07 Mar Las harinas de origen animal en la Alimentación de los rumiantes
LOS ALIMENTOS DE ORIGEN ANIMAL EN LA ALIMENTACIONDE 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 SeñoresAcadémicos, Señoras y Señores: Es para mí un gran honor y una satisfacciónpersonal, ocupar este estrado para dirigirles la palabra.
Antes de comenzar mi exposición, quieroagradecer al Presidente de esta Corporación, Profesor Illera, el habermeinvitado a participar en una sesión ordinaria de esta Real Academia, y austedes su presencia en una tarde en que va a tener lugar un gran eventodeportivo. Espero que nadie llegue tarde por mi culpa.
En condiciones naturales, los rumiantes noconsumen nunca alimentos de origen animal. Tienen la particularidad detransformar la biomasa vegetal no utilizable por el hombre ni otros animalesdomésticos, en productos de gran valor nutritivo como la carne y la leche. Comoconsecuencia, no compiten con el hombre en el empleo de algunos alimentos, comoocurre con los cerdos y las aves, y tienen la capacidad de utilizar la celulosa, que es el compuesto orgánicomás abundante del reino vegetal. Por alguna razón desconocida, durante elproceso evolutivo, los mamíferos desarrollaron la capacidad deltracto digestivo para producir enzimasque hidrolizan los enlaces alfa-1.4 queunen las moléculas de glucosa en los almidones, pero no produjeron las enzimasnecesarias para escindir los enlaces beta-1.4 que unen las moléculas deglucosa en la celulosa. Puesto que los animales herbívoros no producencelulasas, se convirtieron enhospedadores de microorganismos simbióticos que sí las producen. En algunosanimales, como el caballo y el conejo, en el ciego tiene lugar una intensa actividad microbiana, en tanto queen los rumiantes el estómago se ha modificado para alojar una enorme poblaciónmicrobiana que les permite utilizar la celulosa y otros polisacáridos existentes en la hierba y demás productosvegetales.
En condiciones de explotación intensiva,los ganaderos administran a los animales alimentos concentrados, como los piensos compuestos, en los cuales seincluyen subproductos industriales de distinto origen, que en ocasiones puedende origen animal. Así se ha venido haciendo durante los últimos tiempos, hastaque las autoridades comunitarias prohibieron las harinas animales en laalimentación de los rumiantes por su relación con la encefalopatíaespongiforme.
Durante unos meses, los medios decomunicación publicaron noticias einformes que han confundido a la población española. Por ejemplo, en entrevista concedida a un diario de difusiónnacional, un ilustre colega ha afirmado que ?hemos convertido a la vaca, animalvegetariano, 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 nuncahan sido vegetarianos sino herbívoros estrictos, siendo previsible quecontinúen siéndolo.
Las declaraciones de este tipo, unidas alas noticias reiteradas sobre la relación entre la alimentación proporcionada a los rumiantes y laenfermedad de las vacas locas, han producido una alarma colectiva que ha determinado un descenso general en elconsumo de carne de vacuno que ha afectado intensamente al sector. Al mismotiempo, la población ha mostrado un enorme interés acerca de las cuestionesrelacionadas con la alimentación y la salud, tanto humana como animal.
Respecto a la alimentación del ganado, laidea general es la de una actuación carente de ética por parte de losganaderos, de las industrias fabricantes de piensos y del propio Ministerio deAgricultura, a quienes se ha acusado de fraude por haber empleado o haberpermitido el empleo de alimentos deorigen animal de forma irresponsable.Particularmente, estoy completamente convencido de que ni los ganaderos, ni losindustriales fabricantes de pienso, ni las autoridades del ministerio hanempleado o permitido hacerlo, harinas animales a sabiendas de que suponían unriesgo para la salud pública o para su ganado.
En cualquier caso, la población harelacionado los problemas de la salud humana con la alimentación de losanimales. Sobre esta cuestión hay que hacer hincapié en la mala informaciónproporcionada por los medios decomunicación, como consecuencia de las poco sensatas declaraciones de losllamados expertos y de los escasos conocimientos de los informadores sobre lossistemas de obtención y valoración dela calidad de las materias empleadas, los métodos modernos de formulación delos piensos y las razones que aconsejanla utilización de las distintas materias primas. En definitiva, losconsumidores tienen la sensación de que algo funciona mal en la alimentacióndel ganado, y consideran una afrenta el hecho de que los rumiantes, siendo animales herbívoros, sean obligados aconsumir alimentos de origen animal.
Sinembargo, los especialistas en la alimentación del ganado pueden juzgar elempleo de las harinas de origen animalbajo una perspectiva distinta. En principio, puede considerarse como un granlogro científico, consecuencia de los avances producido durante los últimos 30 años en el conocimiento delmetabolismo proteico de los rumiantes, Las harinas de origen animal sonsuplementos proteicos de muy buena calidad de precios competitivos, que mejoranel valor nutritivo de las raciones y, en definitiva, la rentabilidad de lasexplotaciones ganaderas.
