El componente lipídico básico de los triglicéridos y de los fosfolípidos son los ácidos grasos. El colesterol no contiene ácidos grasos, su núcleo esterólico se sintetiza a partir de porciones de moléculas de ácidos grasos Los lípidos son un gran aporte de energía para los diferentes procesos metabólicos. Transporte, membranas celulares, formación de energía. Tres moléculas de ácidos grasos de cadena larga y una molécula de glicerol. Ácido esteárico Ácido oleico Ácido palmítico Digestión : división de triglicéridos Nuevas moléculas Linfa Quilomicrones Extraídos del plasma por procesos enzimáticos Quilomicrones reducidos, adoptan la forma de lipoproteínas. Composición cualitativa similar: › Quilomicrones (QM) › Lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL) › Lipoproteínas de densidad intermedia (IDL) › Lipoproteínas de baja densidad (LDL) › Lipoproteínas de alta densidad (HDL) COMPOSICION PRINCIPAL FUENTE Y FUNCION 90% TRIACILGLICEROL TRANSPORTE DE TRIGLICERIDO DE LA DIETA 65% TRIACILGLICEROL TRANSPORTE DE TRIGLICERIDOS ENDOGENO DESDE EL HIGADO HASTA EL TEJIDO CLASE Quilomicrones (QM) Lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL) Lipoproteínas de 35% FOSFOLIPIDOS, 25% densidad intermedia COLESTEROL (IDL) FORMADO POR LA ROTURA PARCIAL DEL VLDL, PRECURSOR DEL LDL Lipoproteínas de baja 50%COLESTEROL, densidad (LDL) 25% PROTEINAS FORMADO POR LA ROTURA DEL IDL, TRANSPORTA COLESTEROL A LOS TEJIDOS 55% PROTEINAS, Lipoproteínas de alta 25% FOSFOLIPIDOS densidad (HDL) FORMADO EN EL HIGADO, TRANSPORTA Y ELIMNA EL COLESTEROL USADO Y LO ACARREA AL HIGADO, BASURERO HIDRÓLISIS: ACTIVACION lipólisis DE ACIDOS GRASOS: transporte mediado por la Carnitina DESCOMPOSICION DEL ACIDO GRASO EN ACETIL COENZIMA A. › Oxidación beta: Liberación de 2 carbonos Acetil Co A Acetil Co A graso › Formación de carbono beta: Acetil CoA graso O2 Oxidacion a carbono beta › Fragmento de dos carbonos se divide y libera acetil CoA graso, volviendo a repetirse la operación OXIDACION DE LA ACETIL Co A: Las moléculas formadas de acetil CoA entran al ciclo de Krebs. Por todo este proceso de oxidación, una molécula de ácido graso puede generar 146 moléculas de ATP. Lipasa es sensible a hormonas: adrenalina durante el ejercicio, y glucagon durante el ayuno. Estas hormonas activan la adenil ciclasa que fosforiliza que activa la lipólisis y a su ves inhibiendo la síntesis de ácidos grasos. El malonil-CoA inhibe a la carnitina Durante la síntesis de acidos grasos, aumenta el malonil CoA, asegurándose que los ácidos grasos recién sintetizados no sean transportados tempranamente a la mitocondria. Contienen una o mas moléculas de ácido graso, una radical de ácido fosfórico y habitualmente una base nitrogenada. El 90% se fabrica en el hígado. La tromboplastina, necesaria para iniciar la coagulación, esta compuesta principalmente por una cefalina. La esfingomileina actúa como aislante eléctrico para la vaina de mielina que envuelve las fibras nerviosas. Los fosfolípidos en general forman parte elemental de la estructura celular de las membranas. Las grasas digeridas por enzimas digestivas en presencia de una concentración de sales biliares encima de cierto nivel son englobadas por la formación de micelas. Los lípidos insolubles en grasa como el colesterol se transportan en el interior de la micela, y los fosfolípidos se disponen con su parte polar hidrofílica hacia fuera y el polo hidrofóbico hacia adentro en la micela. Se transportan también parte de los mono glicéridos y ácidos grasos. Los ácidos grasos y mono glicéridos absorbidos son captados por el retículo endotelial liso y allí se forman de nuevo triglicéridos que se agregan con colesterol y fosfolípidos, de donde pasan al aparato de Golgi y forman glóbulos que contienen fosfolípidos que se disponen con la parte polar hacia fuera. los triglicéridos, esteres apolares del colesterol y las vitaminas liposolubles se incorporan al centro de estos glóbulos. Absorción de grasas de la luz intestinal a la circulación general 1. 2. 3. 4. 