III Sistema humano de enzima de digestión de lípidos Por que quienes sufren de desnutrición y tienen menos de dos años de edad pueden beneficiarse de pre-digestión de los alimentos Los lípidos son esenciales para la salud y el desarrollo normal. They store energy in the body. Que almacenan la energía en el cuerpo. Los animales usan los triglicéridos para el almacenamiento de energía, debido a su alto contenido calórico, en comparación con los carbohidratos menos compactos utilizados en las plantas. Los lípidos son componentes importantes de las membranas celulares. Son esenciales para el desarrollo normal del cerebro y su mantenimiento, así como el sistema neurológico en general. Los acidos grasos linoleico y alfa-linoleico, son esenciales porque no pueden ser sintetizados por el cuerpo humano normal. El colesterol es la molécula base para la producción de sales biliares. El colesterol es también un precursor de las hormonas esteroides. Los lípidos son necesarios para solubilizar las vitaminas solubles en grasa para su absorción. Para entender la digestión de los lípidos, una de las cosas que hay que entender es el proceso de emulsificación (hacer una emulsión). Una emulsión es la suspensión de pequeños glóbulos de un líquido en un segundo líquido con el que el primero no se mezcla. Un ejemplo es la mezcla de vinagre y aceite. En el intestino son los lípidos y el agua. Ellos se mantendrán mezclados sólo mientras se agiten, a menos que un agente emulsionante o emulgente esté presente. Las sales biliares son emulgentes. Los ácidos biliares son derivados del colesterol y se producen en el hígado. Estos ácidos son componentes de la bilis que se produce en el hígado y vertidas en el duodeno (la primera parte del intestino delgado. Aquí estos ácidos biliares se convierten en las sales biliares por el medio ambiente de base alcalina o del duodeno. Part of the bile salt is hydrophilic (attracts water) and part is hydrophobic (repels water). Parte de las sal biliar es hidrofílica (atrae el agua) y una parte es hidrofóbica (repele el agua). Cuando las sales biliares entran en contacto con los lípidos, las partes hidrofóbicas se unen a los lípidos, y la parte hidrofílica permanece en la superficie. Esto permite el desglose de los grandes agregados o gotitas de los lípidos en gotas más pequeñas y más pequeñas (micelas) en el medio acuático del duodeno. Para cualquier volumen de triglicéridos dado, entre más pequeñas las micelas, mayor el área de superficie de triglicéridos disponibles para la actividad de las enzimas digestivas. Alrededor del 90% de los ácidos biliares son reabsorbidos en el íleon, la última parte del intestino delgado. Esto se conoce como circulación enterohepática. En promedio, unos 25 gramos de sales biliares son vertidos a los intestinos todos los días. Por lo tanto, alrededor de 2,5 gramos de sales biliares en el adulto son producidos por el hígado en una base diaria y 22,5 gramos diarios son reabsorbidos. La diarrea interfiere significativamente con la circulación enterohepática, resultando en la pérdida de sales biliares y, por tanto, con el tiempo, la digestión de la grasa. Esto se traduce en un aumento de la diarrea secundaria a la mala absorción de los lípidos. Un círculo vicioso se crea. Los lípidos son grasas, aceites, fosfolípidos y esteroles. Las grasas son los triglicéridos que contienen ácidos grasos saturados. Las grasas son generalmente sólidas a temperatura ambiente y son de los animales. Los aceites son triglicéridos con mono o polisaturados ácidos grasos por lo general de las plantas y peces. Ellos son líquidos a temperatura ambiente. Un triglicérido está formado por glicerol con tres ácidos grasos que se adjunta: H2C –ácidos grasos l HC -ácidos grasos l H2C - ácidos grasos Los fosfolípidos son los triglicéridos que tienen un ácido graso reemplazado por un grupo vinculado con el fosfato de ácidos grasos. El principal esterol es el colesterol dietético. Las lipasas son las enzimas que digieren los lípidos. En el ser humano, hay lipasas que se producen en la lengua, el estómago y el páncreas. Lipasas estomacales y linguales hidrolizan o digieren un número limitado de ácidos grasos. Las lipasas producidas por el páncreas son las lipasas principales utilizadas en