Estudio del valor biológico de la proteína de algunas mezclas de subproductos industriales

ARS PHARMACEUTICA REVISTA DE LA FACULTAD DlD FARMACIA UNIVERSIDAD DE GRANADA Pro!. Dr. D. Jesús Cabo Torres Director Ejecutivo: Prof. Dr. D. José Luis Valverde de Redacción: Dr. D. José Jlménez . Dr. D. Luis Bravo Díaz Redacción y Administración: Facultad de Farmada. Granada -Espafia. Dep. Legal. GR: núm. 17-1960 0004 -2927 Gráficas del Sur, S. A Boquerón, 6 Granada 1983 1982 �umat¡" TRABAJOS OR!GINAlES DE lA FACULTAD PAG. • Estudio del valor biológico de la proteína de algunas mezclas de subproductos indus triales, por E. Aranda, J. Luque y A. Murillo 287 • Estudio cristalográfico de los oxalatos en cálculos urinarios, por T. Rodríguez, C. Torres, J. Aguilar y S. del Río ... ... ... ... 297 O Estudio cristalográfico de los uratos en li tiasis urinarias, por T. Rodríguez Rebollo, C. Torres Ramírez, J. Aguilar y A. Pedrajas 319 • Sobre Diorchis parvogenitalis Skrjabin y Ma thevosian, 1945 y su diferenciación con otras especies próximas del género Diorchis, por IlIescas Gómez, M.' P. ... ... ... ... 347 O Influencia de la edad y la raza sobre la respuesta Inmune en el ratón, por G. Alva rez de Cienfuegos López, A. Ruiz-Bravo Ló pelo, C. Ruiz Rodríguez, R. Jiménez Torres, A. Ramos Cormenzana 357 O Estudio de la fracción glucídica de la semilla de annana cherimolia mili, por A. Villar del Fresno y J. L. Rios Cañavate... ... 367 • Influencia del NOaK en la formación de cristales de C03Ca por bacterias, por M. A. Rivadeneyra y A. Ramos-Cormenzana ... ... 373 • Brueelia merulensis, Brueelia marginata, Phi lopterus timmermanni y Menacanthus polo nicus (Mallophaga. insectal. 1. Estudio del porcentaje de parasitación y distribución geográfica, por F. Alcántara Ibáñez, M. D. Soler Cruz y D. C. Guevara Benítez 379 • Retención de Dicamba por un carbón activo. por A. Navarrete Guijosa, A. Jiménez López y M. Giner Godínez ... ... ... ... ... ... 387 • Estudio espectrofotométrico de los comple jos de 2-Mercaptopropionil glicina con Ni(lIl y Col 11). por M.' J. Ouesada, L. Sánchez y R. J. García-Villanova... ...... ...... 397 • Estudio -in vitro .. de las característícas de absorción gastro-intestínal de la nícotínamída, por Correa, M.' T.; Cuerda. L. y Sellés. E. 407 • Crítica de Libros .. 417 TRABAJOS ORIGINALES DE LA FACULTAD DEPARTAMENTO INTERFACULTATIVO DE FISIOLOGIA ANIMAL UNIVERSIDAD DE GRANADA ESTUDIO DEL VALOR BIOLOGICO DE LA PROTEINA DE ALGUNAS MEZCLAS DE SUBPRODUCTOS INDUSTRIALES F. ARA.NDA, J. LUQUE y A. MURILLO INTRODUCCION El estudio de la calidad nutritiva de la proteína de muchos sub productos industriales, que anteriormente se desechaban, ha ad quirido hoy un papel relevante. En un trabajo anterior realizado en nuestro laboratorio (3) se estudiaron algunos subproductos (ba gazo de C8rveza, germen de garrofin y bellota desengrasada) desde el punto de vista del valor nutritIvo de sus proteínas. El bagazo de cerveza se emplea en la actualidad en la alimenta ción de ganado, sobre todo vacuno. Este producto se ha empleado en sustitución de otros componentes de la dieta y se ha compro bado que el costo del alimento ingerido disminuía (2), la produc ción de leche aumentaba (8 y 13) Y también se encontró en ratas que la proteína del bagazo de cerveza tiene una digestibilidad baja (70,8 la aparente y 75,8 la real) (3), lo que concuerda con otros re sultados (9, 1 Y 11) en otros animales. El valor biológico es acepta ble (70,4), pero su N. P. U. es sólo