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Las harinas de origen animal en la Alimentación de los rumiantesContenido gratuito
Actividad asociada: Las harinas de origen animal en la Alimentación de los rumiantes (Conferencia)
Fecha de publicación:18-04-2001
LOS ALIMENTOS DE ORIGEN ANIMAL EN LA ALIMENTACION DE LOS RUMIANTES
Ilmo. Sr. Dr. D. Rafaél Sanz Arias
Catedrático de Nutrición Animal
Facultad de Veterinaria UCM
18 de abril de 2001
Excelentísimo Sr. Presidente, Excelentísimos e Ilustrísimos Señores Académicos, Señoras y Señores: Es para mí un gran honor y una satisfacción personal, ocupar este estrado para dirigirles la palabra.
Antes de comenzar mi exposición, quiero agradecer al Presidente de esta Corporación, Profesor Illera, el haberme invitado a participar en una sesión ordinaria de esta Real Academia, y a ustedes su presencia en una tarde en que va a tener lugar un gran evento deportivo. Espero que nadie llegue tarde por mi culpa.
En condiciones naturales, los rumiantes no consumen nunca alimentos de origen animal. Tienen la particularidad de transformar la biomasa vegetal no utilizable por el hombre ni otros animales domésticos, en productos de gran valor nutritivo como la carne y la leche. Como consecuencia, no compiten con el hombre en el empleo de algunos alimentos, como ocurre con los cerdos y las aves, y tienen la capacidad de utilizar la celulosa, que es el compuesto orgánico más abundante del reino vegetal. Por alguna razón desconocida, durante el proceso evolutivo, los mamíferos desarrollaron la capacidad del tracto digestivo para producir enzimas que hidrolizan los enlaces alfa-1.4 que unen las moléculas de glucosa en los almidones, pero no produjeron las enzimas necesarias para escindir los enlaces beta-1.4 que unen las moléculas de glucosa en la celulosa. Puesto que los animales herbívoros no producen celulasas, se convirtieron en hospedadores de microorganismos simbióticos que sí las producen. En algunos animales, como el caballo y el conejo, en el ciego tiene lugar una intensa actividad microbiana, en tanto que en los rumiantes el estómago se ha modificado para alojar una enorme población microbiana que les permite utilizar la celulosa y otros polisacáridos existentes en la hierba y demás productos vegetales.
En condiciones de explotación intensiva, los ganaderos administran a los animales alimentos concentrados, como los piensos compuestos, en los cuales se incluyen subproductos industriales de distinto origen, que en ocasiones pueden de origen animal. Así se ha venido haciendo durante los últimos tiempos, hasta que las autoridades comunitarias prohibieron las harinas animales en la alimentación de los rumiantes por su relación con la encefalopatía espongiforme.
Durante unos meses, los medios de comunicación publicaron noticias e informes que han confundido a la población española. Por ejemplo, en entrevista concedida a un diario de difusión nacional, un ilustre colega ha afirmado que ?hemos convertido a la vaca, animal vegetariano, en carnívoro, y eso nos ha traído consecuencias fatales?, (ABC, 18-3-01, p.44), lo cual, ni es prudente ni es cierto ya que los rumiantes nunca han sido vegetarianos sino herbívoros estrictos, siendo previsible que continúen siéndolo.
Las declaraciones de este tipo, unidas a las noticias reiteradas sobre la relación entre la alimentación proporcionada a los rumiantes y la enfermedad de las vacas locas, han producido una alarma colectiva que ha determinado un descenso general en el consumo de carne de vacuno que ha afectado intensamente al sector. Al mismo tiempo, la población ha mostrado un enorme interés acerca de las cuestiones relacionadas con la alimentación y la salud, tanto humana como animal.
Respecto a la alimentación del ganado, la idea general es la de una actuación carente de ética por parte de los ganaderos, de las industrias fabricantes de piensos y del propio Ministerio de Agricultura, a quienes se ha acusado de fraude por haber empleado o haber permitido el empleo de alimentos de origen animal de forma irresponsable. Particularmente, estoy completamente convencido de que ni los ganaderos, ni los industriales fabricantes de pienso, ni las autoridades del ministerio han empleado o permitido hacerlo, harinas animales a sabiendas de que suponían un riesgo para la salud pública o para su ganado.
En cualquier caso, la población ha relacionado los problemas de la salud humana con la alimentación de los animales. Sobre esta cuestión hay que hacer hincapié en la mala información proporcionada por los medios de comunicación, como consecuencia de las poco sensatas declaraciones de los llamados expertos y de los escasos conocimientos de los informadores sobre los sistemas de obtención y valoración de la calidad de las materias empleadas, los métodos modernos de formulación de los piensos y las razones que aconsejan la utilización de las distintas materias primas. En definitiva, los consumidores tienen la sensación de que algo funciona mal en la alimentación del ganado, y consideran una afrenta el hecho de que los rumiantes, siendo animales herbívoros, sean obligados a consumir alimentos de origen animal.
Sin embargo, los especialistas en la alimentación del ganado pueden juzgar el empleo de las harinas de origen animal bajo una perspectiva distinta. En principio, puede considerarse como un gran logro científico, consecuencia de los avances producido durante los últimos 30 años en el conocimiento del metabolismo proteico de los rumiantes, Las harinas de origen animal son suplementos proteicos de muy buena calidad de precios competitivos, que mejoran el valor nutritivo de las raciones y, en definitiva, la rentabilidad de las explotaciones ganaderas.
