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Un resumen detallado de la digestión, metabolismo y absorción de carbohidratos en monogastricos y rumiantes
Tipo: Monografías, Ensayos
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Facultad de Ciencias Veterinarias Asignatura: BIOQUÍMICA VETERINARIA II Segundo Nivel Paralelo “A” Ciclo: Medio Ciclo Tema: Particularidades de la digestión, absorción y metabolismo de los carbohidratos en monogástricos y rumiantes Autor: Melanie Mercedes Gaón Fernandez Docente: Dr. Ponce Ross Emir Santa Ana-Manabí-Ecuador
Marco Teórico Clasificación de los Carbohidratos Carbohidratos de bajo peso molecular Monosacáridos: Son las azúcares más simples que pueden clasificarse según la ubicación de su grupo carbonilo (C=O). Las cetosas tienen este grupo sobre un carbono secundario, mientras que en las pentosas este se encuentra localizado en el carbono terminal. Dentro de las pentosas podemos encontrar a las xilosas, ribosas y arabinosa. Dentro de las pentosas se encuentran la glucosa, fructosa, galactosa y manosa. Disacáridos: Se unen dos unidades de monosacáridos por medio de enlaces glucosídicos (C-O- C), dentro de los más comunes están:
fosforilasa. Así mismo, el glucagón y la epinefrina inhiben este proceso, favoreciendo la glucogenólisis (Cortez S.A., et al., 2024, pág. 3). Este último proceso es la reconversión del glucógeno en glucosa en caso de estados de hipoglucemia. En cuanto a la digestión y absorción del almidón, este proceso tiene lugar en el primer tramo del intestino delgado (duodeno), es importante tener en cuenta que la digestión de los monogástricos en enzimática, por tanto, es la a-amilasa (segregada por el páncreas) junto al jugo pancreático que actúa en la luz intestinal. La a-amilasa rompe la cadena lineal de la amilosa (α 1-4) dejando libres moléculas de glucosa, maltosa y oligosacáridos formando una mezcla, sin embargo, no puede romper las ramificaciones de enlaces α 1 - 6 de la amilopectina. La glucosa será absorbida casi inmediatamente mientras que los disacáridos y oligosacáridos restantes son atacados por otras enzimas las α y β glucosidasas presentes en el borde de los enterocitos, responsables de la hidrólisis final de los disacáridos. Los azúcares son transportados por la sangre portal hasta el hígado. Así mismo, no todo el almidón es digerido u absorbido en forma de glucosa, llegando a ser resistente a la degradación de la α-amilasa pancreática debido a factores intrínsecos o extrínsecos del gránulo, esto se conoce cómo almidón resistente, una especie de fibra dietética que será degradada por fermentación en el intestino grueso, llegando a aparecer en cantidades variables en las heces (Morales, 2004, pág. 23). Finalmente, es importante destacar que puede haber varias fuentes de glucosa cómo:
Digestión, absorción y metabolismo de los carbohidratos en rumiantes (poligástricos) Los carbohidratos además de ser la fuente más importante de energía son los principales precursores de grasa y azúcar (lactosa) en la leche de la vaca. Al contrario de los monogástricos los rumiantes son animales herbívoros por lo que su ingesta de carbohidratos principalmente se basa en aquellos como celulosa y hemicelulosa ligados a la lignina ya que son fibrosos. La fibra es voluminosa y se retiene en el rumen donde se fermenta lentamente. Esta también es importante para la estimulación de la rumia, que además de aumentar la separación y fermentación de fibra, estimula las contracciones del rumen y aumenta el flujo de saliva hacia el rumen. La cantidad de saliva de los rumiantes es abundante las vacas adultas producen entre 100-150 litros/día y los ovinos 8.5-12.5 litros/día, esta es muy importante ya que:
CH2-COOH) y Butírico (CH3-CH2-CH2-COOH) (Fig. 3). Así mismo, la fermentación de aminoácidos generados en el rumen produce iso-ácidos, los cuales, junto con la energía producidos son utilizados por las bacterias para crecer (sintetizando proteína). Los AGV representan más del 70% del suministro de energía en el rumiante, estos se encuentran en varios porcentajes: Acético 60 % a 65 % Propiónico 20 % a 25 % Butírico 12 % a 15 % Valírico Isovalírico 3.5 % Otros Los AGV serán absorbidos por el epitelio estratificado del rumen, al igual que el ácido láctico, electrólitos y agua. La superficie del epitelio es muy extendida debido a la formación de papilas bien vascularizada, el tamaño y longitud de las papilas del rumen se modifican, dependiendo las concentraciones de los AGV en el rumen, en caso de animales con una buena alimentación y producción de AGV, las papilas serán largas y robustas para promover la absorción, al contrario, si la alimentación es deficiente, las papilas serán pequeñas, con un largo tiempo de recuperación para restaurarse (Cuauhtémoc N.C. & y Díaz A.C., 2012, pág. 9). La absorción de los AGV se lleva a cabo a través de un mecanismo de difusión a favor del gradiente de concentración, entre más descienda el pH del líquido ruminal, la velocidad de absorción aumenta. Al atravesar el epitelio, los AGV sufren diferentes grados de transformación: a.) el acetato y propionato se absorben casi sin alterarse; b.) y la mayor parte del ácido butírico se transforma en ácido ß-hidroxibutírico (cuerpo cetónico). Así mismo, estos tienen diferentes destinos metabólicos:
Abomaso desplazado o torsión abomasal: Generado por la producción de gases en el rumen, suele darse en las vacas más grandes que reciben mayor ración de concentrados. Paraqueratosis del rumen: Consiste en una queratinización de la mucosa del rumen donde se producen también inflamación y ulceraciones. Por estas penetran bacterias y toxinas que vía sanguínea van al hígado creando abscesos o pueden llegar por el torrente sanguíneo a lugares como las pezuñas y provocar laminitas y cojeras (Castillo, 2016). Acidosis láctica: Se produce por una ingestión aguda (atracón) de concentrados. El ácido láctico generado por la fermentación de carbohidratos fácilmente asimilables con lo que el pH desciende bruscamente afectando a la microbiología del rumen, esto no solo afecta a la digestión y fermentación del alimento, sino que también se produce un paso de ácido láctico a sangre y la acidosis se hace sistémica (Castillo, 2016).
