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5 metabolismo de proteinas en vacas lecheras

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5 metabolismo de proteinas en vacas lecheras Document Transcript

  • 1. Instituto Babcock para la Investigación y Desarrollo Internacional de Esenciales la Industria Lechera Lecheras Universidad de Wisconsin-Madison 5) METABOLISMO DE PROTEINAS EN LAS VACAS LECHERAS Michel A. Wattiaux Instituto Babcock INTRODUCCION amoniaco causan una escasez de nitrógeno Las proteínas proveen los aminoácidos para las bacterias y reduce la digestibilidad requeridos para el mantenimiento de de los alimentos. Demasiado amoniaco en funciones vitales como reproducción, el rumen produce una perdida de peso, crecimiento y lactancia. Los animales no- toxicidad por amoniaco y en casos rumiantes necesitan aminoácidos pre- extremos, muerte del animal. formados en su dieta, pero los rumiantes El nivel de utilización de amoniaco para pueden utilizar otras fuentes de nitrógeno sintetizar proteína microbiana depende porque tienen la habilidad especial de principalmente de la disponibilidad de sintetizar aminoácidos y de formar proteína energía generada por la fermentación de desde nitrógeno no-proteíco. Esta habilidad carbohidratos. En promedio, 20 gr. de depende de los microorganismos en el proteína bacteriana es sintetizada de 100 gr rumen. Además los rumiantes poseen un materia orgánica fermentada en el rumen. mecanismo para ahorrar nitrógeno. Cuando La síntesis de proteína bacteriana puede el contenido de nitrógeno en la dieta es variar entre 400 gr/día a aproximadamente bajo, urea, un producto final del 1500 gr/día según la digestibilidad de la metabolismo de proteína en el cuerpo dieta. El porcentaje de proteína en bacterias puede ser reciclado al rumen en cantidades varia entre 38 y 55% (Cuadro 1). En general, grandes. En los no-rumiantes, la urea las bacterias contienen mas proteína cuando siempre se pierde en la orina. Es posible las vacas consumen mas alimentos y, alimentar vacas con fuentes de nitrógeno no además, las bacterias, pegadas a partículas proteíco y obtener una producción de 580 de alimentos, pasan más rápidamente del gr. de proteína de leche de alta calidad y rumen al abomaso. 4000 kg. de leche en la lactancia. Usualmente una porción de proteína de la dieta resiste la degradación en el rumen y TRANSFORMACION DE PROTEINA pasa sin degradación al intestino delgado. EN EL RUMEN La resistencia a la degradación en el rumen varia considerablemente entre fuentes de Las proteínas de los alimentos son proteína y esta afectada por varios factores. degradadas por los microorganismos del Usualmente las proteínas en un forraje son rumen vía aminoácidos para formar degradadas a un mayor nivel (60-80%) que amoniaco y ácidos orgánicos (ácidos grasas las proteínas en concentrados o con cadenas múltiples). El amoniaco subproductos industriales (30-60%). también viene de las fuentes de nitrógeno Una porción de la proteína bacteriana es no-proteíco en los alimentos y de la urea destruida dentro el rumen, pero la mayoría reciclada de la saliva y a través de la pared entra el abomaso pegada a las partículas de del rumen. Niveles demasiado bajos de alimentos. Los ácidos fuertes secretados en 240 Agriculture Hall, 1450 Linden Dr., Madison, WI 53706 USA, phone: 608-265-4169, babcock@calshp.cals.wisc.edu 17
