LAS PROTENAS EN
LA NUTRICIN
Dr. Gilbert Rodrguez Paucar
INTRODUCCION
Flujo de energa en el animal
Cuantificacin de las perdidas
ANAISSHighlight
ANAISSHighlight
Particin de la energa
Composicin porcentual de carbohidratos,
protenas y grasas
ANAISSHighlight
ANAISSHighlight
Valores fisiolgicos de combustin
Perdida de compuestos nitrogenados en la
orina
EVALUACION DE LA CALIDAD DE PROTEINAS
Requerimientos proteicos
cartlagos y
tendones msculo leche
tejido fetal
piel y pelo
hormonas energticas y
neoglucognicas
enzimas
transportadores
sanguneos
clulas de
las mucosa
ANAISSSticky NoteEs una va metablica mediante la cual se sintetiza glucosa en aquellos casos que el suministro de la misma ha disminuido.La neoglucognesis es una va metablica que ocurre en el hgado y rin en situaciones de ayuno. Este proceso puede utilizar como sustratos: lactato, alanina o glicerol para finalmente obtener glucosa en estados de ayuno para cumplir con las funciones metablicas del organismo.
Digestin de protenas
HCl-pepsina
tripsina
quimotripsina
carboxipeptidasas
aminopeptidasas
dipeptidasas
ANAISSSticky NoteLa tripsina es una enzima peptidasa, que rompe los enlaces peptdicos de las protenas mediante hidrlisis para formar pptidos de menor tamao y aminocidos. La tripsina es producida en el pncreas y secretada en el duodeno (parte del intestino), donde es esencial para la digestin. El pH ptimo es 8 y la temperatura ptima es 37 C.
ANAISSSticky NoteLa Quimotripsina es una enzima digestiva que puede realizar protelisis. Es una enzima digestiva encargada de degradar las protenas de los alimentos en el intestino.
ANAISSSticky NoteLa pepsina es una enzima digestiva que se segrega en el estmago y que hidroliza las protenas en en pptidos. Esta enzima es ms activa con un pH de entre 2 y 3.
El precursor de la pepsina es el pepsingeno. Este se activa por el cido hidroclorhdrico (HCl), que es liberado por las clulas parietales de la mucosa gstrica. El HCl crea un ambiente cido que permite al pepsingeno desplegarse y romperse a s mismo de una forma autocataltica, generando pepsina (la forma activa).
ANAISSSticky NoteSe denomina carboxipeptidasa a toda enzima del grupo de las peptidasas o proteasas capaces de hidrolizar un enlace peptdico situado en el extremo carboxi-terminal de una protena o polipptido, liberando de esta forma el aminocido situado al final de la cadena. En los seres humanos las carboxipeptidasas A1, A2 y B son producidas en el pncreas como proenzimas inactivas, y activadas por la enteropeptidasa una vez que llegan al lumen intestinal con la secrecin pancretica
ANAISSSticky NoteLas aminopeptidasas son enzimas proteoliticas (peptidasas) que degradan el residuo N terminal de los oligopptidos, produciendo pptidos ms pequeos y aminocidos libres. en el metabolismo humano, en la regulacin de los niveles de hormonas peptdicas y la digestin de protenas en el intestino.
ANAISSSticky NoteEnzimas finales en el sistema de degradacin proteica de la digestin. Completan la funcin de dividir dipptidos simples de dos aminocidos.
PROTENAS
(dieta)procesos
digestivosAMINOCIDOS HECES
PROTENAS
(corporales)
-msculo, tej. estructurales
-piel y pelo
-enzimas
-hormonas
-transportadores
sanguneos
-tej. fetales
-leche
Metabolismo nitrogenado
Aminocidos esenciales y no esenciales
20 a.a.
