Cinética de biohidrogenación ruminal in vitro de los ácidos linoleico y alfa-linolénico mezclados
DOI:
https://doi.org/10.17533/udea.rccp.v31n3a06Palabras clave:
ácidos grasos, cinética de biohidrogenación, suplemento lipídico, modelo multi-compartimentalizado, termodinámica de biohidrogenaciónResumen
Antecedentes: los ácidos linoleico (LA) y alfa-linolénico (LN) de la dieta son extensivamente isomerizados y biohidrogenados por los microorganismos ruminales, lo cual puede contribuir al perfil de ácidos grasos de los productos derivados de rumiantes. Objetivo: evaluar el efecto de la relación LA:LN en suplementos lipídicos sobre la cinética de biohidrogenación ruminal del LA y LN, como también sobre la producción del ácido trans-vaccénico (VA), usando un sistema in vitro. Métodos: se colectó fluido ruminal de un toro fistulado, el cual fue diluido con buffer de incubación y posteriormente incubado con 500 mg de pasto kikuyo (Cenchrus clandestinus) suplementado con 16,3 mg de diferentes mezclas de LA:LN (100:0, 75:25, 50:50, 25:75, o 0:100). Las incubaciones fueron desarrolladas en triplicado durante 0, 2, 4, 6, 8 o 16 horas. Diferencias entre tratamientos fueron evaluadas mediante un modelo completamente al azar. Alternativamente, se determinaron los cambios en energía libre de Gibbs (ΔGrxn) a 39 °C para los pasos principales de la biohidrogenación del LA y LN, usando química computacional. Resultados: la sustitución parcial de LA por LN disminuyó la concentración de VA y su tasa de acumulación, como también incrementó la concentración de ácido esteárico y las tasas de transferencia de LA para ácido linoleico conjugado (CLA) y de CLA para VA. La conversión de CLA para VA (ΔGrxn = -2,65 kJ/mol) fue más espontánea que la conversión del ácido trans-11, cis-15 octadecadienóico (TA) para VA (ΔGrxn = -0,29 kJ/mol). Conclusiones: la relación LA:LN en lípidos puede modular la cinética de biohidrogenación (BH) del LA y LN y la producción de VA en el rumen.
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Association of Analytical Chemists (AOAC). Official Methods of Analysis, 18th ed. Arlington, VA, USA. 2006.
Buccioni A, Decandia M, Minieri S, Molle G and Cabiddu A. Lipid metabolism in the rumen: New insights on lipolysis and biohydrogenation with an emphasis on the role of endogenous plant factors. Anim Feed Sci Technol 2012; 174(1-2):1-25.
Cook CW. Symposium on Nutrition of Forages and Pastures: Collecting forage samples representative of ingested material of grazing animals for nutritional studies. J Anim Sci 1964;23(1):265-270.
Ferlay A, Bernard L, Meynadier A and Malpuech-Brugère C. Production of trans and conjugated fatty acids in dairy ruminants and their putative effects on human health: A review. Biochimie 2017; In press.
Garcés R and Mancha M. One-step lipid extraction and fatty acid methyl esters preparation from fresh plant tissues. Anal Biochem 1993; 211(1):139-143.
Goering HK and Van Soest PJ. Forage Fiber Analysis (Apparatus,Reagents, Procedures and Some Applications). Agricultural Handbook No. 379. US Government Printing Office, Washington, DC. 1970.
Gompertz B. On the nature of the function expressive of the law of human mortality, and on a new mode of determining the value of life contingencies. Philos Trans R Soc 1825; 115: 513–583.
Hoffmann A, Steingass H, Schollenberger M, Terry H, Hartung K, Weiss E and Mosenthin R. Effects of different forms and origins of oilseeds on dynamics of ruminal biohydrogenation of long-chain fatty acids in vitro. J Anim Physiol Anim Nutr 2015; 99(6):1031-1038.
Honkanen AM, Griinari JM, Vanhatalo A, Ahvenjärvi S, Toivonen V and Shingfield KJ. Characterization of the disappearance and formation of biohydrogenation intermediates during incubations of linoleic acid with rumen fluid in vitro. J Dairy Sci 2012;95(3):1376-1394.
Hur SJ, Kim HS, Bahk YY and Park Y. Overview of conjugated linoleic acid formation and accumulation in animal products. Livest Sci 2017; 195: 105-111.
Jenkins TC, Wallace RJ, Moate PJ and Mosley EE. Board-Invited Review: Recent advances in biohydrogenation of unsaturated fatty acids within the rumen microbial ecosystem. J. Anim. Sci 2008; 86(2):397-412.