del 53,5, lo que hace necesaria su complementación si se desea utilizarlo como alimento. El germen de garrofín (obtenido de la semilla de la algarroba) tiene un precio más alto que la bellota y el bagazo, pero su conte nido proteico permite utilizar una cantidad pequeña para alcan zar el nivel proteico requerido. Los efectos sobre la producción de carne en pollos son un poco inferiores a los de la harina de soja (10), sin embargo, son superiores a los de otras sustancias vegetales (14). La bellota desengrasada es una importante fuente energética hi drocarbonada, si bien su contenido proteico es bajo. Es alimento de Ars Pharmaceutica. Tomo XXIII. Núm. 3, 1982. 288 ARS PHARMACEUTICA gran interés por su elevada producción y además su utilización tra dicional a pie de árbol ha desaparecido prácticamente. Con niveles bajos (15 %) de bellota desengrasada parece ser que no se afecta al crecimiento de los animales (4), mientra que sí se altera a niveles más' altos (56 %) (5), lo cual concuerda con nuestros resultados. A pesar de la importancia indudable que estos subproductos pueden presentar por separado, creemos que es de mayor interés y de futura aplicación en alimentación animal, la obtención de mez clas entre ellos y su utilización como complemento proteico de otros alimentos. Una vez conocida la calidad proteica de cada subproducto y formulada una mezcla de ellos de acuerdo con sus aminogramas, es necesario valorar biológicamente la mezcla resultante. Esta va loración puede hacerse en animales en crecimiento y éste ha sido nuestro proceder. METODOLOGIA Se han hecho cinco experiencias de acuerdo con el siguiente diseño: Experiencia Fuente proteica Técnka empleada A-l Mezcla· de bagazo y gaMitchell (5) rrofín (1) A-2 Igual a la A-l y de tex- » tura más fina (1) B Mezcla de bellota y ga- » rrofín e Mezcla de bellota, » bagazo y garrofín T Sólo garrofín (utilizada » como patrón) (1) Las dos primeras tienen la misma composición, diferenciándose sólo en el grado de molturación de los componentes. Para la preparación de las distintas mezclas' tuvimos en cuenta la composición, tomamos las cantidades necesarias de cada uno de ellos para que las mezclas quedasen ajustadas al 12 por 100 de ARS PHARMACEUTICA 289 proteínas y no fuesen deficitarias en ninguno de los aminoácidos esenciales. CUADRO 1 CANTIDADES RELATIVAS DE CADA UNO DE LOS COMPONENTES EN DISTINTAS MEZCLAS EN '% A-l A-2 B e T Bagazo de cerveza 28,00 28,00 26 Bellota desengrasada 65,00 44 Germen de garrofín 7,64 8,16 19,00 5 24,74 Grasa 0,06 0,06 1,33 2,10 Fibra 2,11 2,11 2,85 Corrector vitamínico 5 5 5 5 5 Corrector mineral 5 5 5 5 5 Celulosa 7,24 En todos los casos se completó hasta cien con una mezcla, a partes iguales, de azúcar de caña y almidón de trigo. CUADRO 2 COMPOSICION DE LAS DISTINTAS MEZCLAS EXPRESADAS EN SUSTANCIA SECA A-l A-2 B e T Proteína 12,00 12,72 12,30 12,40 12,76 Grasa 4,36 4,24 3,95 3,90 4,18 Fibra 8,27 8,10 8,21 8,73 7,84 Cenizas 4,82 4,82 5,90 5,03 5,31 M.E.L.N. (1) 70,55 70,12 69,64 69,96 69,90 (1) M.E.L.N. = Ma-teria estractiva libre de nitrógeno. El análisis cromotográfico y la determinación cuali y cuantita tiva de los aminoácidos, se llevó a cabo mediante una cromatografía en columna, utilizando un analizador automático de aminoácidos «Unichron», según la técnica de Moore y Stein (7). Para la determi nación son necesarias una serie de manipulaciones previas a la propia determinación: 1) Hidrólisis ácida según el método de Schram (12). 