Estudio De Proteínas En Bovinos, Ovinos Y Aves

Introducción

Los rumiantes tienen una digestión totalmente diferente al resto de mamíferos, con el simple hecho que tienen diferente mecanismo en su digestión, en ello encontramos a los pre-estómagos omaso, abomaso, rumen y retículo, pero en el momento de la fermentación del alimento esto se desarrolla en el retículo-rumen. Muchos pensaran que las proteínas son sintetizadas por enzimas comunes que no tiene nada de erróneo pero en el caso especificó de la degradación rumial se da gracias a las proteínas microbianas es decir que las bacterias, protozoos son las que ayudan a la degradación de los alimentos ingeridos por los rumiantes, para tener una digestión adecuada los rumiantes necesitan de aminoácidos esenciales que se ingieren en el alimento y los no esenciales que se producen en el organismo siendo en total 20 aminoácidos, un punto que hay que tener claro es que no todos los aminoácidos se van a degradar en el rumen, hay ciertas partículas que salen del rumen en forma de amoniaco y son toxicas para salud del animal por lo que se va a dirigir al hígado ahí se va a transformar en urea y posteriormente excretada en forma de orina , la segunda vía es la dirección hacia en intestino delgado específicamente en el duodeno el cuan este se encarga de la producción de hormonas, insulina etc.

Los nutrientes que necesitan los rumiantes son las proteínas y el almidón en el cual están englobados los cereales, granos y concentraciones de origen vegetal estos nutrientes ayudan al crecimiento y una buena producción del animal, por otro lado las semillas de oleaginosas de carne y pescado son ricas en nutrientes de igual manera

En el caso de las aves tiene una proteína específica llamada la lisina, de igual manera la glicina y serina son considerados dietéticamente pero estos no tiene una composición para que el ave pueda ganar peso, sin embargo sirven para que el animal tenga un buen estado de salud

Desarrollo

Fermentación del alimento en Rumiantes tanto en bovinos como ovinos

Los rumiantes tienen una peculiaridad en cuanto a la digestión de su alimento a diferencia del resto de mamíferos debido a sus pre-estómagos rumen, omaso, abomaso y retículo, para estudiar más afondo el metabolismo proteico empezaremos desde el inicio, en la digestión de los rumiante, en la interacción rumen- retículo permite que el alimento ingerido se transforme en complejos estructurales para que puedan ser utilizados en beneficio del animal sin embargo el alimento que se encuentra en el retículo- rumen sufre una fermentación del alimento impidiendo un reconocimiento rápido de proteínas y aminoácidos. El rumiante necesita de aminoácidos esenciales y no esenciales dando un total de 20 aminoácidos esto es muy importante para la síntesis de proteínas el alimento es degradado en el rumen en donde la mayoría de proteínas y péptidos son degradados gracias a las proteasas, los aminoácidos que no se adhieren a estos microorganismos son llevados por la sangre hasta el hígado en donde posteriormente se transforma en urea y finalmente excretada en la orina, por otro lado las proteínas que no son degradadas se dirigen al intestino delgado específicamente al duodeno posteriormente al páncreas este es responsable de crear hormonas, enzimas y monoglubulinas (Nocek y Tamminga, 1991).

Entre un 40 y 90% de aminoácidos que llegan al duodeno pueden llegar de tres maneras: la proteína microbiana que fue sintetizada en el rumen, la proteína del alimento que no fue degradada y las proteínas endógenas, fundamentalmente la proteína microbiana tienen un alto contenido de nitrógeno en el caso de todos los animales rumiantes (AFRC, 1992; Stern et al., 1994).

El metabolismo microbiano rumial funciona dependiendo de la cantidad y velocidad de la fermentación de los hidratos de carbono estos hidratos como su nombre lo dice son esqueletos de carbono y por ende va a existir energia que se puede apreciar en forma de ATP, los hidratos de carbono podemos encontrar en las paredes de la célula vegetal estos son sujetados por una compuesto neutro detergente (FND) y los no estructurales (HCNE) se engloban los azúcares, pectinas, almidones, sacarosa estos tienen una fermentación rápida en el rumen pero esto no implica que aumente la síntesis de la proteína bacteriana por ende tampoco ocurrirá en el intestino (Stern y Hoover 1979)