Jouany JP, Lassalas B, Doreau M and Glasser F. Dynamic features of the rumen metabolism of linoleic acid, linolenic acid and linseed WJ oil measured in vitro. Lipids 2007; 42:351-360.
Kay JK, Mackle TR, Auldist MJ, Thomson NA and Bauman DE. Endogenous Synthesis of cis-9, trans-11 Conjugated linoleic Acid in Dairy Cows Fed Fresh Pasture. J Dairy Sci 2004; 87(2):369–378.
Kemp P, Lander DJ and Orpin CG. The lipids of the rumen fungus Piromonas communis. J Gen Microbiol 1984; 130:27–37.
Kepler CR and Tove SB. Biohydrogenation of unsaturated fatty acids. 3. Purification and properties of a linoleate delta-12-cis, delta-11-trans-isomerase from Butyrivibrio fibrisolvens. J Biol Chem 1967; 242(24):5686-5692.
Kim YJ. Partial inhibition of biohydrogenation of linoleic acid can increase the conjugated linoleic acid production of Butyrivibrio fibrisolvens A38. J Agric Food Chem 2003; 51(5):4258-4262.
Laverroux S, Glasser F and Gillet M. Isomerization of vaccenic acid to cis and trans C18:1 isomers during biohydrogenation by rumen microbes. Lipids 2011;46:843-850.
Maia MR, Chaudhary LC, Bestwick CS, Richardson AJ, McKain N, Larson TR, Graham IA and Wallace RJ. Toxicity of unsaturated fatty acids to the biohydrogenating ruminal bacterium, Butyrivibrio fibrisolvens. BMC Microbiol 2010; 52: 1-10.
Messana JD, Berchielli TT, Arcuri PB, Reis RA, Canesin RC, Ribeirom AF, Fiorentini G and Fernandes JJR. Rumen fermentation and rumen microbes in Nellore steers receiving diets with different lipid contents. R Bras Zootec 2013; 42(3):204-212.
McDougall EI. Studies on ruminant saliva. 1. The composition and output of sheep’s saliva. Biochem J 1948; 43(1):99-109.
Pashaei S, Ghoorchi T and Yamchi A. Evaluation of biohydrogenation rate of canola vs. soya bean seeds as unsaturated fatty acids sources for ruminants in situ. J Anim Physiol Anim Nutr 2016; 100(2):211-216.
Prieto N, Dugan MER, López-Campos O, Aalhus JL and Uttaro B. At line prediction of PUFA and biohydrogenation intermediates in perirenal and subcutaneous fat from cattle fed sunflower or flaxseed by near infrared spectroscopy. Meat Sci 2013; 94(1):27-33.
Rezamand P, Watts JS, Yavah KM, Mosley EE, Ma L, Corl BA and McGuire MA. Relationship between stearoyl-CoA desaturase 1 gene expression, relative protein abundance, and its fatty acid products in bovine tissues. J Dairy Res 2014; 81(3): 333-339.
Ribeiro CVDM, Eastridge ML, Firkins JL, St-Pierre NR and Palmquist DL. Kinetics of fatty acid biohydrogenation in vitro. J Dairy Sci 2007; 90(3):1405-1416.
SAAM. SAAM II User Guide. Seattle, WA: SAAM Inst; 1997.Schmidely P, Ghazal S and Berthelot V. Effect of rumen-protected conjugated linoleic acid on ruminal biohydrogenation and transfer of fatty acids to milk in dairy goats. Livest Sci 2017; 199: 7-13.
Snedecor GW and Cochran WG. Statistical methods, 8th ed. Ames, Iowa: Iowa State University Press; 1989.
Sterk A, Hovenier R, Vlaeminck B, van Vuuren AM, Hendriks WH and Dijkstra J. Effects of chemically or technologically treated linseed products and docosahexaenoic acid addition to linseed oil on biohydrogenation of C18:3n-3 in vitro. J Dairy Sci 2010; 93(11):5286-5299.
Stewart JJP. Optimization of parameters for semiempiricalmethods V: modification of NDDO approximations and application to 70 elements. J Mol Model 2007; 13(12):1173-1213.
Tilley JMA and Terry RA. A two-stage technique for the in vitro digestion of forage crops. Grass Forage Sci 1963;18(2):104-111.
Troegeler-Meynadier A, Nicot MC, Bayourthe C, Moncoulon R and Enjalbert F. Effects of pH and concentrations of linoleic and linolenic acids on extent and intermediates of ruminal biohydrogenation in vitro. J Dairy Sci 2003; 86(12):4054-4063.
Van Soest PJ, Robertson JB and Lewis BA. Methods for dietary fiber, neutral detergent fiber, and nonstarch polysaccharides in relation to animal nutrition. J Dairy Sci 1991; 74(10):3583-3597.
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