Los cambios introducidos en la fabricación de las harinas de carne que dieron lugar a la entrada de material infectado en la cadena alimentaria, son ajenos totalmente a especialistas y ganaderos, y no deberían servir para condenarlos por el empleo de productos que no encierran ningún peligro cuando se obtienen en las debidas condiciones.
Además de los cereales y sus subproductos, las harinas de semillas oleaginosas como la soja, y los forrajes o alimentos groseros de diversos tipos, en la fabricación de piensos se incluyen una serie de ingredientes derivados de industrias dedicadas al procesado de alimentos y bebidas para el hombre, que utilizan como materia prima productos de origen vegetal o animal. El empleo de distintos tipos de residuos industriales ha sido importante para el mantenimiento de los precios de los productos ganaderos. A partir de los subproductos de origen animal cuyo origen es la industria alimentaria humana, se han obtenido una serie de ingredientes de gran valor, como las harinas de pescado, de carne, de sangre o de plumas, cuyo empleo ha supuesto un valor añadido al evitar los problemas asociados a la eliminación de los residuos y la contaminación. Resultó más económico dirigir estos subproductos a la alimentación animal, a precios competitivos con otros ingredientes reconocidos como materias primas de gran valor, que pagar los costes de la recogida, transporte y eliminación. Recordemos los problemas planteados recientemente como consecuencia de la prohibición del empleo de las harinas de origen animal en la alimentación del ganado, que han obligado a buscar soluciones drásticas como la destrucción en diversas cementeras, con los elevados costes que ello supone.
Aunque son muchos los suplementos proteicos de origen animal, no todos se han empleado en la alimentación del ganado vacuno. La apetecibilidad, calidad de la proteína, absorción intestinal de AA, precio por unidad de proteína, facilidad de adquisición, constancia en su composición e impacto sobre el rendimiento y la calidad de los productos animales, son elementos clave sobre la decisión de incluir subproductos de origen animal en las raciones de los rumiantes.
Los suplementos proteicos de origen animal se han utilizado tradicionalmente en la alimentación de los animales monogástricos. Su empleo en la alimentación de los rumiantes es más reciente y como consecuencia de los avances en el conocimiento de la fisiología ruminal. Aunque los piensos compuestos, y en general los alimentos concentrados son más caros que los forrajes o alimentos groseros, se utilizan para aumentar el aporte de nutrientes y energía a los rumiantes, lo que determina un mayor consumo de materia seca y como consecuencia una mejora en las producciones. Los ganaderos utilizan los piensos compuestos para mantener a sus animales en las mejores condiciones sanitarias y productivas, ya que los suplementos de concentrados mejoran la rentabilidad de la explotación.
Aunque en la actualidad el racionamiento del ganado vacuno se realiza de forma muy distinta a la tradicional, ya que se dispone de abundantes datos y medios informáticos que facilitan los cálculos, conviene recordar que, hasta hace pocos años, la pauta general seguida por los vaqueros para alimentar a sus vacas, consistía en considerar que el forraje o los alimentos groseros permitían cubrir las necesidades de mantenimiento de la vaca y la producción de los primeros 9 ó 10 kg de leche. A partir de esa producción, era necesario administrar a la vaca 1 kg de pienso concentrado por cada 3 kg de leche. De acuerdo con esta pauta, la alimentación de las vacas de baja producción no presentaba problemas.
Sin embargo, la mejora genética del ganado vacuno ha permitido elevar las producciones de leche hasta cantidades que requieren un racionamiento muy cuidadoso. De acuerdo con los datos obtenidos en registros realizados en los Estados Unidos, se ha logrado un incremento en la producción media de leche desde 4.200 kg (14 kg/día) en 1950, hasta 8.200 kg (22 kg/día) en 1990. Hasta el momento, la vaca campeona produjo 26.700 kg de leche en una lactación, lo que supuso una producción media de 73 kg diarios. Si esta vaca se hubiera racionado siguiendo el método tradicional habría necesitado consumir 10 kg de materia seca de alimentos groseros para cubrir las necesidades de mantenimiento y los primeros 10 kg de leche y 21 kg de concentrados para los 63 kg de leche restantes. Es muy probable que la capacidad de ingestión de alimentos por dicha vaca no permitiera el consumo de esos 31 kg de materia seca, por lo que esa producción no habría sido posible.
Sin llegar a ese extremo, son numerosas las vacas que producen más de 40 kg de leche al día. Para estos animales, la variable más importante que puede afectar a la producción es la ingestión de materia seca. Aunque no son raros los consumos de materia seca cercanos al 4% del peso vivo (para una vaca de 600 kg, 24 kg de MS), los consumos normales suelen ser inferiores a esa cantidad. Además, hay que tener en cuenta que la máxima producción de leche se alcanza aproximadamente a las 7 semanas después del parto, en tanto que el consumo de pienso durante las primeras semanas después del parto es muy inferior al que se alcanza a las 8 semanas. El bajo consumo de pienso al comienzo de la lactación representa un problema al formular raciones que cubran las necesidades nutritivas de las vacas en ese periodo. La estrategia para solucionar el problema del bajo consumo durante esa fase de la lactación, consiste en aumentar la concentración nutritiva de las raciones.