Tipos de alimento para una mejor fermentación

Los nutrientes esenciales de los rumiantes son las proteínas y el almidón en el cual constituyen cereales, granos y concentrados de origen vegetal, estos productos deben pasar por un proceso de fabricación como es el caso de los turtós y harinas de semillas oleaginosas, o bien el caso de conservación como harinas de carne o pescado estos alimentos deben ser degradables en el rumen del animal ya que el almidón es fermentado por los AGV y proteína degradada cetoácidos y amoniaco, el amoniaco es la principal

Fuente de N para la síntesis microbiana, por ejemplo la molturación del maíz aumenta la degradación por la acción microbiana, pero si este maíz tuviera menor tamaño tuviera mayor capacidad degradatiba por la síntesis microbiana, en el caso de tener una dieta mixta tanto forraje como cereales, varia en el tiempo de retención del alimento en el rumen y por consiguiente el tiempo de fermentación aumentaría (Galyean et al., 1981).

El almidón tiene dos componentes uno fundamental que es la amilopectina y la minoritaria la amilosa, el almidón comprende un 70% a 80% de grano de cereales, al hablar de digestibilidad del almidón estás son resistente a la entrada del H2O y ataque enzimático, mientras las regiones amorfas son solubles en H2O y la acción enzimática, pero los enlaces amilosa y amilopectina restringen esta región (Hibber et al., 1985).

El almidón de cebada puede ayudar a tener una mejor energia para el ganado vacuno lechero sin tener daños posteriores, para tener una mejor digestibilidad en el rumen puede ser en forma de sorgo aplastado con vapor junto con el sorgo aplastado seco ya que puede tener muchos beneficios como el aporte del nitrógeno no amoniacal y nitrógeno bacteriano pero con una leve deficiencia de la síntesis de proteína bacteriana , Por otro lado la semilla de algodón contiene proteína, altos niveles de energia y fibra ya que todas estas proteínas unidas pueden reducir el número de protozoos y aumenta el acetato (Moore et al. 1992).

Las harinas de semillas tanto de oleaginosas, de carne y pescado durante su preparación, sufre un cambio en su estructura proteica, debido a que rompe puentes de hidrogeno y enlaces disulfuro teniendo una consecuencia en la solubilidad de la proteína reduciéndola y disminuyendo su susceptibilidad a la degradación rumial, si hablamos de las harinas de origen animal mencionando de antemano que son muy degradables, al momento de la fabricación esta harina se transforma en proteínas. En caso de la harina de pescado en condiciones de baja humedad y auto-oxidación, donde posteriormente teniendo un adecuado secado su producto final favorece en la formación de compuestos entre aminoácidos y productos de oxidación de aceite, en el caso de la harina de carne su proceso es muy parecido, pero aquí interviene la glucosa como donante del grupo carbonilo (Chalmers y Synge, 1954).

Los forrajes como nitrógeno no proteico, como es el caso de la urea y el biuret, tienden a tener resultados inconsistentes esto quiere decir puede tener ventajas y desventajas, en el caso de tener una rápida hidrólisis la urea en el rumen produce un alto nivel de amoniaco que sobrepasa el requerimiento de microorganismos para poder sintetizar proteínas, teniendo una consecuencia de perdida de nitrógeno y podría poner en peligro de toxicidad al animal , en el caso de biuret teniendo una hidrolisis lenta no llega a tener peligro alguno de toxicidad, pero los microorganismos del rumen necesitan adaptarse para tener una eficiente utilización de dicho producto, al combinar estas dos fuentes de NNP podría tener una respuesta favorable al liberar amoniaco para que los microorganismos del rumen puedan utilizarlos (Hoover y Stokes 1991).

Gramneas y pasto kikuyo, para la síntesis de proteína microbiana necesita de carbohidratos no estructurales, en el pasto Kikuyo presenta un alto contenido de PC pero bajo en CNE, donde la baja concentración de CNE es el principal límite de síntesis de proteína microbiana en el rumen (Adams, S 1995)

Síntesis de la proteína microbiana

Para la fermentación de los alimentos ayudan las bacterias, protozoos y hongos, para generar ATP para una homeostasis y el crecimiento adecuado. Los microorganismos ruminales son capaces de sintetizar los diez aminoácidos esenciales en la dieta por medio de amoníaco, asimilación del nitrógeno en el rumen y esqueletos de carbono simples estos se producen luego de la degradación del alimento (Nolan y Dobos 2005).

