REVISTA MVZ CRDOBA Volumen 14(3), Septiembre - Diciembre 20091856

SNTESIS, COMPOSICIN Y MODIFICACIN DE LAGRASA DE LA LECHE BOVINA: Un nutriente valioso

para la salud humana

SYNTHESIS, COMPOSITION AND MODIFICATION OF THEBOVINE MILK FAT: A valuable nutrient for the human health

Joaqun Angulo A1,2*, M.Sc, Liliana Mahecha L2, M.Sc, Martha Olivera A1,Dr.Sci.Agr.

1Universidad de Antioquia, Facultad de Ciencias Agrarias. Grupo de investigacinBiognesis. 2Grupo de Investigacin en Ciencias Agrarias GRICA. AA 1226, Medelln,Colombia. *Correspondencia: joaquinangulo@gmail.com

Recibido: Septiembre 10 de 2008; Aceptado: Agosto 10 de 2009

RESUMEN

Se presenta una revisin sobre la composicin, estructura y mecanismo de sntesis de lagrasa de la leche en la glndula mamaria bovina y del efecto de la suplementacin concidos grasos insaturados (AGI) sobre la cantidad y calidad de la grasa. Se resalta laimportancia de la suplementacin con aceites vegetales ms aceite de pescado; se sugiereno generalizar el efecto de AGI como negativo sobre la cantidad de grasa de la leche; semuestra la necesidad de relacionar diferentes AGI con la va regulatoria SREBP y con diferentesenzimas lipognicas; y se incentiva la investigacin del efecto de AGI sobre la composicinde cidos grasos de la leche y su distribucin posicional dentro de la estructura lipdica.

Palabras clave: cidos grasos, glndula mamaria, lpidos, vacas.

ABSTRACT

It presents a review about the composition, structure and mechanism of milk fat synthesisin the bovine mammary gland, and about the effect of unsaturated fatty acid (UFA)supplementation on the amount and quality of milk fat. It is enhanced the importance ofthe supplementation with vegetable plus fish oils; it is suggested that the effect of UFAshould not be remarked as negative on the amount of milk fat; It is showed the necessity ofrelating different UFA with the SREBPs regulatory way, and with different lipid enzymes;and it is promoted research about the effect of UFA on the milk fatty acid composition andtheir positional distribution into the lipid structure.

Key words: Fatty acids, mammary gland, lipids, cows.

1856

Rev.MVZ Crdoba 14(3):1856-1866, 2009

REVISIN DE LITERATURA

1857

INTRODUCCIN

La preferencia de los consumidores hamarcado el camino a seguir en la produccinde alimentos de origen animal a travs delos aos. El inters por productos saludablesse ha convertido en un aspecto prioritariopara la competitividad de la ganadera en elmundo. Especial inters se ha puesto en lacomposicin de la grasa de los rumiantestoda vez que algunos de sus componenteso la mejora en la relacin entre algunos deellos han sido asociados con efectospositivos para la salud humana. El cidorumnico cido linoleico conjugado (CLA,C18:2, cis-9 trans-11) y el cido transvaccnico (TVA, C18:1 trans-11) han sidoreportados con efectos benficos para elcncer humano mientras que una apropiadarelacin de cidos grasos (AG) n-6/n-3 hasido asociada con reduccin enenfermedades cardiovasculares, conreduccin de clulas cancerosas, y condisminucin de la inflamacin en pacientescon artritis (1-5).

Considerando el efecto benfico que lacomposicin de la grasa de la leche puederepresentar para la salud humana, lainvestigacin sobre su manipulacin a travsde la dieta ha estado enfocada en los ltimosaos hacia el incremento en el contenido deCLA y TVA, as como a la bsqueda de unarelacin apropiada de n-6/n-3 a travs de laadicin de cidos grasos insaturados (AGI).Grandes avances se han encontrado hastael momento. Sin embargo, la investigacincontina en la obtencin de mejores valoresas como de una mayor estabilidad en losresultados, razn por la cual se le ha dadoun gran nfasis al entendimiento de losefectos de la suplementacin con AGI sobreel mecanismo de sntesis de la grasa de laleche y su regulacin. No obstante, a pesarde los resultados encontrados, la utilizacinde AGI a nivel de finca no ha tenido unarespuesta proporcional, posiblemente por losefectos colaterales que reportan disminucinde la grasa de la leche. Por lo tanto, paraincrementar el uso de estos AG en lasuplementacin de rumiantes con miras almejoramiento de la calidad de la grasa parala salud humana, es necesario entender mejorpor qu baja la grasa de la leche y encontrar

alternativas para mejorar la composicin dela grasa de la leche sin detrimento en lacantidad de grasa producida. Diversosinvestigadores han trabajado y continuntrabajando en este tpico enfocados en lafisiologa de sntesis de la grasa de la leche.Este documento presenta una revisin sobrela composicin, estructura y mecanismo desntesis de la grasa de la leche en la glndulamamaria bovina y sobre el efecto de lasuplementacin con AGI en la cantidad ycalidad de la grasa.