Es evidente que para conseguir que las vacas produzcan al máximo de su capacidad genética deben consumir raciones debidamente equilibradas, en cantidad suficiente. Aunque la deficiencia en cualquier nutriente puede reducir la síntesis de proteína microbiana en el rumen y la producción de leche, los dos factores que suelen limitar la producción son la energía y la proteína. La proteína bruta (N x 6,25) consumida aporta N para la síntesis de proteína microbiana que proporciona AA para el mantenimiento y la producción. La proteína microbiana sintetizada en el rumen, la proteína de la ración que escapa a la degradación ruminal y la proteína de origen endógeno constituyen las fuentes de AA que llegan al intestino delgado. En los rumiantes, la cantidad y calidad de los AA que llegan al duodeno guarda poca semejanza con la proteína de la ración debido a la intensa fermentación microbiana que tiene lugar en el rumen.
De los cuatro compartimentos del estomago de los rumiantes domésticos, el rumen y el retículo pueden considerarse una cámara de fermentación continua en la que las bacterias, protozoos y hongos que allí residen, llevan a cabo la digestión de los alimentos. La digestión tiene lugar mediante la intervención de microorganismos que viven en asociación simbiótica con el animal. La proteína ingerida con los alimentos se degrada en gran cantidad en el rumen hasta AA y hasta amoniaco, que son utilizados como fuente de nitrógeno para la síntesis de bacterias, protozoos y hongos. La proteína, y los glúcidos fermentables proporcionan a los microorganismos N, así como la energía y las cadenas glucídicas necesarias para unirlos.
No es raro que la mitad del N de la proteína administrada a los rumiantes se convierta en amoniaco, absorbiéndose gran parte del mismo a través de la pared del rumen excretándose cierta cantidad por la orina en forma de urea. La población bacteriana del rumen es muy activa en la formación de amoniaco, existiendo diferencias entre las distintas especies en su actividad proteolítica. Los protozoos del rumen también producen amoniaco, aunque en cantidad mucho menor. Así mismo, los hongos presentes degradan las proteínas, pero como su población representa una pequeña porción del total de la masa microbiana, su contribución a la formación de amoniaco debe ser baja.
Los microorganismos tienen la capacidad de utilizar el nitrógeno no proteico (de la urea, p.e.) y la celulosa de las paredes vegetales, además de sintetizar todas las vitaminas hidrosolubles y la vitamina K. La digestión microbiana, facilitada por la reducción de los alimentos a pequeñas partícula como consecuencia de la rumia, origina ácidos grasos volátiles (acético, propiónico y butírico) que, absorbidos a través de las paredes del tracto digestivo, proporcionan al animal hasta el 70% de la energía necesaria para el mantenimiento y la producción. Los microorganismos utilizan el N de los alimentos para formar su propia proteína y serán digeridos en el abomaso e intestino delgado.
En la mayoría de las condiciones prácticas de alimentación, la proteína microbiana sintetizada en el rumen representa una parte importante de la proteína que llega al intestino delgado (60-85% del N aminoacídico). Allí, la digestión enzimática libera los AA que son absorbidos para cubrir las necesidades proteicas del animal. En general, la composición en AA de los productos de la digestión en el rumen que llegan al duodeno es reflejo de la composición de la proteína microbiana, salvo al emplear raciones en las que cantidades importantes de proteína resistan a la degradación. La digestibilidad de la proteína microbiana es del orden del 85% y su contenido en proteína verdadera es del orden del 75%, siendo el resto NNP de los ácidos nucleicos.
La nutrición proteica de los rumiantes ha recibido mucha atención en los últimos años debido, fundamentalmente, a que el precio de la proteína, es mayor que el de los demás componentes de las raciones. El sistema de racionamiento en que se empleaba la proteína bruta como referencia funcionó durante muchos años debido a la facilidad de determinación y su repetibilidad. Se sustituyó por el sistema de la proteína digestible que resultó muy útil hasta que se conocieron las características de la digestión proteica en el rumen. Los investigadores han desarrollado métodos que permiten conocer con relativa exactitud el modo en que los rumiantes utilizan las proteínas de la ración.
Al llegar a este punto tengo que pedirles perdón por mencionar algunos aspectos de la digestión proteica en los rumiantes que, seguramente, todos conocen, por lo que tuve muchas dudas acerca de la conveniencia de incluir estas cuestiones. Les ruego que lo consideren como un recordatorio, dirigido especialmente a quienes están interesados en cuestiones muy alejadas de la nutrición animal.
La digestión microbiana en el rumen es muy diferente de la digestión que tiene lugar en los animales monogástricos. En estos animales, la digestión es hidrolítica, y se realiza por enzimas segregadas por el animal, que degradan las sustancias complejas hasta otras más sencillas que pueden absorberse, sin que tengan lugar pérdidas de sustancia o cambios en el valor nutritivo. Por el contrario, en los rumiantes, la digestión es fermentativa y se lleva a cabo por los microorganismos del rumen que usan los nutrientes para cubrir sus propias necesidades, lo que determina la desaparición de sustancias como los azúcares y los aminoácidos. El hospedador utiliza los productos finales del metabolismo microbiano (ácidos grasos volátiles) y los propios microorganismos que pasan del rumen al abomaso. Conviene recordar que la digestión en el rumen también es de tipo enzimático, con la salvedad de que las enzimas son segregadas por los microorganismos y no por el propio animal hospedador.
