METABOLISMO DE LÍPIDOS EN LA VACA LECHERA

Tipos de lípidos

Las dietas que comúnmente consumen las vacas lecheras contienen entre 2 y 4% de lípidos. Sin embargo, estos son una parte importante de la misma ya que contribuyen directamente con aproximadamente el 50% de la grasa butirosa de la leche, siendo además el componente con mayor densidad energética de la ración. La concentración de lípidos es relativamente baja en forrajes, variando entre 4 y 9%, siendo alta en otros tipos de alimentos como las semillas de oleaginosas donde puede superar el 20% (semillas de algodón, soja, etc.). La forma en que se presentan los lípidos en los alimentos son las siguientes:

-Triglicéridos: se encuentran principalmente en los granos de los cereales, semillas de oleaginosas y en grasas animales.

-Glicolípidos: se encuentran principalmente en los forrajes (gramíneas y leguminosas). Estos tienen una estructura semejante a los triglicéridos, a excepción que uno de los tres ácidos grasos ha sido reemplazado por un hidrato de carbono (azúcar simple), usualmente galactosa.

Cuando uno de los ácidos grasos es reemplazado por un fosfato, unido a otra estructura compleja, este lípido es conocido como fosfolípido. Los fosfolípidos se encuentran en muy baja concentración en los alimentos suministrados a los rumiantes, pero se encuentran en alta concentración en las bacterias ruminales.

Hidrólisis e hidrogenación de los lípidos en el rumen.

En el rumen la mayoría de los lípidos son hidrolizados. La unión entre el glicerol y el ácido graso se rompen, dando origen al glicerol y a tres ácidos grasos. El glicerol es rápidamente fermentado, generándose un ácido graso volátil (propiónico, 3 átomos de carbono). Algunos de los ácidos grasos son utilizados por las bacterias para sintetizar fosfolípidos, necesario para que los microorganismos puedan sintetizar las membranas celulares.

Utilización de lípidos de la dieta por la glándula mamaria.

Aproximadamente el 50% de la grasa de la leche es tomada directamente por la glándula mamaria del torrente sanguíneo. Estos ácidos grasos provienen de los quilomicrones formados durante el proceso de absorción. Un incremento en ácidos grasos de cadena larga (mayor de 16 átomos de carbono) en la dieta incrementa la secreción de estos en la leche, produciéndose una inhibición parcial de la síntesis de ácidos grasos de cadena corta (menos de 16 átomos de carbono) en la glándula. Es por esto que cuando se genera una caída de grasa en leche por falta de fibra efectiva, el suministro de grasa en la dieta solo revierte esta situación en forma parcial.

El rol del hígado en la movilización de lípidos.

Durante períodos de subnutrición o en la primera fase de la lactancia, la demanda de energía para mantenimiento y producción supera el consumo de energía. Para compensar esta deficiencia se moviliza tejido corporal, en gran medida lípidos (85%), con el objetivo de proveer de la energía faltante. Los ácidos grasos provenientes de la hidrolisis de los triglicéridos del adipocito son liberados al torrente sanguíneo. Esta movilización proviene principalmente de la grasa subcutánea, abdominal y perirrenal. Los ácidos grasos movilizados son tomados por el hígado, donde pueden ser usados como fuente de energía o convertidos a cuerpos cetónicos y liberados en sangre y utilizados como energía en otros tejidos. El hígado no tiene una alta capacidad de síntesis y de exportación de grasas, por lo que existe una gran movilización desde los adipocitos (gran pérdida de peso). Cuando un exceso de ácidos grasos se deposita en el hígado como triglicéridos dentro de las células hepáticas, se produce el denominado hígado graso. Esta grasa depositada en el hígado favorece la aparición de enfermedades metabólicas, especialmente en lactancia temprana.

Uso de lípidos en la alimentación de la vaca lechera.

Los lípidos se caracterizan por tener una concentración energética mayor que los hidratos de carbono y las proteínas. Como regla tienen 2,25 veces más energía que los hidratos  de carbono.

Además de su mayor concentración energética, se consideran alimentos fríos ya que durante el proceso de digestión y metabolismo producen menos calor que las proteínas y los hidratos de carbono. La utilización de grasa en la alimentación podría traer una serie de beneficios:

-Un incremento en la densidad energética de la dieta, importante durante la primera fase de la lactancia, cuando existe una limitación al consumo.

-Se podría disminuir el uso de concentrados ricos en almidón durante la primera fase de la lactancia, responsables de acidosis y de problemas de consumo, cuando la relación grano forraje es muy alta.

-En zonas de mucho calor se podría disminuir el stress por temperatura.