COMPOSICIN LIPDICA DE LA LECHEBOVINA Y ESTRUCTURA DEL GLBULO DEGRASA

La leche bovina se encuentra conformadaaproximadamente por 98% de triglicridos,menos del 2% por lpidos polares(fosfoglicridos, esfingolpidos y colesterol),y por pequeas cantidades de cidos grasoslibres (AGL), mono, di y triglicridos (6).Los triglicridos estn constituidos por unaunidad de glicerol al que estn esterificadostres AG en las posiciones sn-1, sn-2 y sn-3mientras que los lpidos polares varan suestructura de acuerdo al grupo al que serefiera, pudindose encontrar al menos tresgrupos en la grasa de la leche bovina.

El primer grupo son los fosfoglicridos, entrelos que se encuentran fosfoglicridos yplasmalgenos. Los fosfoglicridos son losms abundantes y conocidos, e incluyen ensu estructura cido fosfatdico. La diferenciaprincipal entre plasmalgenos y fosfoglicridoses que el AG en el C-1 (sn-1) del glicerolcontiene una especie alquil (O-CH2) o O-alquenil ter (O-CH=CH).

El segundo grupo son los esfingolpidos, quea su vez se dividen en fosfoesfingolpidos yglucolpidos. Los fosfoesfingolpidos incluyenen su estructura una ceramida, un grupofosfato y un aminoalcohol; el ms abundanteesfingolpido es la esfingomielina. Losglucolpidos tambin poseen en su estructurauna ceramida, pero no tienen fosfato nialcohol; entre los principales glucolpidos seencuentran los cerebrsidos y ganglisidos.

El tercer grupo hace referencia al colesterol,un lpido esteroide formado por una molcula

Angulo - Sntesis, composicin y modificacin de la grasa de leche bovina

REVISTA MVZ CRDOBA Volumen 14(3), Septiembre - Diciembre 20091858

de ciclopentanoperhidrofenantrenoconstituida por cuatro carbocicloscondensados, una cadena aliftica y ungrupo hidroxilo (6, 7).

La composicin de AG vara entre los tiposde lpidos. Los AGI predominan en losfosfoglicridos (70% insaturados, 30%saturados), mientras que los saturadospredominan en los triglicridos (30%insaturados, 70% saturados), esfingolpidos(20% insaturados, 80% saturados) yglucolpidos (20% insaturados, 80%saturados) (8). En trminos generales podradecirse que la grasa de la leche bovina estcompuesta por 70% AGS, 25%monoinsaturados y 5% poliinsaturados(PUFA). Sin embargo, esta composicinpuede ser mejorada, al disminuir la relacinentre AGS y AGI a travs de la dieta.

La distribucin posicional de los AG tambinvara entre los tipos de lpidos y no esaleatoria. En los triglicridos, los AG decadena corta (AGCC) butrico (4:0) ycaproico (6:0) son esterificados casi ensu totalidad en la posicin sn-3; los cidosgrasos de cadena media AGCM entre 8 y14 carbonos as como el palmtico (C16:0)son preferencialmente esterificados en lasposiciones sn-1 y sn-2; el cido esterico(C18:0) es selectivamente esterificado enla posicin sn-1, mientras que el cidooleico (C18:1) muestra preferencia por lasposiciones sn-1 y sn-3 (9). La posicin delos AG tambin muestra ciertas preferenciasen los fosfoglicridos. Es frecuente que elde posicin sn-2 suela ser AGI, mientrasque el que ocupa la posicin sn-1 sueleser AGS (10).

Referente a la estructura, se conoce quelos lpidos de la leche bovina se encuentranempaquetados dentro de glbulos grasos,ver figura 1. Su origen inicia con la sntesisde tr igl icr idos en el ret culoendoplasmtico l iso seguida por suagregacin en el retculo endoplasmticorugoso (RER), conformando lo que seconoce como ncleo del glbulo de grasa(NGG) que se encuentran casi exclusivamentecompuesto por triglicridos (99.8%) (11), conpequeas cantidades de colesterol, vitaminasy otros componentes (Tabla 1) (6).

El lugar exacto dentro del RER donde se llevaa cabo la conformacin del NGG no es muyclaro (12), pero se sabe que son liberadosen el citosol de la clula epitelial mamaria(MEC, por su sigla en ingls) cuando tienenmenos de 0.5 m de dimetro, de formadirecta y no a travs del aparato de golgicomo sucede con la casena laslipoprotenas en el hgado (13). Al salir alcitosol, los NGG quedan revestidos conprotenas y lpidos de la membrana reticular,formando a su alrededor una monocapa enla que predominan fosfatidil y lisofosfatidilcolina, y constituyendo lo que se conocecomo microdroplet (Figura 2 #1) (11). En elcitosol, los microdroplets se unen entre s ydan origen a macrodroplets droplets

Figura 1. Estructura general del glbulo de grasade la leche bovina

Tabla 1. Composicin del glbulo de grasa de laleche bovina (mg/kg leche)

1859

lipdicos citoplasmticos (Figura 2 # 2) queavanzan hacia la parte apical de la MEC pormecanismos que involucran elementos delcitoesqueleto (11) y protenas de lamembrana del glbulo de grasa de la leche(MFGM, por su sigla en ingls) (14).