(Dar entrada a la Figura 1)
En los alimentos consumidos por los rumiantes, el N se encuentra, mayoritariamente, formando parte de los aminoácidos que forman las proteínas y, en menor cantidad, como nitrógeno no proteico (NNP) (aminoácidos libres, aminas, amidas, nitritos, glucósidos, etc). En las raciones del ganado vacuno se incluye, en muchas ocasiones urea, que también es NNP.
Cuando los alimentos llegan al rumen, los microorganismos convierten rápidamente el NNP en amoniaco. La proteína verdadera se hidroliza dando lugar a la formación de péptidos y aminoácidos, muchos de los cuales se degradan hasta ácidos orgánicos, amoniaco y C02. El NH3 y parte de los péptidos y aminoácidos son recogidos pos los microorganismos y utilizados para sintetizar sus propias proteínas. Al llegar al abomaso, la gran acidez destruye casi instantáneamente a los protozoos y más lentamente a las bacterias y hongos.
Una parte variable, aunque generalmente pequeña, de la proteína verdadera escapa a la degradación en el rumen y se digiere en el intestino delgado, del mismo modo que lo haría en los animales monogástricos.
El elemento clave en la degradación de las proteínas de la ración y la síntesis de proteína microbiana es el NH3. Si la cantidad de proteína administrada no es excesiva y la cantidad de energía disponible por los microorganismos es suficiente, casi todo el NH3 formado en la degradación será utilizado para la síntesis de proteína microbiana. Si la cantidad de proteína es excesiva o se degrada con rapidez, la cantidad de NH3 formado supera la capacidad de síntesis de los microorganismos y se concentra en el rumen. El NH3 atraviesa las paredes del rumen y por vía sanguínea llega al hígado, donde se convierte en urea. La urea formada puede regresar al rumen a través de la pared. En este lugar se encuentra adosada una población bacteriana ureolítica que transforma la urea nuevamente en amoniaco. Otra parte de la urea llega a las glándulas salivares y mediante la saliva regresa al rumen para formar de nuevo NH3. Por último, la urea llega al riñón y se excreta con la orina. La cantidad perdida por esta vía depende del exceso de NH3 formado en el rumen.
Es importante recordar que los microorganismos del rumen sintetizan todos los aminoácidos, esenciales y no esenciales. La calidad de la proteína formada es relativamente buena. Su valor biológico es cercano al 80%. Los microorganismos del rumen mejoran el valor de las proteínas de mala calidad consumidas por los rumiantes, y proporcionan proteínas de buena calidad a partir de compuestos nitrogenados no proteicos como la urea. Esta es la razón del empleo de este producto en las raciones del ganado. Evidentemente, las proteínas de buena calidad se degradan con formación de NH3 que se emplea en obtener otras proteínas de peor calidad. En este caso, debe evitarse su degradación.
Las proteínas se digieren en el intestino delgado antes de poder ser absorbidas. La digestión se inicia en el abomaso con la digestión ácido-pepsina y se completa en el intestino delgado mediante las proteasas pancreáticas e intestinales. Para la digestibilidad de las proteínas de los alimentos en el intestino se ha aceptado un valor constante del 80%, aunque pueden esperarse variaciones entre las distintas proteínas.
En definitiva, los AA liberados en el duodeno son la suma de la proteína microbiana sintetizada en el rumen y la proteína que escapa a la fermentación, además de una cantidad difícil de cuantificar de origen endógeno (células de descamación, p.e.) que se considera del orden del 10 al 15% del total. Por tanto, aproximadamente, el 85-90% de los AA proceden de los microorganismos y de la proteína que escapa a la degradación. La proteína microbiana tiene un perfil de AA que se ajusta mejor al perfil de la leche que la mayoría de los ingredientes empleados en la alimentación de las vacas lecheras, salvo las proteínas de origen animal. . Puesto que la composición en AA de los microorganismos ruminales es relativamente constante, resulta difícil modificar la composición de los productos de la digestión que llegan al intestino. La modificación del perfil de AA en el duodeno requiere que la proteína no degradada en el rumen represente una cantidad apreciable en el total de proteína. La administración a los rumiantes de proteínas resistentes a la degradación microbiana en el rumen (como las proteínas de origen animal) constituye una forma práctica de incrementar la proteína de la ración que llega al duodeno para su digestión y absorción.
La degradabilidad de la proteína de la ración es un factor importante que influye sobre el aporte intestinal de AA en los rumiantes. El ritmo y la magnitud de la degradación de la proteína afecta a la síntesis de proteína microbiana y determina la cantidad de proteína no degradada que llegará al duodeno. La degradación de las proteínas depende de varios factores como solubilidad, estructura de la proteína, actividad proteolítica microbiana, acceso de los microorganismos a la proteína y tiempo retención en el rumen.
Desde hace mucho tiempo, los investigadores han tenido gran interés en conocer hasta que punto tiene lugar la degradación de las proteínas en el rumen, la cantidad de proteína original de los alimentos que llega al duodeno, la cantidad de proteína sintetizada por los microorganismos y la calidad de dichas fracciones. Con esta finalidad establecieron diversos métodos que conviene recordar para poder apreciar la exactitud de los datos obtenidos.