5. Se han podido identificar y analizar cinco clases principales de lipoproteínas (LP) séricas: Quilomicrones (Q). Lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL). Lipoproteínas de densidad intermedia (IDL). Lipoproteínas de baja densidad (LDL). Lipoproteínas de alta densidad (HDL). Cuando estas estructuras contienen más lípidos y menos proteínas tienden a poseer mayor tamaño y menor densidad. Las LP contienen en su estructura proteínas, denominadas apoproteínas, que aún siendo comunes a casi todas ellas, les otorgan características particulares. Estas difieren en tamaño, composición química, densidad, contenido de apoproteínas, sitio de formación y movilidad electroforética. Estas estructuras se encuentran en un estado de equilibrio dinámico ya que entre ellas se produce un continuo intercambio de sus componentes. QUILOMICRONES: Los ácidos grasos son re-esterificados para formar TG que acompañado de una pequeña proporción de colesterol esterificado da lugar a la formación de los Q nacientes, cuya estructura será completada con fosfolípidos, colesterol sin esterificar y apoproteínas. Estructura y contenido de un quilomicrón. Los quilomicrones representan a las partículas lipoproteicas de mayor tamaño. Su función consiste en transportar los lípidos de la ingesta a través del torrente sanguíneo. Lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL): Que contienen concentraciones elevadas de triglicéridos y concentraciones moderadas de colesterol. Su función principal es transportas a los triglicéridos que se sintetizan en el hígado hacia el tejido adiposo. Lipoproteínas de densidad intermedia (IDL): Que contiene concentraciones mínimas de triglicéridos y mayor en colesterol y fosfolípidos. Su formación viene de la ruptura de los VLDL y son precursores de LDL. También tiene función de transporte de fosfolípidos. • Lipoproteínas de baja densidad (LDL): Son derivadas de las proteínas de densidad intermedia en la que se le ha extraído casi todos los triglicéridos, dejando una concentración especialmente alta en colesterol y moderada en fosfolípidos. Transporta colesterol a los tejidos. Activación de los ácidos grasos: La descomposición y oxidación de los ácidos grasos solo tiene lugar en las mitocondrias, por tanto es muy importante su entrada hacia estas, proceso mediado por un transportador como la Carnitina. Una vez dentro de la mitocondria, el ácido graso se separa de la Carnitina y después se descompone y oxida. Descomposición del ácido graso en acetil coenzima A por la oxidación beta: Oxidación beta: La molécula de ácido graso se descompone en las mitocondrias mediante la liberación sucesiva de fragmentos de dos carbonos en forma de acetil coenzima A (acetil CoA) y su combinación para dar Acil CoA graso. Formación de carbono beta: Del acil CoA graso se une a una molécula de oxigeno, es decir, se oxida a carbono beta. El fragmento de dos carbonos de la derecha de la molécula se escinde y libera acetil CoA graso, volviendo a repetirse la operación para liberar otra molécula de acetil CoA, con lo que la molécula de ácido graso se separa al mismo tiempo en cuatro átomos de hidrógeno completamente separados de acetil CoA. Es muy liposoluble, pero poco soluble en el agua y muestra una gran capacidad para formar esteres con los ácidos grasos. El 70% del colesterol de las lipoproteínas del plasma circula como éster de colesterol. Junto al colesterol que se absorbe con la dieta llamado colesterol exógeno, también se sintetiza una cantidad mayor aun llamado colesterol endógeno. Casi todo el colesterol se sintetiza del hígado, sin embargo otras estructuras membranosas celulares también lo hacen. La estructura básica del colesterol es un núcleo esterólico. Este se sintetiza completamente a partir de varias moléculas de acetil CoA y un núcleo esterólico. El incremento de la cantidad de colesterol ingerido todos los días aumenta levemente la concentración plasmática, sin embargo no se incrementa mas allá, ya que se detiene su síntesis endógena por inhibición de la enzima 3-hidroxi 3-metilglutaril CoA, de tal manera que se establece un sistema de control plasmático de colesterol. La ingestión