosa
Lactasa
Lactosa
Lactosa
Sacarasa
Fructosa
Sacarosa
Sacarosa
Sangre(vena Porta)
Capilar
Fase
Membranosa
Boca Esófago
52Esquema de la Digestión y
Absorción Proteica
FASE LUMILAL
Sangre(vena Porta)
Capilar
Péptidos
Di- y Tri-peptidasas
Estómago
Di- y Tri-péptidos
Aminopeptidasa
Aminoácidos
Transportadores
Oligo y PolipéptidosProteínasPepsinasPepsinógenos
HCl
Tripsinógeno
Enterocinasa
Tripsina
Quimiotripsinógeno y Proelastasa
Quimiotripsina y Elastasa
FASE
Membranosa
Oligopéptidos
Aminoácidos libres
Carboxipeptidasas
Procarboxipeptidasas
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53Absorción de los Lípidos
Quilomicrón: TG, Colesterol, Fosfolípidos, Proteína B, etc.
Vaso Linfático
V.L.Central
Interior Célula
Luz Intestinal
Ac. Grasos Monoglicéridos (MG)
Triglicérido
FASE
Membranosa