Existen dos teoras sobre su mecanismo desecrecin. La primera considera que losmacrodroplets son secretados envolviendoparte de la membrana plasmtica de la MEC,lo que pasa a conformar la MFGM, quedandofinalmente constituido lo que se conoce comoglbulo graso de la leche (11) (Figura 2 #3).La segunda teora hace referencia a lasecrecin en vesculas (15). De acuerdo conla primera teora, diversas protenas demembrana, componentes tanto de lamembrana plasmtica apical de la MEC comode MFGM, ayudan a la secrecin del glbulode grasa, entre las que se encuentran lasmucinas MUC1 y MUC15, la enzima redoxxantina oxidoreductasa, las protenasintegrales CD36 y butirofilin, y la protenade unin a lpidos adipofiln (12).

Adems de protenas, tambin se haencontrado que la MFGM est compuestapor triglicridos, colesterol, fosfoglicridosy esfingolpidos (Tabla 1) (incluyendo los dosltimos aproximadamente un 31.1% defosfatidiletalonamina, 27.7% deesfingolpidos, 26.4% de fosfatidilcolina,5.5% de fosfatidilserina, y 5.2% de fosfatidilinositol, 3% de plasmalgenos y 1.1% deganglisidos) (6). Gracias a su composicin,especialmente en lo referente afosfoglicridos y protenas, la MFGM ha sidorelacionada con propiedadesanticolesterolmicas y anticancergenas (5).

MECANISMO DE SNTESIS DE LA GRASADE LA LECHE.

Sntesis de cidos grasos. No todos losAG de la leche bovina se sintetizan en laglndula mamaria. En general, ellosprovienen de tres fuentes: AGesterificados en los triglicridos de laslipoprotenas que circulan en la sangre(procedentes de la dieta y el metabolismoruminal) (Figura 2 #4), AG no esterificadosque circulan en la sangre provenientes dela movilizacin de reservas corporales (AG-

Albmina) (Figura 2 #5), y la sntesis denovo en la MEC (Figura 2 #6) (16).

Los AGCC y el 50% de los AGCM saturadoscon un nmero par hasta de 16 Carbonos,son sintetizados de novo en el citoplasmade la MEC a partir del acetato y 3-hidroxibutirato que llegan en la sangre provenientede la fermentacin en el rumen, enreacciones catalizadas por las enzimas acetilCoA carboxilasa (ACC) y cido grasosintetasa (FAS). El otro 50% de los AGCMsaturados con un nmero par hasta de 16Carbonos procede de lpidos circulantes ensangre que tienen su origen en la dieta, elrumen y la grasa movilizada de las reservascorporales (17, 18).

El origen del rumnico puede ser el rumen(7%) o la sntesis de novo (93%) en elretculo endoplasmtico de la MEC, a partirdel TVA que proviene del rumen. Esteproceso es conocido como desaturacin(Figura 2 #7) y es llevado a cabo por mediodel complejo enzimtico 9 desaturasaconocido tambin como Stearoil CoADesaturasa o SCD que lleva a cabo laformacin de los cidos miristoleico (C14:1),palmitoleico (C16:1), y oleico (C 18:1 cis-9), utilizando como sustratos el cidomirstico (C14:0), palmtico (C16:0), yesterico (C18:0), respectivamente (17,18). En la glndula mamaria bovina es posiblela desaturacin pero no la elongacin decadenas de ms de 16 carbonos debido aque no existen las enzimas necesarias (19),por lo tanto, los AG de 18 ms carbonos(excepto los que se originan como productode la desaturacin tales como el oleico y elrumnico), proceden de lpidos circulantes ensangre. Gran importancia se le ha concedidoa la enzima lipoprotena lipasa (LPL) por serla encargada de hacer el corte de los AG quevienen en la sangre y suministrarlos a la MECpara su utilizacin (Figura 2 #8). A partir deestudios inmunohistoqumicos y bioqumicos,se ha encontrado que la LPL est localizadatanto en la superficie y dentro de la clulaprincipal de los principales tejidos como en lasuperficie luminal de las clulas endotelialesvasculares. Sin embargo, an no hay claridaddel lugar exacto en la glndula mamaria.Algunos han encontrado que se origina en laMEC mientras que otros la han encontrado

Angulo - Sntesis, composicin y modificacin de la grasa de leche bovina

REVISTA MVZ CRDOBA Volumen 14(3), Septiembre - Diciembre 20091860

en los adipocitos mamarios localizados enlas clulas intersticiales. Por lo tanto, se creeque posiblemente esta enzima es producidaen los adipocitos, secretada y transportadaa travs de la MEC tanto hacia los capilaresendoteliales como hacia el sitio de secrecinde leche en la MEC (2). Una vez la LPL realizael corte de AG en los capilares mamarios,estos deben atravesar lateralmente la bicapalipdica de la membrana del capilar, luegocruzar clulas adyacentes que se encuentranentre el capilar y la MEC, para finalmentealcanzar la MEC, sin embargo, no existeclaridad de cmo se logra este paso. Clegget al (16) referencian la necesidad de ungradiente de concentracin de AG, lo cuales posiblemente creado por traslocadoresde AG o protenas de enlace. Entre losms conocidos y estudiados hasta elmomento se encuentran el FABP y la CD36(Figura 2 #9).

