Influencia de los procesos metabólicos rumiales sobre la calidad nutritiva del componente nitrogenado de la dieta

ARS PHARMACEUTICA 277 DE PARTAMENTO INTERFA CULTATIVO DE FISIOLOGIA ANIMAL Prof. M. A. LOPEz INFLUENCIA DE LOS PROCESOS METABOLICOS RUMINALES SOBRE LA CALIDAD NUTRITIVA DEL COMPONENTE NITROGENADO DE LA DIETA S. ZAMORA, J. A. GARCIA y M. A. LOPEZ RESUMEN Se ha estudiado la influencia de los procesos metabólicos que tienen lugar en el rumen sobre el valor nutritivo del componente nitrogenado de la dieta, y se han analizado las repercusiones de la sustitución de parte de la proteína por urea sobre dIcha influencia. El coeficiente de digestibilidad verdadero de la proteína de la digesta duodenal de la ov·eja alimentada con alfalfa o con alfalfa más urea es siempre significativamente superior al de la proteína de la alfalfa. Los cambios en el valor biológico son cualitativamente análogos a los de la digestibilidad, pero cuantitativamente mayores. Les procesos metabólicos ruminales inciden favorablemente sobre la calidad nutritiva del componente nitrogenado de la ingesta; la proteína modificada por estos procesos es más fácilmente absorbible y, sobre todo, más eficazment·e utilizable. Esto es cierto incluso cuando parte del nitró geno proteico es sustituido por nitrógeno ureico. SUMMARY The influence of ruminal metabolic processes on nutritive value of dietary nitrogen was studied. The effect of replacing protein partially by urea was also analyzed. True digestibility coefficient of duodenal contents protein of sheep fed lucerne is always significatively higher than lucerne protein. Biological value shows similar but larger changes. Ruminal metabolic processes act beneficiously on nutritive quality of food nitrogen compounds; protein modified in this way is more easily ab sorbed and better utilized. When a fraction of proteic nitrogen is replaced by ureic nitrogen the same is tl'ue. Ars Pharmacéutica. Tomo XVII. Núm. 2-3. 1976. 278 ARS PHARMACEUTICA RE SUMÉ On a étudié l'inftuence de pro Ces métaboliques qui ont lieu au rumen sur la valuer nutritive des composant azoté s de la diete et on a analYsé aussi les repercussions de la substítution partielle de la proteine par l'urée sur cette inftuence. Le coeffici(mt de digestibilité vrai du conténu duodenal de brebis nourris avec de l'alfalfe ou de l'alfalfe av,ec de l'urée est toujours sígnificativament supérieur a celui de la protéine de l'alfalfe. Les modifications de la valeur biologique sont analogues mais plus grandes que ceBes de la digestibilité. Les pro ces métaboliques ruminaux agissent favorablement sur la qua lité nutritive des composant azoté s de l'aliment; la protéine modifiée par ces poces s'absorbe plus facillement et surtout s'utilise plus efieacement. Ceei est aussi vrai lorsque une partie de l'azote protéique est substituée par de l'azote uréique. INTRODUCCION Las peculiaridades morfológicas del estómago de los rumiantes, y sobre todo sus aspectos funcionales obligan a dedicar a este com partimento una atención especial. Las modificaciones que sufren los alimentos a su paso por el estómago compuesto repercuten grande mente en el funcionamiento del resto del aparato digestivo. La ma yor parte de las modificaciones a'contenecen en el rumen, debido a la microflora que allí existe y a'Íectan,entre otras cosas, a los com puestos nitrogenados. Numerows autores han indicado que las proteínas que llegan al rumen son transformadas, hasta tal punto que las que abandonan este compartimento son completamente diferentes a las que ,entran, y de una composición relativamente constante (1, 2, 3, 4, 5). No obs tante, desde el punto de vista nutritívo, interesa conocer no sólo la composición en aminoácidos de estas proteínas, sino