  • 2. Esenciales Lecheras– Nutrición y Alimentación DIETA RUMEN INTESTINOS HECES Granos Alimentos Proteína Proteína no-digeridos Forrajes y nitrógeno bacteriano Nitrógeno Aminoácidos Proteína Nitrógeno ;;;;;; ;;;;;;; no-proteína Aminoácidos metabólico Acidos grasos de cadena divididas de las heces Proteína SALIVA Amoniaco Energía de la Proteína Aminoácidos PARED DEL Urea fermentación bacteriana INTESTINO Y GLANDULAS ;;;;;; ;;;;;;; de carbohidratos Urea PARED DEL RUMEN Reciclaje de urea ;;;;;; ;;;;;;; SANGRE (desague) PORTAL (al higado) ;;;;;;; Aminoácidos HIGADO Amoniaco Glucosa Metabolismo Urea de carbohidratos ;;;;;;; Urea Amino- acidos SANGRE ;;;;;;; (Circulación General) Urea Urea Aminoácidos Aminoácidos Aminoácidos Aminoácidos Urea Urea Aminoácidos Energía Energía Proteína Urea en la leche Proteína láctea Orina MUSCLOS RINON GLANDULA MAMARIA (Y OTROS TEJIDOS) Figura 1: Metabolismo de proteínas en la vaca 18 Instituto Babcock
  • 3. 5 - Metabolismo de Proteínas Cuadro 1: Composición (%) y digestibilidad digestivas secretadas en el intestino y el en el intestino (%) de microbios ruminales1 remplazo rápido de las células del intestino Bacterias (proteína metabólica de las heces). En Media Rango Protozoos promedio, por cada incremento de 1kg de Proteínas 47.5 38 - 55 - materia seca ingerida por la vaca, hay un Acidos nucleicos2 27.6 - - aumento de 33g de proteína corporal Lípidos 7.0 4 - 25 - Carbohidratos 11.5 6 - 23 - perdido en el intestino y eliminado en las Peptidoglican3 2.0 - - heces. Las heces de rumiantes son un buen Minerales 4.4 - - fertilizante porque son ricas en materia Proteína cruda 62.5 31 - 78 24 - 49 orgánica y especialmente ricas en nitrógeno Digestibilidad 71.0 44 - 86 76 - 85 (12.2-2.6% de nitrógeno o equivalente a 14- 1 Adaptada de Ecología Nutricional del Rumiante. 16% proteína cruda) comparado con las 1982. O & B Books Inc., 1215 NW Kline Place, heces de animales no-rumiantes. Oregon 97330 2 Acidos nucleicos = materia genética M E TA B OLIS M O E N E L H IGA D O Y 3 Peptidoglican = estructura compleja en la pared de R E C IC LA J E D E U R E A las bacterias. Cuando hay una falta de energía el abomaso paran toda actividad fermentable o cuando la proteína cruda en microbiana y las enzimas digestivas la dieta es excesiva, no todo el amoniaco comienzan a separar las proteínas para producido en el rumen puede ser formar aminoácidos. Aproximadamente convertido a proteína microbiana. Un 60% de los aminoácidos absorbidas en el exceso de amoniaco pasa la pared del intestino delgado son derivadas de proteína rumen y es transportado al hígado El bacteriana, y el 40% restante es de proteína hígado convierte el amoniaco a urea que no degradada en el rumen. está liberada en la sangre. La urea en la La composición de los aminoácidos en la sangre puede seguir uno de dos caminos: proteína bacteriana es relativamente 1) Volver al rumen vía la saliva o a través constante, sin mas allá de la composición de de la pared del rumen. la proteína en la dieta. Todos los 2) Excreción en la orina por los riñones. aminoácidos, incluyendo los esenciales, están presentes en la proteína bacteriana en Cuando la urea vuelve al rumen está una proporción que aproxima a las reconvertida a amoniaco y puede servir proporciones de aminoácidos requeridos como una fuente de nitrógeno para el por la glándula mamaria para el síntesis de crecimiento bacteriano. La urea excretada leche. Así la conversión de proteína de los en la orina significa una perdida de alimentos a proteína bacteriana es nitrógeno para animal. Cuando las raciones usualmente un proceso beneficioso. La son bajas en proteína cruda, la mayoría de excepción es cuando se alimenta con la urea esta reciclada y poco se pierde en la proteína de alta calidad y el amoniaco orina. Sin embargo, mientras se incrementa producido en el rumen no puede ser la proteína cruda en la ración, menos urea utilizada debido a una falta de energía esta reciclada y más de la misma es fermentable. excretada en la orina. PROTEINA EN LAS HECES SÍNTESIS DE PROTEINA DE LA LECHE Casi 80% de la proteína que alcanza el Durante la lactancia, la glándula mamaria intestino delgado es digerido, el resto pasa tiene una alta prioridad para utilizar a las heces. Otra fuente importante de aminoácidos. El metabolismo de nitrógeno en las heces son las enzimas aminoácidos en la glándula mamaria es sumamente complejo. Aminoácidos pueden Universidad de Wisconsin-Madison 19