FUENTE: INTA. Nutrición animal aplicada.

Análisis de Cruz Alcides Alvarado Guerra.

IMAGEN: Propia de Cruz Alcides Alvarado Guerra.

DIGESTIÓN Y METABOLISMO DE LAS PROTEÍNAS EN BOVINOS.

Las proteínas proveen de los aminoácidos necesarios para el mantenimiento de las funciones esenciales como la reproducción, crecimiento y lactancia. Los monogástricos necesitan consumir los aminoácidos preformados, pero los rumiantes pueden generarlos, por simbiosis con los microorganismos ruminales, de fuentes de NNP, a través de un proceso de síntesis. Cuando una dieta es baja en nitrógeno, cantidades importantes de urea (que es normalmente excretada en la orina) es reciclada al rumen a través de la saliva o de la pared ruminal, siendo utilizada por los microorganismos ruminales para la síntesis de aminoácidos. En los monogástricos la urea es totalmente excretada en la orina.

Transformación de la proteína en el rumen.

Las proteínas de la dieta son degradadas, en parte, en el rumen , generándose por hidrólisis aminoácidos y, por deaminación de estos, amonio y cadenas carbonadas (ramificadas y no ramificadas). El NNP consumido, más la urea reciclada a través de la saliva y de la pared ruminal, también contribuye al pool de amonio ruminal. Si la concentración de amonio ruminal es demasiado baja, habrá una deficiencia de nitrógeno para las bacterias ruminales, afectándose su crecimiento y la digestibilidad de la dieta. Si existe una concentración demasiado elevada, se producen pérdidas, toxicidad y, en los casos más extremos, la muerte de animal. Este puede ocurrir cuando se suministran dietas con urea como fuente de N, mal formuladas.

La población microbiana ruminal utiliza N para su crecimiento siendo, además, capaz de utilizar aminoácidos preformados. En muchos casos estos pueden actuar como promotores del crecimiento bacteriano, especialmente los ramificados. La extensión con que el amonio es utilizado por las bacterias para la síntesis de proteína microbiana es fuertemente dependiente de la disponibilidad de energía la cual es generada, fundamentalmente, de la fermentación de hidratos de carbono. Como promedio 20 g de proteína bacteriana es sintetizada por cada 100 g de MO fermentada en rumen. La síntesis de proteína bacteriana puede variar de menos de 400 g/día a más de 1500 g/día, dependiendo del consumo y de la digestibilidad de la dieta. La composición química de las bacterias ruminales es variable, asociado al tipo de dieta y al nivel de consumo del animal huésped. El rango de variación de los componentes es el siguiente: proteína de 38 a 55%, con una media de 47,5%; lípidos de 4 a 25% y una media de 7%; hidratos de carbono de 6 a 23%, con una media de 11,5%.

Como se comentó, parte de la proteína dietaria es degradada en rumen y parte pasa sin degradarse al intestino delgado (proteína no degradable ruminal). La resistencia a la degradación ruminal es dependiente de las características propias de cada proteína, estructura terciaria y enlaces de sulfuro.

Síntesis de proteína de la leche.

Durante la lactancia, la glándula mamaria necesita de cantidades importantes de aminoácidos para la síntesis de la proteína láctea, especialmente la caseína. El metabolismo de los aminoácidos en la glándula es complejo. Puede haber reconversión de un aminoácido en otro o puede ser oxidado para producir energía. La leche contiene aproximadamente 32 g de proteína por kg, existiendo variaciones importantes dentro y entre razas. Aproximadamente el 90% de la proteína en leche es caseína, encontrándose varias formas de esta proteína, que contribuyen al alto valor nutritivo de los productos lácteos.

Parte de las proteínas del suero también son sintetizadas en la glándula mamaria, utilizándose con este fin aminoácidos. La enzima alfa-lactoalbúmina es esencial para la síntesis de lactosa y la beta-lactoglobulina es esencial para la formación de la cuajada en la fabricación del queso. Otras proteínas de la leche como las inmunoglobulinas son importantes durante el período de producción de calostro, ya que trasmiten inmunidad pasiva al ternero recién nacido. Estas proteínas no son sintetizadas en la glándula mamaria, son tomadas directamente de la sangre. Como se comentó, la concentración en el calostro es alta. La leche también contiene N no proteico como urea y otros compuestos, en menor cantidad.

FUENTE: INTA. Nutrición animal aplicada.

Análisis de Cruz Alcides Alvarado Guerra.

IMAGEN: Propia de Cruz Alcides Alvarado Guerra.

DIGESTIÓN Y METABOLISMO DE HIDRATOS DE CARBONO EN BOVINOS.

