Importancia y Función de los Carbohidratos en la Dieta de Perros y Gatos
MVZ. MPA. D en C. Carlos Gutiérrez Olvera
En términos generales los carbohidratos, glúcidos o hidratos de carbono son moléculas compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno. Pueden clasificarse en azúcares simples (azucares de una a dos unidades); oligosacáridos (tres a nueve unidades) y polisacáridos (azúcares de más de nueve unidades). Dentro de los carbohidratos simples se encuentran la glucosa, fructosa y galactosa y los disacáridos sacarosa, maltosa y lactosa, entre otros; en cuanto a los oligosacaridos se pueden mencionar a la rafinosa y estaquiosa como algunos de los más importantes; y dentro de los polisacáridos ó azúcares complejos al almidón, celulosa, hemicelulosa y pectinas.
La función más importante de los carbohidratos en la nutrición de los animales es la de servir como fuente principal de energía para llevar a cabo los procesos normales de la vida. La fuente fundamental de energía para la mayoría de las células es la glucosa, esta necesidad puede ser cubierta mediante la síntesis endógena o a partir de los carbohidratos provenientes de la dieta. Las vías glucogénicas hepáticas y renales producen glucosa a partir de ácido propiónico, lactato, glicerol y algunos aminoácidos y luego la liberan a la sangre que la transporta a los demás tejidos; aparentemente la vía glucogénica permanece en constante actividad en las especies carnívoras.
Aunque los carbohidratos sirven como una fuente significativa de energía para los tejidos corporales, existe poca evidencia que demuestre la necesidad dietética de cualquier carbohidrato específico en los animales superiores y en el hombre. Algunos estudios en pollos han mostrado que estos crecen normalmente con dietas libres en carbohidratos si la proporción de calorías y proteína es óptima y si se incluyen triglicéridos en la dieta. El perro puede cubrir sus requerimientos metabólicos de glucosa mediante las vías glucogénicas a lo largo de su vida juvenil y adulta, siempre que disponga de grasa y proteína suficiente en la dieta. En los casos de gestación (desarrollo fetal) y lactación (síntesis de lactosa), los requerimientos energéticos son más elevados, por lo que se menciona que en estas etapas es requerida una fuente exógena de glucosa. Algunos estudios en perras lactantes y gestantes mostraron que si se proporcionan dietas ricas en proteínas y con buenas proporciones de aminoácidos gluconeogénicos (principalmente alanina, glicina y serina) estos animales no tienen problemas para parir y lactar a sus crías. La adición de carbohidratos a la dieta de animales gestantes y lactantes reduce la necesidad de proteína a 7 g de proteína digestible por unidad de peso corporal metabólico, ya que en dietas en las cuales no se incluyen estos la necesidad se incrementa a 12 g. En las perras lactantes se requieren de 13 a 18 g de proteína por unidad de peso metabólico cuando la dieta contiene carbohidratos y se incrementa hasta 30 g cuando no los contiene.
Los gatos presentan varios mecanismos característicos para metabolizar los carbohidratos de la dieta. En las especies carnívoras la gluconeogénesis es constante y se acelera constantemente tras la ingesta. En los gatos los aminoácidos gluconeogénicos de la dieta son desaminados y convertidos en glucosa en vez de ser oxidados directamente para producir energía. La fosfoenol piruvato carboxinasa (PEPCK), importante enzima gluconeogénica, no modifica su tasa de actividad en gatos alimentados previamente con dietas ricas en proteína y sometidos a ayuno. La actividad de esta enzima no se modifica cuando se proporcionan dietas bajas o ricas en proteína.
En el gato la tasa de metabolismo de la glucosa en el hígado no aumenta cuando lo hacen los niveles de carbohidratos solubles en la dieta, esto debido a que en este mamífero solo existe hexocinasa activa (enzima que cataliza la fosforilación de la glucosa) y no glucocinasa (la cual en otros mamíferos cataliza la misma reacción cuando hay una gran carga de glucosa vía vena porta).
Los alimentos comerciales para perros y gatos incluyen al menos niveles moderados de carbohidratos. Los alimentos secos contienen de 30 a 60% de carbohidratos, mientas que los enlatados entre 0 a 30%.
La mayoría de los carbohidratos utilizados en los alimentos para mascotas están en forma de almidón. El almidón está formado por cadenas de glucosa con enlaces a 1-4 y ramificaciones con enlaces a 1-6. Estos enlaces pueden ser rotos por las enzimas digestivas (a-amilasas) producidas por el páncreas (en perros y gatos se produce amilasa salival). Estos almidones se encuentran en forma granular. Los gránulos pueden tener formas y tamaños diferentes y pueden estar interactuando con otras moléculas. La estructura del gránulo de almidón afecta de diferente manera la digestión de éste, haciéndolo en determinado momento indigestible. Así, se pueden encontrar almidones de rápida digestión, como el caso de los almidones recién cocidos; almidones de digestión lenta, como en el caso de la mayoría de los cereales crudos; y almidones resistentes los cuales se encuentran en los granos y semillas enteros o solo partidos (físicamente inaccesibles), en tubérculos y frutos crudos como papa y plátano (gránulos de almidón resistente) y en algunos ingredientes cocidos y enfriados, en donde los almidones se cristalizan.
Aquellos almidones que escapan de la digestión intestinal pasarán a colon en donde serán fermentados por los microorganismos presentes en este lugar, promoviendo el sobrecrecimiento bacteriano, la producción de ácidos grasos de cadena corta y gases (metano, CO2 e hidrógeno) trayendo consigo la producción de flatulencias y distensión abdominal y diarrea. Además, estos carbohidratos no digeridos provocan una presión osmótica elevada lo que recae en una mala absorción de agua y electrolitos y a su vez en una diarrea de tipo osmótica.