  • 4. Esenciales Lecheras– Nutrición y Alimentación ser convertidos a otros aminoácidos o Cuadro 2: Principales proteínas oxidados para producir energía. La mayoría encontradas en la leche normal de vacas de los aminoácidos absorbidos por la Proteína Concentración (g/kg) glándula mamaria es utilizada para .......................... Caseinas ............................ sintetizar proteínas de leche. La leche α-caseina 14.0 contiene aproximadamente 30g de proteína β-caseina 6.2 κ-caseina 3.7 por kg., pero hay diferencias importantes γ-caseina 1.2 entre razas y dentro la misma raza de ..................... Proteínas de Suero ..................... vacas. La proteína principal en la leche es Inmunoglobulinas1 0.6 caseina y esta forma 90% de la proteína en α-Lactalbumina 0.7 la leche (Cuadro 2). Las caseinas β-Lactoglobulina 0.3 1 contribuyen al alto valor nutritivo de Aumenta drásticamente durante mastitis muchos productos lácteos. Las proteínas de pueden llegar a ser necesarias para proveer suero de leche también son sintetizadas de la cantidad requerida de aminoácidos. aminoácidos en la glándula mamaria. Fuentes típicas de proteína resistente a la α- Lactalbumina es un enzima que tiene degradación microbiana en el rumen funciones en el síntesis de lactosa, y es incluyen granos de la industria cervecera, importante en la formación de cuajadas en granos de destilería y proteínas de origen el proceso de hacer quesos. Algunas animal (subproductos de mataderos, harina proteínas encontradas en la leche de plumas y harina de pescado). (inmunoglobulinas) juegan un papel en Por otro lado, el nitrógeno no-proteíco transmitir resistencia a enfermedades al puede ser especialmente utilizado cuando ternero recién nacido. Las inmuno- la ración contiene menos de un 12-13% de globulinas son absorbidas directamente de proteína cruda. La urea es probablemente la la sangre y no sintetizada dentro la fuente mas empleada de nitrógeno no- glándula mamaria y así su concentración en proteíco en las raciones lecheras. Sin el calostro no es alto. La leche contiene embargo debe ser utilizado con cautela complejos de nitrógeno no-proteíco en porque en exceso lleva rápidamente a cantidades muy pequeñas (por ejemplo intoxicación con amoniaco. Los alimentos urea: 0.08 g/kg.). que son mas exitosamente suplementados PROTEÍNAS Y NITROGENO NO- con urea son altos en energía, bajo en PROTEÍCO EN LA RACIÓN DE proteína y bajos en fuentes naturales de VACAS LECHERAS nitrógeno no-proteíco. Una lista parcial de tales alimentos incluyen granos de cereales, Las recomendaciones para la concentración melaza, pulpa de remolacha azucarera, de proteína cruda en las raciones de vacas heno de pasto maduro, y ensilaje de maíz. lecheras varían entre 12% por una vaca seca La urea no debe ser utilizada para hasta 18% por una vaca en la primera parte sumplementar alimentos ricos en nitrógeno de lactancia. Si la dieta de vacas que altamente disponible. Tales alimentos producen 20 a 25 kg. de leche contiene incluyen harinas de semillas oleaginosas aproximadamente 16% de proteína cruda, (soja, canola [colza], etc.), forrajes de la mayoría de forrajes y concentrados leguminosas y gramíneas jóvenes. Además tienen proteína adecuada. Sin embargo, si la urea debe ser limitada a no más de 150- la producción de leche aumenta, la proteína 200 g/vaca/día, bien mezclada con otros bacteriana en el rumen puede resultar alimentos para mejorar la palatabilidad y insuficiente y fuentes de proteína agregada progresivamente a la ración para resistentes a la degradación ruminal permitir la vaca a adaptarse. 20 Instituto Babcock