de grasa con muchos ácidos grasos insaturados reduce habitualmente la concentración sanguínea de colesterol de manera leve. El mecanismo se desconoce a pesar que esta sea la base para muchas estrategias dietéticas. La falta de insulina o de hormona tiroidea aumenta la concentración sanguínea de colesterol, mientras que el exceso de las mismas, reduce los niveles de colesterol. Estos efectos tal ves se deban a los cambios en el grado de activación de las enzimas especificas que son responsables del metabolismo de las sustancias lipídicas. Se conjuga junto con otras sustancias para generar ácidos biliares dentro del hígado que favorecen a la digestión y absorción de las grasas. Una pequeña cantidad de colesterol se utiliza para la formación de hormonas cortico suprarrenales, progesterona y estrógenos, testosterona. El uso mas importante de estos lípidos es la estructura de membrana de todas las células y organelas. Además las cargas polares de los fosfolípidos reducen también la tensión superficial entre las membranas celulares y los líquidos circulantes. Entre los alimentos ricos en colesterol figuran: Los huevos. El hígado. Los riñones. Algunos pescados azules. Sin embargo, la fuente principal del colesterol son, en realidad, todos aquellos productos ricos en grasas saturadas, por ejemplo: La nata. La mantequilla. Los quesos curados. Las carnes grasas, como la de cerdo, de cordero y de res. A su vez, el hígado las transforma en colesterol. El uso de mucho lípidos en la alimentación de vacunos en producción puede mejorar el porcentaje de grasa en la leche haciéndola mas densa Se sabe que los lípidos tiene mas energía que los carbohidratos pero a su vez estos lípidos generan menos calor que los carbohidratos y las proteínas. Uno de los tantos beneficios que se puede adquirir con los lípidos es que en temporadas calientes se puede usar para reducir el estrés calórico El uso de lípido en dietas porcinas no es muy adecuada, ya que puede aumentar el espesor de la grasa dorsal disminuyendo el costo de carne en este tipo de industrias PROTEÍNA Solubilidad: Se mantiene siempre y cuando los enlaces fuertes y débiles estén presentes. Si se aumenta la temperatura y el pH, se pierde la solubilidad. Capacidad Electrolítica: Se determina a través de la electrólisis, en la cual si las proteínas se trasladan al polo positivo es porque su radical tiene carga negativa y viceversa. Especificidad: Cada proteína tiene una función específica que está determinada por su estructura primaria. Amortiguador de pH: (conocido como efecto tampón) Actúan como amortiguadores de pH debido a su carácter anfótero, es decir, pueden comportarse como ácidos (aceptando electrones (e-) o como bases (donando electrones). Según su forma Fibrosas: Presentan cadenas polipéptidas largas y una atípica estructura secundaria. Son insolubles en agua y en soluciones acuosas. Algunos ejemplos de estas son la queratina, colágeno y fibrina Globulares: Se caracterizan por doblar sus cadenas en una forma esférica apretada o compacta dejando grupos hidrófobos hacia adentro de la proteína y grupos hidrófilos hacia afuera, lo que produce que sean solubles en solventes polares como el agua. Ejemplo: La mayoría de las enzimas, anticuerpos, algunas hormonas, proteínas de transporte. Mixtas: Posee una parte fibrilar (en el centro de la proteína) y otra parte globular (en los extremos). Como por ejemplo, albúmina, queratina. Según su composición química Simples: su hidrólisis sólo produce aminoácidos. Ejemplos de estas son la insulina y el colágeno (globulares y fibrosas). Conjugadas o heteroproteínas: su hidrólisis produce aminoácidos y otras sustancias no proteicas llamadas grupo prostético. La diversidad en las funciones de las proteínas en el organismo es quizá la más extensas que se pueda atribuir a una familia de biomoléculas conjugadas. Enzimas: Son proteínas cuya función es la "catálisis de las reacciones bioquímicas". Algunas de estas reacciones son muy sencillas; otras requieren de la participación de verdaderos complejos multi enzimáticos. El poder catalítico de las enzimas