El amoniaco ayuda a reciclar cantidades importantes de urea, como fuente de nitrógeno para la síntesis proteica microbiana, gracias al hígado se puede convertir en urea o conocido comúnmente como ciclo de la urea, este es el resultado de proteínas que no son esenciales y el rumen no puede romper y así poder evitar la toxicidad de moléculas de amoniaco y aprovechar el nitrógeno que se libera para obtener energia en el rumen para permitir la incorporación de la proteína microbiana nuevamente (Nolan y Dobos 2005).

Nutrición proteica en bovinos productores de carne de pastoreo

Proveer un adecuado alimento nutricional a los animales aseguramos una mejor producción y buena salud sin dejar a un lado un alto recurso económico que el productor puede tener, por ello es importante conocer el tipo de proteína que debe consumir el animal para tener respuestas productivas (Huntington, 1999).

Los alimentos y forrajes están compuestos por lípidos, azúcares, ácidos orgánicos, nitrógeno no proteico, proteína soluble, fibra ligada a proteínas, pectinas, hemicelulosa, celulosa y lignina. El productor puede alimentarlos con cualquiera de estas fracciones pero la cantidad dependerá de la especie (Jouany 1996),

Los alimento son degradadas por las bacterias y protozoos en el retículo-rumen con la ayuda de péptidos, aminoácidos libres y luego son liberados en forma de amoniaco, pero hay ciertas partículas que se escapan por el rumen estas son conocidas como proteínas sobrepasante, al momento de tener una degradación rápida los microorganismo ruminales no pueden utilizar todos los aminoácidos dando como resultado una pérdida de proteína en forma de amoniaco esto puede causar una toxicidad grave si el amoniaco pasa a los tejidos , por lo cual el hígado es de suma importancia en este proceso ya que este transforma el amoniaco en urea y posteriormente eliminado en forma de orina (Broderick, 1996).

La degradación proteica

La degradación de nitrógeno en el rumen depende de características físico-químicas y el medio ruminal, por lo cual los microorganismos utilizan NNP para sintetizar proteína y aminoácidos, por lo que el crecimiento del animal puede ser normal aunque en su dieta no este provista de proteínas, pero si el animal consume proteínas y esta provista de NNO tendrá un mejor crecimiento (Argyle y Baldwin, 1989).

En el sobrepeso de los rumiantes es gracias a las proteínas como la albúmina, globulinas estas son de bajo peso molecular se encuentran en la mayoría de alimentos vegetales como es el caso de la soya, prolaminas y gluteínas estas por otro lado son de alto peso molecular ya que contiene grupos disulfuros, estas proteínas se encuentran en subproductos de origen animal y las gluteínas por otro lado se localiza en el maíz (Gómez, 1986).

El requerimiento de proteínas sirve tanto para microorganismos como para el animal en donde el consumo de proteínas degradables para el consumo de microorganismos y el consumo de proteínas no degradables que se escaparon del rumen es utilizado por el animal al nivel del intestino delgado junto con la proteína microbiana que llega del rumen (Villalobos,2000)

Proteínas en las aves

Aminoácidos en la nutrición de pollos de engorde: Proteína ideal

Gracias a la contribución científica y tecnología se ha desarrollado diferentes tipos de proteínas para obtener una mejor producción avícola, teniendo en cuenta que la más ideal con un balance preciso de aminoácidos y obteniendo una ganancia máxima de proteínas corporales es la lisina esta es exclusivamente para la deposición de proteínas siendo el primer aminoácido limitante en dietas en el cerdo y segundo después de la metionina y la cistina en el caso de las aves la cual sirve para el crecimiento de las plumas y su mantenimiento , en el caso de la treonina considerado el tercer aminoácido sumamente esencial en dietas vegetales está a base de maíz y harina de soya especialmente para pollos de engorde, la treonina forma parte de las proteínas de los músculos y puede ser utilizada para sintetizar la glicina siendo otro aminoácido esencial para las aves . En el caso de que los pollos no contengan en su dieta Treonina tienden a tener una reducción en su crecimiento, pero sin embargo el desarrollo de sus órganos no se ve afectado (Emmenrt, J; Baker, D. 1997).

La glicina y serina son considerados dietéticamente, pero su producción no es suficiente para obtener una ganancia de peso (proteína) y el catabolismo del exceso de nitrógeno. La glicina forma parte del ácido úrico, ya que una vez una molécula de ácido úrico es excretada, una glicina es eliminada, por lo tanto para obtener un buen requerimiento entre glicina y serina en las dietas vegetales, es necesario añadir glicina cristalina pero no es muy accesible ya que su costo es muy elevado, Por lo tanto un método seria la treonina para luego ser convertida en glicina por medio de las enzimas treonina aldolasa y treonina deshidrogenasa presentes en el hígado y riñón de las aves, en donde la enzima treonina deshidratasa hidroliza la treonina en un grupo amina y esqueleto de carbono, pero este método no es estudiada profundamente (Baker, D. 2003; Toledo, R. 2004).

