Racionamiento proteico en los animales rumiantes

La cantidad y calidad de la proteína incluida en las raciones de los animales rumiantes tienen una importante repercusión en los costes de alimentación y condicionan en gran medida el rendimiento productivo de estos animales, pero también afectan a su función reproductiva y a la cantidad de nitrógeno excretado al medio ambiente. El avance en el conocimiento de los procesos digestivos y metabólicos que sufre la proteína ingerida por los rumiantes ha determinado que se haya pasado de formular las raciones en términos de proteína bruta al uso de la proteína metabolizable, en un intento de ajustar con mayor precisión los aportes aminoacídicos de la ración a las necesidades de los animales. A pesar de los indudables progresos realizados en las últimas décadas en este campo, la eficiencia de utilización del nitrógeno en los rumiantes continúa siendo baja en comparación con la presentada por los animales monogástricos, por lo que su aumento es un objetivo importante, especialmente en un mercado globalizado como el actual. Adicionalmente, la creciente preocupación por la contaminación medioambiental provocada por la producción animal ha contribuido a que exista un renovado interés en reducir la excreción de nitrógeno sin mermar la producción de los animales.

La proteína metabolizable se define como la mezcla de aminoácidos verdaderamente absorbidos en el intestino y tiene un triple origen: la proteína microbiana sintetizada en el rumen, la proteína del alimento no degradada y las secreciones y descamaciones del tracto digestivo que contribuyen en una pequeña proporción.

Este triple origen complica la formulación de raciones para los rumiantes, ya que es difícil cuantificar los procesos que ocurren en el rumen. Las proteínas de los alimentos son degradadas parcialmente por enzimas microbianas y se liberan péptidos, aminoácidos y amoníaco, que son captados simultáneamente por los microorganismos para formar sus propias estructuras en el proceso conocido como síntesis de proteína microbiana. La proteína microbiana es la fracción mayoritaria del flujo proteico duodenal y, aunque su proporción puede variar en función del nivel productivo, en la mayoría de los casos representa entre el 50 y 80% de la proteína metabolizable.

Una característica importante de la proteína microbiana es su buen perfil aminoacídico en comparación con el de la carne y leche de los rumiantes, especialmente su contenido en metionina y lisina, los dos aminoácidos que han sido identificados con frecuencia como los dos primeros aminoácidos limitantes en las vacas lecheras. Además, no hay que olvidar que los microorganismos ruminales son los responsables de la degradación de los carbohidratos de la ración, por lo que en cualquier situación productiva se debe tratar de maximizar la síntesis de proteína microbiana. Para ello es necesario administrar forrajes y concentrados de buena calidad y equilibrar los aportes de energía y proteína degradable para los microorganismos mezclando materias primas que proporcionen una liberación sincronizada de energía y nitrógeno. Un aporte deficiente de proteína degradable limita la síntesis de proteína microbiana, lo que provoca una reducción de la degradación ruminal, la ingestión de alimento y la producción de los animales. Un exceso de proteína degradable también es perjudicial, ya que reduce la eficiencia de la síntesis microbiana (g de proteína microbiana por unidad de energía disponible), supone un gasto energético para el animal hospedador para eliminar el exceso de amoníaco mediante la síntesis de urea, puede afectar negativamente a la reproducción y con frecuencia aumenta el coste de la ración.

En este aspecto, se debe tener cuidado con la administración de compuestos nitrogenados no proteicos como la urea y sus derivados, ya que son degradados rápida y completamente a amoníaco. La utilización de estos compuestos debe ir acompañada de la inclusión en la ración de una fuente de energía rápidamente disponible, ya que si los microorganismos no disponen de energía se produce un exceso de amoníaco y un aumento de la excreción de urea en orina. Además, niveles muy elevados de amoníaco que superen la capacidad de síntesis hepática de urea pueden producir una intoxicación del animal, por lo que se recomienda que la administración de urea no supere el 25-30% del total del nitrógeno en la ración.

La proteína del alimento no degradada en el rumen contribuye a la proteína metabolizable en una proporción variable que aumenta al hacerlo el nivel productivo de los animales. Un aporte deficiente de proteína no degradable reduce la producción del animal al no cubrir sus necesidades aminoacídidas, mientras que un exceso también tiene efectos perjudiciales, ya que supone un gasto energético para el animal (para eliminar el amoníaco generado en la desaminación de los aminoácidos no utilizados), ocupa espacio en la ración (podría ser reemplazado por ingredientes energéticos), reduce la eficiencia de utilización de los aminoácidos, aumenta la excreción urinaria de nitrógeno y puede aumentar el coste de la ración. El perfil aminoacídico de la proteína no degradada tiene también una gran importancia, especialmente en animales de alta producción. La situación ideal sería aquella en la que el perfil aminoacídico de la proteína metabolizable (mezcla de proteína microbiana, proteína no degradada y proteína endógena) se correspondiese exactamente con el perfil de aminoácidos necesario para cubrir las necesidades del animal, lo que permitiría una eficiencia óptima de utilización de los aminoácidos.

Sin embargo, la mayoría de las materias primas son deficientes en metionina y lisina, por lo que la suplementación con aminoácidos protegidos puede ayudar a conseguir un perfil aminoacídico en la proteína metabolizable ajustado a las necesidades de los animales. A pesar del gran interés práctico que presentan los aminoácidos protegidos, los resultados obtenidos en la práctica han sido muy variables y aunque en numerosas ocasiones se han observado aumentos significativos en la producción de proteína láctea y de leche, en otras no se ha observado efecto alguno. Esta variabilidad puede deberse a la utilización de diferentes fuentes de aminoácidos (con variable grado de protección), a la fase de la lactación (se suelen obtener mejores resultados en las fases iniciales) y al contenido de proteína en la ración control (mejores respuestas con concentraciones del 14-18%), pero también puede estar ocasionada por fallos en la estimación del flujo duodenal de metionina y lisina en las vacas que reciben la ración sin suplementar, de tal forma que el nivel de suplementación elegido en algunos estudios no se correspondiera con el que debería ser para obtener una respuesta productiva.

En este sentido, una mejora en la precisión de la predicción de la cantidad y perfil aminoacídico de la proteína metabolizable supondría un gran avance en el estudio de los factores que pueden influenciar la respuesta a la suplementación con aminoácidos protegidos y permitiría determinar las situaciones en las que estos son más eficaces, así como estimar la respuesta productiva esperada.

*Imágenes cedidas por el Dr. Luis Fernando de la Fuente.