es extraordinario: aumentan la velocidad de una reacción, al menos un millón de veces. Las enzimas pertenecen al grupo de las proteínas globulares y muchas de ellas son proteínas Proteínas de transporte: Muchos iones y moléculas específicas son transportados por proteínas específicas. Por ejemplo, la hemoglobina transporta el oxígeno y una porción del gas carbónico desde y hacia los pulmones, respectivamente. En la membrana mitocondrial se encuentra una serie de proteínas que transportan electrones hasta el oxígeno en el proceso de respiración aeróbica. Proteínas del movimiento coordinado: El músculo está compuesto por una variedad de proteínas fibrosas. Estas tienen la capacidad de modificar su estructura en relación con cambios en el ambiente electroquímico que las rodea y producir a nivel macro el efecto de una contracción muscular. Proteínas estructurales o de soporte: Las proteínas fibrosas como el colágeno y las a-queratinas constituyen la estructura de muchos tejidos de soporte del organismo, como los tendones y los huesos. Anticuerpos: Son proteínas altamente específicas que tienen la capacidad de identificar sustancias extrañas tales como los virus, las bacterias y las células de otros organismos. Proteo receptores: Son proteínas que participan activamente en el proceso de recepción de los impulsos nerviosos como en el caso de la "rodapsina" presente en los bastoncillos de la retina del ojo. Hormonas y Proteínas represoras: Son proteínas que participan en la regulación de procesos metabólicos; las proteínas represoras son elementos importantes dentro del proceso de transmisión de la información genética en la biosíntesis de otras moléculas. Se diferencian de las grasas y los carbohidratos en que poseen nitrógeno (supone el 16 % del contenido de las proteínas). Las proteínas suponen el segundo elemento más importante en cuanto a cantidad presente en el organismo, tras el agua. Metabolismo de las proteínas Formas de ingreso: A diferencia de los carbohidratos y lípidos la variedad de proteínas que ingresan al organismo es superior y proviene de los tejidos animales y vegetales, así si las proteínas de los alimentos aportan los aminoácidos que contienen el nitrógeno (metabolita útil al organismo), determina que estas proteínas de las dietas son un requerimiento nutricional que permite mantener el equilibrio metabólico y posibilita una adecuada reposición de las pérdidas de nitrógeno. Digestión y absorción: Las proteínas que forman parte de las dietas son degradadas por la acción de enzimas proteolíticas (proteinazas y peptidasas) presentes en el aparato digestivo, las cuales las convierten en aminoácidos. Las proteinazas son las que hidrolizan enlaces peptídico localizados en el interior de las cadenas de proteínas, suelen actuar sobre sustratos de alto peso molecular y su acción produce fragmentos peptídico de longitud variables. Las peptidazas hidrolizan enlaces peptídico localizados en los extremos de las cadenas de proteínas o próximos a ellas, suelen atacar péptidos de bajo peso molecular y en su acción se liberan tripéptidos, di péptido y aminoácidos libres. Los aminoácidos obtenidos de la degradación de las proteínas son absorbidas por la mucosa intestinal mediante mecanismos de transporte activo que consume ATP y la presencia de iones sodio. Es el conjunto de todos los aminoácidos libres presentes en el organismo. Este proceso se encuentra en equilibrio dado por los procesos que aportan y sustraen. APORTAN - Absorción intestinal. -Catabolismo de las proteínas - Síntesis de compuestos nitrogenados. SUSTRAEN - Síntesis de proteínas - Síntesis de otros compuestos Nitrogenados. -Metabolismo de los aminoácidos Desaminación oxidativa: Es la reacción que consiste en la separación del grupo amino de los aminoácidos en forma de amoníaco quedando el cetoácido homólogo al aminoácido desaminado. Transaminación: Consiste en la transferencia del grupo amino, de un aminoácido es transferido a un cetoácido, formándose un nuevo aminoácido y un nuevo cetoácido. Descarboxilación: Es la separación del grupo carbóxilo del