Los cambios introducidos en la fabricación de las harinas de carne que dieronlugar a la entrada de material infectado en la cadena alimentaria, son ajenos totalmente aespecialistas y ganaderos, y no deberían servir para condenarlos por el empleo de productos que no encierran ningún peligro cuando se obtienen enlas 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, enla fabricación de piensos se incluyen una serie de ingredientes derivados deindustrias dedicadas al procesado de alimentos y bebidas para el hombre, queutilizan como materia prima productos de origen vegetal o animal. El empleo dedistintos tipos de residuos industriales ha sido importante para el mantenimiento de los precios de los productosganaderos. A partir de los subproductos de origen animal cuyo origen es la industriaalimentaria humana, se han obtenido unaserie de ingredientes de gran valor, como las harinas de pescado, de carne, desangre o de plumas, cuyo empleo ha supuesto un valor añadido al evitar losproblemas asociados a la eliminación de los residuos y la contaminación.Resultó más económico dirigir estos subproductos a la alimentación animal, aprecios competitivos con otrosingredientes reconocidos como materias primas de gran valor, que pagar loscostes de la recogida, transporte y eliminación. Recordemos los problemasplanteados recientemente comoconsecuencia de la prohibición del empleo de las harinas de origen animal en laalimentación del ganado, que han obligado a buscar soluciones drásticas como ladestrucción en diversas cementeras, con los elevados costes que ello supone.
Aunque son muchos los suplementos proteicosde 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 sucomposición e impacto sobre el rendimiento y la calidad de los productos animales, son elementos clave sobre ladecisión de incluir subproductos de origen animal en las raciones de losrumiantes.
Los suplementos proteicos de origen animal sehan utilizado tradicionalmente en la alimentación de los animalesmonogástricos. Su empleo en la alimentación de los rumiantes es más reciente ycomo consecuencia de los avances en el conocimiento de la fisiología ruminal.Aunque los piensos compuestos, y en general los alimentos concentrados son máscaros que los forrajes o alimentos groseros, se utilizan para aumentar elaporte de nutrientes y energía a los rumiantes, lo que determina un mayorconsumo de materia seca y como consecuencia una mejora en las producciones. Losganaderos utilizan los piensos compuestos para mantener a sus animales en lasmejores condiciones sanitarias y productivas, ya que los suplementos deconcentrados mejoran la rentabilidad de la explotación.
Aunque en la actualidad el racionamientodel ganado vacuno se realiza de forma muy distinta a la tradicional, ya que sedispone de abundantes datos y medios informáticos que facilitan loscálculos, conviene recordar que, hastahace pocos años, la pauta general seguida por los vaqueros para alimentar a susvacas, consistía en considerar que el forraje o los alimentos groserospermitían cubrir las necesidades de mantenimiento de la vaca y la producción delos primeros 9 ó 10 kg de leche. A partir de esa producción, era necesario administrara la vaca 1 kg de pienso concentrado por cada 3 kg de leche. De acuerdo conesta pauta, la alimentación de las vacas de baja producción no presentabaproblemas.
Sin embargo, la mejora genética del ganado vacuno ha permitido elevar las producciones de leche hasta cantidades querequieren un racionamiento muy cuidadoso. De acuerdo con los datos obtenidos enregistros realizados en los Estados Unidos, se ha logrado un incremento en laproducción media de leche desde 4.200 kg (14 kg/día) en 1950, hasta 8.200 kg (22 kg/día) en 1990. Hasta el momento, lavaca campeona produjo 26.700 kg de leche en una lactación, lo que supuso una producción media de 73 kg diarios. Siesta vaca se hubiera racionado siguiendo el método tradicional habríanecesitado consumir 10 kg de materia seca de alimentos groseros para cubrir lasnecesidades de mantenimiento y los primeros 10 kg de leche y 21 kg de concentrados para los 63 kg de leche restantes. Es muy probableque la capacidad de ingestión dealimentos por dicha vaca no permitiera el consumo de esos 31 kg de materia seca,por lo que esa producción no habríasido posible.
Sin llegar a ese extremo, son numerosas lasvacas que producen más de 40 kg deleche al día. Para estos animales, lavariable más importante que puede afectar a la producción es la ingestión demateria 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 normalessuelen ser inferiores a esa cantidad. Además, hay que tener en cuenta que la máxima producción de leche sealcanza aproximadamente a las 7 semanasdespués del parto, en tanto que el consumo de pienso durante las primerassemanas después del parto es muy inferior al que se alcanza a las 8 semanas. Elbajo consumo de pienso al comienzo de la lactación representa un problema alformular raciones que cubran lasnecesidades nutritivas de las vacas en ese periodo. La estrategia parasolucionar el problema del bajo consumo durante esa fase de la lactación,consiste en aumentar la concentraciónnutritiva de las raciones.