La degradación de las proteínas de la ración viene determinada por su resistencia al ataque microbiano y por la duración de la permanencia en el rumen. La única forma para determinarla con exactitud consiste en recoger la totalidad de los productos de la digestión que pasan por el duodeno mediante el empleo de cánulas reentrantes. Se trata de un procedimiento poco fisiológico ya que la presencia de dichas cánulas puede interferir el ritmo de paso normal de los productos de la digestión. Dichas cánulas, se disponen en el intestino mediante una operación quirúrgica que permite situar un extremo de la cánula al final del abomaso y el otro en la zona proximal del duodeno. ?Para ello, se secciona el intestino, disponiendo los extremos cerca de la superficie de la piel, uniéndose mediante un tubo situado en la parte externa del animal. Una vez colocado el tubo, los productos de la digestión fluyen con normalidad desde la porción proximal hasta la distal? (SUPRIMIR). Si se dispone otra cánula en el extremo distal del íleon es posible conocer la cantidad de sustancias absorbidas en el intestino delgado. Una vez instaladas las cánulas, se recoge todo el flujo procedente del abomaso, se determina la cantidad total, se toman las muestras necesarias y se reintegra todo lo recogido para que prosiga su camino. La operación puede repetirse al final del íleon para obtener una nueva muestra.
Para diferenciar las distintas fuentes de N es necesario recurrir a una serie de análisis, que encierran ciertas dificultades, pero permiten conocer aproximadamente el origen del N. La fracción de N microbiano en el N duodenal suele identificarse mediante el empleo de sustancias marcadoras. Para el N bacteriano se determina el ácido diaminopimélico (DAPA), que es un aminoácido que se encuentra en las paredes de las bacterias y no en las células vegetales. Previamente, se toma una muestra de líquido ruminal, se separan las bacterias, y se determina el contenido en DAPA para conocer la relación que guarda con el N total. En la muestra tomada del flujo del duodeno se determina el DAPA, lo que permite conocer cuanto N corresponde a las bacterias. La cifra se resta del total de N obtenido en la muestra duodenal y se obtiene la cantidad de N procedente de la proteína del alimento + la proteína de los protozoos.
El DAPA no se encuentra en los protozoos. Para estos, se emplea otro marcador, el ácido aminoetilfosfórico (AEPA). Esta sustancia se encuentra en la fracción lipídica de los protozoos. Se determina la cantidad de AEPA y se resta a la cantidad anterior, con lo que se conoce el N de la proteína procedente de los alimentos.
Se ha utilizado como marcador del N microbiano para bacterias y protozoos el contenido en ácidos nucleicos. Se da por supuesto que en los microorganismos existe una cantidad constante de N en forma de ácidos nucleicos. Presenta la ventaja de que sobre la misma muestra tomada en el duodeno se incluyen las bacterias y protozoos. El inconveniente mas acusado radica en que es necesario admitir que los alimentos consumidos por los animales carecen de ácidos nucleicos (RNA) o que se degradan en el rumen.
Por último se han utilizado isótopos de S, P y N para marcar aminoácidos de la proteína microbiana. Presentan problemas para el uso rutinario por las dificultades que suponen el manejo de los isótopos, la estabulación adecuada y la eliminación de los residuos radiactivos.
Al duodeno llega una fracción de N de origen endógeno que corresponde a células desprendidas del epitelio del rumen y demás compartimentos, secreciones digestivas y componentes sanguíneos como albúmina y urea que pasan directamente a través de la pared intestinal. Se trata de una fracción difícil de determinar, por lo que existen pocos datos. Se ha propuesto considerar una cantidad comprendida entre el 10 y el 25% del total del N determinado en el duodeno.
(SUPRIMIR) Las determinaciones de la degradabilidad siguiendo estos métodos in vivo están sometidas a posibles errores, debidos a la falta de exactitud en las determinaciones del flujo duodenal y del nitrógeno microbiano y endógeno, que están afectadas por cuestiones dietéticas como el nivel de alimentación y la magnitud y frecuencia de las comidas. No obstante, a pesar de sus imperfecciones, esta técnica es el único método disponible para conseguir una medida segura de la degradabilidad de la proteína y constituye un método de referencia para comparar con otros métodos?.
Otra téca que pere estur la degradaad se reaa ndo el método denoado in situ o in sacco. Consiste en disponer muestras del alimento en estudio en el interior de bolsas de poliéster (dacrón), que se introducen en el rumen de animales fistulados. El método está normalizado, y proporciona una indicación muy aproximada de lo que ocurriría con el alimento en estudio al administrarlo en la práctica. La cantidad de muestra (10-15g), el tamaño de las bolsas, el tamaño de los poros, el grado de molienda de las muestras, las raciones que deben consumir los animales, el número mínimo de animales a emplear (3), los tiempos de retirada de las bolsas, etc., están perfectamente establecidos con objeto de obtener cifras repetibles y aplicables con cierta seguridad. Generalmente, se emplean ovejas, por ser menos costosas y porque los resultados obtenidos pueden aplicarse directamente al ganado vacuno. Las bolsas se extraen del rumen a las 2, 4, 8, 16, 24 y 48 horas de haber sido introducidas. Para cada tiempo de incubación se extraen dos bolsas que se lavan en agua fría, en lavadora automática, durante 15 minutos, para arrastrar la población microbiana que se haya adherido a las paredes. Se desecan, se analiza el residuo y la degradabilidad de la proteína se obtiene por diferencia entre la cantidad inicial de N introducido y la cantidad existente en residuo que queda en las bolsas, expresándose en relación con la cantidad inicial, es decir,
N inicial ? N residual tras la incubación en el rumen
Degradabilidad = ----------------------------------------------------------------------
N inicial
Siguiendo estos métodos se ha comprobado que una parte variable, pero importante, de todas las proteínas administradas a los rumiantes atraviesa el rumen, aparentemente, sin modificarse.. La cantidad de proteína que se degrada o sale del rumen sin modificar es una característica de cada proteína en particular. El ritmo a que las proteínas del alimento se digieren en el rumen se modifica por numerosos factores como el tipo de alimento, la vaca en particular y la ración total administrada. Para optimizar el aporte de AA al intestino debe hacerse máxima la síntesis de proteína microbiana y el perfil de AA de la proteína que escapa del rumen debe complementar al de la proteína microbiana; En la Tabla 2 se indican las cifras obtenidas para la degradabilidad de la proteína de algunos alimentos.
