Los Lipidos (En Las Vacas)

CLASES DE LIPIDOS

Usualmente la dieta consumida por las vacas contiene solo 4 a 6% de lípidos. Sin embargo, los lípidos son parte importante de la ración de una vaca lechera porque contribuyen directamente a casi 50% de la grasa en la leche y son la fuente más concentrada de energía en los alimentos. Solo pequeñas cantidades de lípidos se encuentran en forrajes y semillas. Sin embargo, algunas plantas (algodón, soy) tiene semillas llamadas "oleaginosas" que acumulan más de 20% de lípidos. Tipicamente los lípidos son extraídos de las semillas oleaginosas pero pueden ser incorporadas en forma entera en las dietas de las vacas lecheras.

Los lípidos son insolubles en agua pero son solubles en solventes orgánicos (éter, cloroformo, hexano etc.). Los triglicéridos se encuentran principalmente en los granos de cereales, semillas oleaginosas y grasas de origen animal. La estructura básica de las triglicéridos consiste de una unidad de glicerol (un azúcar de tres carbones) y tres unidades de ácidos grasos (Figura 1).

Figura 1: Estructura básica de los triglicéridos. Los radicales (R1, R2, y R3) consisten de una cadena de carbones de longitud y saturación variable.

Los glicolípidos son una segunda clase de lípidos encontrados principalmente en los forrajes (gramineas y leguminosas). Tienen una estructura parecida a los triglicéridos con la excepción que uno de los tres ácidos grasos ha sido remplazado por un azúcar (usualmente galactosa). Cuando uno de los ácidos grasos esta remplazado con un fosfato ligado a otra estructura compleja, el lípido se llama fosfolípido. Los fosfolípidos son componentes menores en los alimentos, encontrados principalmente en las bacteria del rumen.

Los ácidos grasos comunes encontrados en los lípidos de plantas varían de 14 a 18 carbones (Cuando 1). El punto de fusión determina si el lípido es en forma liquido o solido a temperaturas normales. El punto de fusión depende principalmente del grado de saturación y en menor grado por la longitud de la cadena de carbones. Los lípidos de plantas tipicamente contienen 70 a 80% de ácidos grasos no-saturados y tienden a quedarse en un estado liquido (aceites). Por otro lado, las grasas de origen animal contienen 40-50% de ácidos grasos saturadas y tienden a quedarse en un estado solido (grasas). El grado de saturación tiene un efecto marcado en el modo de digestión por los animales y en el caso del rumiante, si interfieren o no con la fermentación de carbohidratos en el rumen.

Cuadro 1: Acidos grasos comunes encontrados en la dieta de vacas lecheras.

Ácidos Nombre Común Estructura Abreviación Punto de Fusión (deg.C)

Saturados Miristico CH3-(CH2)12-COOH (C14:O) 54

Palmitico CH3-(CH2)14-COOH (C16:O) 63

Estearico CH3-(CH2)16-COOH (C18:O) 70

No Saturados Palmitoleico CH3-(CH2)5-CH=CH-(CH2)7-COOH (C16:1) 61

Oleico CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH (C18:1) 13

Linoleico CH3-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH (C18:2) - 5

Linolenico CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH (C18:3) -11

* El primer numero indica el numero total de carbón y el segundo el numero de enlaces dobles en la molécula.

2. HIDROLISIS Y SATURACIÓN DE LIPIDOS EN EL RUMEN.

En el rumen, la mayoría de los lípidos son hidrolizados. El enlace entre el glicerol y los ácidos grasos son separados dando origen a glicerol y tres ácidos grasos. El glicerol se fermenta rápidamente para formar ácidos grasos volátiles (vea metabolismo de carbohidratos). Algunas ácidos grasos son utilizados por las bacteria para sintetizar los fosfolípidos necesarios para construir las membranas de células.

Otra acción importante de los microbios del rumen es de hidrogenar los ácidos grasos no saturados. En este proceso, un ácido graso resulta saturado porque un enlace doble esta remplazado por dos átomos de hidrogeno. Por ejemplo la hidrogenación convierte ácido oleico a ácido estearico (Cuadro 1).