Es evidente que para conseguir que lasvacas produzcan al máximo de su capacidad genética deben consumir racionesdebidamente equilibradas, en cantidad suficiente. Aunque la deficiencia encualquier nutriente puede reducir la síntesis de proteína microbiana en elrumen y la producción de leche, los dos factores que suelen limitar laproducción son la energía y laproteína. La proteína bruta (N x 6,25) consumida aporta N para la síntesis deproteína microbiana que proporciona AA para el mantenimiento y la producción. Laproteína microbiana sintetizada en el rumen, la proteína de la ración queescapa a la degradación ruminal y la proteína de origen endógeno constituyenlas fuentes de AA que llegan al intestino delgado. En los rumiantes, lacantidad y calidad de los AA que llegan al duodeno guarda poca semejanza con laproteína de la ración debido a la intensa fermentación microbiana que tienelugar en el rumen.
De los cuatro compartimentos del estomagode los rumiantes domésticos, el rumen y el retículo pueden considerarse unacámara de fermentación continua en la que las bacterias, protozoos yhongos que allí residen, llevan a cabola digestión de los alimentos. La digestión tiene lugar mediante laintervención de microorganismos que viven en asociación simbiótica con elanimal. La proteína ingerida con los alimentos se degrada en gran cantidad enel rumen hasta AA y hasta amoniaco, que son utilizados como fuente de nitrógenopara la síntesis de bacterias, protozoos y hongos. La proteína, y los glúcidosfermentables proporcionan a los microorganismos N, así como la energía y lascadenas glucídicas necesarias para unirlos.
No es raro que la mitad del N de laproteína administrada a los rumiantes se convierta en amoniaco, absorbiéndosegran parte del mismo a través de la pared del rumen excretándose ciertacantidad por la orina en forma de urea. La población bacteriana del rumen esmuy activa en la formación de amoniaco, existiendo diferencias entre las distintas especies en su actividadproteolítica. Los protozoos del rumen también producen amoniaco, aunque encantidad mucho menor. Así mismo, los hongos presentes degradan las proteínas,pero como su población representa una pequeña porción del total de la masamicrobiana, su contribución a la formación de amoniaco debe ser baja.
Losmicroorganismos tienen la capacidad de utilizar el nitrógeno no proteico (de laurea, p.e.) y la celulosa de las paredes vegetales, además de sintetizar todaslas vitaminas hidrosolubles y la vitamina K. La digestión microbiana,facilitada por la reducción de losalimentos a pequeñas partícula comoconsecuencia de la rumia, origina ácidos grasos volátiles (acético, propiónicoy butírico) que, absorbidos a través de las paredes del tracto digestivo,proporcionan al animal hasta el 70% de la energía necesaria para elmantenimiento y la producción. Los microorganismos utilizan el N de losalimentos para formar su propia proteína y serán digeridos en el abomaso e intestino delgado.
En la mayoría de las condiciones prácticas dealimentación, la proteína microbiana sintetizada en el rumen representa unaparte importante de la proteína que llega al intestino delgado (60-85% del Naminoacídico). Allí, la digestión enzimática libera los AA que son absorbidospara cubrir las necesidades proteicas del animal. En general, la composición enAA de los productos de la digestión en el rumen que llegan al duodeno esreflejo de la composición de laproteína microbiana, salvo al emplear raciones en las que cantidadesimportantes de proteína resistan a la degradación. La digestibilidad de laproteína microbiana es del orden del 85% y su contenido en proteína verdaderaes del orden del 75%, siendo el resto NNP de los ácidos nucleicos.
Lanutrición proteica de los rumiantes ha recibido mucha atención en los últimosaños debido, fundamentalmente, a que el precio de la proteína, es mayor que elde los demás componentes de las raciones. El sistema de racionamiento en que seempleaba la proteína bruta comoreferencia funcionó durante muchos años debido a la facilidad de determinacióny su repetibilidad. Se sustituyó por elsistema de la proteína digestible que resultó muy útil hasta que se conocieronlas características de la digestión proteica en el rumen. Los investigadoreshan desarrollado métodos que permiten conocer con relativa exactitud el modo enque los rumiantes utilizan las proteínas de la ración.
Al llegar a este punto tengo que pedirlesperdón por mencionar algunos aspectos de la digestión proteica en los rumiantesque, seguramente, todos conocen, por lo que tuve muchas dudas acerca de laconveniencia de incluir estas cuestiones. Les ruego que lo consideren como unrecordatorio, dirigido especialmente a quienes están interesados en cuestiones muy alejadas de la nutrición animal.