(Dar entrada a la Tabla 2)
Los datos que aparecen en la Tabla 2 se han tomado de varias publicaciones, lo que no significa que se trate de cifras medias, ya que los valores presentados por los distintos autores son muy variables. Por tanto, se trata de cifras orientativas que sirven para apreciar las diferencias existentes entre los distintos grupos de alimentos. Puede observarse que la proteína de los suplementos proteicos de origen animal es más resistente a la degradación que las proteínas de los productos vegetales como los cereales, la alfalfa o los suplementos proteicos del tipo de la soja o el algodón. La harina de soja es un suplemento proteico de alta calidad que se administra normalmente a los rumiantes. Sin embargo, la degradabilidad de la proteína es relativamente alta, en comparación con la de las proteínas de origen animal. Los alimentos de origen animal como la harina de carne con hueso, harina de sangre, harina de plumas hidrolizadas y harina de pescado presentan un alto contenido en proteína, que es poco degradable en comparación con algunas proteínas de alimentos de origen vegetal comunes.
En condiciones normales, la proteína microbiana que llega al duodeno sin degradar es del orden del 50% del total, variando la cantidad en relación con el contenido en proteína de las raciones administradas. Puesto que las vacas lecheras reciben cantidades elevadas de alimentos de alto contenido en proteína, puede admitirse que la proteína que llega al intestino delgado sin degradarse sea cercana al 60% del total. Si esta proteína no degradada es de buena calidad el aporte de aminoácidos puede mejorar la calidad de proteína resultante de la mezcla de la proteína microbiana y la proteína no degradada, ya que la proteína de los microorganismos suele presentar un equilibrio aminoacídico menos favorable que algunas proteínas de origen animal.
En experimentos realizados con vacas lecheras, se ha observado que la introducción postruminal de proteínas de alta calidad determina aumentos en la producción de leche y en la cantidad de proteína láctea, lo que ha estimulado el interés en la administración de proteínas que escapen a la degradación ruminal. Con esta finalidad se ha estudiado la posibilidad de aportar proteína al duodeno en condiciones normales de explotación. Para ello, pareció conveniente ?proteger? a las proteínas de buena calidad del ataque microbiano en el rumen. Si la mayor parte de la proteína consumida atravesara el rumen sin degradarse podría faltar nitrógeno para la síntesis microbiana. El problema planteado por la conveniencia de considerar independientes las necesidades de nitrógeno de los microorganismos y del hospedador, se resolvería de forma muy elegante administrando alimentos de proteína de baja calidad o nitrógeno no proteico, como la urea, para los microorganismos, y proteína de alta calidad, protegida, para que no se degrade en el rumen, para el hospedador. Las proteínas de alta calidad, protegidas para evitar su degradación, se conocen con el nombre de ?proteínas bypass?, aunque esta expresión es sinónima de proteína no degradable.
Las proteínas protegidas o bypass, se han definido como nutrientes o alimentos que permiten un aumento del flujo de dichos nutrientes o alimentos sin modificar hasta el abomaso, quedando disponibles para el animal en el intestino. Conviene indicar que no solo se protegen las proteínas, sino las grasas e, incluso, los hidratos de carbono.
Para proteger o limitar la degradación de las proteínas de los alimentos se han utilizado diversos métodos. Los tratamientos físicos como la molienda, el granulado, el aplastamiento, el tratamiento por vapor, etc., pueden alterar la utilización de las proteínas modificando el ritmo de paso por el rumen, la degradación o la síntesis proteica.
El calentamiento controlado puede desnaturalizar y reducir la solubilidad de la proteína de los forrajes y los concentrados, sin que disminuya su utilización. La susceptibilidad a la desnaturalización por el calor aumenta por la presencia de diversos glúcidos, debido a las reacciones tipo Maillard, que suponen una condensación entre el grupo carbonilo de un azúcar reductor con el grupo amino libre de un aminoácido, generalmente la lisina. Dichas uniones son más resistentes a la hidrólisis enzimática que las peptídicas. Aunque no existan glúcidos, el calor da lugar a enlaces no naturales entre el grupo amino de la lisina u otros grupos amino libres y los grupos carbonilo de las proteínas. Es necesario tener en cuenta que el proceso puede modificarse por diversos factores como el tiempo de exposición, temperatura empleada, pH, humedad, etc. Si la duración del proceso se prolonga y la temperatura es elevada se produce una intensa desnaturalización. Además de desnaturalizarse por el calor, todas las proteínas pueden modificar su estado natural por agentes como los ácidos, álcalis, alcoholes, etc. El efecto del calor tiene especial importancia en nutrición ya que origina nuevos enlaces dentro y entre las cadenas peptídicas, algunos de los cuales son resistentes a la hidrólisis por las proteasas del aparato digestivo, lo que impide el acceso a los enlaces peptídicos adyacentes., Si el calor aplicado es excesivo pueden romperse los enlaces covalentes, lo que conduce a la degradación térmica de las moléculas.
