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1
Biosíntesis de los Principales Componentes de la Leche
Porcentajes (%) vs. Producción (kg/d)
Michel WattiauxDepartamento de Ciencias
LecherasUW-Madison
TraducciónJ. de Jesús Olmos ColmeneroCU-Altos, Universidad de
Guadalajara
2
Contenido
Composición de la Leche y Sistema de Pago de la Leche: el Caso de Wisconsin. Impacto del Sistema de Pago de Leche Basado
en Componentes de la Leche Sobre la Eficiencia Económica Relativa de Razas Lecheras.
Revisión de la Biosíntesis de los Componentes de la Leche Grasa Lactosa Proteína
Resumen e Implicaciones
3
Sistemas de Pago de la Leche Basados en Componentes de la Leche en Wisconsin
0.00
0.40
0.80
1.20
1.60
2.00
2.40
2.80
2000 2001 2002 2003 2004 2005Año
US $
/lb
Proteína Grasa Otros Sólidos
4
Efecto de la Composición de la Leche sobre el Valor de la Leche (El Ejemplo de Wisconsin)
GrasaProteína
Composiciónde la Leche, %
OtrosSólidos $/100 lb$/kg
2.9 3.1 5.5 13.3 0.29
ValorRelativo (%)
100
3.6 3.4 5.5 15.2 0.33 115
4.0 3.6 5.5 16.4 0.36 123
$/d
Precio de la Leche1 Leche
2 Se asumió que el cambio en producción de leche fue debido a diferencia en tipo de dieta.
40
45
38
Producc.2
Kg/d
11.7
15.1
13.8
100
129
117
ValorRelativo (%)
1 Calculo basado en valores de grasa, proteína y otros sólidos del año 2005.
5
Raza de Animales y Precio de Leche
Pago de leche enbase a Componentes ($/lb)
Eficiencia Económica Relativa1 de Pardo Suizo y Jerseys en relación aHolsteins bajo diferentes sistemas de pago de leche2
HolsteinPardoSuizo
1.00
1.00
1.00
0.88
0.92
0.89
0.85
1.01
0.87
Jersey
2 Shook, G.E., D.K. Combs. 2003. Proceedings of the National Dairy Genetics Workshop in honor of Dr. Ben McDaniel. Oct 20-21, 2003. Raleigh, NC. Edited by. Dr. Bennet Casell.
1 Proporción del promedio anualizado del “lifetime discounted revenue” (AALDR) y costo (AALDC). AALDC para Holstein, Pardo Suizo y Jersey fue $1483, $1439, y $1363, respectivamente.
1.00
1.00
0.93
0.93
1.02
0.93
Grasa: 1.25 - Proteína: 0.00
Grasa: 1.25 - Proteína: 2.00
Grasa: 1.65 - Proteína: 0.00
Grasa: 1.65 - Proteína: 2.35
Produccion de queso
HolsteinAALDC
1418
1432
1645
1661
1643
6
7
Examen: Relaciona Estructuras Químicas con Nombres
9 - Acido oleico (C18:1), isomero trans:___
2 - Glicerol :___
O OH
O
OH OH
CH2
OHOH
OH
O
OH
CH2
OH
4- Galactosa :___
1 - Propionato :___
3 - Triglicérido :___
5- Lactosa :___
OH
OH
OH
O
OH
CH2
OH
6- Acido graso :___
7- Metionina :___
8- Lisina :___
C
C
H
H OH
H OH
CH OHH
CO R3
O
CO R2
O
CO R1
OC
C
H
H
H
CH
H
CH3-(CH2)5-C=C-(CH2)7-COOHH
H
CHO
R1
OCH2-(CH2)n-CH3
CH3 CH2 CO
O -
C CH
H
H
CH
H O
O -
C CH
S
H
CH
H NH2
COOHCH
H
H
CH2
NH2
COOHCH2CH2CH2NH2
AB
C D
E
FG
HI
J
8
Anatomía de la Ubre de la Vaca y Flujo Sanguíneo
Canal de salida
Roseta de Fürstenberg
Cisterna de Teta
Cuarto Frontal
Tejido Glandular
Vena mamaria
Arteria Mamaria
GanglioLinfático
CuartoTrasero
VasoLinfático
Frandsen, 1981. Anatomy and Physiology of Farm Animals
………………..