La digestión microbiana en el rumen es muydiferente de la digestión que tiene lugar en los animales monogástricos. Enestos animales, la digestión eshidrolítica, y se realiza por enzimas segregadas por el animal, que degradanlas sustancias complejas hasta otras más sencillas que pueden absorberse, sinque tengan lugar pérdidas de sustancia o cambios en el valor nutritivo. Por elcontrario, en los rumiantes, la digestión es fermentativa y se lleva a cabo porlos microorganismos del rumen que usan los nutrientes para cubrir sus propiasnecesidades, lo que determina la desaparición de sustancias como los azúcares y los aminoácidos. Elhospedador utiliza los productosfinales del metabolismo microbiano (ácidos grasos volátiles) y los propiosmicroorganismos que pasan del rumen al abomaso. Conviene recordar que ladigestión en el rumen también es de tipo enzimático, con la salvedad de que lasenzimas son segregadas por los microorganismos y no por el propio animalhospedador.
(Darentrada a la Figura 1)
En los alimentos consumidos por losrumiantes, el N se encuentra, mayoritariamente, formando parte de losaminoácidos 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 vacunose incluye, en muchas ocasiones urea,que también es NNP.
Cuando los alimentos llegan al rumen, losmicroorganismos convierten rápidamente el NNP en amoniaco. La proteínaverdadera se hidroliza dando lugar a laformación de péptidos y aminoácidos, muchos de los cuales se degradan hastaácidos orgánicos, amoniaco y C02. El NH3 y parte de los péptidos y aminoácidosson recogidos pos los microorganismos y utilizados para sintetizar sus propias proteínas. Al llegar alabomaso, la gran acidez destruye casi instantáneamente a los protozoos y más lentamente a las bacterias y hongos.
Una parte variable, aunque generalmentepequeña, de la proteína verdadera escapa a la degradación en el rumen y sedigiere en el intestino delgado, del mismo modo que lo haría en los animalesmonogástricos.
El elemento clave en la degradación de las proteínas de la ración y la síntesis deproteína microbiana es el NH3. Si la cantidad de proteína administrada no esexcesiva y la cantidad de energía disponible por los microorganismos es suficiente, casi todo el NH3 formado enla degradación será utilizado para la síntesis de proteína microbiana. Si la cantidad de proteína es excesiva o sedegrada con rapidez, la cantidad de NH3 formado supera la capacidad de síntesisde 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 seencuentra adosada una población bacteriana ureolítica que transforma la ureanuevamente en amoniaco. Otra parte de la urea llega a las glándulas salivares ymediante la saliva regresa al rumen para formar de nuevo NH3. Por último, la urea llega al riñón y seexcreta con la orina. La cantidad perdida por esta vía depende del exceso deNH3 formado en el rumen.
Es importante recordar que losmicroorganismos del rumen sintetizan todos los aminoácidos, esenciales y noesenciales. La calidad de la proteína formada es relativamente buena. Su valorbiológico es cercano al 80%. Los microorganismos del rumen mejoran el valor de las proteínas de mala calidadconsumidas por los rumiantes, y proporcionan proteínas de buena calidad apartir de compuestos nitrogenados no proteicos como la urea. Esta es la razón del empleo de este producto en lasraciones del ganado. Evidentemente, las proteínas de buena calidad sedegradan con formación de NH3 que seemplea en obtener otras proteínas de peor calidad. En este caso, debe evitarsesu degradación.
Las proteínas se digieren en el intestinodelgado antes de poder ser absorbidas. La digestión se inicia en el abomaso conla digestión ácido-pepsina y se completa en el intestino delgado mediante lasproteasas pancreáticas e intestinales.Para la digestibilidad de las proteínas de los alimentos en el intestino se ha aceptado un valor constantedel 80%, aunque pueden esperarse variaciones entre las distintas proteínas.
En definitiva, los AA liberados en elduodeno son la suma de la proteína microbiana sintetizada en el rumen y laproteína que escapa a la fermentación, además de una cantidad difícil decuantificar de origen endógeno (células de descamación, p.e.) que se consideradel orden del 10 al 15% del total. Portanto, aproximadamente, el 85-90% de los AA proceden de los microorganismos yde la proteína que escapa a la degradación. La proteína microbiana tiene unperfil de AA que se ajusta mejor al perfil de la leche que la mayoría de losingredientes empleados en laalimentación de las vacas lecheras, salvo las proteínas de origen animal. .Puesto que la composición en AA de los microorganismos ruminales esrelativamente constante, resulta difícil modificar la composición de losproductos de la digestión que llegan al intestino. La modificación del perfilde AA en el duodeno requiere que la proteína no degradada en el rumenrepresente una cantidad apreciable en el total de proteína. La administración alos rumiantes de proteínas resistentes a la degradación microbiana en el rumen(como las proteínas de origen animal) constituye una forma práctica deincrementar la proteína de la ración que llega al duodeno para su digestión yabsorción.