En general, la desnaturalización es reversible si no es muy intensa, de modo que si se elimina el agente causal, puede llegarse a la conformación nativa. Es irreversible si la cadena peptídica desplegada se estabiliza por interacción con otras cadenas peptídicas. Generalmente, la desnaturalización tiene connotaciones negativas ya que determina la insolubilización y pérdida de algunas propiedades. No obstante, puede resultar beneficiosa en los casos en que existen sustancias tóxicas, como el inhibidor de la tripsina en la soja, cuya desnaturalización mejora la utilización de la proteína. Por otra parte, la desnaturalización parcial de las proteínas las hace más digestibles.
El calor empleado para desnaturalizar proteínas puede ser seco o húmedo. El calor seco es menos efectivo porque determina la oxidación de las proteínas nativas, en tanto que el calor húmedo coagula rápidamente las proteínas. Las proteínas ligeramente desnaturalizadas pueden degradarse menos en el rumen.
Un método muy empleado en la actualidad para permitir que las proteínas atraviesen el rumen sin degradarse es la Encapsulación, que consiste en recubrir las proteínas con compuestos sustancias que permanecen estables en el rumen y que se hacen solubles al llegar al duodeno.
La micronización se ha realizado con cereales. El tratamiento se realiza con material cerámico incandescente, que determina la coagulación de las proteínas.
Para los tratamientos químicos se han utilizado ácidos, álcalis, alcohol y sobre todo taninos y formaldehido. Los taninos se han empleado para el curtido de pieles, precipitación de proteínas, etc. Dan lugar a la formación de puentes tánicos entre las proteínas y otras moléculas como los glúcidos lo que reduce la solubilidad. En cuanto al formaldehído, ha sido el método de protección más satisfactorio. Las proteínas reaccionan con el formaldehído dando lugar a un complejo estable, insoluble en condiciones próximas a la neutralidad, que se solubiliza al enfrentarse a las condiciones ácidas del abomaso. La analogíÂ@ÈÊ@ÊæèÂæ@ÆÞÜÈÒÆÒÞÜÊæ@ÆÞÜ@ØÂæ@ÈÊØ@äêÚÊÜ@ò@ÆêÂÔÂäX@ÐÂÆÊÜ@âêÊ@æê@ÂàØÒÆÂÆÓæÜ@æÊÂ@ÒÈÊÂØ@àÂäÂ@ÒÜÐÒÄÒä@ØÂ@ÂÆèÒìÒÈÂÈ@ÈÊæÂÚÒÜÂèÒìÂ@ÈÊØ@äêÚÊÜ@ò@àÊäÚÒèÒä@ØÂ@ÈÒÎÊæèÓæÜ@ÊÜ@ÊØ@ÂÄÞÚÂæÞ@ò@ÊØ@ÈêÞÈÊÜÞ\@?ÜÒÆÒÂØÚÊÜèÊ@æÊ@ÌÞäÚÂÜ@ÎäêàÞæ@ÚÊèÒØÞØ@ÊÜ@ØÞæ@ÎäêàÞæ@ÂÚÒÜÞ@èÊäÚÒÜÂØÊæ@ÈÊ@ØÂæ@ÆÂÈÊÜÂæ@@àäÞèÊÒÆÂæ@ò@ÊÜ@ØÞæ@ÎäêàÞæ@ÂÚÒÜÞ@ÈÊ@ØÂ@ØÒæÒÜÂ\@?Þæ@ÎäêàÞæ@ÚÊèÒØÞØ@æÊ@ÆÞÜÈÊÜæÂÜ@ÆÞÜ@ØÞæ@ÎäêàÞæ@ÂÚÒÈÂ@àäÒÚÂäÒÞæ@ÈÊ@ØÂ@ÎØêèÂÚÒÜÂ@ò@ÂäÎÒÜÒÜÂ@àÂäÂ@ÌäÞÚÂä@êÜÒÞÜÊæ@ÚÊèÒØÊÜÞ@ÆäêôÂÈÂæ@@ÊÜèäÊ@ØÂæ@ÆÂÈÊÜÂæ@àäÞèÊÒÆÂæ\@?ÞÜ@ÊØ@ÊÚàØÊÞ@ÈÊ@ÊæèÂ@æêæèÂÜÆÒÂ@@æÊ@han logrado mejoras notables en la producción de lana, en los aumentos de peso y en los índices de transformación del pienso. Evidentemente, el mejor potencial como proteínas bypass corresponde a las proteínas de origen animal.
En el ganado vacuno lechero, que consume raciones normales, los aminoácidos lisina y metionina son los más limitantes de la síntesis de proteína láctea. Para proporcionar dichos aminoácidos a las vacas de alta producción se ha recurrido a la encapsulación con polímeros, grasas, mezclas de grasa y calcio o de grasa y proteína o con sales cálcicas de ácidos grasos de cadena larga, para evitar la degradación en el rumen.
El inconveniente común a todos estos métodos guarda relación con el aumento de precio que supone la manipulación de los alimentos y la incorporación de los productos químicos. Por esta razón, lo que parecía ser un avance muy prometedor, no ha tenido mucha aceptación en la práctica. Únicamente en el caso de las vacas de alta producción se administra metionina protegida con un polímero, cuyo precio es cercano a las 1400 pts/kg.