Tipos de hidratos de carbono

Los hidratos de carbono son la principal fuente de energía, siendo además precursores para la síntesis de grasa y lactosa. La fibra es el principal hidrato de carbono disponible para los rumiantes y utilizado por los microorganismos rumen  para la obtención de energía para su crecimiento, generando a través de productos de desecho para estos, energía disponible para el animal en la forma de AGV. La fibra es un alimento voluminoso que, por sus características químicas, tiene un tiempo de retención ruminal elevado, donde la celulosa y la hemicelulosa son fermentados. A medida que la planta madura, el contenido de lignina de la fibra se incrementa y la extensión de la digestión ruminal de la celulosa y hemicelulosa disminuye. Como se comentó previamente, la fibra larga o efectiva proveniente del forraje es necesaria para la estimulación de la rumia y la producción de saliva. La rumia es el principal factor en la disminución del tamaño de partículas ruminales aumentando la tasa de fermentación de la fibra, activando los movimientos ruminales y el flujo de saliva al rumen.

Las dietas deficientes en fibra efectiva resultan generalmente en una disminución en la concentración en grasa butirosa de la leche, pudiendo generar problemas digestivos como la acidosis, desplazamiento de abomaso, etc.

Otra de las fuentes de hidratos de carbono disponible en la alimentación son los denominados no estructurales, como los solubles y el almidón. Estos son rápidamente, y en muchos casos completamente, fermentados a nivel ruminal. El suministro de hidratos de carbono no estructurales incrementa la densidad energética de la dieta, lo cual en líneas generales mejora el consumo total de energía y es determinante de la producción de proteína bacteriana ruminal (consumo total de MO fermentecible). Sin embargo, los consumos elevados de hidratos de carbono no estructurales disminuyen los tiempos de rumia afectando la digestibilidad de la fibra por una disminución del pH ruminal. Por lo comentando, el balance entre los tipo de carbohidratos suministrados es esencial en la alimentación para una producción eficiente.

Producción de AGV

Durante el proceso fermentativo los microorganismos ruminales generan gases (metano y dióxido de carbono), calor de fermentación, ácidos grasos volátiles y protoplasma microbiano (MO microbiana). Los AGV generados son el acético (2 átomos de carbono), propiónico (3 átomos de carbono) y butírico (4 átomos de carbono). Estos tres ácidos representan, para dietas normales, más del 95% de los ácidos generados. En este proceso fermentativo se producen, en cantidades menores, los denominados iso- ácidos, provenientes en general de la degradación de aminoácidos ramificados. Estos iso-ácidos son estimuladores del crecimiento bacteriano ya que las mismas están imposibilitadas de sintetizar este tipo de cadena carbonada. Existen en el mercado aditivos carbonados con estos iso-ácidos como promotores de la actividad bacteriana.

Los gases producidos son eliminados por eructación, perdiéndose la energía encerrada en el gas metano. El calor de fermentación, proveniente de las ineficiencias del proceso fermentativo, permite el mantenimiento de la temperatura corporal durante el tiempo frío y debe ser disipado, y con gasto de energía, en otras estaciones del año. Los AGV, productos finales del proceso fermentativo, son absorbidos a través de la pared ruminal. La mayor parte del acetato y propionato son transportados al hígado, mientras que casi la totalidad del butírico es convertido en su pasaje por la pared ruminal a B-hidroxibutirato (cuerpo cetónico). Los cuerpos cetónicos pueden ser usados como energía por la mayoría de los tejidos. En condiciones normales los cuerpos cetónicos provienen del butírico, aunque en lactancia temprana pueden originarse en la movilización del tejido adiposo, originando la enfermedad metabólica denominada cetosis.

Producción de glucosa en el hígado.

La mayoría del propinado es convertido a glucosa en el hígado. En adición, el hígado puede usar aminoácidos para la síntesis de glucosa (gluconeogénesis). Este es un proceso esencial ya que la cantidad de glucosa absorbida a nivel intestinal es en general baja y altamente dependiente de la dieta suministrada. El funcionamiento del hígado y el sustrato necesario para el proceso de síntesis es fundamental, ya que una vaca que produce 30 litros de leche requiere aproximadamente 1,5 kg de glucosa para la síntesis de lactosa, más 0,5 kg para abastecer la demanda de otros tejidos. Vacas que consumen cantidades importantes de almidón pasante (sorgos, maíz) obtienen parte de la glucosa necesaria de la absorción intestinal, disminuyendo la demanda de síntesis hepática.

FUENTE: INTA. Nutrición animal aplicada.

Análisis de Cruz Alcides Alvarado Guerra.

IMAGEN: Propia de Cruz Alcides Alvarado Guerra.