Sntesis de triglicridos. Previo a la sntesisde triglicridos, los AG son activados por lacombinacin con Coenzima A, formando losAcil- CoA (Figura 2 #10). El primer paso enla biosntesis de triglicridos es laesterificacin de un Acil-CoA con el glicerol3 fosfato en la posicin sn-1, en reaccincatalizada por una glicerofosfato-aciltransferasa (GPAT) localizada en elretculo endoplasmtico, dando comoresultado un monoacilgricerol 3 fosfato(Figura 2 #11) (2). El glicerol utilizado parala formacin del glicerol 3-fosfato procedede la transformacin de la glucosa que vieneen la sangre del fraccionamiento de lostriglicridos incluidos en las lipoprotenastransportadas en la sangre (Figura 2 #12).El segundo paso es la esterificacin de otroAcil-CoA con el monoacilglicerol 3 fosfatoen la posicin sn-2, en reaccin catalizadapor la enzima Acilglicerolfosfato

Figura 2. Mecanismo de sntesis y secrecin de la grasa de la leche bovina

1861

aciltranferasa Lisofosfatidil aciltransferasa(AGPAT LPAAT) (2) (Figura 2 #13), la cualtiene una mayor afinidad por los AGS en elorden C16 > C14 >C12 > C10 > C8 (20); elproducto final de esta reaccin es eldiacilglicerol-3-fosfato, llamado tambincido fosfatdico. El tercer paso es laeliminacin hidroltica del fosfato en laposicin sn-3 del diacilglicerol 3 fosfato,seguida de una transferencia de otro grupoacilo procedente de un acil CoA, en reaccincatalizada por la enzima diacilglicerolaciltranferasa (DGAT) (Figura 2 #14) (2).

Sntesis de fosfoglicridos. La mayor partede los lpidos polares que se encuentran enla leche bovina, provienen de la membranaplasmtica apical de la MEC y de la membranareticular. En forma general, se conoce quelos fosfoglicridos, principales constituyentesen nmero de los lpidos de membranapresentes en la leche bovina, se sintetizanen la bcapa citoslica de la membrana delRE permitiendo que las cadenas de AGhidrofbicas permanezcan clavadas en lamembrana mientras se une a enzimas quecatalizan sus reacciones con precursores delcitosol. Para mantener estable la membrana,alguno de estos nuevos lpidos sintetizadosson transferidos a la otra mitad de la bcapa(Lumen); esta transferencia ocurre graciasa una protena de membrana llamadaFLIPASA, resultando en un crecimiento deambas mitades de la bcapa. En el procesode sntesis, dos AG son unidos a la coenzimaA, luego los acylcoA son unidos al glicerol 3fosfato, produciendo cido fosfatdico, el cuales simultneamente insertado en la membrana.Posteriormente una fosfatasa convierte elcido fosfatdico en diacilglicerol. Finalmente,diferentes grupos polares se unen aldiacilglicerol dando lugar a la formacin defosfatidilcolina, fosfatidiletalonamina, fosfatidilserina. El fosfatidilinositol es formadoa partir de cido fosfatdico, y no a partir deldiacilglicerol. (21).

EFECTO DE LOS CIDOS GRASOSINSATURADOS SOBRE LA CANTIDAD DEGRASA DE LA LECHE

Existen dos enfoques del efecto de los AGIsobre la cantidad de grasa de la leche: unogeneral y otro diferencial. El enfoque general

se basa en resultados obtenidos en hgadode humanos y ratas, en donde se encontrque los AGI y en especial los PUFA indujeronla expresin gnica de enzimas responsablesde la oxidacin de AG y reprimieron enzimasrelacionadas con la lipognesis (22). Elenfoque diferencial considera que en laglndula mamaria bovina no siempre los AGIcausan reduccin de la sntesis de la grasade la leche. Las razones podran serresumidas en tres aspectos principales:

Primero, porque no todos los AGI que llegandirectamente a la glndula mamaria,procedentes de la dieta, tienen el mismoefecto regulatorio sobre las enzimaslipognicas mamarias y/o sobre la sntesisde la grasa de la leche. La adicin de cidorumnico en MEC bovinas, no afect elmetabolismo lipdico mientras que el trans-10 cis-12 CLA disminuy la sntesis detriglicridos (23); la adicin in vitro de TVAy de rumnico mejor la actividad de laenzima SCD en MEC bovinas, mientras queel oleico y el linoleico la disminuyeron (24);asimismo, la adicin in vitro de TVA y deesterico no afect la transcripcin delgen promotor de la SCD en MEC bovinasmientras que el linoleico y el oleico ladisminuyeron (25).