Acidos grasos libres en el rumen tienden a ligarse a partículas de alimentos y microbios y prevenir más fermentación, especialmente de los carbohidratos fibrosos. Lípidos excesos en la dieta (más de 8%) pueden tener un efecto negativo en la producción de leche y el porcentaje de grasa en la leche. Los lípidos no saturados tienen un efecto más negativo que los lípidos saturados. Sin embargo los lípidos pueden ser protegidos para reducir la tasa de hidrólisis y hacerles menos reactivos en el rumen. La capa de la semilla tiende a proteger los lípidos dentro las semillas y hacerles menos accesible al hidrólisis rumenal comparado con la grasa de origen animal. También, los tratamientos industriales que usualmente incluyen la formación de jabones (sales de calcio con los ácidos grasos) aumentan la resistencia de los lípidos a hidrólisis en el rumen. La mayoría de los lípidos que salgan del rumen son ácidos grasos saturados (85-90%) principalmente en la forma de ácidos palmíticos y estearicos) ligados a partículas de alimentos y microbios y los fosfolípidos microbianas (10-15%).

3. ABSORCIÓN INTESTINAL DE LIPIDOS

Los fosfolípidos microbianos son digeridos en el intestino delgado y allí contribuyen a los ácidos grasos procesados y absorbidos a través de la pared del intestino. La bilis secretada por el hígado y las secreciones pancreáticas (ricas en enzimas y bicarbonato) son mezcladas con el contenido del intestino delgado. Estas secreciones son esenciales para preparar los lípidos para absorción, formando partículas mezclables con agua que pueden entrar las células intestinales. En las células intestinales una porción mayor de ácidos grasos son ligados con glicerol (proveniente de la glucosa de la sangre) para formar triglicéridos.

Los triglicéridos, algunos ácidos grasos libres, colesterol y otras sustancias relacionadas con lípidos son cubiertos con proteínas para formar lipoproteínas ricas en triglicéridos, también llamados lipoproteínas de baja densidad. Las lipoproteínas ricas en triglicéridos entran los vasos linfáticos y de allí pasan al canal torácico (donde el sistema linfático se conecta con la sangre) y así llegan a la sangre. En contraste a la mayoría de nutrientes absorbidos en el tracto gastrointestinal los lípidos absorbidos no van al hígado pero entran directamente a la circulación general. Así los lípidos absorbidos pueden ser utilizados por todos los tejidos del cuerpo sin ser procesados por el hígado.

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Figura 1: Metabolismo de lípidos en la vaca

4. UTILIZACIÓN EN LA UBRE DE LIPIDOS EN LA DIETA

Casi la mitad de la grasa en la leche es derivada del metabolismo de lípidos en la glándula mamaria. Estos ácidos grasos provienen principalmente de las lipoproteínas ricas en triglicéridos. Un aumento de ácidos grasos con más de 16 carbones (ácidos grasos de cadena larga) en la dieta aumenta su secreción en la leche, pero también inhibe el síntesis de ácidos grasos de cadena corta y mediana (vea metabolismo de carbohidrato). Así la depresión marcada en la secreción de grasa en la leche cuando se alimenta las vacas con dietas bajas en fibra no puede ser compensando dando más grasa en la dieta.

5. EL PAPEL DEL HIGADO EN LA MOVILIZACIÓN DE LIPIDOS

En periodos de sub-alimentación o en la primera parte de lactancia, las vacas enfrentan su demanda para energía movilizando los tejidos adiposos para obtener energía sobre aquella proveída en la dieta. Los ácidos grasos de los triglicéridos almacenados en los tejidos adiposos (ubicados principalmente en el abdomen y encima de los riñones) son liberados hacia la sangre. Los ácidos grasos liberados son absorbidos por el hígado donde pueden ser utilizados como fuente de energía o convertidos a ketonas que pueden ser liberados hacia la sangre y utilizados como una fuente de energía en muchas tejidos. El hígado no tiene una alta capacidad para formar y exportar lipoproteínas ricas en triglicéridos y los ácidos grasos excesos movilizados son almacenados como triglicéridos en la células del hígado. La grasa depositada en el hígado hace difícil al hígado formar más glucosa. Esta condición ocurre principalmente en los primeros días de lactancia y puede llevar a desordenes metabólicos como ketosis y hígado grasoso.

6. ADICIÓN DE LIPIDOS A LAS RACIONES DE VACAS LECHERAS

Los lípidos contiene casi 2.25 veces más energía que los carbohidratos. También los lípidos son a veces llamados nutrientes "fríos" porque durante digestión y utilización por el cuerpo generan menos calor que los carbohidratos y proteína. Así un aumento de lípidos en las raciones de las vacas lecheras pude tener varios beneficios potenciales:

* Incrementa la densidad calórica (energía) de la dieta, especialmente cuando la ingestión puede ser limitado como cuando hay una dieta con alto contenido de forraje.

