Utilización de Las Proteínas Por Rumiantes y No Rumiantes

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    FACILITADOR(A): PARTICIPANTES

    WILLIAMS HERNANDEZ WILLIAMS REYES

    JESUS PEA

    JOSE CARRILLO

    MOYORQUIN IVAN

    MOISES CASTILLO

    REPUBLICA BOLIBARIANA DE VENEZUELA

    MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION

    SUPERIOR

    UNIVERSIDAD EXPERIMENTAL DE LOS LLANOSOCCODENTALES

    EZEQUIEL ZAMORA

    UNELLEZ MUNICIPALIZADA ACHAGUAS

    UTILIZACION DE LAS PROTEINAS

    POR RUMIANTES Y NO RUMIANTES

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    SEPTIEMBRE 201

    Introduccin.Las protenas son compuestos altamente polimerizados, que estn formados por aminocidos.Tambin se unen a componentes no proteicos. Las protenas se encuentran entre los nutrientes

    ms importantes, junto con los lpidos y los carbohidratos. Adems de su funcin enertica !" deprotena proporciona #," $cal al oranismo%, dada su naturaleza nitroenada, son necesarias parala sntesis de compuestos propios del oranismo implicados en la estructura de las membranas

    junto con los lpidos, como licoproteidos en funciones de lubrificacin y como nucleidos queposibilitan la sntesis de las protenas propias del oranismo, as como la formacin de loscromosomas y la di&isin celular.'l &alor nutriti&o de las protenas depende de su diestibilidad, que depende a su &ez de laestructura, es decir, de su composicin aminoacdica. 'l contenido de aminocidos esencialesdetermina el &alor biolico, es decir, el mayor apro&echamiento fisiolico de una protena porparte del oranismo. (ie la ley del mnimo, esto es, si la oferta de aminocidos esenciales esdemasiado limitada, el conjunto del rendimiento de las reacciones de sntesis depender delaminocido que est presente en menor cantidad !aminocido limitante%. Los aminocidoslimitantes ms importantes son la lisina !cereales y patatas% y la metionina !carne y leche%.)ara el anlisis de la protena, el mtodo de $jeldahl que data de "**+ es el que ha alcanzadomayor importancia. omo consecuencia de su estructura a base de aminocidos indi&iduales, elcontenido de nitreno de las protenas &ara slo entre unos lmites muy estrechos !"- a "* ycomo promedio "/%. )ara el clculo de la protena total o 0protena bruta1 de un alimento, sedetermina en principio el contenido de nitreno tras eliminar la materia ornica con cidosulf2rico, calculndose finalmente el contenido de protena con ayuda de un factor !en eneral/,3-%.La deradacin o4idati&a de compuestos ornicos con cido sulf2rico a temperaturas

    comprendidas entre +/5 y #"5 es la base del tratamiento $jeldahl en el que no se determinan

    slo protenas o aminocidos libres, sino tambin cidos nucleicos y sales de amonio. Tambin sedetermina el nitreno liado de compuestos aromticos, como pirazina, ciclopentapirazina, pirrol yo4azol, as como el nitreno ornico liado de las &itaminas, tales como la 6"!tiamina%, la63 !ribofla&ina% y la nicotinamida.7o obstante, como por lo eneral los alimentos slo contienen cantidades traza decompuestosaromticos nitroenados y de &itaminas, el error as cometido se consideradespreciable. Adems, por este mtodo no se determinan el nitreno ntrico, el cianhdrico, el dela hidracina, ni el del rupo azo, por lo cual el mtodo es particularmente interesante yrelati&amente especfico para la determinacin de las protenas. Las protenas constituyen lafraccin ms importante de la racin. 8on componentes fundamentales en los tejidos animales yrequeridas para el mantenimiento de las funciones &itales como reno&acin de tejidos,reproduccin, crecimiento y lactacin. 'n los &eetales se encuentran en cantidades discretassal&o en alunos casos como en las semillas de leuminosas que tiene una riqueza apro4imadadel 35. Los ranos de cereal contienen apro4imadamente un "5 de protena y otro fruto

