Digestibilidad del almidón en porcino

El almidón es un polisacárido formado por enlaces glicosidicos de glucosa compuestos de una mezcla en proporciones variables de los polímeros de amilosa y amilopectina. La amilosa presenta una estructura lineal con enlaces α-D-(1-4), sin embargo la estructura de la amilopectina es ramificada con enlaces α-D-(1-4) cadena en las secuencias lineales y enlaces α-D-(1-6) en la formación de las ramificaciones. El tamaño habitual de la amilosa es menor que el de la amilopectina (1.000-2.000 vs 200.000 monómero de glucosa), presentado esta última ramificaciones cada 20-25 unidades de glucosa. El almidón es el principal polisacárido de reserva de los vegetales, encontrándose en gránulos intracelulares de forma esferoides los cuales están asociados a una matriz proteína rodeada por la pared celular, protegiéndolo y asilándolo del medio acuoso.

Las propiedades físico-químicas y digestibilidad del almidón vendrán determinadas por diferentes factores:

Debidos al tipo de gránulo de almidón: Proporción de amilosa y amilopectina Tamaño del gránulo Grado de cristalización (patrón de difracción de los rayos X) Tipo A: de estructura abierta y es el típico de los cereales. Tipo B: estructura más compacta y se encuentra en los tubérculos como la patata. Tipo C: es una combinación de los tipos anteriores, y es el que se encuentra en las leguminosas. Nivel de interacción con proteína. Debidos a aspectos tecnológicos de la fabricación del pienso Nivel de molturación. Tratamiento hidrotérmico (gelatinización-hidratación) (granulación, expansión, extrusión, termoacondicionamineto, etc). Debidos al animal Grado de masticación y salivación. Edad y desarrollo digestivo del mismo (en lechones digestibilidades ileales <90%).

El almidón es el principal constituyente de las dietas de porcino, y puede ser potencialmente digerido en su totalidad por los enzimas endógenos, con un valor energético para el animal de 3,4 Mcal/kg MS. Pero según los factores antes mencionados el almidón podrá ser digerido rápida y completamente, lenta pero completamente, parcialmente o ser resistente a la digestión. El almidón resistente (RS) a la digestión puede deberse a diferentes motivos, clasificándose en:

Tipo 1: almidón físicamente resistente por encontrarse encapsulado dentro de la estructura celular o matriz del alimento, siendo inaccesible para las enzimas. Podría deberse a una molturación demasiado grosera de la dieta. Tipo 2: gránulos de almidón que por su composición y estructura se gelatinizan pobremente y su hidrólisis enzimática es lenta. Este tipo de almidón está representado por la patata cruda y determinadas fracciones de almidón de las leguminosas. Tipo 3: es el almidón retrógrado. Tras un proceso hidrotérmico de gelificación, al enfriarse el almidón vuelve a cristalizar en una estructura más ordenada y resistente a la digestión. Podría deberse a un tratamiento hidrotérmico excesivo. Tipo 4: el almidón se modifica químicamente por los procesos tecnológicos y la reacción con otros componentes de la dieta.

La digestión del almidón empieza con la masticación y mezcla del alimento con la saliva que contiene la α-amilasa secretado por la glándula parótida, la cual se inactivará en el estómago por el pH ácido. Mientras que en humanos puede representar hasta un 40% de la digestión del almidón, en se considera de menor importancia en porcino (a pesar de estar pobremente definido y probablemente subestimado). Posteriormente la digestión del almidón seguirá en el intestino delgado por la acción de la α-amilasa pancreática.

Digestión del almidón en porcino
Dieta	Amilosa Amilopectina
Enzimas salivares y pancreàticos	α-amilasa
Productos intermedios	Maltosa Maltotriosas Oligosacáridos -1-4 Dextrinas α-terminales
Enzimas vellosidades intestinales	Maltasa Maltatriasa Glucoamilasas Isomaltasa
Absorción intestino delgado	Glucosa (transporte activo y paracelular)
Almidón resistente	Fermentación microbiana (intestino delgado, ciego y colon)
Absorción intestino grueso	AGV (principalmente butírico)

Las α-amilasas hidrolizan los enlaces glicosídicos 1-4 de la amilasa, amilopectina y dextrinas (productos parciales de la hidrólisis del almidón). Los productos finales de la acción de la α-amilasa serán la maltosa (disacáridos de glucosa 1-4), maltotriosas (trisacáridos de glucosa 1-4) oligosacáridos 1-4 y dextrinas α-terminales (oligosacárido de glucosa 1-4 de al menos 5 unidades y una ramificación 1-6, normalmente 8 unidades).

La digestión enzimática del almidón se completará por la acción de las sacaridasas de las vellosidades intestinales como la maltasa, maltatriasa y glucoamilasas (hidrólisis de los enlaces 1-4), y la isomaltasa (hidrólisis de los enlaces 1-6). Por tanto, en las vellosidades intestinales se originará glucosa como producto final de la hidrólisis, la cual se absorberá rápidamente por los enterocitos mucosa intestinal mediante transporte activo dependiente de sodio (como vía principal) y paracelular por acumulación de solutos.

El pH óptimo de actividad de la mayoría de carbohidrasas intestinales es de al rededor 6, siendo parecido al nivel de pH homeostático próximo a la neutralidad en que se mantendrá el lumen del intestino delgado mediante el sistema pancreático de la secretina y liberación de bicarbonato.

Generalmente la mayoría del almidón se digerirá y absorberá durante su tránsito a lo largo del intestino delgado (96%), siendo poco habituales en las dietas comerciales de porcino los almidones resistentes a la digestión (molturación grosera, almidón de patata, de algunas leguminosas o retrógrado). En tal caso el almidón resistente será fermentado por la microflora, de poca importancia en intestino delgado, y mayoritariamente en ciegos y finalizándose en colon proximal. Como producto de la fermentación obtendremos los AGV, siendo el butírico de especial importancia cuantitativa y cualitativa (fuente de energía para los enterocitos). Los AGV se absorberán a través de la mucosa intestinal y constituirán una fuente de energía para el animal, aunque menos eficiente que la glucosa de la digestión enzimática (<70%).