Segundo, porque existen otros aspectos enla glndula mamaria que afectan la regulacinque puedan causar ciertos AG que vienendirectamente de la dieta, lo cual no ha sidoclarificado hasta el momento, pero que podraen cierto modo estar asociado con lasrelaciones de disponibilidad de ciertos AG enla glndula mamaria. Posiblemente, a esto sedeba el que hayan resultados contrastantessobre el efecto de algunos AGI cuando sehan trabajado in vitro directamente sobre laMEC bovina, en infusiones abomasales ointestinales, a travs de lpidos protegidos.Se ha encontrado que la adicin de cidooleico linoleico en MEC bovinas disminuye laactividad de las enzimas lipognicas ACC yFAS (24,26). Sin embargo, Yonezawa et al(27) y Enjalbert et al (28) encontraron que lagrasa de la leche aumentaba no habadiferencia. As mismo, Mahecha et al (1) noencontraron efecto sobre la grasa de la lecheal suplementar con lpidos protegidos mientrasque Ahnadi et al (29) encontraron reduccin.

Angulo - Sntesis, composicin y modificacin de la grasa de leche bovina

REVISTA MVZ CRDOBA Volumen 14(3), Septiembre - Diciembre 20091862

Tercero, porque en los rumiantes el rumenimpide que la mayor parte de AGI que seingieren en la dieta, lleguen en forma intactaa la glndula mamaria, ya que sonbiohidrogenados parcial o totalmente por losmicroorganismos ruminales. Por lo tanto, endietas en que los AGI no estn protegidos ala degradacin ruminal, el efecto sobre laregulacin de las enzimas lipognicasdepende no tanto del AG de la dieta sino desus metabolitos ruminales, y estosmetabolitos no siempre son los mismos yaque dependen de las interaccionesgeneradas a nivel ruminal con otrosnutrientes. Por ejemplo, se reporta que lasuplementacin de aceites vegetales endietas bajas en fibra causan depresin de lagrasa de la leche, mientras que con dietasaltas en forraje no (3). Asimismo, se haencontrado que la suplementacin de aceitede pescado solo, causa depresin en la grasade la leche (30), mientras que la combinacinde aceite de pescado con aceite de girasolla incrementa (4). Algunos estudios en losque se ha obtenido incremento en trans-10cis-12 CLA; trans-7 cis-9 CLA, trans-9 cis-11 CLA, trans-10 18:1, se ha reportadodisminucin en la expresin de algunasenzimas lipognicas y caida de la grasa dela leche (31, 32). Por el contrario, trabajosen los que no ha habido un cambiosignificativo en alguno de estos metabolitos,no se ha obtenido alteracin en la grasa dela leche el cambio ha sido mnimo (3,4,33).No obstante, an falta por relacionar elefecto de una gran parte de metabolitosruminales con diferentes enzimas queintervienen en la sntesis de la grasa de laleche. Tambin es necesario profundizar enla va de regulacin de estos AG.

Hasta el momento, los pocos estudiosrealizados sobre regulacin de AG en glndulamamaria bovina, han encontrado asociacinentre la suplementacin de algunos AGI y elcambio en la protena de unin al elementode respuesta a los esteroles (SREBP-1) (23,25,31), razn por la cual se ha planteadocomo va principal de regulacin en la glndulamamaria bovina. SREBP-1 es una familia deprotenas sintetizadas como formasprecursoras inactivas, las cuales seencuentran ancladas a la membrana del REy a la membrana nuclear en una disposicin

de horquilla, como se observa en la figura 2#15. El gen de las enzimas lipognicas queactan en la glndula mamaria contiene unextremo SRE (Figura 2 #16) al que se unenlas SREBP. Ante la ausencia de un estmulodesencadenante, la SREBP se encuentraconformando un complejo con la protenaSCAP (SREBP cleavage activating protein;protena activante del rompimiento de lasSREBP) en el RE. Sin embargo, ante unestmulo desencadenante, la SCAP sufre uncambio conformacional y se desprende desu unin al RE, de forma que SCAP y SREBPmigran al complejo de golgi (Figura 2 #17) atravs de vesculas (recubiertas de protenasCOP-II).

Estas vesculas tambin contienen unaserina-proteasa inactiva de la familiasubtilisina (Sitio-1 protease; SP1). En lamembrana de golgi, la proteasa SP1 se activay corta SREBP en el medio de su buclehidrfilo lumenal. Tras este corte, SP2, unametaloproteasa transmembrana dependientede zinc, que posiblemente reside en golgi deforma constitutiva, vuelve a cortar a SREBPen la regin intramembrana del ladocitoplasmtico. Este proceso denominadoRIP (regulated intermembrane proteolysis protelisis de intermembrana regulada)libera la regin aminoterminal (68 kDa)denominada forma madura activa (Figura2 #18), que contiene una seal delocalizacin nuclear que interaccionadirectamente con el receptor citoslicollamado importina, permitiendo su transporteal ncleo. Una vez en el ncleo, SREBP puedeunirse a las regiones SRE presentes enregiones promotoras de genes involucradosen la sntesis de lpidos y regular su expresin(Figura 2 #19). (2,34).

Aunque se conoce que esta es la principalva de regulacin de enzimas lipognicas poralgunos AGI que han sido estudiados, anno se conoce con claridad si los AGI queingresan en la MEC desencadenandirectamente la va de la SREBP (Figura 2 #20) o si lo hacen de forma indirecta a travsdel estmulo de hormonas como la leptina yla prolactina (Figura 2 #21) o ambos.Estudios realizados por Feuermann et al (35)y Yonezawa et al (27), han encontradoasociacin entre la adicin in vitro de AGI,

1863

el cambio en la expresin de mRNA deprolactina y leptina, y la sntesis detriglicridos. Sin embargo, estos estudiosno evaluaron la va por la cual los AG actuaronpara que la leptina ellos directamente,incidieran en la sntesis lipdica, tampoco seevalu el efecto sobre la composicin de lostriglicridos.