    importante en la alimentacin del porcino como es la bellota tiene alrededor del / lo que puedeconsiderarse como una tasa proteica pobre.9umicamente son compuestos ornicos complejos con peso molecular entre -555 y "555555.onstituidas por aminocidos cuya presencia en la dieta en alunas ocasiones es indispensable.'n este sentido, los monostricos necesitan aminocidos pre:formados en su dieta para fabricarcon ellos sus protenas corporales, mientras que los rumiantes pueden utilizar otras fuentes denitreno porque tienen la habilidad especial de sintetizar aminocidos y de formar protena a partirde nitreno no proteico. 'sta capacidad depende de los microoranismos ruminales. Adems losrumiantes posean un mecanismo para ahorrar nitreno. uando el contenido de nitreno en la

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    dieta es bajo, la urea, un producto final del metabolismo proteico puede ser reciclada al rumen enrandes cantidades. 'n cambio en los monostricos, la urea siempre se pierde en la orina.UTILIZACIN DE LAS PROTENAS POR RUMIANTES Y NO RUMIANTES

    La protena es particularmente &ulnerable a la fermentacin ruminal, debido a que est

    formada por carbonos, los cuales se pueden reducir toda&a ms que los carbohidratospara pro&eer enera a los microoranismos. Los microoranismos del rumen soncapaces de sintetizar todos los aminocidos, incluyendo los esenciales para el hospedero.)or lo tanto los rumiantes son casi totalmente independientes de la calidad de lasprotenas ineridas. Adems los microooranismos pueden utilizar fuentes de nitrenono proteico !77)% como sustrato para la sntesis de aminocidos.

    A medida que las protenas y el 77) entran al rumen son atacados por enzimasmicrobianas e4tracelulares, la mayor parte de estas enzimas son endopeptidasasparecidas a la tripsina y forman pptidos de cadena corta como sustratos terminales.'stos pptidos se oriinan e4tracelularmente y son absorbidos hacia el interior de losmicrooranismos. 'n el citosol los pptidos son deradados a aminocidos y stos sonutilizados para la formacin de protena microbiana o son deradados toda&a ms para laproduccin de enera a tra&s de la &a de los A;

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    carbohidratos ? protenas @ microbiota ? A;< ? 7+ ? # ? B3

    'l equilibrio en los productos de la ecuacin depende de la concentracin y balance de lossustratos.

    La relacin que e4iste entre la disponibilidad de carbohidratos y la de protenas !o

    nitreno% ejerce un fuerte impacto sobre la produccin de clulas microbianas y por lotanto sobre la nutricin del husped. La mayora de los microoranismos ruminalespueden sintetizar protena a partir de amoniaco pro&eniente de fuentes no proteicas talescomo la urea. Cesde un punto de &ista nutricional y econmico, esto se ha e4plotadoutilizando fuentes nitroenadas de bajo costo en luar de protenas costosas en las dietasde los rumiantes, permitiendo la sntesis microbiana de protena para satisfacer lasnecesidades del hospedero.

    Aminocido.Los aminocidos son molculas ornicas pequeDas con un rupo amino !73% y un

    rupo carbo4ilo !BB%. La ran cantidad de protenas que se conocen estn formadas2nicamente por 35 aminocidos diferentes. 8e conocen otros "-5 que no forman parte delas protenas.;eneralmente, el n2mero de aminocidos que forman una protena oscila entre "55 y+55. Los enlaces que participan en la estructura primaria de una protena son los enlacespeptdicos que es un enlace amida que se forma entre el rupo carbo4ilo de unaaminocido con el rupo amino de otro y la eliminacin de una molcula de aua.Endependientemente de la lonitud de la cadena polipeptdica, siempre hay un e4tremoamino terminal y un e4tremo carbo4ilo terminal que permanecen intactos.)ara cada protena, la secuencia, es decir el orden en que &an ordenados los

    aminocidos, es diferente. 'l n2mero de secuencias posibles es tan rande que see4plica la ran cantidad de protenas diferentes. Al tener un tomo de carbono asimtricopueden presentar isomera. Los de la serie L son los que utilizan los animales. Lossintticos se encuentran en las dos formas mezcladas !series L y C%, por lo queadicionados a la racin no son tan eficaces como los naturales.