Algunos disacáridos (sacarosa y lactosa) no son bien tolerados por los perros y los gatos. La capacidad para digerir y utilizar estos disacáridos depende de la presencia y niveles de las enzimas sacarasa (beta-fructofuranosidasa) y lactasa (b-galactosidasa). La actividad de la lactasa disminuye con la edad, por lo que la administración de gran cantidad de leche o productos lácteos en animales de edad avanzada puede provocar problemas de maldigestión. Por otro lado se menciona que animales muy jóvenes (primera semana de edad) presentan niveles bajos de actividad de la sacarasa, por lo que no es recomendado suministrar soluciones de sacarosa a este tipo de animales como fuente de energía.
A pesar de que, como ya se menciono anteriormente, los carbohidratos no son esenciales en la nutrición de perros y gatos, hay algunos carbohidratos que son utilizados de forma especial en lo referente a nutrición clínica, como son la xilosa, lactulosa, glucosaminoglucanos y los fructooligosacáridos.
La xilosa, una pentosa (azucar de cinco carbonos) es utilizada en perros para evaluar la capacidad de absorción intestinal, el vaciado gastrointestinal, la insuficiencia pancreática exócrina y el sobrecrecimiento bacteriano. Normalmente el 48% de la xilulosa ingerida vía oral es absorbida en sangre y excretada en la orina, si este porcentaje disminuye es diagnóstico de alguno de los problemas antes mencionados.
En el caso de la lactulosa (carbohidrato sintético formado por galactosa y fructosa) es utilizada con el fin de producir un efecto laxante y acidificante del colon, contribuyendo al secuestro de amoniaco. Este carbohidrato no es hidrolizado en el tubo gastrointestinal pero promueve el crecimiento de bacterias específicas como lactobacillus bifidus a nivel colónico. Sin embargo, un mal uso de este disacárido puede traer consigo diarreas de tipo osmóticas y exceso en producción de gases.
Los glucosaminoglicanos entre los que se encuentran el condritín sulfato (polímero de ácido glucurónico y N-acetil galactosamina) y el ácido hialurónico (polímero de ácido glucurónico y N-acetil glucosalina) son utilizados como suplementos dietéticos en los casos de animales geriátricos, enfermedades artríticas y problemas degenerativos articulares.
Los fructooligosacáridos (FOS) son oligosacáridos que contienen fructosa. Estos oligosacáridos no son digeridos a nivel de intestino delgado pero son utilizados a nivel colónico por cierto tipo de bacterias como bifidobacterias y lactobacillus promoviendo su crecimiento. Estos microorganismos promueven un pH ácido a nivel intestinal mediante la producción de ácidos grasos de cadena corta, inhibiendo con este el crecimiento de bacterias patógenas.
Además de los carbohidratos ya mencionados, otros carbohidratos, que aunque no esenciales en la dieta, son importantes en la nutrición de perros y gatos, son los conocidos como fibra. La fibra comprende carbohidratos complejos que resisten la digestión enzimática en el intestino delgado y son fermentados por la microflora del colon. Entre ellos se encuentran las pectinas, gomas, hemicelulosas y celulosa. La fibra no es imprescindible en la nutrición de perros y gatos pero si es de gran importancia para el mantenimiento de la salud y función gastrointestinal y el manejo clínico de ciertos padecimientos (diabetes mellitus, obesidad, hipercolesterolemia, cálculos biliares, síndrome de colon irritable, constipación, cáncer colorrectal, enfermedad de Crohn, etc).
Las fibras pueden clasificarse de acuerdo a la velocidad de fermentación en el tubo digestivo. Las fibras de rápida fermentación producen una mayor cantidad de AGCC y gases en un corto tiempo, en comparación con las de lenta fermentación. A medida que aumenta la velocidad de fermentación de la fibra, disminuye el tiempo de tránsito gastrointestinal y el volumen de las heces, incrementándose la excreción de ácidos biliares.
La solubilidad de las fibras también es importante ya que esto les permite la capacidad de retener agua. A mayor solubilidad mayor capacidad de retener agua y de formar geles y soluciones viscosas. Esta capacidad es utilizada con el fin de retrasar la absorción de nutrientes, reducir la glucemia postpandrial, retasar el vaciado gástrico demorar el tránsito gastrointestinal, reducir la interacción de las partículas del alimento con las enzimas digestivas y la superficie epitelial.
En el caso de obesidad, la utilización de fibras como la celulosa y la cáscara de cacahuate promueven el llenado gástrico reduciendo el consumo voluntario, además de servir como diluyentes de calorías.
Para la prevención y el tratamiento de padecimientos como el síndrome del colon irritable y la constipación, la utilización de fibras fermentables han sido utilizadas con resultados positivos, aumentando la incorporación de agua a las heces y aumentando el volumen fecal.
Las fibras solubles han sido utilizadas en pacientes con diabetes mellitus para reducir la glucemia postpandrial. Estas fibras forman geles en soluciones acuosas, lo que dificulta la transferencia conectiva de la glucosa y el agua a la superficie de absorción del intestino, modulando la curva de respuesta glucémica y disminuyendo las necesidades de insulina mensuales.
Es importante mencionar que, si bien la administración de fibra en los alimentos para mascotas es importante, un exceso de esta puede conllevar a diversos problemas en cuanto a la salud animal. Un exceso de fibra fermentable puede producir efectos laxantes y causar diarreas. La digestibilidad de los nutrientes se reduce al aumentar la cantidad de fibra de fermentación lenta. A medida que se incrementa la cantidad de fibra, la digestibilidad de materia seca se reduce. La fibra, además afecta la disponibilidad de minerales.
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