fundamen talmente su idoneidad para ser utilizados por el animal. El objeto del presente trabajo ha sido tratar de conocer y cuantificar la inci dencia de los procesos metabólÍcos ruminales sobre el componente nitrogenado de la dieta. MATERIAL Y METODOS Se han realizado dos grupos de experimentos en dos tipos de animales: ARS PHARMACEUTICA 279 a) Experimentos realizados en ovejas fistulizadas (6) con una cánula en el rumen y otra en el duodeno proximal (7); los animales se alojaron en jaula.s especiales para digestibilidad, que permiten la separación de heces y orina y el control del alimento consumido. Ensayo A-l.-Dieta: alfalfa granulada 800 g/animal/día. Ensayo A-2.-Dieta: alfalfa granulada adicionada de urea (660 g alfalfa + 10 g urea)/animal/día. El nitr:ógeno total ingerido fue el mismo para ambas dietas. Se estudiaron cambios de pH en el contenido ruminal, produc ción de NHa en el retículo-rumen, digestibilidad de la proteína, y producción de aminoácidos en el estómago compuesto. b) Experimentos r-ealízados en ratas. Ensayo B-l.-Fuente proteica de la dieta: alfalfa granulada. Ensayo B-2.-Fuente proteica de la dieta: digesta duodenal liofilizada procedente del ensayo A-l. Ensayo B-3.-Fuente proteica de la dieta: digesta duodenal lio filizada procedente del ensayo A-2. Se determina-ron los siguientes parámetros: coefidente de di gestibilidad aparente (CDA) y verdadero (CDV), valor biológioo (VB} y coeficiente de utilización neta de la proteína (CUNP). En las muestras se dete:-minó: Humedad en estufa a 105 ± PC hasta peso constante. Nitrógeno según método de Kjeldahl. Amo níaco libre por destilación -en medio alcalino de las muestras pre viamente fijadas con ácido. Polietnenglicol según el método turbi dimétrico de Hyden (8). Aminoácidos por cromatografía en columna según la técnica de Moore y Steim (9) precedida de una hidrólisis ácida según el método de Schram (10). RESULTADOS Y DlSCUSION El comportamiento nutritivo de la oveja frente a las dos dietas ensayadas fue muy similar, si bien se aprecian diferencias cuantita tivas. Los coeficientes de digestibilidad aparente de la proteína fue ron respectivamente 72,9 y 77,5 por ciento; este aumento de la ab sorción del componente nitrogenado debe atribuirse a la presencia de urea, y está de acuerdo con los resultados de otros autores (11, 12). El pH del contenido ruminal se mantiene constante en condi ciones basal,es; después de la comida, con la dieta sin urea, el pH 280 ARS PHARMACEUTICA desciende (fig. 1) como consecuencia de la producción de ácidos gra sos en el rumen. Cuando se suministra la dieta que contiene urea, el pH inicialmente sube, comenzando a descender después de la pri mera hora (fig. 1). Este ascenso inicial del pH se debe a la produc ción de amoníaco (fig. 2), que como puede observarse es máxima, después de la comida (13). 7.5 7 s.e Fíg 1: Cambios de pH del contenido ruminal. f 8 I 3 , , , . • . • ' . _ Ensayo I.Dielo:olfolfa gron<Aodc1 ____ [n sayo2.Oieta:alfolto granulAda<urea 1 ... 1 ..... ---.. , '. . -� •• _ ••••• __ ••• _J wmpo en horas Se ha estudiado comparativamente la composiclOn en amino ácidos (aminograma) de la alfalfa granulada, de la digesta duodenal de la oveja que ingirió dicha dieta, y de la digesta duodenal del mismo animal alimentado con la dieta en que parte del nitrógeno protéico fué sustituido por ur,ea. En general no existen grandes dife rencias en el contenido en aminoácidos (tabla 1); podemos resumir las diciendo que la calidad de la proteína es siempre superior en la digesta duodenal que en la dieta, lo que Índica una mejora como ARS PHARMACEUTICA Fig 2:Combios de lo concentrocion de NH3 libre en el liquido ruminol. NH) mg!loo mi 100 20 ". I \ I \ , \ , '. I , , , , ... , , -8 ' \ \ T " '- 8 , \ j", '-, I , , •••• _.1 _ r: nsuyo 1. Dicta 0110110 9'a n cJada •••• r n><tyo2.l)lC'u alftl�a granulada. urea , , , , , 6 " , " " 9 � o " I , , , , , , , , [/ , 10 !lempo eJl horas TABLA 1 INDI CES QUIMICOS 281 Digesta duodenal DIgesta duodenal de oveja alimende oveja alimen Alfalfa tada con alfalfa tada con alfalfa Aminoácido Cómputo químico Aminoácido Limitante M.E.A.A. granUlada 31'9 Meth 60'8 granulada 45'9 Meth 62'7 granulada y urea 33'1 Meth 61'3 282 ARS PHARMACEUTICA consecuencia del metabolismo ruminal. Los datos del cómputo quí mico (14) confirman lo anteriormente expuesto, y aunque la me tionina fué en todos los casos el aminoácido limitante, la relación huevo para este aminoácido fué más alta en la digesta duodenal que en la dieta (tabla 1)0 El índice de aminoácidos esenciales (MoE.A.A.) (15) que nos proporciona una idea aproximada de la calidad nutritiva de una proteína, viene a reafirmar lo anteriormente expuesto, y ,en efecto dicho índice es igualmente superior en la digesta duodenal que en la alfalfa (tabla 1)0 Cuando el estudio se realiza por técnicas biológicas (16, 17) se pone claramente de manifiesto que la incidencia de los procesos me tabólicos ruminales sobre el componente nitrogenado de la dieta es extraordinariamente positiva (18, 19)0 La actividad de los micro organismos del rumen hace posible un aumento significativo de la digestibilidad de la proteína (tabla II) (figo 3)0 Cuando esta proteína modificada en el rumen (20) es ingerida por la rata, no sólo se ab sorbe mejor, sino que también mejora su utilización y retención, con lo que se produce un incremento también significativo en el FIGURA A".�llsi.� por v,ar'lilll/i\ 5llJlple de lo1S dato,.:; de Coefit:itmte de . D.llócst.lhilidad V"rdad",oo reo Do Vo) d,,: DiGesta duodenal t.lt� ovc'ja alimen tada con alfalfa granulada. Alfalfa gr'anulauCl 58,1% / 0, 1 �: / 110 si/A, O, 1 t� � Dl�e.ta duod�n.al de oveja alImen lada <:on alfalfa granulada + ure� 71, 1 % DIETA Alfalfa granulada Digesta duodenal de oveja alimentada con alfalfa granulada Digesta duodenal de oveja alimentada con alfalfa granulada y urea ARS PHARMACEUTICA TABLA II INDICES BIO LOGICOS CDA CDV 50,1 ± 0,6 58,1 ± 0,6 62,7 ± 1,1 68,8 ± 1,1 54,9 ± 1,5 71,1± 1.5 283 VB CUNP 37,5±1,7 21,8± 1,1 71,4± 2,1 49,1 ± 1,6 59,7 ± 2,0 42,6±2,1 valor biológico (tabla Il) (fig. 4). Es de destacar que estos hechos se mantinen aún cuando parte del nitrógeno que s·e suministró a la oveja, procedía de la urea; ello indica que la flora ruminal, no flr. l"RA Ani.íl i:si!"i po" vdr'i.tll.I..iJ silllplt.! dI' lo .... <.L:llus de Valor Bio16H,i(1o IV.I\.) el,,: ni�l"::;td duodenal dt� ovej a ill.inH!lI t.ltla con LdL"alfa g l'onuli.HJa. Alfall'a g",:ululada / / .17, S% o J 1 �'� / 0,1 % Digesta duodenal de oveja aljrnen LüdiJ cun üI fal fa gl'üllll]iHJa ..... UI'CeA 284 ARS PHARMACEUTICA sólo es capaz de transformar una proteína de baja calidad en otras de calidad más alta, sino que también es muy ·eficaz para convertir el nitrógeno ureico en nitrógeno proteico de elevado valor nutri tivo; este hecho se pone de manifiesto al comparar los datos ob tenidos con los dos tipos de digesta duodenal, entre los que se observan ligeras diferencias que en ningún caso presentan signifi cación estadística (tablas I y Ir) (figs. 3 y 4). BIBLIOGRAFIA 1.-DESBALS, B. Y RAYNAUD, P.: C. R. SOCo Biol., 155, 1.579, 1961. 8.-HENDERICH, H. Y MARTIN, T.: C. R. Rech. Inst. Encour. Rech. Scient. Ind. Agric., 31, 9, 1963. 3.-McDoNALD, I. W.: Biochem. J. 42, 584, 1948. Tomado de Handbook of Physiology American PhysiGlosical Society Washington D. C. 1968. Sec ción 6, vol. V, pág. 2.673. 4.-PHILLIPSON, A. T., DOBSON, M. J. Y BLACKBURN, T. 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