    ada especie animal puede sintetizar slo alunos de los aminocidos que necesita paraformar protenas y, por lo tanto, depende de la dieta para incorporar aquellos que nopuede sintetizar. 'sos aminocidos se los considera esenciales y no porque sean los2nicos necesarios para la &ida de la especie, sino porque deben estar incluidos en ladieta. ada especie, tiene su rupo de aminocidos esencialespropios. Los organismoshetertrofos pueden sintetizar la mayora de los aminocidos esenciales.

    Todos los aminocidos tiene la misma frmula eneral>

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    Los aminocidos esenciales son>

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    PROTENAS.

    8on las sustancias que componen las estructuras celulares y las herramientas que hacen posiblelas reacciones qumicas del metabolismo celular. 'n la mayora de los seres &i&os !a e4cepcin delas plantas que tienen ms celulosa% representan ms de un -5 de su peso en seco. Fna bacteriapuede tener cerca de "555 protenas diferentes, en una clula humana puede haber "5.555 clases

    de protenas distintas.

    9umicamente son macromolculas, polmeros de aminocidos !ms de "55% dispuestos en unasecuencia lineal, sin ramificaciones. Fna secuencia de menos de "55 aminocidos seconsidera pptido.

    CLASI!ICACIN DE LAS PROTENAS.

    DI"ESTIN Y A#SORCIN DE PROTENAS.Los animales no precisan las protenas como tales sino los aminocidos que las componen parasintetizar sus propias protenas. La mayora de los aminocidos se inieren en forma de protenas,y slo ellos pueden incorporarse a las diferentes rutas metablicas. )ara ello, las protenas ypptidos ineridos sufren un proceso de deradacin hidroltica por medio de enzimas proteolticas!secretadas por el estmao, pncreas e intestino delado% en el tracto astrointestinal. Cespusde la accin de las enzimas los aminocidos quedan libres y son absorbidos y transportados a lacorriente sanunea por medio de la que llean al hado donde transcurre parte de sumetabolismo y lueo se distribuyen.Las protenas endenas tambin se deradan despus de un tiempo y adquieren unas seDalesque &an a indicar a las enzimas de deradacin cuando deben comenzar su proceso.

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    Los aminocidos libres que pro&ienen de este proceso de diestin de las protenas sonabsorbidos por las paredes del intestino y conducidos por medio del sistema porta:heptico. Fna&ez que llean al hado, a tra&s de la corriente sanunea, son distribuidos por las clulas parasu posterior utilizacin.

    Prot$%n& '$($t&)$

    T$*idoAMINOACIDOSPROTEINAS ANIMALESenzimasGucosa8anre

    'squema de transformacin de la protena &eetal en protena animal

    Las enzimas que inter&ienen en la diestin proteica estn presentes en los respecti&os ranos enforma de unos precursores inacti&os denominados zimenos que por accin del cido clorhdricoestomacal pierden parte de su molcula transformndose en la enzima propiamente acti&a. As, porejemplo el pepsinono, precursor de la pepsina es un pptido con un peso molecular apro4imado

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    de #3555, que por la accin del l se transforma en pepsina que tiene un peso molecular de+#555.

    A ni&el estomacal, en un medio muy cido !p ",*:3%, act2a la pepsina que es eficaz en laliberacin de triptfano, fenilalanina, tirosina, metionina y leucina.

    Ha en el intestino delado a p alcalino !I:*:J% act2an los enzimas pancreticos> Tripsina conacti&idad sobre arinina y lisina, quimiotripsina con accin sobre metionina y aminocidosaromticos, elastasa que libera preferentemente aminocidos alifticos y las carbo4ipeptidasas A y6 que act2an a ni&el de aminocidos aromticos y arinina y lisina respecti&amente. Tambin en elintestino act2an las aminopeptidasas sobre los aminocidos que tienen un rupo 73libre.