12
prescindibles
8
indispensables
Aminocidos esenciales
INSULINA
Rata y Cerdo
crecimiento
lisina
metionina
triptfano
leucina
isoleucina
fenilalanina
treonina
valina
arginina
histidina
Aminocidos esenciales segn especie y edad
Rata y Cerdo
adultos
lisina
metionina
triptfano
leucina
isoleucina
fenilalanina
treonina
valina
arginina
histidina
Hombre
adulto
lisina
metionina
triptfano
leucina
isoleucina
fenilalanina
treonina
valina
histidina
Pollos
crecimiento
lisina
metionina
triptfano
leucina
isoleucina
fenilalanina
treonina
valina
arginina
histidina
glicina
prolina
Aminocido limitante
g/d Aporte del alimento Requerimiento Humano
Requerimiento humano
hgado
UREA
ORINA
PROTENAS
(corporales)
-msculo, tej. estructurales
-piel y pelo
-enzimas
-hormonas
-transportadores
sanguneos
-tej. fetales
-leche
PROTENAS
(dieta)procesos
digestivosAMINOCIDOS HECES
NH3
Energa
esqueletos
carbonados
Metabolismo nitrogenado
Evaluacin de la calidad
Digestibilidad de la protena
Dprotena = PB ingerida PB hecesPB ingerida
Dprotena = 74 11 = 0,8574
hgado
UREA
ORINA
PROTENAS
(corporales)
PROTENAS
(dieta)procesos
digestivosAMINOCIDOS HECES
NH3
Energa
esqueletos
carbonados
Evaluacin de la calidad
hgado
UREA
ORINA
PROTENAS
(corporales)
PROTENAS
(dieta)procesos
digestivosAMINOCIDOS HECES
NH3
Energa
esqueletos
carbonados
Valor biolgico
VB = N ingerido (N heces + N orina)N ingerido N heces
VB = 74 (11 + 16) = 0,7574 11
huevo
leche
harina de pescado
harina de soja
harina de algodn
harina de lino
harina de maz
grano de cebada
porotos
0,99
0,97
0,80
0,65
0,63
0,60
0,54
0,53
0,40
Valor biolgico de algunas protenas
fuente VB
Balance de nitrgeno
ENTRADAS SALIDAS
N ingerido (g/d) 74
N heces (g/d) 11
N orina (g/d) 16
Balance + 47
Caso ficticio de perro de raza grande, 4 meses de edad
(crecimiento inicial), 10 kg PV
Evaluacin de la calidad
Pruebas en animales en crecimiento
Razn de eficiencia proteica
PER = aumento de PV (g)
protena ingerida (g)
Evaluacin de la calidad
hgado
UREA
ORINA
PROTENAS
(corporales)
PROTENAS
(dieta)procesos
digestivosAMINOCIDOS HECES
NH3
Energa
esqueletos
carbonados
Razn de eficiencia proteica
PER = aumento de PV (g)
protena ingerida (g)Retencin proteica neta
NPR = aumento de PV de GPP* prdida de PV de GSP**protena ingerida (g)
*: Grupo alimentado con Protena Problema
**: Grupo alimentado Sin Protena
Evaluacin de la calidadPruebas en animales en crecimiento
PRUEBAS EN ANIMALES EN CRECIMIENTORazn de eficiencia proteica
PER = aumento de PV (g)
protena ingerida (g)Retencin proteica neta
NPR = aumento de PV de GPP* prdida de PV de GSP**protena ingerida (g)
*: Grupo alimentado con Protena Problema
**: Grupo alimentado Sin Protena
Valor proteico bruto
GPV = aumento de PV de GPP*/g de PP
aumento de PV de GC**/g de Casena
Grupo Testigo: dieta 80 g PB/kg
*: Grupo alimentado con Protena Problema ( + 30 g PB/kg)
**: Grupo alimentado con Casena (+ 30 g PB/kg)
Evaluacin de la calidad
Determinaciones usando aminocidos
Evaluacin de la calidad
Puntaje de aminocidos (chemical score)
- a.a. esencial en menor proporcin
Comparacin de la composicin en aminocidos de protena
dietaria con un patrn de referencia (huevo)
Digestibilidad aparente de cada aminocido
Equipos, materiales y metodologa
Figura1: Saccha
Inchi extruido
Figura2: Saccha
Inchi sin extruir
HUMEDAD
CENIZA
PROTEINA
GRASA
FIBRA CRUDA
CARBOHIDRATOS
PESO DE HECES Y
ALIMENTO
RESIDUAL
RECOLECCION
DE ORINA
PESO FINAL
ANALISIS DE HECES
Y ORINA
Anotar diariamente los desperdicios quese depositan en papeles colocados
debajo de las jaulas.