aminoácido en forma de CO2 El metabolismo de los aminoácidos y otros compuestos nitrogenados de bajo peso molecular, origina amoníaco (NH3). El mismo se reincorpora al metabolismo, aunque las cantidades que se producen son superiores a la que se elimina por un mecanismo de excreción urinaria. Se hace necesaria una eliminación eficaz, ya que es una sustancia tóxica cuyo aumento en la sangre y los tejidos puede crear lesiones en el tejido nervioso. Dentro de los mecanismos que dispone el organismo humano para la eliminación del amoníaco se encuentran: • La excreción renal • El ciclo de la urea. El riñón es capaz de eliminar amoníaco por la orina en forma de sales de amonio. En este órgano, el amoníaco obtenido se combina con iones H+ formando amonio que se elimina combinado con aniones. La excreción urinaria de sales de amonio consume H+, por lo que estas reacciones dependen de los mecanismos renales de regulación del pH sanguíneo. Es el mecanismo más eficaz que dispone el organismo para la eliminación del amoníaco. La síntesis de la Urea se lleva a cabo en el hígado y de este órgano alcanza al riñón, donde se elimina por la orina. La Urea es un compuesto de baja toxicidad. En este proceso 2 moléculas de amoníaco y una de CO2 son convertidas en urea. Es un proceso cíclico que consta de varias etapas que al final se obtiene arginina que al hidrolizarse libera Urea. REQUERIMIENTO DE PROTEINA A partir de los aminoácidos de la dieta o de los aminoácidos no esenciales sintetizados en el organismo se forman nuevas proteínas. El requerimiento de cada aminoácido varía durante períodos de crecimiento, gestación, lactancia y en algunos estados patológicos. La cantidad de proteínas que debe incluirse en un alimento para mascotas también depende de la cantidad de alimento que consume el animal. Durante los periodos de crecimiento, gestación, lactancia, deben suministrarse proteínas en la dieta para la formación de tejido y la producción de leche. Los adultos sanos tienen un requerimiento diario de proteína para reponer el nitrógeno perdido como urea, amoniaco, creatinina, nitrato en la orina y las heces, en la descamación de células epiteliales de la piel, transpiración, pelo, secreción nasal, semen y en las secreciones de los ciclos reproductivos en las hembras. Se denomina requerimiento proteínico de mantenimiento. REQUERIMIENTO DE PROTEINA EN PERROS Requerimiento mínimo absoluto de un perro en crecimiento es alrededor de 9.5% de proteína en base de materia seca (BMS) Requerimiento mínimo absoluto de un perro adulto es alrededor del 6% de proteína en base de materia seca (BMS) La AAFCO estableció que los alimentos para perros con los ingredientes proteínicos habituales deben contener no menos del 22% de proteína durante la etapa de crecimiento y no menos del 18% durante la etapa de mantenimiento adulto, ambos de BMS REQUERMIENTO DE PROTEINA EN GATOS Requerimiento mínimo absoluto de un gato en crecimiento es alrededor de 24% de proteína en base de materia seca (BMS) Requerimiento mínimo absoluto de un gato adulto es alrededor del 14% de proteína en base de materia seca (BMS) La AAFCO estableció que los alimentos para gatos con los ingredientes proteínicos habituales deben contener no menos del 30% de proteína durante la etapa de crecimiento y no menos del 26% durante la etapa de mantenimiento adulto, ambos de BMS DEFICIENCIA DE PROTEINAS • Reducción del índice de crecimiento • Anorexia • Anemia • Infertilidad • Menor producción de leche • Alopecia • Alteraciones del pelaje. EXCESO DE PROTEINAS El exceso de proteínas en la dieta puede ser problemático para perros y gatos con enfermedades específicas. Toda enfermedad que afecte órganos comprometidos en la conversión de amoniaco a urea y en la eliminación de desechos nitrogenados puede determinar la acumulación de derivados tóxicos del metabolismo proteínico. Cuando la ingesta de proteínas supera los requerimientos o las recomendaciones en perros y gatos sanos, no produce toxicidad verdadera gracias a la catabolización del exceso de aminoácidos y a la excreción de los desechos nitrogenados.