    La absorcin se realiza a ni&el de la mucosa intestinal racias a las peptidasas que absorbenpptidos y liberan aminocidos. olaboran acti&amente en el transporte a tra&s de las membranas

    los iones sodio y la &itamina 6/!pirido4ina%. Fnicamente los aminocidos libres de la mucosaintestinal pasan a la sanre portal hasta recalar en el hado.

    'stos procesos se &en fa&orecidos por el tratamiento trmico y por la cantidad de protena quecontiene el alimento que estimula a las proteasas. 8i bien un tratamiento trmico e4cesi&o reduceel &alor de las protenas de la racin por la reaccin de Gaillard por la cual los rupos aldehdicosde los az2cares se unen a los rupos amino de los aminocidos formando complejos inutilizables.Tambin e4isten inhibidores de las proteasas que estn presentes en las protenas dedeterminadas semillas crudas como en el caso de la soja, las ms importantes inhiben la acti&idad

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    de la tripsina y quimotripsina. 8uele tratarse de protenas termolbiles por lo que tratamientotrmico moderado hace que desaparezcan.

    META#OLISMO PROTEICO EN MONO "+STRICOS.

    Los procesos de sntesis y deradacin de protena en el oranismo animal son simultneos. 8e

    puede considerar que e4iste un pool de aminocidos en el oranismo que est en constantereno&acin y que responde al esquema siuiente>

    META#OLISMO PROTEICO EN RUMIANTES.

    As como en los monostricos la pieza cla&e son los aminocidos en los rumiantes el compuestocla&e es el amoniaco. Las protenas de los alimentos son deradadas por los microoranismos delrumen &a aminocidos para formar amoniaco y cidos ornicos !cidos rasos con cadenasm2ltiples%. 'l amoniaco tambin &iene de las fuentes de nitreno no proteico en los alimentos y dela urea reciclada de la sali&a y a tra&s de la pared del rumen. 7i&eles demasiado bajos deamoniaco causan una escasez de nitreno para las bacterias y reduce la diestibilidad de losalimentos. Cemasiado amoniaco en el rumen produce una prdida de peso, to4icidad por amoniaco

    y en casos e4tremos, muerte del animal.

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    'l ni&el de utilizacin de amoniaco para sintetizar protena microbiana depende principalmente dela disponibilidad de enera enerada por la fermentacin de carbohidratos. 'n promedio, 35 deprotena bacteriana es sintetizada a partir de "55 materia ornica fermentada en el rumen. Lasntesis de protena bacteriana puede &ariar de #55 Kda a "-55 Kda se2n la diestibilidad de ladieta. 'l porcentaje de protena en las bacterias &ara entre el +* y --. 'n eneral, las bacteriascontienen ms protena cuando los animales consumen ms alimentos y las bacterias pasan ms

    rpidamente del rumen al abomaso peadas a las partculas de alimento.

    La composicin de los aminocidos en la protena bacteriana es relati&amente constante, respectode la composicin de la protena en la dieta. Todos los aminocidos, incluyendo los esenciales,estn presentes en la protena bacteriana en una proporcin que se apro4ima a las proporcionesde aminocidos requeridos por la lndula mamaria para la sntesis de leche. As la con&ersin deprotena de los alimentos a protena bacteriana es usualmente un proceso beneficioso. Lae4cepcin es cuando se alimenta con protena de alta calidad y el amoniaco producido en el rumenno puede ser utilizado debido a una falta de enera para producir su fermencin.

    PROTENA EN LAS ,ECES.

    asi el *5 de la protena que alcanza el intestino delado es dierida, el resto se e4creta con lasheces. Btra fuente importante de nitreno en las heces son las enzimas diesti&as secretadas enel intestino y el reemplazo rpido de las clulas del intestino !protena metablica de las heces%. 'npromedio, por cada incremento de " de materia seca inerida por la &aca, hay un aumento de++ de protena corporal perdido en el intestino y eliminado en las heces. Las heces de rumiantesson un buen fertilizante porque son ricas en materia ornica y especialmente ricas en nitrenocomparado con las heces de monostricos.