La degradabilidad de la proteína de laración es un factor importante que influye sobre el aporte intestinal de AA enlos rumiantes. El ritmo y la magnitud de la degradación de la proteína afecta ala síntesis de proteína microbiana y determina la cantidad de proteína nodegradada que llegará al duodeno. La degradación de las proteínas depende devarios factores como solubilidad, estructura de la proteína, actividadproteolítica microbiana, acceso de los microorganismos a la proteína y tiempo retención en el rumen.
Desde hace mucho tiempo, losinvestigadores han tenido gran interés en conocer hasta que punto tiene lugar la degradación de las proteínas en elrumen, la cantidad de proteína originalde los alimentos que llega al duodeno, la cantidad de proteína sintetizada por los microorganismos y la calidadde dichas fracciones. Con esta finalidad establecieron diversos métodos queconviene recordar para poder apreciar la exactitud de los datosobtenidos.
La degradación de las proteínas de laración viene determinada por su resistencia al ataque microbiano y por laduración de la permanencia en el rumen.La única forma para determinarla con exactitud consiste en recoger la totalidadde los productos de la digestión que pasan por el duodeno mediante el empleo decánulas reentrantes. Se trata de un procedimiento poco fisiológico ya que lapresencia de dichas cánulas puede interferir el ritmo de paso normal de losproductos de la digestión. Dichas cánulas, se disponen en el intestino medianteuna operación quirúrgica que permite situar un extremo de la cánula al finaldel abomaso y el otro en la zona proximal del duodeno. ?Para ello, se seccionael intestino, disponiendo los extremos cerca de la superficie de la piel,uniéndose mediante un tubo situado en la parte externa del animal. Una vezcolocado el tubo, los productos de la digestión fluyen con normalidad desde laporción proximal hasta la distal? (SUPRIMIR). Si se dispone otra cánula en elextremo distal del íleon es posible conocer la cantidad de sustanciasabsorbidas en el intestino delgado. Una vez instaladas las cánulas, se recogetodo el flujo procedente del abomaso, se determina la cantidad total, se tomanlas 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 deanálisis, que encierran ciertas dificultades, pero permiten conoceraproximadamente el origen del N. La fracción de N microbiano en el N duodenalsuele identificarse mediante el empleo de sustancias marcadoras. Para el Nbacteriano se determina el ácido diaminopimélico (DAPA), que es un aminoácidoque 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 determinael DAPA, lo que permite conocer cuanto N corresponde a las bacterias. La cifrase resta del total de N obtenido en la muestra duodenal y se obtiene lacantidad de N procedente de la proteína del alimento + la proteína de losprotozoos.
El DAPA no se encuentra en los protozoos.Para estos, se emplea otro marcador, el ácido aminoetilfosfórico (AEPA). Estasustancia se encuentra en la fracción lipídica de los protozoos. Se determinala cantidad de AEPA y se resta a la cantidad anterior, con lo que se conoce elN de la proteína procedente de losalimentos.
Se ha utilizado como marcador del Nmicrobiano para bacterias y protozoos el contenido en ácidos nucleicos. Se dapor supuesto que en los microorganismos existe una cantidad constante de N en formade ácidos nucleicos. Presenta la ventaja de que sobre la misma muestra tomadaen el duodeno se incluyen las bacterias y protozoos. El inconveniente masacusado radica en que es necesario admitir que los alimentos consumidos por losanimales 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 laproteína microbiana. Presentan problemas para el uso rutinario por lasdificultades que suponen el manejo de los isótopos, la estabulaciónadecuada y la eliminación de los residuos radiactivos.
Al duodeno llega una fracción de N deorigen endógeno que corresponde a células desprendidas del epitelio del rumen ydemás compartimentos, secreciones digestivas y componentes sanguíneos como albúmina y urea que pasan directamente através de la pared intestinal. Se trata de una fracción difícil de determinar,por lo que existen pocos datos. Se ha propuesto considerar una cantidadcomprendida entre el 10 y el 25% del total del N determinado en elduodeno.
(SUPRIMIR)Las determinaciones de la degradabilidad siguiendo estos métodos in vivo estánsometidas a posibles errores, debidos a la falta de exactitud en las determinaciones del flujo duodenal ydel nitrógeno microbiano y endógeno, que están afectadas por cuestionesdietéticas como el nivel de alimentación y la magnitud y frecuencia de lascomidas. No obstante, a pesar de sus imperfecciones, esta técnica es el único método disponible para conseguir una medida segura de ladegradabilidad de la proteína y constituye un método de referencia paracomparar con otros métodos?.