Entonces para poder determinar los requerimientos nutricionales en los pollos de engorde se utiliza los métodos: Dosis – respuesta refiriéndose al desempeño de los animales una vez ya alimentados con las dietas que contengan los nutrientes esenciales en el caso de los pollos el objetivo es la ganancia de peso, especialmente en las pechugas y entre otras partes del cuerpo, por otro lado el método factorial solo se limita a la cantidad precisa de aminoácidos que el animal necesita para su crecimiento o producción ( Páez, B. 2004; Takahashi, K. 1994).

Usos de la morera (Morus alba) en la alimentación del conejo el rol de la fibra y la proteína en el tracto digestivo

La digestión del conejo es diferente al de todas las especies, no solo por el hecho que es un herbívoro y tener un pequeño tamaño tiene una alta tasa de fermentación su alimento en el intestino posterior, por ende necesita forrajes de excelente calidad debido a su pequeño tamaño no pueden almacenar suficiente fibra tal como sucede en el caballo y la vaca. El tracto gastrointestinal ejerce una función que consiste en la eliminación de fibra de manera más rápida, pero gracias a la capacidad que tiene el ciego es que puede diferenciar la fibra indigestible que luego es expulsada del cuerpo (Brow, 2000)

Existe un mecanismo reflujo fleo-cólico ocurre cuando el alimento ingerido por el alimento ingresa al intestino y debido a las concentraciones musculares estas separan las fibras de la no fibrosa, ya que estos movimientos reducen el tamaño de la partícula y separándola según la densidad que tengan, las fibras que no son utilizadas o no sirven en el cuerpo del animal son explosados 4 horas más tarde , esas heces nocturnas donde forman pequeñas heces llamadas cecotropos, la cecotrofía permite que el conejo permite que tenga altos niveles de consumo de materia seca en base a su peso vivo y un rápido transcurso del alimento aprovechando vitaminas K y B sintetizados en por el microorganismo del ciego (Irlbeck 2001).

La morera tiene una alta digestibilidad al momento de realizar una adecuada dieta no solo en conejos si no en otras especies ya que presenta factores anitnutricionales ya que tiene presencia de fenoles simples y cumarinas ya que este impide su digestibilidad en el primer tracto gastrointestinal pero esto cambia cuando el alimento pasa al ciego La urea se recicla en el intestino delgado del conejo , con el 25% del amoniaco cecal ya que es absorbido en las paredes cecales luego convertida en amoniaco gracias a la flora urelítica (Savon, et al. 2005).

Proteínas en caballos

Los caballos son bien conocidos por algunas actividades en el deporte como es el caso de la equitación, raid en fin tiene una gran resistencia por ende sus proteínas deben ser eficaces, por ende los beneficios de los aminoácidos se envuelven en la síntesis y liberación de hormonas, pero fundamentalmente son esenciales en la reparación del tejido muscular, entonces cuan el caballo ingiere proteínas, las enzimas y ácidos descomponen la cadena de aminoácidos, por ende las proteínas sirve como fuente de energia, ya que produce de tres a seis veces más calor que la descomposición de carbohidratos o grasas (Foreman, 1998).

Cuando el caballo ingiere proteínas, las enzimas y ácidos descomponen la cadena de aminoácidos en el tracto digestivo y los aminoácidos individuales se absorben a través de la pared del intestino delgado y hacia el torrente sanguíneo con la ayuda del hígado, una de las proteínas con alta calidad son los aminoácidos esenciales como la lisina y metionina los cuales van a ser absorbidos en el intestino delgado, una curiosidad es que el metabolismo del caballo puede modificar algunos aminoácidos a otros a medida que su organismo lo necesite (Schott et al, 2006).

Conclusión

No todas las proteínas funcionas del mismo modo en las especies, en el caso de los rumiantes las proteínas que ayudan a la fermentación de los alimentos son las bacterias, microorganismos y protozoos, pero tanto monogastricos como poligástricos los aminoácidos que no logran se degradados son llevados al hígado en el convierte los aminoácidos en úrea y posteriormente expulsados en forma de orina.

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