15/06/2021 - 06/07/2021

Preparamos un ovino +eficiente, +verde y +sostenible

XXIII Foro Nacional del Ovino 2021

Seminario 5: ‘El ovino del futuro: un sistema de producción +eficiente, +verde y +sostenible’

Eficiencia proteica en racionamiento de ovejas y cabras de leche

Vicente Jimeno Vinatea

Profesor titular de la Universidad Politécnica de Madrid

05/11/2021
La estructura de todas las proteínas, con independencia de la especie animal de la que se trate, la constituyen 20 alfa-aminoácidos diferentes. Se considera que nueve de esos aminoácidos (histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptófano y valina) son esenciales para la síntesis de proteínas corporales. En el caso de ovino y caprino de leche, para la síntesis de la proteína láctea.
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Los aminoácidos esenciales no se sintetizan en la célula animal, o al menos no en la cantidad necesaria para dar respuesta a la proteína de las producciones. Los rumiantes pueden sintetizar algunos de ellos a través de la proteína microbiana. Los aminoácidos esenciales absorbidos son necesarios para metabolismo, reproducción y producción.

Algunos de los aminoácidos esenciales son limitantes en producción de leche o en producción de carne. Los requerimientos son superiores a los aportes exógenos de la dieta. En producción de leche de ovino y caprino, lisina y metionina son aminoácidos esenciales limitantes y co-limitantes.

Metabolismo de aminoácidos absorbidos

La función principal de los aminoácidos absorbidos es la de ser precursores de las proteínas corporales a través del anabolismo, pero también se oxidan a través del catabolismo, que es una causa de ineficiencia en la utilización de la proteína de la dieta.

La reacción catabólica más destacada de los aminoácidos en la gluconeogénesis, que consiste en obtener glucosa a partir de fuentes diferentes a los hidratos de carbono. Cuando esta ruta metabólica activa a partir de los aminoácidos disponibles en plasma, el animal obtiene energía, aunque es una forma poco eficiente de obtenerla.

La sobrealimentación nitrogenada y la subalimentación energética en rumiantes potencian el metabolismo oxidativo de los aminoácidos disponibles en plasma. Estas reacciones de oxidación de aminoácidos tienen lugar principalmente en el tejido esplénico, es decir, en hígado y, en menor medida, en riñones y bazo, siendo el principal residuo la urea, que se elimina a través de la orina o de producciones como la leche. Cuando se suplementan las dietas con aminoácidos esenciales limitantes, protegidos de la degradación ruminal, a veces se obtienen resultados erráticos, que se deben en muchos casos a que se manejan lotes de animales muy heterogéneos en su condición corporal y a que esas dietas no están diseñadas para aportar la energía que necesitan los animales o por un exceso de nitrógeno disponible en la dieta.

En condiciones de sobre o subalimentación energética de los rumiantes, la insulina ejerce un efecto importante en el metabolismo de los aminoácidos disponibles en sangre y favorece el metabolismo oxidativo, lo que provoca una mayor eficiencia en la proteína metabolizable y una mayor eliminación de nitrógeno en forma de urea.

Sin embargo, cuando se diseñan dietas ajustadas a los requerimientos nutritivos del animal, el metabolismo de los aminoácidos queda regulado principalmente por la hormona del crecimiento y por las IGP tipo 1. Estas hormonas orientan el metabolismo de los aminoácidos por la vía anabólica, favoreciendo la síntesis de proteínas corporales y reduce las pérdidas de nitrógeno o aminoácidos metabolizables.

En general, cuando un animal dispone en su dieta de suficiente energía a partir de otras fuentes diferentes a los aminoácidos, como los hidratos de carbono y las grasas, la ruta oxidativa de los aminoácidos es mínima, por lo que hay una mejor retención del nitrógeno en las producciones.

Los aminoácidos absorbidos son aquella parte de la proteína que alcanza el intestino delgado y que, a través de su epitelio, puede ser transportado a la circulación general o periférica. Un trabajo de Lapierre en 2006 comprobó que, una vez que se produce la absorción, en muy poco tiempo sólo están disponibles el 85% del total de aminoácidos absorbidos. Por lo tanto, la simple absorción de aminoácidos ya produce a nivel de intestino delgado una pequeña reducción del 15% por una oxidación de aminoácidos. Así, no se podrá contar nunca con el 100% de los aminoácidos.

Los aminoácidos en exceso a las necesidades de la glándula mamaria retornan a la circulación general para oxidarse en el tejido esplénico, con un menor uso para síntesis de proteína láctea y una mayor concentración de urea.

Por último, la absorción de lisina y metionina como aminoácidos esenciales limitantes en el tejado mamario está influenciado por el nivel de suplementación y por la capacidad de síntesis de la glándula mamaria, según la fase de lactación en la que se encuentra el animal.

