EL ARTICULO SELECCIONADO

PROTECCIONDE LAS PROTEINASL

A historia de la protección de las proteí-nas comenzó realmente hace unos veinti-

cinco años, cuando se vio claro el papel delos microorganismos del minen. Se demostróla manera por la que la actividad predigestivade los microbios en la panza de los rumiantescolocaba a estos animales en una clase dife-rente de la mayoría de los otros mamíferos,en lo que respecta a sus necesidades nutriti-vas. Los principios de la digestión microbia-na se conocen ahora bastante bien y han sidodescritos en innumerables publicaciones. Perosus aspectos esenciales quizá puedan ser re-sumidos una vez más, puesto que su cono-cimiento es básico para comprender las po-sibilidades de las proteínas protegidas.

DEGRADACION DE LA PROTEINALa proteína que los rumiantes comen está

sujeta a un inmediato ataque microbiano enla panza y el bonete. Una cantidad muy pe-queña suele escapar, pasando directamente alcuajar. Otras proteínas pueden también esca-parse, puesto que están en formas que noson degradadas fácil o rápidamente. Pero el res-to es descompuesto, primero, en sus aminoáci-dos correspondientes y, luego, en ácidos gra-sos volátiles, amoníaco, anhídrido carbónico) ymetano. Solamente los ácidos grasos volátilespueden ser utilizados con provecho por losrumiantes.

Los mismos microbios pueden también de-gradar los hidratos de carbono de la ración,incluyendo la celulosa, que está presente engrandes cantidades en los tallos y hojas dela planta y que no es fácilmente digerida porlos animales monogástricos. Los principalesproductos finales de esta degradación son, denuevo, ácidos grasos volátiles. Estos ácidos gra-sos volátiles pasan al torrente circulatorio yconstituyen la principal fuente de energía delanimal. Pero durante la ruptura de las proteí-

nas y de los hidratos de carbono en compues-tos más simples, parte de la energía almace-nada en el alimento se libera y se usa porlos mismos microbios para su rápido y conti-nuo crecimiento y reproducción. Además deesta energía, debe haber también una fuentede nitrógeno, puesto que (como la mayoríade las otras criaturas vivientes) los microbioscontienen grandes cantidades de proteínas; afor-tunadamente estos microorganismos son capa-ces de usar el amoníaco para la síntesis de susproteínas.

El amoníaco que usan no proviene solamen-te de las proteínas de la ración. Una cierta pro-porción surge del nitrógeno reciclado que lle-ga del rumen en forma de urea, principalmen-te en la saliva, pero también por difusión di-recta desde la sangre. Los microbios, entonces,convierten esta urea en amoníaco y anhídri-do carbónico. El nitrógeno no proteínico dela ración puede ser otra fuente de amoníaco.

El crecimiento y multiplicación de los mi-crobios en el rumen tiene que ser mantenidoen un nivel alto para equilibrar la gran partede su población que está siendo continuamen-te enviada al cuajar y al intestino delgado,a medida que el contenido) del rumen se mue-ve por el tracto digestivo. El animal digierev absorbe los microbios justamente como cual-quier otra proteína que alcanza esta parte delaparato digestivo. De hecho, los cuerpos demillares de microbios que crecen diariamenteen la panza suministran la mayor cantidad dela proteína que el animal necesita y absorbe.

LOS MICROBIOS EQUILIBRANLA PROTEINA

Algunas veces la cantidad de proteína quealcanza el cuajar es mayor que la cantidadcontenida en la ración, pero otras veces esmenor. Con una ración rica en proteínas losmicrobios no pueden conseguir suficiente ener-

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BONETE

COLON

1

INTESTINO GRUESO

INTESTINO DELGADO

gía para utilizar todo el amoníaco de que dis-ponen; mucho de éste se pierde y la proteí-na que llega al cuajar es menor que la de laración. En cambio, cuando la ración contie-ne un bajo porcentaje de proteínas, los mi-crobios pueden ser capaces de usar más ni-trógeno de fuentes no proteínicas para su cre-cimiento y de esta manera sintetizan más pro-teínas de las que realmente son ingeridas porel animal. De esta manera, los microbios equi-libran el contenido de proteínas de la ración.En efecto, a pesar de las amplias fluctuacionesdel contenido en proteínas de la ración, la re-lación entre las proteínas y las sustancias ener-géticas absorbidas por el animal es muchomenos variable, lo cual es particularmente útilal animal en pastoreo, cuyo forraje varía mu-cho en calidad v clase de mes en mes.

Parte de la proteína que alcanza el intesti-no delgado (provenga de la dieta o microbia-na) permanece sin digerir y pasa a los excre-mentos. El resto es degradado en sus amino-ácidos correspondientes y es absorbido. La di-

gestibilidad de la proteína de la dieta se hamedido habitualmente sustrayendo de la can-tidad ingerida la cantidad que pasa a las he-ces. La cifra resultante de proteína digestiblese ha considerado, generalmente, equivalentea la cantidad de proteína (medida como ami-noácidos) realmente absorbida por el animal.En los animales monogástricos, las dos cifrasson virtualmente las mismas, pero es claro queéste no es el caso de los rumiantes, puestoque en la determinación de la cifra de pro-teína digestible no se tienen en cuenta las pér-didas de amoníaco o la síntesis de proteínasa partir de nitrógeno no proteínico. En estosanimales, la cantidad de proteína que habitual-mente absorben del intestino está relacionadasólo indirectamente con la proteína digestibleque está contenida en la ración.