………………..
9
Sistema de Conductos y Sistema Secretor
• Tejido Conectivo
• Lóbulos
• Capilares sanguíneos
• Conductos intralobulares
• ……………. • …………………. • ……………………..• ……………………
Cisterna de teta (30 - 40 ml)
Conducto mayor
Soporte(tejido conectivo)
Canal de salida
Lóbulo
Frandsen, 1981. Anatomy and Physiology of Farm Animals
…………………….
10
Origen de los Componentes de la Leche
1 2 3 4
T = Unión celular fuerte
Gota de grasa
M = Mitocondria
M
G
G = Aparato de Golgi
R
R = Retículo endoplasm. rugosoL = Retículo endoplasm. lisoL
N N = Núcleo
U
Ruta:
PrecursoresSanguíneos:
SalesLeucocitos
SECRETORASDE LECHE
CELULAS
Aminoácidos
GlucosaIones
Mi = MicrovellosidadMi
Vs = Vesículas secretoras
Vs
Ácidos grasos, Glicerol,Acetato, B-hidroxibutirato
Micelas de caseínaLactosa, agua
5
Inmuno-globulinas
LEYENDA:
11
………..
Glándula Mamaria
Rumen IntestinoFDN & CNFde la dieta
Propionato
Glucosa“Glucosa”
………..
………….
Lactosa
Glucosa
Propionato
GlucosaAA ………
Origen de la Lactosa
Propionato
Glicerol
Grasas
12
Biosíntesis de LactosaO OH
O
OH OH
CH2
OHOH
OH
O
OH
CH2
OH
Galactosa Glucosa
Hígado Célula Secretora
Glucosa Glucosa
Sangre
CH3 CH2 CO
O -
Propionato
Amino-ácidos glucogénicos(glutamato, aspartatoserina, etc.)
Glucosa-P
Galactosa Galactosa
Glucosa
A
B
A = galactosil transferasa; B = Lacto-albúmina alfa
LACTOSA
Aparato de Golgi
Agua
13
Hígado
Glándula Mamaria
Rumen Intestino
FDN & CNFAcetatoButirato
AG Saturados + MG
“Glucosa”
AGNE
Glicerol
Grasas enLeche
ÁcidosGrasos
AcetatoBOHB
Ácidos Grasos
Origen de la Grasa de la Leche
AcetatoBOHB
AcetatoBOHBl
BOHB = Beta-hidroxibutirato
LMBD = Lipoproteínas de muy baja densidad
TejidoAdiposo
TG
AGNE = Ácidos grasos No-Esterificados
LMBD
………
….
MG = MonoglicéridosTG = Triglicéridos
Grasa ……….. + ………..
AG = Ácidos grasos
LMBD
14
Biosíntesis de Grasa
SangreParedCapilar
MembranaBasal
……….……………….
Triglicéridos(LMBD)
Ácidos GrasosNo-Esterificados(AGNE)
Glicerol
Monoglicéridos
Ácidos grasos libres (C16, C18C18:1, C18:2)
Glicerol
Monoglicéridos
Glucosa
Acetato
B-hidroxibutirato
Glucosa
Acetato
B-hidroxibutiratoÁcidos grasos(C4-C16)
Triglicéridosen leche
1LPL
1LPL = Lipoprotein lipasa
Ácidos grasos libres
Glicerol
15
Hígado
……
Glándula Mamaria
Rumen IntestinoProteína Cruda de la Dieta ……
Bacterias
AminoÁcidos
……
AA
(AA)
AA
Caseína
AA
NH3……
AAAA
Proteína
AA
Origen de la Caseína
NH3 Glucosa
16
Biosíntesis de Proteína
Célula Secretora
Amino Ácidos
Amino Ácidos (AA)
Sangre
1: Trascripción del ADN
TPG + TPA +TPC + TPU
ARNm
Núcleo
2: Activación de Amino-ácidos+ ATP + ARNt
RER
AA1~ARNt
3: Traducción
RER = Retículo Endoplasmico Rugoso.