2) Hidrólisis ácida previa oxidación según la técnica de Moo re (56). Nuestro trabajo se ha centrado en comprobar si 290 ARS PHARMACEUTICA los subproductos empleados y las mezclas formuladas tie nen G pueden tener interés en alimentación animal y no en establecer comparaciones entre los distintos ensayos, de ahí que no hayamos considerado necesario llevar a cabo un tratamiento estadístico. DISCUSION DE LOS RESULTADOS El germen de garrofín es un producto cuya proteína es de bue na calidad y creemos que su uso en la alimentación animal puede extenderse rápidamente. Los índices químicos (Chemical Score y M. E. A. A.), tabla 5-1, son aceptables, pero inferiores, por ejem plo, a los encontrados por Luque y Murillo (3), para el bagazo de cerveza. Sin embargo, hay que resaltar que la calidad nutritiva me dida biológicamente es superior a la de otros productos vegetales, incluido el bagazo de cerveza, lo que puede interpretarse sobre la base de que los aminoácidos que contiene son disponibles en gran proporción mientras que los aminoácidos del bagazo de cerveza, por ejemplo, deben estar alterados y son en parte no disponibles metabóli.camente. En resumen, es la alta calidad biológica de la proteína de) garrofín lo que avala SU empleo en nutrición animal. Pese al notable valor del garrofín como alimento creemos que su aplicación futura depende. de su valor como suplemento protei co de otros subproductos vegetales de menor precio. Con esta idea formulamos las mezclas que hemos empleado en las diver sas experiencias. La bellota es un producto que, después de la estracción de la grasa, tiene un precio muy bajo. Desgraciadamente su contenido en proteínas es tan escaso que ni siquiera permite la valoración bio lógica de su calidad, pues es imposible alcanzar el nivel de 10-12 por 100 que se requiere para las pruebas biológicas. En la experien cia B tratamos de aprovechar al máximo la proteína de bellota, complementándola con la mínima cantidad posible de germen de garrofín. El precio de la mezcla era elevado para nuestros propó sitos y además la calidad nutritiva de la misma es demasiado baja. Aunque los índices químicos son aceptables, sólo la mitad del ni trógeno ingerido es absorbido y esta extraordinaria pérdida hace que la eficacia para el crecimiento sea baja y el coste de produc ción elevado. El valor biológico es muy alto, pero esto es: un dato ARS PHARMACEUTICA 291 engañoso, ya que probablemente la mayor parte de los aminoáci dos dañados y alterados no superan la barrera intestinal y son sólo los aminoácidos disponibles los que se absorben. Hay que tener en cuenta que no medimos valor biológico de la proteína de la dieta, s'ino valor biológico de la mezcla de aquellos aminoácidos de la dieta que son absorbidos. Esto es cierto siempre, sólo que en esta experiencia es un detalle muy significativo; ya que el coe ficiente de digestibilidad de la proteína suele ser elevado y en este caso fue muy bajo. Creemos que estos resultados indican que la bellota tiene un valor despreciable como fuente proteica para la rata en crecimien to y probablemente es también deficiente para ratas adultas e incluso para otros animales, al. menos monogástricos. Naturalmen te estos resultados no niegan su valor energético, que no es objeto de nuestro estudio. Sin embargo, hay que hacer notar que es' la calidad nutritiva de la proteína lo que concede valor económico a un subproducto vegetal y que, cuando una planta oleaginosa pro porciona un «marco» extraído con una proteína aceptable se