Cuando la proteína se trata con formalina,los microbios del rumen no pueden atacarla ypasa intacta hasta el cuajar. Se dice, enton-ces, que está «protegida». Pero en el cuajary en el intestino delgado la formalina ya no

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AMONIACO

ÁCIDOS GRASOSVOLAT I LES

' ACIDO LACTICO

PANZA Y REDECIL

4--SALIVA ( AGUA + UREA)

43.• UREA

AGUA

AGUALIBRILLO

JUGO GASTRICO¿ACIDOS GRASOS

=> VOLATILES ?AMONIACO?

CUAJAR MEI

ESTO MAG

ESTOMAGOANTERIOR "

ALIMENTOS

C 0 2 + METANO

YEYUN O 1

ILEON

CIEGO

COLON

RECTO .F7Esquema general de la digestión

de los alimentos.

BILIS- 5 AGUA

I _ AMINO ÁCIDOS

> ÁCIDOS GRASOS

ÁCIDOS GRASOSVOLATILES Y1 AMONIACO DE LACELULOSA RESTANTE

AGUA

ALIMENTOS SIN DIGERIRPROTEINA MICROBIANA SINDIGERIR y PROTEI NA ENDOGENA

PILORODUODENO

INTESTINODELGADO

INTESTINOGRUESO

protege a la proteína del ataque de las enzi-mas digestivas del rumiante como lo hace res-pedo a las enzimas de los microbios. La ra-zón de este cambio se atribuye a la acidez deljugo gástrico. Cualquiera que sea el meca-nismo real, el resultado neto es que la proteínapuede digerirse ahora de manera normal.

PROPORCION OPTIMA DE PROTEINA

La protección con formalina de una raciónrica en proteína o el suministro de unos su-plementos consistentes en proteínas protegidas,permiten que alcance el intestino mayor can-tidad de esta proteína de lo que haría en cual-quier otro caso. Esto ha sido demostrado más

allá de toda duda, pero se presenta la cues-tión de saber si realmente es beneficioso. Larespuesta a esta cuestión depende enteramen-te de la cantidad de proteína que el animalnecesita o puede usar. Para mantenerse a símismo, para crecer, para producir lana, lecheo un feto, el rumiante tiene que disponer deaminoácidos y de energía. Los ácidos grasosvolátiles que absorbe suministran la mayor can-tidad de la energía necesaria. Los excedentesde ácidos grasos volátiles se convierten usual-mente en grasa y se almacena de esta formacomo reserva de energía. Los aminoácidos enexceso también suministran energía, pero cuan-do se utilizan de esta manera su fracción ni-

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25PR OTE INADIGESTIBLE 7

N I TROGENORECICLA DO

= PROTE I NA SIN DEGRADAR ,PROTEINA MICROBLANA 15

nRIJ Al N

Figura

25 DCP PROTEINADIGESTIBLEPROTEGIDA

ROTEINA PROTEGIDA 20ROTEINA MICHGBIAN

10

YEN

Figura 26 6 • 5 r.

R U MENPROTEINA PROTEGIDA 20 1-1-

• r. 10

7.-- PROTEINA MICROBIANA L32 i7 • 10 5 22

12 10 N I TROGENC NO

PROTEICO •25pci PROTEGIDA

L-'

•7 + 2 O .2 7 1.12

AMONIACO. E XCRETA DO

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trogenada se pierde en forma de urea. Es claroque las sustancias nutritivas se utilizarán máseficazmente si se absorben exactamente en laproporción más adecuada, proporción que va-ría con el tipo de producción. Por ejemplo,el crecimiento de un animal joven requiereuna relación entre proteínas y energía mayorque la necesaria para el cebo de un animaladulto.

Todavía no es posible decir exactamente larelación óptima entre proteínas y energía paratodas las formas de producción animal y ladeterminación de estas relaciones está com-plicada, además, por el hecho de que las pro-teínas no son todas de igual valor para elanimal. Como los microbios de su rumen, lasvacas o las ovejas pueden sintetizar algunosaminoácidos a partir de compuestos nitroge-nados sencillos, pero, contrariamente a lo quesucede con los microbios, no pueden satisfa-cer de esta manera todas sus necesidades.

VALOR BIOLOGICOAlgunos aminoácidos dos llamados esencia-

les) deben ser absorbidos intactos por el ani-mal. El valor biológico de una proteína quellega hasta el cuajar depende de cuáles son losaminoácidos esenciales que contiene, y elloen relación con el tipo de producción que elalimento está destinado a mantener. Por ejem-plo, si la leche contuviera una alta proporcióndel aminoácido esencial X, entonces la vacatendría que recibir en el intestino delgadomás cantidad de una proteína deficiente enX, que de una proteína rica en el aminoáci-do X, a fin de producir la misma cantidad deleche.