Otra téca que pere estur ladegradaad se reaa ndo el método denoado in situ o in sacco. Consiste en disponer muestras del alimento en estudio en el interior debolsas de poliéster (dacrón), que seintroducen en el rumen de animales fistulados. El método está normalizado, y proporciona una indicación muy aproximadade lo que ocurriría con el alimento en estudio al administrarlo en la práctica. La cantidad de muestra (10-15g), el tamaño de las bolsas, eltamaño de los poros, el grado de molienda de las muestras, las raciones quedeben consumir los animales, el número mínimo de animales a emplear (3), lostiempos de retirada de las bolsas, etc., están perfectamente establecidos conobjeto de obtener cifras repetibles y aplicables con cierta seguridad.Generalmente, se emplean ovejas, por ser menos costosas y porque los resultadosobtenidos pueden aplicarse directamente al ganado vacuno. Las bolsas se extraendel rumen a las 2, 4, 8, 16, 24 y 48horas de haber sido introducidas. Para cada tiempo de incubación se extraen dosbolsas que se lavan en agua fría, enlavadora automática, durante 15 minutos, para arrastrar la población microbianaque se haya adherido a las paredes. Se desecan, se analiza el residuo y ladegradabilidad 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 ? Nresidual tras la incubación en el rumen
Degradabilidad= ———————————————————————-
Ninicial
Siguiendo estos métodos se ha comprobadoque una parte variable, pero importante, de todas las proteínas administradas alos rumiantes atraviesa el rumen, aparentemente, sin modificarse.. La cantidad de proteína que se degrada o saledel 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 modificapor numerosos factores como el tipo dealimento, 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 escapadel rumen debe complementar al de la proteína microbiana; En la Tabla 2 seindican las cifras obtenidas para la degradabilidad de la proteína de algunosalimentos.
(Darentrada a la Tabla 2)
Los datos que aparecen en la Tabla 2 se hantomado de varias publicaciones, lo que no significa que se trate de cifrasmedias, ya que los valores presentados por los distintos autores son muy variables. Por tanto, se trata de cifrasorientativas que sirven para apreciar las diferencias existentes entre losdistintos grupos de alimentos. Puede observarse que la proteína de lossuplementos proteicos de origen animal es más resistente a la degradación quelas proteínas de los productosvegetales como los cereales, la alfalfa o los suplementos proteicos del tipo dela soja o el algodón. La harina de soja es un suplemento proteico de altacalidad que se administra normalmente a los rumiantes. Sin embargo, ladegradabilidad de la proteína es relativamente alta, en comparación con la delas proteínas de origen animal. Los alimentos de origen animal como la harinade carne con hueso, harina de sangre, harina de plumas hidrolizadas y harina depescado presentan un alto contenido enproteína, que es poco degradable en comparación con algunas proteínas dealimentos de origen vegetal comunes.
En condiciones normales, la proteínamicrobiana 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 racionesadministradas. Puesto que las vacas lecheras reciben cantidades elevadas dealimentos de alto contenido en proteína, puede admitirse que la proteína quellega al intestino delgado sin degradarse sea cercana al 60% del total. Si estaproteína no degradada es de buena calidad el aporte de aminoácidos puedemejorar la calidad de proteína resultante de la mezcla de la proteínamicrobiana y la proteína no degradada,ya que la proteína de los microorganismos suele presentar un equilibrioaminoacídico menos favorable que algunas proteínas de origen animal.
En experimentos realizados con vacaslecheras, se ha observado que la introducción postruminal de proteínas de altacalidad determina aumentos en la producción de leche y en lacantidad de proteína láctea, lo que ha estimulado el interés en laadministración de proteínas que escapen a la degradación ruminal. Con estafinalidad se ha estudiado la posibilidad de aportar proteína al duodeno encondiciones normales de explotación. Para ello, pareció conveniente ?proteger? a las proteínas de buena calidaddel ataque microbiano en el rumen. Si la mayor parte de la proteína consumidaatravesara el rumen sin degradarse podría faltar nitrógeno para la síntesismicrobiana. El problema planteado por la conveniencia de considerarindependientes las necesidades de nitrógeno de los microorganismos y delhospedador, se resolvería de forma muy elegante administrando alimentos deproteína de baja calidad o nitrógeno no proteico, como la urea, para losmicroorganismos, y proteína de alta calidad, protegida, para que no se degradeen el rumen, para el hospedador. Las proteínas de alta calidad, protegidas paraevitar 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 handefinido como nutrientes o alimentos que permiten un aumento del flujo dedichos nutrientes o alimentos sin modificar hasta el abomaso, quedando disponiblespara el animal en el intestino. Conviene indicar que no solo se protegen lasproteínas, sino las grasas e, incluso, los hidratos de carbono.