be neficia el precio del aceite y se proporciona una nueva fuente pro teica a bajo precio. Pensamos que éste no es el caso de la bellota. La mezcla de bagazo de cerveza y germen de garrofín empleada en las experiencias A-l y A-2 es especialmente conveniente, tanto por su precio como por su calidad nutritiva. Nos referimos a la experiencia A-2 porque en la primera empleamos' directamente el bagazo de cerveza comercial y los animales seleccionaron negati vamente las fracciones más groseras. La mezcla de bagazo de cerveza y germen de garrofín fue pro gramada de acuerdo con las análisis químicos previos y por ello no debe extrañarnos que el Chemical Score y el M. E. A. A. sean eleva dos. Lo importante es que el valor nutritivo de esta mezcla proteica es también muy elevado con buena digestibilidad y un valor bio lógico muy alto. Para los fines de este trabajo, tiene especial interés el hecho de que la mezcla bagazo de cerveza-germen de garrofín sea la más eco nómica en los dos aspectos que nos interesan: precio de la mezcla para 100 g. de dieta y coste de 100 g. de aumento de peso de los animales de experimentación (tabla 1). Hay que hacer constar que los resultados de dichas tablas sólo tienen un valor relativo y su 292 ARS PHARMACEUTICA única utilidad es la de establecer comparaciones exclusivamente entre ellos mismos. Los precios carecen de valor absoluto, ya qUe las dietas experimentales requieren un control y pureza en SUS componentes no proteicos que los encarecen extraordinariamente. Sin embargo, sí tiene valor el hecho de que la mezcla bagazo de cerveza-germen de garrofín es más conveniente desde el punto de vista nutritivo y económico que los dos productos por separado, y que las otras mezclas ensayadas. La experiencia A-1 puede tener, incidentalmente un valor especial. Las fracciones groseras que los animales separaron, contenían sólo un 8,5 por 100 de proteína fren te al 26,7 por 100 del bagazo de cerveza completo. En consecuencia, el gran aumento de pes'O de los animales en esta experiencia puede explicarse por una ingesta aumentada de proteínas; sin embargo, creemos que esta interpretación es sólo parcial y que una explica ción adicional es la más alta calidad de la proteída en las fraccio nes de bagazo de cerveza que los animales separaron selectiva· mente. Creemos que un proceso simple de tamización puede conducir a la obtención, en buenas' condiciones económicas de un producto de bagazo de cerveza con mayor contenido en proteína e incre mentada calidad nutritiva. La incorporación de bellota desengrasada a la mezcla de bagazo de cerveza y germen de garmfín, hecha de acuerdo con los aminog tamas particulares de cada uno de los componentes, lleva a la ob tención de un producto con unos índices químicos que expresan buena calidad y unos índices biológicos incluso superiores a los obtenidas en la experiencia A-2 (bagazo de cerveza-germen de ga rrofín), aunque el aumento de pes'O por rata y día es sensiblemente semejante, no podemos enjuiciar definitivamente el interés econó mico de esta mezcla, ya que su elevado precio es debido a la gran cantidad de harina de bellota desengrasada que contiene, lo cual, a su vez, supone un ahorro en cuanto al aporte hidrocarbonado que no hemos valorado en este trabajo. . El hecho de que la mezcla bagazo de cerveza-bellota desengra sada-germen de garrofín empleada en la experiencia B, indica cla ramente el gran valor complementario del bagazo de cereveza. En cuanto al valor relativo de los distintos