Proteína metabolizable

Los aminoácidos absorbidos a través del intestino delgado procedentes del rumen, disponibles en la circulación periférica, constituyen la proteína disponible para el metabolismo (proteína metabolizable).

La proteína metabolizable engloba un conjunto de aminoácidos cuya procedencia es de origen microbiano (llegan a partir de la síntesis microbiana del rumen), endógeno (están normalmente dentro de la proteína microbiana) y alimentario (en menor proporción que la proteína de origen microbiano).

La proteína metabolizable de origen microbiano representa al menos el 50% del total. Es muy digestible, de gran calidad y con un adecuado perfil de aminoácidos esenciales para la síntesis de proteína láctea. Su producción depende de la disponibilidad de proteína degradable y energía en el equilibrio adecuado en la ración. En ovejas y cabras de alta producción, la síntesis de proteína microbiana no es capaz por sí sola de cubrir todos los requerimientos, por lo que debe suplementarse la dieta con proteína no degradable o con aminoácidos protegidos de la degradación ruminal.

La ventaja de la proteína metabolizable es que tiene un perfil de aminoácidos limitantes muy parecida a la de la leche.

Por otro lado, la eficiencia de la proteína metabolizable para la síntesis de proteína láctea es muy variable, entre el 40% y el 67%, siendo menor a medida que la proteína metabolizable aumenta en relación a los requerimientos. Para una relación de 100 gramos de proteína metabolizable por kilogramo de materia seca, la eficiencia de los aminoácidos en plasma para producir proteína láctea está en torno a un 60%. Pero si se incrementa la proteína metabolizable de la dieta, la eficiencia puede quedarse en el 40%.

La mayor parte de las materias primas que se utilizan para el diseño de las dietas de rumiantes son deficientes, al menos, en algún aminoácido limitante y, muchas de ellas, tanto en lisina como en metionina.

Eficiencia proteica en rumiantes

La eficiencia en la utilización del nitrógeno en rumiantes de refiere a los gramos de nitrógeno que aparecen en la producción de leche en relación a los gramos de nitrógeno que hay en la materia seca de la ración.

En general, la eficiencia de nitrógeno en rumiantes es muy baja, de media el 25%. Por lo tanto, de todo el nitrógeno que se pone en la dieta, no llega más que el 25% a la glándula mamaria, por lo que el 75% se excreta. Esta eficiencia es variable y puede situarse entre el 10% y el 40%.

Del nitrógeno que no llega a la glándula mamaria, aproximadamente el 35% se pierde en heces como nitrógeno no absorbido y el 65% se pierde en orina, fundamentalmente como nitrógeno metabólico sometido a vías de oxidación.

Cuanto mayor es el contenido de nitrógeno en la dieta, mayor es la oxidación, hay menos eficiencia y mayor es la excreción del nitrógeno en orina.

Para un nivel adecuado de densidad de proteína metabolizable en la dieta, de 100 gramos por kilogramo de materia seca, si no se pone suficiente energía en la dieta, la respuesta en producción de proteína láctea cae de una forma muy pronunciada.

La eficiencia proteica tiene una gran importancia, porque el exceso en la excreción de nitrógeno lleva a una presión de todos los gobiernos de la Unión Europea, además de ciudadanos y consumidores, sobre todo por reducir la huella de carbono en el sector lácteo. El nitrógeno excretado en heces y en orina ejerce un fuerte impacto sobre la calidad del agua y del aire, en la producción de gases con efecto invernadero.

Cuando aumenta la concentración de urea en leche, que es un subproducto que indica una ineficiencia en la utilización de nitrógeno en la dieta, al pasar de niveles de 270 o 280 miligramos por litro de urea en leche y se llega a niveles de 500 miligramos o más, cae la concentración de caseína en leche y, por lo tanto, el rendimiento quesero.

Para mejorar la eficiencia proteica, se debe formular en proteína metabolizable y en aminoácidos esenciales, buscando una eficiencia de utilización del nitrógeno del 40%. Además, las necesidades en proteína de los animales deberían establecerse en proteína metabolizable, valorando su eficiencia, el perfil de aminoácidos limitantes y evitando un exceso de nitrógeno en la dieta, es decir, no trabajar en proteína bruta. También se debe maximizar la absorción de aminoácidos esenciales en el tejido mamario, reduciendo las emisiones de catabolismo.

El objetivo para ser menos contaminantes y más eficientes, tanto desde el punto de vista nutritivo como económico, son optimizar la síntesis de proteína microbiana en el rumen, con un ajuste del equilibrio entre energía y proteína degradable. La proteína bruta de la dieta sólo explica el 39% de la producción de leche, por lo que valorar raciones por proteína bruta es un mal sistema. Los rumiantes no necesitan proteína bruta, sino que necesitan proteína metabolizable equilibrada en aminoácidos limitantes para conformar un buen perfil de proteína.

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