Ribosoma AA~ ARNt
AA1-AA2-AA3 … AAn
AA2~ARNtAAn~ARNt
AA3~ARNt
Micela de caseína
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Origen de los Componentes de la Leche: Resumen
…….. ……Carbohidratos
PDR PNDRProteína Cruda……...ALIMENTO
FERMENTACIONRUMINAL
40%Proteínaen Leche
60%50%AGCL
ReservaCorporal
Azúcar enLeche(Lactosa)
50%UBRE
Grasa en Leche
30%AGCC
ProteínaBacteriana
AcéticoButírico Propionico
Láctico
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Volumen de Leche vs. Componentes de Leche:Nutrientes Glucogénicos vs. Cetogénicos
Glucosa -HidroxibutiratoAceto-acetato (Acetona)
Amino ÁcidosSangre
Azucares…………., ………..Glicerol…………………….
……….., …………..Ácidos grasos (cadena larga)Glicerol……………………
Amino ácidosPéptidos
Aparato GI
GLUCOGENICOS CETOGENICOSAmino ácidosHígado Hígado Hígado, tejido adiposo
Proteína en lecheLactosa en leche Grasa en leche(cadena corta)
Ubre
19
AA: “Cartas Salvajes” en Hígado y UbreAminoAcido
E NE
G C Grupo
E = Esencial, NE = No Esencial, G = Glucogénico, C = Cetogénico
Grupo = G1: Absorción en glándula mamaria = Secreción en leche; G2 : Absorción en glándula
mamaria > secreción de leche; G3 : AA No Esenciales, variable absorción / secreción en leche
AminoAcido
E NE
G C Grupo
Arginina E G G2
Histidina E G G1
LeucinaE G C G2
LisinaE C G2
MetioninaE G C G2
FenilalaninaE G G1
TreoninaE G C G1
TriptofanoE G G2
Isoleucina
E G C G1
Valina E G G2
Alanina NE G G3
Asparagina NE G G3
Aspartato NE G G3Cisteina NE G G3Glutamina NE G G3Glutamato NE G G3Glicina NE G G3HidroxiprolinaNE G G3Prolina NE G G3Serina NE G G3
Tirosina NE G G1
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Resumen e ImplicacionesBiosíntesis de leche – información para recordar:
• Síntesis de lactosa:• depende de gluconeogénesis en hígado (precursores glucogénicos),
• determina el volumen de leche.• Síntesis de proteína (caseína):
• es regulada por el ADN,• depende de la transaminacion de amino ácidos.
• Síntesis de grasa:• la mas variable de los tres componentes principales,
• depende de los precursores cetogénicos.
Al final, la composición de la leche depende de:
• raza / nutrición / manejo / ambiente / salud.
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Resumen e Implicaciones¿Porque modificar la composición de la leche?
• Necesidades de procesadores (procesado y fraccionado de leche).
• Demanda de consumidores
• Comercio Internacional, etc.
• Necesidades de productores:
• Mantenimiento de producción normal de grasa
• Una herramienta de manejo económico para rentabilidad:• Regulación de producción de leche (quota),• Tendencias en precio de grasa de leche relativo a precio de proteína de leche.
• Una herramienta para manejar el metabolismo de las vacas:• Durante estrés (calor) ambiental;• En lactación temprana, durante balance energético negativo.
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