Más posibilidades tiene la selección de las materias primas administradas a los animales. En este caso, los alimentos se seleccionan de acuerdo con la baja degradabilidad de la proteína, la calidad expresada por su valor biológico, la facilidad de adquisición y manipulación y el precio. Algunos de los suplementos proteicos de origen animal cumplen las condiciones necesarias para ser incorporados a los piensos con esta finalidad.
En Julio de 1994 entraron en vigor las normas comunitarias que regulaban el uso de determinadas proteínas animales en la alimentación de los rumiantes que, al parecer, no fueron cumplidas por algunos Estados miembros.
Con fecha 4 de diciembre de 2000, el Consejo de la Unión Europea adoptó la Decisión de prohibir el empleo de "proteínas animales elaboradas" en la alimentación de los animales de granja mantenidos o criados para la producción de alimentos. A estos efectos, se presentó una relación de 15 ?proteínas animales elaboradas?, que figuran en la Tabla 3.
(Dar entrada a la Tabla 3)
Los subproductos de la leche no figuran en la Tabla y han servido casi exclusivamente para la fabricación de sustitutivos lácteos para terneros y corderos. Otros ingredientes como las harinas de sangre o plumas, se han utilizado ocasionalmente en la alimentación de los animales en cebo y rara vez en las vacas lecheras. La harina de carne, que se ha utilizado normalmente en algunos países europeos y en los Estados Unidos en la alimentación del ganado vacuno lechero, en España se ha utilizado con menos frecuencia. La harina de pescado fue el primer suplemento de origen animal que se estudió como fuente de proteína no degradable en la alimentación de los rumiantes. Con esta finalidad resulta inmejorable, pero su precio limita el empleo habitual. No hay que olvidar que al seleccionar los suplementos proteicos hay que tener en cuenta el precio. Resulta sorprendente la inclusión del fosfato dicálcico entre las harinas animales, ya que el origen normal de dicho ingrediente es el fosfato de roca, cuyo único peligro para la salud animal es el posible contenido en flúor.
La prohibición del Consejo Europeo es temporal y será aplicable hasta el 30 de Junio de 2001. Evidentemente, puede prorrogarse. Dicha prohibición no se aplicará a la harina de pescado en la alimentación de los animales no rumiantes, a las proteínas hidrolizadas, ni al fosfato dicálcico
El valor nutritivo de las harinas de origen animal, está afectado por dos factores: los productos de partida y las condiciones del procesado. Respecto al primer punto, las variaciones en la calidad de las harinas de carne y hueso guarda relación con el tipo de animales empleado, el proceso de obtención y los contenidos de carne y hueso. La cantidad y la calidad de la proteína se modifica, fundamentalmente, por la cantidad de hueso, la presencia de pelos y el contenido en tejidos blandos. Si existe mucho hueso, que se aprecia por la cantidad de cenizas, se reduce la cantidad de proteína, en tanto que el pelo aporta mucha proteína pero de mala calidad y baja digestibilidad.
El proceso de fabricación supone la eliminación de humedad, la extracción de la grasa y la eliminación de las bacterias que contaminan los tejidos animales. La cocción desnaturaliza las proteínas, dando lugar a la formación de enlaces cruzados y enlaces insolubles dentro y entre las cadenas proteicas, lo que aumenta la resistencia a la degradación microbiana en el rumen. No obstante, el procesado a temperaturas excesivamente altas puede limitar la degradación enzimática de las proteínas, reduciendo la digestibilidad y la absorción en el intestino delgado.
La harina de pescado es una fuente de proteína relativamente resistente que se ha utilizado en muchos experimentos. La adición de harina de pescado a la ración suele determinar una mejora en la síntesis proteica microbiana y un aumento en los AA que entran en el duodeno, lo que ha dado lugar a mejoras en las producciones de carne o leche y en la eficiencia de transformación de los piensos. Algo parecido ha sucedido al emplear harina de carne.
Las harinas de pescado contienen abundantes aminas que pueden impartir olores o sabores desagradables a los productos animales, entre ellos la leche. Por esta razón, la cantidad incorporada en los piensos compuestos para vacas lecheras se ha limitado al 2,5%. En el caso de las vacas lecheras alimentadas con raciones en las que se mezclan los alimentos groseros y los concentrados, como en el sistema Unifeed, se recomienda que la cantidad de harina de pescado consumida por vaca y día no supere los 450 g.
Respecto a la harina de carne, se ha recomendado no superar el 45 de la ración de concentrados. A este nivel, no deberían presentarse problemas. El precio de la harina de carne es comparable al de la harina de soja por unidad de proteína, Sin embargo la calidad de la proteína es mayor. Por otra parte, la harina de carne aporta calcio y fósforo a la ración. Al formular mediante ordenadores, el fósforo es tenido en cuenta y permite reducir en una pequeña cantidad el fosfato dicálcico, cuyo precio es elevado y sustituirlo por carbonato cálcico de precio muy inferior. Por tanto, puede rebajar unos céntimos en el precio de la ración final, lo cual siempre es bien recibido por los ganaderos y especialmente por los fabricantes de piensos.
No quiero cansarles más. Confío en que después de haber soportado pacientemente mi exposición, entiendan que existen suficientes bases científicas y económicas que pueden justificar la inclusión de las harinas de origen animal en las raciones de los rumiantes.
Señoras, Señores, Señor Presidente, muchas gracias por su atención