índices de calidad proteica empleados, y partiendo de la bas'e que el interés de la nu trición es el provecho real que el animal obtiene del alimento, RESUMEN DE LOS INDICES QUIMICOS y BIOLOGICOS Dieta T Bagazo A-1 A-2 B C 12;23 9,98 11,50 9,76 8,90 10,29 Incremen_ to de peso 1,50 1,40 2,60 1,55 0,70 1,59 CDA 87,1 70,8 75,6 75,2 49,7 69,9 (1) En la dieta original, igual que en la A-2. CDV 94,8 70,8 84,0 77,8 56,9 75,8 74,3 70,3 80,6 70,1 81,8 79,6 NPU 70,4 53,5 67,7 54,8 46,4 60,3 T, Garrofín; A-1 y A-2, Bag·azo-garrofín; B, Bellota-garrofín; C, Bellota bagazo-garrofín. Alimento ingerido por rata y día Precio del alimento para 100 g de dieta. Precio del alimento ingerido/rata y día. Proteína ingerida/rata y día ... .. N.P. U.. . ........ ... .. . Proteína retenida por rata y día Precio de 100 g de aumento de peso TABLA 5-2 EXPERIENCIAS A-l A-2 11,29 0,137 0,16 1,31 67,71 0,88 18,18 9,76 0,137 0,12 1,18 54,8 0,65 18,46 B 8,90 0,425 0,38 1,01 46,48 0,47 80,85 e 10,29 0,311 0,32 1,45 60,31 0,87 36,78 Chemical Score 50,8 59,7 (1) 62,0 54,4 62,8 T 1�23 �1 0�1 1M W� 0�1 �� M.E.A.A. 69,2 84,9 (1) 78,4 72,8 76,3 Bagazo 9,98 0,13 0,13 1,05 53,51 0,56 23,21 Los datos de este cuadro sólo tienen valor relativo y su única utilidad es la de establecer comparaciones exclusivamente entre los valores aquí indicados. ;.. :» Ul '" :z: ;.. :» a: ;.. () t<l c:: >-l H () ;.. "" <O c..: 294 ARS PHARMACEUTICA hemos de concluir que los índices químicos son insuficientes para predecir la calidad proteica de los productos ensayados y de hecho no son fácilmente correlacionables con los índices biológicos. Cree mos que estas diferencias pueden explicarse teniendo en cuenta que lo importante de una proteína no es sólo su aminograma, sino las fracciones de cada aminoácido que son realmente disponibles para el metabolismo animal, y este último factor, realmente deci sivo, no afecta a los índices químicos empleados, pero sí, natural mente, a los biológicos. RESUMEN Se estud;a en ratas el valor nutritivo de la proteina de: germen de garro fin y de mezclas de germen d,e garrofín y bagazo de cerveza, germen de ga rrofín, harina de bellota desengrasada y ba�azo de cerveza; y germen de garrofin y harina de bellota desengrasada. Para valorar la calidad proteica empleamos índices químicos, obtenidos a partir del aminograma de cada proteína, han sido: Chemical Score y M.E.A.A. Los índices biológicos han sido C.D.A., V.B., N.P.U. y aumento de peso. El aspecto económico de la for mulación de las mezclas proteicas a partir de los citados subproductos se ha analizado brevemente, concentrado en los 'conceptos: precio de la mezcla de subproductos para 100 g de dieta y costo de 100 g de aumento de peso en los animales. Todas las experiencias biológicas s'e realizaron utilizando lotes de 10 ra tas en crecimiento alojadas en 'células individuales de metabolismo en una cámara termoregulada. B1BL10GRAF1A 1.-ABRAMS, J. T.: Nutrición Animal y Dietética Veterinaria, Zaragoza, 1965. 2.-HANDZIC, R.: Veterinaria, Sarajevo, 13, 485-490, 1964. Tomado del Nutr. Abs. Rev., vol. 36. 3.-LuQUE, J. A., Y MURILLO, A.: Rev. Nutr. Animal, 9, 3, 1971. 4.---" MEDINA, M., Y APARICIO, J. B.: Rev. Nutr. Animal, 3, 258, 1965. 5.� MITCHELL, H. H.: Symposium on Methods for the evaluation of nutritional adecuacy and Status, 13, Nat. Res. Counci!, Washington, D.C., 1954, 6.� MoOR, S. J.: Biol. Chem" 238, 1, 235, 1963. 7.�MoOR, S., y STEIN, W. H,: J, Biol. 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