Pesar las heces coloreadas con carmny los das posteriores sin carmn, guardar
con thimol (100g).
Colectar para cada rata la orina en tubos de ensayo, agregando a cada tubo 0.5 ml
de tolueno
Anotar el peso de c/ u de las ratas
Anlisis de nitrogeno
DURACION
10 Das
SELECCIN
DE RATAS
INSTALACIO
N DE JAULAS
ALIMENTACION
PESO INICIAL
ALIMENTO
SUMINISTRADO
4 das de acostumbramiento6 das de evaluacin
4 machos de 22 das de nacido de diferentes camadas
Pesos homogneos
4 jaulas metablicas de aluminioInstalar embudos colectores
Anlisis proximal del alimentoReq. 10% protena, 380 kcal
Registrar el peso de cada una de las ratas
Anotar la cantidadAgua adlibitum0.01g de carmn, punto de inicio solo el primer da
RACION
4% sales minerales5% vitaminas5%coronta molida10% max. GrasaAzcar maicena
Pruebas Biolgicas con animales
DETERMINACIN DE VALOR
BIOLOGICO
PESO DE HECES Y
ALIMENTO
RESIDUAL
ANALISIS DE
HECES
PESO FINAL
Anotar diariamente los desperdiciosque se depositan en papeles
colocados debajo de las jaulas.
Pesar las heces coloreadas concarmn y los das posteriores sin
carmn, guardar con thimol (100g).
Anlisis de nitrgeno
Anotar el peso de c/ u de las ratas
DURACION
10 Das
SELECCIN
DE RATAS
INSTALACIO
N DE
JAULAS
ALIMENTACION
PESO
INICIAL
ALIMENTO
SUMINISTRADO
4 das de acostumbramiento6 das de evaluacin
4 machos de 22 das de nacido de diferentes camadas
Pesos homogneos
4 jaulas metablicas de aluminioInstalar embudos colectores
Anlisis proximal del alimentoReq. 10% protena, 380 kcal
Registrar el peso de cada una de las ratas
Anotar la cantidadAgua adlibitum0.01g de carmn, punto de inicio solo el primer da
RACION
4% sales minerales5% vitaminas5%coronta molida10% max. GrasaAzcar maicena
Pruebas Biolgicas con animales
DETERMINACION DE LA
DIGESTIBILIDAD APARENTE
PESO
FINAL
PER
Anotar diariamente los desperdicios que se depositan
en papeles colocados debajo
de las jaulas.
Anotar el peso de c/ u de las ratas
PESO DE ALIMENTO
RESIDUAL
RACION
4% sales minerales
5% vitaminas5%coronta molida10% max. Grasa
8 jaulas individuales con comederos y bebederos
Anlisis proximal de alimentoReq. 10% protena, 380 kcal
Registrar el peso
Anotar la cantidad aprox. 13g/da
Agua adlibitum
8 ratas de 21-24 das.4 para cada tratamiento (4
saccha inchi extruido y 4 para
sin extruir)
DURACION
28 das
SELECCI
N DE
RATAS
INSTALACION
DE JAULAS
ALIMENTACION
PESO INICIAL
ALIMENTO
SUMINISTRADO
Pruebas Biolgicas con animales
DETERMINACION DE LA RELACION
EFICIENCIA PROTEICA PER
PROCEDIMIENTO
Evaluacin de la calidad de las protenas en
los alimentos calculando el escore de
aminocidos corregido por digestibilidad
El valor biolgico de una protena depende fundamentalmente
de su composicin en aminocidos indispensables.
Conocida sta es posible predecir, dentro de ciertas limitaciones,
su comportamiento en el organismo; para ello solo es necesario
contar con un adecuado patrn de comparacin.
El problema fundamental para seleccionar un patrn reside en el
hecho de que el valor biolgico de una protena no es constante,
sino que depende de una serie de variables entre las que se
encuentran la especie, edad, y el estado fisiolgico
Evaluacin de la calidad de las protenas en los alimentos
calculando el escore de aminocidos corregido por
digestibilidad
El primer patrn utilizado fue la protena del huevo.