Para proteger o limitar la degradación delas proteínas de los alimentos se han utilizado diversos métodos. Lostratamientos físicos como la molienda,el granulado, el aplastamiento, el tratamiento por vapor, etc., pueden alterarla utilización de las proteínas modificando el ritmo de paso por el rumen, la degradación o la síntesisproteica.
El calentamiento controlado puededesnaturalizar y reducir la solubilidad de la proteína de los forrajes y losconcentrados, sin que disminuya su utilización. La susceptibilidad a ladesnaturalización por el calor aumenta por la presencia de diversos glúcidos,debido a las reacciones tipo Maillard, que suponen una condensación entre elgrupo carbonilo de un azúcar reductor con el grupo amino libre de unaminoácido, generalmente la lisina. Dichas uniones son más resistentes a la hidrólisis enzimática que las peptídicas. Aunque noexistan glúcidos, el calor da lugar a enlaces no naturales entre el grupo amino de la lisina u otros grupos aminolibres y los grupos carbonilo de las proteínas. Es necesario tener en cuenta que el proceso puede modificarse pordiversos factores como el tiempo de exposición, temperatura empleada, pH,humedad, etc. Si la duración del proceso se prolonga y la temperatura eselevada se produce una intensadesnaturalización. 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 originanuevos enlaces dentro y entre lascadenas peptídicas, algunos de los cuales son resistentes a la hidrólisis porlas proteasas del aparato digestivo, lo que impide el acceso a los enlacespeptídicos adyacentes., Si el calor aplicado es excesivo pueden romperse los enlaces covalentes, lo que conduce ala degradación térmica de las moléculas.
En general, la desnaturalización esreversible si no es muy intensa, demodo que si se elimina el agente causal, puede llegarse a la conformaciónnativa. Es irreversible si la cadena peptídica desplegada se estabiliza porinteracción con otras cadenas peptídicas. Generalmente, la desnaturalizacióntiene connotaciones negativas ya que determina la insolubilización y pérdida dealgunas propiedades. No obstante, puede resultar beneficiosa en los casos enque existen sustancias tóxicas, como el inhibidor de la tripsina en la soja,cuya desnaturalización mejora la utilización de la proteína. Por otraparte, la desnaturalización parcial de las proteínas las hace más digestibles.
El calor empleado para desnaturalizarproteínas puede ser seco o húmedo. El calor seco es menos efectivo porquedetermina la oxidación de las proteínas nativas, en tanto que el calorhúmedo coagula rápidamente lasproteínas. Las proteínas ligeramente desnaturalizadas pueden degradarse menosen el rumen.
Un método muy empleado en la actualidadpara permitir que las proteínas atraviesen el rumen sin degradarse es la Encapsulación, que consiste en recubrir lasproteínas con compuestos sustancias quepermanecen estables en el rumen y que se hacen solubles al llegar al duodeno.
La micronización se ha realizado con cereales. El tratamiento serealiza con material cerámico incandescente, que determina la coagulación delas proteínas.
Para los tratamientos químicos se hanutilizado ácidos, álcalis, alcohol y sobre todo taninos y formaldehido. Los taninos se han empleadopara el curtido de pieles, precipitación de proteínas, etc. Dan lugar a la formación de puentes tánicosentre las proteínas y otras moléculas como los glúcidos lo que reduce lasolubilidad. En cuanto al formaldehído, ha sido el método de protección mássatisfactorio. Las proteínas reaccionan con el formaldehído dando lugar a uncomplejo estable, insoluble en condiciones próximas a la neutralidad, que sesolubiliza al enfrentarse a las condicionesácidas 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@hanlogrado mejoras notables en la producción de lana, en los aumentos de peso y enlos índices de transformación del pienso. Evidentemente, el mejorpotencial como proteínas bypasscorresponde a las proteínas de origen animal.
En el ganado vacuno lechero, que consumeraciones normales, los aminoácidos lisina y metionina son los más limitantes dela síntesis de proteína láctea. Para proporcionar dichos aminoácidos a lasvacas 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 deácidos grasos de cadena larga, para evitar la degradación en el rumen.
El inconveniente común a todos estosmétodos guarda relación con el aumento de precio que supone la manipulación delos alimentos y la incorporación de los productos químicos. Por esta razón, loque parecía ser un avance muy prometedor, no ha tenido mucha aceptación en lapráctica. Únicamente en el caso de las vacas de alta producción se administrametionina protegida con un polímero, cuyo precio es cercano a las 1400 pts/kg.
Más posibilidades tiene la selección de lasmaterias primas administradas a los animales. En este caso, los alimentos seseleccionan de acuerdo con la baja degradabilidad de la proteína, la calidadexpresada por su valor biológico, la facilidad de adquisición y manipulación yel precio. Algunos de los suplementos proteicos de origen animal cumplen lascondiciones necesarias para ser incorporados a los piensos con esta finalidad.