La proteína microbiana es bastante estableen su composición. Pero la proteína de los

alimentos protegidos que pueden estar reem-plazando a la proteína microbiana puede te-ner valor biológico mayor o menor. Por estarazón, la respuesta del animal a los alimen-tos protegidos depende también de la natu-raleza de las proteínas que se «protegen». Dehecho, el valor biológico de una proteína pue-de ser decisivo para determinar si vale o nola pena tratarla con formalina.

POSIBILIDADESEl comentario anterior suministra solamente

un esquema de la digestión de la proteína enlos rumiantes, pero aun así capacita para de-finir, en términos muy generales, las condicio-nes bajo las cuales sería beneficiosa la protec-ción de toda o parte de la proteína de la ra-ción. La protección aumentaría la productivi-dad si el animal es capaz de usar más amino-ácidos de los que está realmente absorbiendoy si del rumen sale menos proteína que laque está siendo ingerida.

Por otra parte, la protección de la proteínade la ración permitirá el mismo nivel de pro-ducción con menor ingestión de proteína silos microbios del minen no están utilizandocompletamente todo el nitrógeno disponiblepara ellos, o si el valor biológico de la proteí-na de la ración es mayor que el de la pro-teína microbiana.

Las posibilidades prácticas son más fácilesde explicar por medio de figuras o diagramas.Cuando se comparan cantidades de proteína,urea, aminoácidos, amoníaco, etc., es costum-bre indicar la cantidad de cada uno de ellosen términos de su contenido en nitrógeno. Lascifras dadas en las ilustraciones representangramos de nitrógeno que pasan a través de unaoveja que pesa, aproximadamente, 40 kilos y

Figura 3

7 7 '1 2 = 9""..\"

que se alimenta con una ración superior a lade mantenimiento. Si esta ración no está pro-tegida, el destino de los componentes nitroge-nados puede ser como se indica en la figura 1.

Si, con la misma absorción de sustanciasenergéticas, este animal pudiera utilizar eficaz-mente más proteínas, podríamos proteger todala ración como se indica en la figura 2.

Incluso podríamos añadir nitrógeno no pro-teínico si quisiéramos aumentar la cantidadde aminoácidos absorbidos (figura 3).

Por otra parte, puesto que es imposible laprotección de toda la ración de un animal enpastoreo, podríamos dar un suplemento pro-tegido (la posibilidad de que este suplementoreduzca la ingestión de forraje no se ha te-nido en cuenta en el ejemplo) (figura 4).

Pero si, por otra parte, el animal solamen-te puede utilizar 20 gramos de nitrógeno, en-tonces podríamos economizar proteína cara (so-lamente en el caso de animales alimentadosa pesebre, naturalmente) (figura 5). Los resul-tados se indican en la tabla adjunta.

RUM EN10>PROTEINA PROTEGIDA 7

Figura 48 + 25 PD $--",PROTEINA SIN DEGRADAR -

5SUPLEMENTO 7 2C • 1 = 28 PROTEINA MICROBIANA 16PROTEGIDO

LN »

RU MENP. D.

PROTEGI DA17

PRCTEINA PROTEGIDA 15PROTEINA MICROBIANA 7= Figura 5

PD= Proteína digestible.

Figura

Ración (gramos) Protema que llega al cuajar (gramos)

PDnormal

PDprotegida

Suplementoprotegido

N:trógenono proteico

Proteínasin degradar

Proteínaprotegida

Proteínamicrobiana Total

1

2

3

4

5

95 — 5

—

— 15

10

12

16

7

20

30

32

28

92

—

2525

17

—

— 20

90

7

15

— —

10 ——

95

—

8 5

—

—

—— —

Los ú timos cuatro casos contestan clara-mente a la cuestión ¿por qué proteger la pro-teína? Pero la cuestión de cuándo protegerlaes mucho más difícil de contestar. Esto de-pende de nuestro conocimiento acerca de lossiguientes puntos:

–Qué cantidad de proteína alcanza el in-testino con una ración determinada.

– Qué cantidad y qué tipos de aminoáci-dos absorbidos pueden ser utilizados conun determinado nivel de ingestión de ali-mentos energéticos.

– Si hay alguna circunstancia en la cual laración protegida tiene efectos perjudicia-les adicionales.

Las respuesta a las dos primeras preguntasdependerán parcialmente de lo siguiente:

– ¿Cuánta proteína de la ración escapa ala degradación?

–¿Cuánta proteína pueden sintetizar los mi-crobios a partir de una cierta cantidad deenergía?

–¿Cuánta cantidad de nitrógeno recicladoestá normalmente disponible para la sín-tesis de las proteínas?

– ¿Cuáles son los valores biológicos relati-vos de la proteína microbiana y de laración?

Se han realizado ya algunos progresos parasuministrar respuestas a estas preguntas y paraconocer su importancia en lo que respecta ala utilización de la proteína protegida en laalimentación del ganado.

(Rural Research in CSIRO, junio 1971).

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