Su uso ha sido muy criticado ya que su composicin en
aminocidos no es constante y el contenido de algunos
aminocidos es excesivo.
Por esta ltima razn la mayor parte de las protenas
alimenticias aparecen como deficitarias cuando se las
compara con este patrn en una proporcin mayor que la
detectada por los mtodos biolgicos.
Adems no siempre es posible identificar correctamente
al aminocido limitante
No obstante, en los ltimos aos, los estudios a cerca de las
necesidades de aminocidos se han basado en mtodos que evalan
el metabolismo de los mismos, tales como el mtodo de oxidacin
directa del aminocido, que consiste en marcar con 13C al
aminocido en estudio y luego cuantificar la produccin de 13CO2 en
el aire expirado, que es un indicador de la oxidacin irreversible del
aminocido y por lo tanto seala las prdidas obligatorias del mismo.
En la ltima revisin de la Academia Nacional de Ciencias de Estados
Unidos, las necesidades estimadas de aminocidos se basaron en
estudios que midieron la utilizacin metablica de los aminocidos.
Los valores propuestos resultan superiores a los anteriormente
sugeridos por la FAO. De esta manera la Academia Nacional de
Ciencias propone un nuevo patrn de aminocidos para nios
mayores de 1 ao y adultos que puede tomarse referencia para
calcular la dosis inocua de protenas ingeridas y para evaluar la
calidad de las protenas alimenticias
En esta evaluacin de la calidad de una protena alimenticia, se deben
considerar dos factores: su contenido en aminocidos indispensables y
su digestibilidad.
El valor biolgico de una protena depende de la composicin de
aminocidos y de las proporciones entre ellos y es mximo cuando
estas proporciones son las necesarias para satisfacer las demandas de
nitrgeno para el crecimiento, la sntesis, y reparacin tisular.
El valor biolgico, se halla adems condicionado por las diferentes
velocidades de recambio de aminocidos en los distintos tejidos, y por
consiguiente no es una constante sino que se halla influido por la
especie, la edad y el estado fisiolgico del individuo.
El otro factor que condiciona la utilizacin de las protenas alimenticias,
modificndolas en forma variable es la digestibilidad.
La digestibilidad ser igual a 100 cuando el nitrgeno
ingerido sea totalmente absorbido.
El contenido en nitrgeno en las heces representa la
cantidad no absorbida, es decir la proporcin de
protenas que por sus caractersticas fsicas o
propiedades qumicas resistieron el ataque de las
enzimas proteolticas.
Parte de estas prdidas fecales representan las
prdidas obligatorios de nitrgeno que proviene de
las secreciones endgenas
El mtodo sugerido para evaluar la calidad proteica es la calificacin del
cmputo qumico o escore de aminocidos corregido por digestibilidad proteica
(protein digestibility corrected amino acid score) o PDCAAS.
Este mtodo fue propuesto en 1991por la FAO y ha reemplazado al PER como
la norma para calcular el porcentaje del valor diario de protena en el rotulado
de los alimentos para adultos y nios mayores de un ao de edad.
El PDCAAS compara el perfil de aminocidos de una protena en estudio con
las necesidades del nio mayor a un ao que representan los requerimientos
ms exigentes de los diferentes grupos etarios a excepcin de los lactantes que
se comparan con la leche humana.
El PDCAAS ms alto que pude recibir una protena es 1.0, Las calificaciones
por encima de 1.0 se nivelan pues todos los aminocidos en exceso no son
utilizados para sntesis de tejidos, sino que son desaminados y oxidados para
ser utilizados en el metabolismo energtico o almacenados como tejido
adiposo.
El PDCAAS se calcula multiplicando el valor correspondiente al escore por el
valor correspondiente a la digestibilidad
ANAISSHighlight
Patrn de aminocidos propuesto para nios > a 1 ao y
adultos. Institute of Medicine. National Academy of Sciences.
2002
Escore y PDCAAS en alimentos de
origen animal
Escore y PDCAAS en alimentos de
origen vegetal
Puntaje qumico y Escore de Aminocidos corregidos por digestibilidad en
alimentos de consumo habitual
GRACIAS
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