* Limita la necesidad para concentrados ricos en carbohidratos, que tipicamente son necesarios en la primera parte de lactancia cuando la vaca esta en equilibrio negativo para energía.

* En clima caliente los lípidos pueden ayudar a reducir el stress de calor en una vaca lactante.

Los cambios anotados en la ingestión de alimentos y la producción de leche varían mucho según el tipo de lípidos agregados a la dieta. Las vacas no deben ser alimentados con más de 0.45 kg./día de lípidos en adición a los lípidos presentados en los alimentos rutinarios. Esta cantidad se traduzca a un total de casi 6-8% lípidos en la dieta antes de que produce efectos negativos. La producción de leche es maximizada cuando los lípidos forman 5% de la materia seca de la dieta. Más lípido en la dieta usualmente reduce la proteína en la leche por 0.1%. Además un exceso de lípidos puede reducir la ingestión de alimentos, producción de leche y la composición de la grasa en la leche.

Se entiende por saponificación la reacción que produce la formación de jabones. La principal causa es la disociación de las grasas en un medio alcalino, separándose glicerina y ácidos grasos. Estos últimos se asocian inmediatamente con los álcalis constituyendo las sales sódicas de los ácidos grasos: el jabón. Esta reacción se denomina también desdoblamiento hidrolítico y es una reacción exotérmica.

La reacción típica es:

ÁCIDOS GRASOS + SOLUCIÓN ALCALINA = JABÓN + GLICERINA

Así es como al mezclar los ácidos grasos (principales componentes de las grasas animales y de los aceites vegetales) con una solución alcalina (hecha a partir de una mezcla de agua y un álcali, como por ejemplo la sosa), se obtiene el jabón (que será realmente suave, porque además el otro subproducto que se obtiene de esta reacción es la glicerina).

El álcali es imprescindible para que se produzca esa reacción, pero hay que tener en cuenta que por sí solo es un elemento cáustico muy peligroso, cuyo manejo implica tomar una serie de precauciones muy importantes para manipularlo con seguridad. Los álcalis más utilizados en la fabricación del jabón son la sosa (hidróxido sódico, NaOH) y la potasa (hidróxido potásico, KOH). Por eso, es necesario tener mucha experiencia y unos conocimientos muy amplios sobre los álcalis y sus reacciones químicas, para proceder a realizar una saponificación que ofrezca totales garantías de que el producto final obtenido no entrañe riesgo alguno para la piel.

Esto no significa que la saponificación sea un proceso terriblemente peligroso, sino más bien muy delicado de realizar: Así, por ejemplo, si en la reacción anterior hay un exceso de sosa, el producto resultante será una masa cáustica inservible; mientras que si por el contrario, la cantidad de sosa es insuficiente, el producto resultante será una mezcla grumosa de aceites, que en nada se parecerá tampoco al jabón. Es por eso que para realizar un buen jabón, perfectamente saponificado, y con unas excelentes cualidades limpiadoras y emolientes, aparte de una gran experiencia y conocimientos de la saponificación, se necesita conocer también una serie de tablas con parámetros y proporciones muy concretas de cada uno de los elementos que constituyen la reacción, así como su correcta formulación.

El conjunto de dichas tablas imprescindibles para la elaborar cualquier tipo de jabón, es lo que se conoce como tablas de saponificación:

0,134g Aceite de oliva 0,190g Aceite de coco

0,141g Aceite de palma 0,134g Aceite de girasol

0,128g Aceite de ricino 0,136g Aceite de almendras

0,133g Aceite de aguacate 0,135g Aceite de soja

0,136g Aceite de maíz 0,133g Aceite de sésamo

0,069g Aceite de joroba 0,156g Aceite de palmiste

0,132g Aceite de germen de trigo 0,069g Cera de abeja

0,137g Manteca de cacao 0,128g Manteca de karité

Forma de Uso:

Para saber cuánta sosa se necesita para saponificar una cantidad de una grasa concreta, sólo hay que multiplicar dicha cantidad por el valor correspondiente que aparece en la tabla. Por ejemplo, para saponificar totalmente 100g de aceite de oliva (en la tabla su parámetro es de 0,134) basta multiplicar 100 x 0,134 = 13,4g de sosa necesitaremos.

En el caso de que vayamos a hacer un jabón con diferentes aceites, habría que buscar la cantidad necesaria de sosa para cada tipo de aceite concreto, y luego sumarlas todas. También por eso, en las recetas de jabón, si queremos sustituir un aceite por otro, también habrá que ajustar la cantidad de sosa necesaria.

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