Este documento trata sobre el metabolismo de proteínas en las vacas lecheras. 1) Las proteínas de los alimentos son degradadas por microorganismos en el rumen para formar amoniaco y ácidos orgánicos. 2) El amoniaco se utiliza para sintetizar proteína microbiana o se convierte en urea en el hígado. 3) La urea se recicla al rumen o se excreta en la orina. La proteína microbiana y la proteína no degradada en el rumen se digieren y absorben

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
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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
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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.
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