En Julio de 1994 entraron en vigor lasnormas comunitarias que regulaban el uso de determinadas proteínas animales enla alimentación de los rumiantes que, al parecer, no fueron cumplidas poralgunos Estados miembros.
Con fecha 4 de diciembre de 2000, elConsejo de la Unión Europea adoptó la Decisión de prohibir el empleo de “proteínasanimales elaboradas” en la alimentación de los animales de granjamantenidos o criados para la producción de alimentos. A estos efectos, sepresentó una relación de 15 ?proteínas animales elaboradas?, que figuran en laTabla 3.
(Darentrada a la Tabla 3)
Los subproductos de la leche no figuran enla Tabla y han servido casi exclusivamente para la fabricación de sustitutivoslácteos para terneros y corderos. Otros ingredientes como las harinas de sangre o plumas, se han utilizadoocasionalmente en la alimentación de los animales en cebo y rara vez en lasvacas lecheras. La harina de carne, que se ha utilizado normalmente en algunospaíses europeos y en los Estados Unidos en la alimentación del ganado vacunolechero, en España se ha utilizado con menos frecuencia. La harina de pescadofue el primer suplemento de origen animal que se estudió como fuente deproteína no degradable en la alimentación de los rumiantes. Con esta finalidadresulta inmejorable, pero su precio limita el empleo habitual. No hay queolvidar que al seleccionar los suplementos proteicos hay que tener en cuenta el precio. Resulta sorprendente lainclusión del fosfato dicálcico entre las harinas animales, ya que el origennormal de dicho ingrediente es el fosfato de roca, cuyo único peligro para lasalud animal es el posible contenido en flúor.
Laprohibición del Consejo Europeo es temporal y será aplicable hasta el 30 deJunio de 2001. Evidentemente, puede prorrogarse. Dicha prohibición no seaplicará a la harina de pescado en la alimentación de los animales norumiantes, a las proteínas hidrolizadas, ni al fosfato dicálcico
El valor nutritivo de las harinas de origenanimal, está afectado por dos factores:los productos de partida y lascondiciones del procesado. Respecto al primer punto, las variaciones en lacalidad de las harinas de carne y huesoguarda relación con el tipo de animales empleado, el proceso de obtención y loscontenidos de carne y hueso. La cantidad y la calidad de la proteína semodifica, fundamentalmente, por la cantidad de hueso, la presencia de pelos yel contenido en tejidos blandos. Si existe mucho hueso, que se aprecia por lacantidad de cenizas, se reduce la cantidad de proteína, en tanto que el peloaporta mucha proteína pero de malacalidad y baja digestibilidad.
El proceso de fabricación supone laeliminación de humedad, la extracción de la grasa y la eliminación de lasbacterias que contaminan los tejidos animales. La cocción desnaturaliza lasproteínas, dando lugar a la formación de enlaces cruzados y enlaces insolublesdentro y entre las cadenas proteicas, lo que aumenta la resistencia a ladegradación microbiana en el rumen. No obstante, el procesado a temperaturas excesivamentealtas puede limitar la degradaciónenzimática de las proteínas, reduciendo la digestibilidad y la absorción en elintestino delgado.
Laharina de pescado es una fuente de proteína relativamente resistente que se hautilizado en muchos experimentos. La adición de harina de pescado a la raciónsuele determinar una mejora en la síntesis proteica microbiana y un aumento en los AA que entran en el duodeno, loque ha dado lugar a mejoras en las producciones de carne o leche y en la eficiencia de transformación de lospiensos. Algo parecido ha sucedido al emplear harina de carne.
Las harinas de pescado contienen abundantesaminas que pueden impartir olores o sabores desagradables a los productosanimales, entre ellos la leche. Por esta razón, la cantidad incorporada en lospiensos compuestos para vacas lecherasse 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, comoen el sistema Unifeed, se recomiendaque la cantidad de harina de pescado consumida por vaca y día no supere los 450g.
Respecto a la harina de carne, se harecomendado no superar el 45 de la ración de concentrados. A este nivel, nodeberían presentarse problemas. El precio de la harina de carne es comparableal de la harina de soja por unidad de proteína, Sin embargo la calidad de laproteína es mayor. Por otra parte, la harina de carne aporta calcio y fósforo a la ración. Al formularmediante 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 muyinferior. 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 losfabricantes de piensos.
No quiero cansarles más. Confío en que después de haber soportadopacientemente mi exposición, entiendanque existen suficientes bases científicas y económicas que pueden justificar lainclusión de las harinas de origen animal en las raciones de los rumiantes.
Señoras, Señores, Señor Presidente, muchasgracias por su atención