la digestión de las grasas en los adultos. La lipasa pancreática se discutirá primero. Las lipasas del páncreas son secretadas por el páncreas en su forma activa. Hay una segunda proteína que es secretada por el páncreas, en relación con la lipasa. Se trata de un co-factor de la proteína necesaria para la actividad de la enzima óptima de la lipasa pancreática, lo que facilita la unión de la lipasa pancreática en la interfase agua de los lípidos. Se llama colipasa. Colipasa se secreta en forma inactiva y se activa en el duodeno por la tripsina. Las lipasas son las enzimas solubles en agua que catalizan la hidrólisis (descomposición) de sustratos insolubles en agua de los lípidos (posible gracias a la interacción de sales biliares formando micelas como se describió anteriormente). La lipasa actúa para convertir los triglicéridos a monoglicéridos y dos ácidos grasos. La secuencia es la siguiente: Las sales biliares (digestión mecánica) lipasa (digestión química) l l Los ácidos grasos Grandes gotas de grasa ------------------------- pequeñas gotitas de grasa ------------------- monoglicéridos glicerol [1]. Una lipasa producida por el páncreas llamada fosfolipasa hidroliza fosfolípidos en un glycerolfosfolipido + dos ácidos grasos libres. Otra lipasa llamada glicerolfosfolipasa separa la molécula del resto del glicerolfosfolipido en glicerol y ácidos grasos. Tales productos pueden ser absorbidos por el intestino delgado. El colesterol también se incluye en las micelas cuando una llamada lipasa colesterol esterasa elimina un ácido graso de la molécula de colesterol, con lo que ambos están disponibles para la absorción. Las lipasas son producidas por las glándulas salivales de la lengua y por el estómago, lingual y lipasa gástrica, respectivamente. Hay varias diferencias de las lipasas pancreáticas, además de sus sitios de producción. Las lipasas son funcionales en un pH más bajo que las amilasas pancreáticas que funcionan en el entorno básico del duodeno. La lipasa gástrica funciona de manera óptima a un pH de 3 a 6 [2], y la lipasa lingual en 4,5 a 5,4 [3]. Tampoco requieren sales biliares o colipasa para funcionar y hasta un 20% de la digestión de las grasas puede ocurrir como resultado de las acciones de las lipasas gástrica y lingual, y la mayoría de esta actividad es el resultado de la lipasa gástrica [2]. Estas lipasas ácido, sin embargo, son mucho menos eficientes que las lipasas pancreáticas. Sólo separan un ácido graso de los triglicéridos. El ácido graso libre es absorbible, pero el diglicérido residual no lo es. La producción de la lipasa pancreática está relacionada con la edad. La respuesta a la estimulación de secreción pancreática hormonal está ausente o es mínima del nacimiento hasta la edad de seis meses. Después de seis meses, la respuesta aumenta y es normal por la edad de dos años [4,5]. La sal biliar es también deficiente en los recién nacidos. La leche materna contiene lipasa y sales biliares que representan 2 / 3 partes de la hidrólisis de los lípidos en el recién nacido [15]. Los que son destetados precozmente no tienen la ventaja de la digestión de los lípidos de la leche materna, perdiendo una cantidad significativa de los lípidos productos derivados necesarios para la estructura de la pared celular, el desarrollo de tejidos, y, concretamente, el crecimiento del cerebro y el desarrollo. Las lipasas lingual y gástrica están presentes al nacer. Aunque la digestión de la lipasa no es tan eficiente como la lipasa pancreática, que ofrece algunos de los productos lípidos digestivos para la absorción y utilización. En los bebés, estas lipasas aportan hasta un 50% de la actividad lipolítica [2]. Como resultado, la tasa de absorción de las grasas en la dieta de los bebés puede ser el 65% de la del adulto [3]. Con la desnutrición, toda la actividad de enzimas pancreáticas es reducida, incluyendo la lipasa [7]. El tamaño del páncreas disminuye significativamente en relación con la disminución de la producción de enzimas [8]. Además, el revestimiento del intestino pequeño se aplana y la mucosa se hipoplasia (reducción de la producción celular). Esto resulta en malabsorción debido a una mayor cantidad de azúcar y grasa que queda en el lumen intestinal. Esto, entonces, resulta