EFECTO DE LA SUPLEMENTACIN CONCIDOS GRASOS INSATURADOS SOBRE LACALIDAD DE LA GRASA DE LA LECHE

Este efecto puede ser valorado de acuerdoal cambio en la composicin de AG y deacuerdo al cambio en la estructura deltriglicrido.

Aunque el incremento en AGI y reduccin enAGS ha sido reportado benfico para ladisminucin del riesgo a enfermedadescardiovasculares (36), y la disminucin de larelacin n-6/n-3 ha sido asociada conreduccin de problemas inflamatorios (1-5),el aumento de los cidos rumnico y TVA enla grasa de la leche bovina han captado lamayor atencin en la investigacin. Diversosestudios han demostrado que lasuplementacin con aceites vegetales, aceitede pescado algas, ricos en AGI, tiene efectospositivos sobre el cido rumnico y TVA,sobresaliendo los aceites de girasol y linazapor los niveles alcanzados (3,4,12). Sinembargo, considerando que estos aceitespueden influenciar negativamente la cantidadde grasa de la leche, los estudios se hanreorientado a la bsqueda de alternativas quepuedan mejorar los niveles de rumnico y TVAsin perjudicar los niveles de grasa de la leche.

Hasta el momento se ha encontrado que lacombinacin de aceites vegetales con aceitede pescado puede tener el efecto buscado.No obstante, los resultados siguen siendocontrastantes. La inclusin de diferentesniveles de aceite de girasol y pescado en ladieta bovina ha resultado en mayorconcentracin de rumnico y TVA en la grasade la leche sin alteracin de la cantidad degrasa cuando se utilizaron niveles de 3% deaceite de girasol y 0.5% de aceite de pescado(3). Similares resultados fueron encontradosen niveles de TVA y rumnico, perocontroversialmente, la proporcin de grasa dela leche increment linealmente a medida que

increment el aceite de pescado (4). Msinvestigacin es necesaria a nivel delmetabolismo de sntesis de la grasa de la lecheen la glndula mamaria y de su relacin conlos metabolitos ruminales, as como de losniveles a utilizar en la combinacin de estosaceites en la suplementacin.

En contraste a los cambios en la composicinde AG de la leche, la influencia de lasuplementacin sobre la estructura deltriglicrido no ha sido muy evaluada. Estudiosreportados por Valenzuela et al (37), en elhumano, indican que los AG de cadena largase absorben mejor en la posicin sn-2, exceptoel rumnico que se encuentra principalmenteen posicin sn-1 y sn-3 del triglicrido de laleche bovina y ha mostrado una mejorabsorcin y oxidacin en ratas cuando estpresente en estas posiciones que en sn-2(38). Por lo tanto, sera preferible que laposicin sn-2 de los triglicridos de la lecheest ocupada por AGI (excepto en el casodel rumnico). No obstante, los AGS son losque predominan en esta posicin (39) y hansido asociados con problemas cardiovasculares(36). As, cuando se suplementan bovinos conAGI con el objetivo de incrementar sus nivelesen la leche y disminuir el de saturados, estambin importante considerar lamodificacin que se ocasione en la posicinde los AG. Algunos trabajos indican que esposible modificar la distribucinestequiomtrica de los AG en la grasa de laleche bovina (20, 40).

CONSIDERACIONES FINALES

Da a da la investigacin encuentra nuevoscomponentes tanto del ncleo como de lamembrana del glbulo de grasa de la lechebovina, relacionados con la salud humana.Por lo tanto, el potencial benfico de la grasade la leche contina siendo atractivo parasu exploracin.

La suplementacin con AGI provenientes dela mezcla de aceites vegetales y de pescadoo algas) se considera una buena alternativapara el mejoramiento de la calidad de lagrasa. No obstante, se necesita msinvestigacin para evitar efectos negativossobre la cantidad de la grasa.

Angulo - Sntesis, composicin y modificacin de la grasa de leche bovina

REVISTA MVZ CRDOBA Volumen 14(3), Septiembre - Diciembre 20091864

No se debe generalizar el efecto de los AGIcomo negativo sobre la SREBP1, sobre laactividad de las enzimas lipognicas, ni sobrela produccin de grasa de la leche. Se podrahipotetizar que existe un efecto individual.Algunos ismeros del CLA as como algunosismeros trans C18:1, se han encontradocomo inhibidores de enzimas relacionadas conla sntesis de novo y por lo tanto con ladepresin de la grasa de la leche mientrasque el cido vaccnico se vislumbra comoposible activador de la SREBP1 y de algunasenzimas lipognicas o por lo menos con unefecto neutro sobre algunas de ellas. Elefecto de los dems insaturados no es claroy posiblemente se vea alterado por la relacinen la disponibilidad entre algunos de ellos.

