Calidad de la proteína para rumiantes

Las necesidades de aminoácidos del animal pueden satisfacerse a nivel de mantenimiento solo con proteína microbiana.

• Sin embargo, el rendimiento de proteína microbiana está limitado por el suministro de energía fermentada.

Para niveles de producción moderados y altos, el suministro de aminoácidos microbianos debe complementarse con fuentes dietéticas de proteínas o aminoácidos protegidos que escapan a la degradación en el rumen.

La tasa de digestión del alimento, particularmente el forraje, y la tasa de pasaje de los residuos del rumen, son factores importantes de la ingesta voluntaria de alimento y la productividad.

• En consecuencia, se pone un énfasis considerable en mantener las condiciones óptimas en el rumen para maximizar el crecimiento microbiano y la digestión.[registrados]

Los requerimientos de Nitrógeno del rumiante son dobles:

Como fuente de Nitrógeno degradable para satisfacer las necesidades de los microorganismos del rumen

Esto se puede cubrir en gran medida con fuentes de N no proteicas, como la urea, que se convierte en amoniaco en el rumen, pero el crecimiento de bacterias es más estimulado por el suministro de N de origen proteico (Russell et al., 1992).

La degradabilidad de los alimentos fibrosos también aumenta con cuando se aporta proteína dietética preformada (Carro y Miller, 1999).

El suministro de N degradable debe ser proporcional a la liberación de energía durante la fermentación.

Un suministro demasiado rápido de amoníaco, procedente de altos niveles de urea o de proteínas dietéticas que se degradan rápidamente, como las leguminosas, conduce a niveles elevados de amoníaco en el rumen. Éste se absorbe a través de las paredes ruminales, se convierte en urea en el hígado y se excreta en gran parte en la orina.

• Si se excede la capacidad del hígado para convertir urea, el amoníaco aumenta en la sangre hasta alcanzar niveles tóxicos.

Como fuente de Nitrógeno no degradable en rumen que se digiere en el intestino delgado y proporciona aminoácidos para complementar los aminoácidos microbianos y satisfacer las necesidades de los tejidos

En el caso de las proteínas alimentarias, la característica principal es la velocidad y el grado de degradación de la proteína en el rumen. Esto no solo describe la contribución a las necesidades de amoníaco y péptidos de los microorganismos, sino también el suministro de aminoácidos para satisfacer las necesidades de los tejidos.

La tasa de degradación de proteínas en el rumen es muy variable y depende principalmente del tipo de alimento, el tratamiento que se le haya aplicado, la velocidad de pasaje en el rumen, etc.

La degradabilidad por sí sola no es suficiente para describir el valor de la proteína de la dieta. La proteína no degradada que sale del rumen puede digerirse en el intestino delgado. La proteína microbiana tiene una digestibilidad real del 85% en el intestino delgado. Las proteínas alimentarias generalmente se digieren bien, pero los valores pueden oscilar entre el 50 y el 90%.

La composición de aminoácidos de la proteína digerida es tan importante como la del animal monogástrico.

Energía

Al igual que con el animal monogástrico, la energía es la principal fuerza impulsora del metabolismo. Además de establecer los límites para el crecimiento de tejidos o la producción de leche, el suministro de energía fermentable es el principal determinante de la producción de proteína bacteriana.

Fuentes de aminoácidos

La harina de pescado ha demostrado que proporciona una respuesta beneficiosa en los rumiantes en muchas situaciones. El material se prepara con materia prima fresca, por lo que ha habido poca autólisis y, en consecuencia, el contenido de N soluble es razonablemente bajo. Se procesa en condiciones de calor regulares que proporciona altos niveles de proteína no degradable en rumen.

Este se digiere bien en el intestino delgado y la composición de aminoácidos, rica en metionina y lisina, complementa los dos primeros aminoácidos limitantes de la proteína microbiana.

Se han estudiado muchos procesos para reducir la velocidad y el grado de degradación de las proteínas en el rumen:

• El objetivo es evitar la producción excesiva de amoníaco en el rumen y aumentar el suministro de aminoácidos al intestino.

Este proceso es principalmente ventajoso para proteínas con buen equilibrio de aminoácidos. No tiene sentido reducir la producción de proteína microbiana de buena calidad mediante la restricción de N degradable, con el fin de proporcionar una fuente desequilibrada de proteína alimentaria no degradable.

El tratamiento térmico de los alimentos disminuye la degradabilidad efectiva y aumenta el suministro de aminoácidos al intestino.

El tratamiento con aldehídos como el formaldehído y el glutaraldehído también reduce la degradación en el rumen, pero al reticular los residuos de lisina, también puede conducir a una digestibilidad intestinal reducida de la proteína no degradada. La reacción con azúcares para formar compuestos de Maillard, también reduce la degradación a expensas de algo de lisina, pero sin demasiada pérdida de digestibilidad intestinal (Wallace y Falconer, 1992; Harstad y Prestløken, 2000).

Los suplementos de aminoácidos se descomponen rápidamente en el rumen y muy pocos sobreviven para llegar a los intestinos, incluso a altas tasas de salida del rumen.

La metionina se ha protegido con éxito mediante varias técnicas de recubrimiento, principalmente utilizando lípidos o polímeros sensibles al pH, pero estas técnicas son más difíciles de aplicar con la lisina más polar.

Los dos primeros aminoácidos limitantes en las dietas prácticas para rumiantes son la metionina y la lisina. Las estimaciones iniciales de los requerimientos de estos dos aminoácidos para las vacas lecheras son 2.5 y 7.3% de proteína digerida intestinal respectivamente (Rulquin y Vérité, 1993).

Los ensayos en los que se han complementado las dietas a estos niveles han mostrado una respuesta marcada en la producción de leche y el contenido de proteína de la leche (Sloan, 1997). Este nivel de lisina se puede lograr maximizando la proteína microbiana (8,1% de lisina en aminoácidos totales) (Storm & Ørskov, 1983) y suplementando con un concentrado de proteína rico en lisina como la harina de soja.

• Sin embargo, si el grano de maíz se utiliza como fuente de energía principal o la harina de gluten de maíz como suplemento proteico, la proteína altamente indegradable y el bajo aporte de lisina de estos alimentos hacen que la lisina sea limitante.

De manera similar, la harina de plumas, aunque de baja degradabilidad, tiene un contenido de lisina muy bajo. El requerimiento de metionina no se alcanza tan fácilmente. Las bacterias del rumen también son una buena fuente de metionina (2,5% de metionina y 1,0% de cistina en aminoácidos totales) (Storm & Ørskov, 1983), pero la harina de soja (1,5% de metionina en aminoácidos totales) y la mayoría de los demás concentrados de proteínas vegetales son bajos en metionina.

Solo mediante la inclusión de una porción de harina de pescado (3,1% de metionina y 1,0% de cistina en el total de aminoácidos) o metionina protegida, se puede lograr el equilibrio ideal de metionina absorbida por el intestino.

Las semillas de soja normalmente se calientan para reducir los inhibidores de tripsina y, en consecuencia, la harina procesada normalmente ya tiene una tasa de degradación lenta. La harina de colza normalmente no se somete al mismo grado de tratamiento térmico en la extracción del aceite. El tratamiento térmico adicional de la harina de colza reduce notablemente la degradabilidad♦

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