Conclusiones Dentro de las diferentes clasificaciones de los carbohidratos se destacan los polisacáridos como el almidón y la celulosa, los cuales tienen roles cruciales en la dieta de diferentes especies ya que serán descompuestos en la digestión para convertirse en el azúcar esencial de los organismos, la glucosa. Esto da paso al tema a tratar. En los animales monogástricos el almidón es el principal polisacárido aprovechable, que será expuesto a su digestión enzimática principalmente en el intestino delgado, donde la α-amilasa, secretada por el páncreas, actúa sobre el almidón, así la glucosa resultante es absorbida y transportada a la sangre, donde se regula su concentración mediante procesos como la gluconeogénesis y la glucogenólisis que ocurre el hígado, estos son esenciales para mantener niveles adecuados de glucosa en sangre. En cuanto a los rumiante, la digestión de carbohidratos es mucho más compleja debido a su sistema digestivo especializado, que incluye un rumen donde se fermentan carbohidratos fibrosos como la celulosa y hemicelulosa, donde actúa la microbiota ruminal, compuesta por bacterias, protozoos y hongos que desempeñan un papel vital en la degradación de estos polisacáridos complejos, produciendo ácidos grasos volátiles (AGV) que son una fuente principal de energía para estos animales. Los AGV, como el acetato, propionato y butirato, son absorbidos en el rumen y utilizados en diversos procesos metabólicos, incluyendo la gluconeogénesis en el hígado. Esto va a ser indispensable para la producción de leche y la grasa que puede contener la misma. Poor otro lado se nombraron ciertas enfermedades metabólicas relacionadas con el metabolismo de los carbohidratos, en los que se pueden destacar la diabetes mellitus y la cetoacidosis diabética relacionadas con una resistencia relativa u absoluta de la insulina y que afectan principalmente a animales de compañía. Mientras que, en los rumiantes, problemas como el timpanismo y la acidosis láctica pueden surgir debido a desequilibrios en la dieta, esto nos resala la importancia de una alimentación adecuada para prevenir trastornos metabólicos.
Bruyette. (13 de Julio de 2019). Diabetes mellitus en perros y gatos. Recuperado el 17 de Mayo de 2025, de Manual de Medicina Veterinaria: https://www.msdvetmanual.com/es/sistema- endocrino/el-p%C3%A1ncreas/tumores-funcionales-de-las-c%C3%A9lulas-de-los- islotes-en-peque%C3%B1os-animales Castillo. (26 de Julio de 2016). Digestión y Absorción de Carbohidratos. Recuperado el 14 de Mayo de 2025, de BioScientaUDCA: https://bioscientia.jimdofree.com/bioqu%C3%ADmica/documentos-acad%C3%A9micos/ Cortez S.A.,Paltin M.P., Jiménez W. J. & Cabrera D.C. (7 de Julio de 2024). La regulación de la glucogénesis: mecanismos y factores influyentes. RECIMUNDO , 3 - 7. doi:10.26820/recimundo/8.(2).abril.2024.88- 94 Cuauhtémoc N.C. & y Díaz A.C. (2012). INTRODUCCIÓN A LA DIGESTIÓN RUMINAL. Departamento de Nutrición Animal , 2-13. Recuperado el 15 de Mayo de 2025, de https://www.produccion-animal.com.ar/informacion_tecnica/manejo_del_alimento/79- introduccion_a_la_digestion_ruminal.pdf Dávila & Aldana. (2021). Cetoacidosis diabética como emergencia endocrinológica: descripción de un caso en un canino. Facultad de Ciencias Veterinarias , 16-63. Recuperado el 17 de Mayo de 2025, de https://ridaa.unicen.edu.ar:8443/server/api/core/bitstreams/5928e31b- 5ebc-41c7- 8592 - e3939983d5f1/content Morales. (2004). Efecto de la fermentación microbiana en el intestino grueso sobre la digestión, absorción y utilización de los nutrientes; comparación entre el cerdo Landrace y el Ibérico. Universitat Autònoma de Barcelona , 23-195. Recuperado el 14 de Mayo de 2025, de https://hdl.handle.net/10803/ Nutec. (27 de Febrero de 2025). Metabolismo de carbohidratos en los rumiantes. Recuperado el 15 de Mayo de 2025, de Ganaderia.com.