En un futuro cercano, la investigacin deberenfocarse no solo al efecto de lasuplementacin sobre la composicin de AGde la leche sino tambin sobre su distribucinposicional dentro de la estructura lipdica.

Agradecimientos

Los autores agradecen a Colciencias, a laUniversidad de Antioquia, al Instituto parala Investigacin en Animales Domsticos(FBN) (Alemania), y al Instituto Nacional dela Investigacin Agronmica (INRA) (Francia),la financiacin del proyecto de investigacinNo. 111545221319, que dio origen a esteartculo de revisin.

REFERENCIAS

1. Mahecha L, Angulo J, Salazar B, CernM, Gallo J, Molina CH et al.Supplementation with bypass fat insilvopastoral systems diminishes theratio of milk saturated/unsaturatedfatty acids. Trop Anim Health Prod2008; 40:209-216.

2. Bernard L, Leroux C, Chilliard Y.Expression and Nutritional Regulation ofLipogenic Genes in the RuminantLactating Mammary Gland. Adv Exp MedBiol 2008; 606:67-108.

3. Cruz-Hernandez C, Kramer JKG,Kennelly JJ, Glimm DR, Sorensen BM,Okine EK et al. Evaluating theConjugated Linoleic Acid and trans 18:1Isomers in Milk Fat of Dairy Cows FedIncreasing Amounts of Sunflower Oil anda Constant Level of Fish Oil. J Dairy Sci2007; 90:37863801.

4. Palmquist DL, Griinari JM. Milk fatty acidcomposition in response to reciprocalcombinations of sunflower and fish oilsin the diet. Anim Feed Sci Technol 2006;131:358-369.

5. Spitsberg VL. Bovine milk fat globulemembrane as a potential nutraceutical.J Dairy Sci 2005; 88:2289-2294.

6. Jensen RG, Ferris AM, Lammi-Keefe CJ.Symposium: Milk fat composition,function and potential for change. Thecomposition of milk fat. J Dairy Sci 1991;74:3228.

7. Fahy E, Subramaniam S, Brown HA,Glass CK, Merrill AH Jr, Murphy RC et al.A comprehensive classification systemfor lipids. J Lipid Res 2005; 46(5):839-61.

8. Smith LM, Lowry RR. Fatty AcidComposition of the Phospholipids andOther Lipids in Milk. J Dairy Sci 1962;45:581-588.

9. Mnsson HL. Fatty acids in bovine milkfat. J Food Nutr Res 2008; 52. DOI:10.3402/fnr.v52i0.1821.

10. Hawke J C. The distribution of fattyacids between the a-and b- positionsof the glycerophospholipids ofbuttermilk. J Lipid Research 1963;4(3):255-259.

11. Heid HW, Keenan TW. Intracellular originand secretion of milk fat globules. EurJ Cell Biol 2005; 84(2-3):245-58.

1865

12. Bauman DE, Perfield JW, Harvatine KJ,Baumgard LH. Regulation of FatSynthesis by Conjugated Linoleic Acid:Lactation and the Ruminant model. JNutr 2008; 138(2):403-409.

13. Stein O, Stein Y. Lipid synthesis,intracellular transport, and secretion II.Electron Microscopic RadioautographicStudy of the Mouse Lactating MammaryGland. J Cell Biol 1967; 34:251-263.

14. Reinhardt TA, Lippolis JD. Bovine milkfat globule membrane proteome. J DairyRes 2006; 73(4):406-416.

15. Wooding FBP. The mechanism ofsecretion of the milk fat globule. J CellSci 1971; 9:805-821.

16. Clegg RA, Barber MC, Pooley L, ErnensI, Larondelleb Y, Traversa MT. Milk fatsynthesis and secretion: molecular andcellular aspects. Livest Prod Sci 2001;70:314.

17. Angulo J, Mahecha L, Giraldo CA, OliveraM. Prostaglandinas y grasa de la leche.Sntesis a partir de cidos grasospoliinsaturados, en bovinos. En:Bioqumica, nutricin y alimentacin dela vaca. Medelln-Colombia: EditorialBiognesis; 2005.

18. Angulo J, Olivera M. Fisiologa de laproduccin lctea en bovinos:Involucin de la glndula mamaria,lctogenesis, galactopoyesis y eyeccinde la leche. En: Buenas Prcticas deproduccin de leche: contextosocioeconmico, morfofisiolgico,sanitario y normativo. Medelln-Colombia: Editorial Biognesis; 2008.

19. Chilliard Y, Ferlay A, Mansbridge RM,Doreau M. Ruminant milk fat plasticity:nutritional control of saturated,polyunsaturated, trans and conjugatedfatty acids. Ann Zoot 2000; 49:181-205.

20. DePeters EJ, German JB, Taylor SJ,Essex ST, Perez-Monti H. Fatty Acid andTriglyceride Composition of Milk Fat fromLactating Holstein Cows in Response to

Supplemental Canola Oil. J Dairy Sci2001; 84:929936.

21. Cooper G.M. The Cell: A MolecularApproach 2d ed. Amer. Soc. Microbiol.,Washington: and Sinauer Assoc.,Sunderland, MA. Cap III: Cell Structureand function; 2000.