secundariamente en la pérdida de sales biliares, que agrava los efectos de la malabsorción y la diarrea como resultado [9]. La corrección de la desnutrición resulta en que el páncreas y el intestino delgado de regresan a un estado normal. Esto toma un par de semanas [8]. En los casos de insuficiencia pancreática que no sea como consecuencia de la desnutrición, las lipasas lingual y gástrica ayudan a compensar el déficit de la lipasa pancreática. La razón por la disminución de la producción de enzimas pancreáticas en la desnutrición se debe a la incapacidad de fabricación de proteínas. La proteína es realmente desglosada para la producción de energía. Esto, sin duda, afecta a la producción de enzima (proteína) por la lengua y el estómago, así como por el páncreas. La lipasa es una enzima activa en la malta de cebada. Es razonablemente estable al calor, sobreviviendo maceración [11,12]. Secado al horno, que tiene una temperatura máxima de 70 grados centígrados, resulta en una actividad de la lipasa reducida en un 10%. El rango de pH óptimo de actividad se sitúa entre 4,0 y 5,0 [14], lo que resulta adecuado para la pre-digestión de los alimentos a base de almidón de uso común en el mundo en desarrollo. Debido a esto, el uso de harina de malta de cebada para predigerir los atoles y papillas comunes del mundo en desarrollo ofrecerán productos esenciales de la digestión de los lípidos para absorción por el intestino de pastencos, bebés y personas desnutridas de todas las edades que de otro modo no estarían disponibles para ellos. Es de señalar que se hizo evidente para los que realizan el estudio doblemente aleatorio utilizando PowerFlour en Panamá que los niños están recibiendo alimentos de malta de cebada mejorada. Ellos fueron los que resolvieron la diarrea rápidamente. Este hecho se debe probablemente al hecho de que en la pre-digestión de carbohidratos, proteínas y lípidos fueron capaces de absorber, y, por lo tanto, removido del tracto gastrointestinal. Los hidratos de carbono, proteínas y lípidos en el grupo no tratado permanece en el tracto gastrointestinal, dando lugar a la diarrea comúnmente vista con la malabsorción. 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Colombo, Malavacca R, Ronchi M, Bottani P., Stripparo L, Corbetta C, Sereni y LP, Pediatric Gastroenterology Nutrition vol. 9, No. 2, agosto de 1989, pp 194-9 6 – Pediatría Rudolf - David Celin - p 1312 consultarse en http://books.google.com/books?id=0J6G3E1Y0EwC&pg=PA1312&1pg=PA1312&dq=b el 11/19/2008 7 – Primeros Principios de Gastroenterología, capítulo 2/4- efectos de la desnutrición en el tracto gastrointestinal y el páncreas, PP60-1 Accesado en http://www.gastroresource.com/gitextbook/En/Chapter2/2-4.htm el 11 de / 11/08 8 – El tamaño de páncreas en desnutrición de energía proteica: un predictor de Recuperación Nutricional, El-Hodhod MA, Nassar MF, Hetta OA, y Gomaa SM, European Journal of Clinical Nutrition, vol. 59, No. 4, pp 467 – 73 9 – Anomalías de fase digestiva de absorción con la insuficiencia pancreática exocrina de la Fibrosis Quística, Claude C. Roy, Andree M. Weber, Guy Lepage, Lesley Smith, y Emile Levy, Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition, vol. 7, Suppl. 7, Suppl. 1, November 1988, pp1-7 10 – La saliva y las funciones gastrointestinales del gusto, masticación, deglución y digestión, Oral Diseases, vol. 8, No. publicado en línea en 3May2002, pp117-29 11 – Actividad de la lipasa durante la trituración, Pablo Schwartz, Patriciz Stanley, y Sean Solberg, Revista de la Sociedad Americana de Químicos Brewing, vol. 60, No. 3, 2002, pp 10709 12 – Actividad de la lipasa durante el malteado y triturado - ASBC 2001 Resumen de la reunión, p. 13, consultado en http://www.asbcnet.org/meetings/2001/Abstracts/P-13.htm el 11/17/2008 13 - Grano: Composición y Funciones - Chad Stevens, Ale y la calidad de fermentación Fraternidad, San Diego, CA, consultado en www.quaff.org / SpeakerNotes / Grain_composition_Functionality-Chad-Stevens.pdf el 11/17/2008 14 –Introducción a las enzimas: Efectos del pH – Accesado en http://www.worthingtonbiochem.com/introbiochem/effectpH.html el 12/10/2008 15 – Diagnóstico y tratamiento pediátrico actual - William W. 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