22. Moon YS, Latasa MJ, Griffin MJ, Sul HS.Suppression of fatty acid synthasepromoter by polyunsaturated fattyacids. J Lipid Res 2002; 43(5):691-8.

23. Peterson D, Matitashvilli E, BaumanD.The inhibitory effect of trans-10 cis-12 CLA on lipid synthesis in bovinemammary epithelial cells involvesreduced proteolytic activation of thetranscription factor SREBP-1. J nutr2004; 134 (10):2523-2527.

24. Jayan G, and Herbein J. Healthier dairyfat using trans-vaccenic acid. NutrFood Sci 30 (6):304309, 2000.

25. Keating A, Kennelly J, Zhao F.Characterization and regulation of thebovine stearoyl-CoA desaturase genepromoter. Biochem Biophys ResCommun 2006; 344:233240.

26. Hansen HO, Knudsen J. Effect ofexogenous long-chain fatty acids on lipidbiosynthesis in dispersed ruminantmammary gland epithelial cells:Esterification of long-chain exogenousfatty acids. J Dairy Sci 1987; 70: 13441349.

27. Yonezawa T, Yonekura S, Kobayashi Y,Hagino A, Katoh A, Obara Y. Effects ofLong-Chain Fatty Acids on CytosolicTriacylglycerol Accumulation and LipidDroplet Formation in Primary CulturedBovine Mammary Epithelial Cells. J DairySci 2004; 87:25272534.

28. Enjalbert F, Nicot MC, Bayourthe C,Moncoulon R. Odenal Infusions ofPalmitic, Stearic or Oleic Acids DifferentlyAffect Mammary Gland Metabolism ofFatty Acids in Lactating Dairy Cows. JNutr 1998; 128(9):1525-32.

Angulo - Sntesis, composicin y modificacin de la grasa de leche bovina

REVISTA MVZ CRDOBA Volumen 14(3), Septiembre - Diciembre 20091866

29. Ahnadi CE, Beswick N, Delbecchi L,Kennelly JJ, Lacasse P. Addition of fishoil to diets for dairy cows. II. Effectson milk fat and gene expression ofmammary lipogenic enzymes. J Dairy Res2002; 69(4):521-31.

30. Rego OA, Rosaa HJD, Portugalb P,Cordeiroa R, Borbaa AES, Vouzelaa CMet al. Influence of dietary fish oil onconjugated linoleic acid, omega-3 andother fatty acids in milk fat from grazingdairy cows Livest Prod Sci 2005; 95:2733.

31. Harvatine K, Bauman DE. SREBP1 andThyroid Hormone Responsive Spot 14(S14) Are Involved in the Regulation ofBovine Mammary Lipid Synthesis duringDiet-Induced Milk Fat Depression andTreatment with CLA. J Nutr 2006;136:24682474.

32. Perfield JW, Lock AL, Griinari JM, SaebA, Delmonte P, Dwyer DA et al. trans-9, cis-11 conjugated linoleic acidreduces milk fat synthesis in lactatingdairy cows. J Dairy Sci 2007;90(5):2211-8.

33. Murrieta CM, Hess BW, ScholljegerdesEJ, Engle TE, Hossner KL, Moss GE etal. Evaluation of milk somatic cells as asource of mRNA for study of lipogenesisin the mammary gland of lactating beefcows supplemented with dietary high-linoleate safflower seeds. J Anim Sci2006; 84:23992405.

34. Vernia S. Estudio del factor detranscripcin SREBP1 en estados deresistencia a insulina. [Tesis Doctoral].Valencia: Departamento de Bioqumicay Biologa Molecular. Consejo Superiorde Investigaciones Cientficas Institutode Biomedicina de Valencia. Universidadde Valencia; 2007.

35. Feuermann Y, Mabjeesh SJ, Niv-Spector L, Levin D, Shamay A. Prolactinaffects leptin action in the bovinemammary gland via the mammary fatpad. J Endocrinol 2006; 191(2):407-13.

36. Castro-Bolaos M, Herrera-Ramrez C,Lutz-Cruz G. Composicin,caracterizacin y potencial aterognicode aceites, grasas y otros derivadosproducidos o comercializados en CostaRica. Acta Med Costarric 2005; 47(1).

37. Valenzuela A, Sanhueza J, Nieto S. Eluso de lpidos estructurados en lanutricin: una tecnologa que abrenuevas perspectivas en el desarrollo deproductos innovadores. Rev chil nutr2002; 29(2):106-115.

38. Chardigny JM, Masson E, Sergiel JP,Darbois M, Loreau O, Nol JP et al. Theposition of rumenic acid ontriacylglycerols alters its bioavailabilityin rats. J Nutr 2003; 133(12):4212-4.

39. Karupaiah T, Sundram K. Effects ofstereospecific positioning of fatty acidsin triacylglycerol structures in nativeand randomized fats: a review of theirnutritional implications. Nutr Metab2007; 4:16:1-17.

40. Christie WW, Clapperton JL. Structuresof the triglycerides of cows milk,fortified milks (including infantformulae), and human milk. Int J DairyTech 1982; 35:2224.