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    META#OLISMO EN EL ,"ADO Y RECICLA-E DE UREA.

    uando hay falta de enera para la fermentacin o cuando la protena en la dieta es e4cesi&a, notodo el amoniaco producido en el rumen puede ser con&ertido a protena microbiana. Fn e4ceso de

    amoniaco pasa la pared del rumen y es transportado al hado. 'l hado lo con&ierte en urea quese libera en la sanre. La urea en la sanre puede seuir dos caminos>

    5,5* K%.

    PROTENAS Y NITR"ENO NO PROTEICO EN LA RACIN DE RUMIANTES.

    Las recomendaciones para la concentracin de protena bruta en las raciones de &acas lecheras&ara entre el "3 para una &aca seca hasta "* para una &aca en plena lactacin. 8i la dieta de&acas que producen 35 a 3- de leche contiene apro4imadamente un "/ de protena bruta, lamayora de forrajes y concentrados tienen la protena adecuada. 8in embaro, si la produccin deleche aumenta, la eneracin de protena microbiana en el rumen puede resultar insuficiente por loque pueden ser necesarias otras fuentes de nitreno para que se enere la cantidad requerida deaminocidos.

    'l nitreno no proteico puede ser especialmente utilizado cuando la racin contiene menor de "3:"+ de protena bruta. La urea es probablemente la fuente ms popular de nitreno no proteicoen las raciones de rumiantes. 8in embaro debe ser utilizado con cautela porque en e4ceso lle&arpidamente a into4icacin con amoniaco. Los alimentos que estn ms indicados para ser

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    suplementados con urea son altos en enera, bajos en protena y bajos en fuentes naturales denitreno no proteico. Fna lista parcial de tales alimentos incluyen ranos de cereales, melaza,pulpa de remolacha azucarera, heno maduro, pajas y ensilaje de maz. La urea no debe serutilizada para suplementar alimentos ricos en nitreno altamente disponible. Tales alimentosincluyen harinas de semillas oleainosas, forrajes de leuminosas y ramneas j&enes. Adems laurea debe limitarse a "-5:355 K&acaKda como m4imo, bien mezclada con otros alimentos paramejorar la palatabilidad y areada proresi&amente a la racin para permitir la adaptacin.

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    CONCLUSIN

    's importante seDalar que el uso de este 77) por los microoranismos se hace posible

    siempre que e4ista el suministro de carbohidratos fcilmente disponibles y en conjuncin

    con el aporte de cierto 7 en forma de aminocidos y pptidos. La suplementacin

    nitroenada adecuada !en calidad y cantidad% enera un aumento o mantenimiento delconsumo de la racin basal, lo cual produce un aumento en el consumo total de la racin,

    lo que se traduce en una mejor respuesta animal !)arra, "J*#= 8atter y (offler, "J*"%.

    'l 77) es utilizado ms eficientemente cuando se suministra en pequeDas cantidades

    &arias &eces al da, particularmente cuando las dietas son bajas en protenas y

    relati&amente altas en enera diestible. 'se mismo principio es aplicado al caso de la

    urea, la cual debe suministrarse en cantidades que eneren amonaco en una proporcin

    que no e4ceda la capacidad de los microbios para asimilarla. )or ejemplo, se seDala que

    para el anado lechero la urea no proporciona nin2n beneficio en dietas que contenan

    ms de "+ de protena cruda. 'ste &alor no se puede considerar como fijo, ya que son

    &ariables las condiciones de las dietas y los animales !Gaynard et al., "J*"= 8lyter et al.,

    "JIJ%.uando se suministra 77), es iualmente importante aseurar un adecuado

    suministro de azufre en la dieta !"5>", nitreno>azufre%, ya que los microoranismos del

    rumen lo requieren como elemento esencial para la sntesis de alunos aminocidos

    azufrados !hurch y )ond, "JII%. 'n anado de carne se recomienda la inclusin de

    5,"- de la dieta !7(, "JJ/%, al iual que un adecuado balance entre otros elementos

    minerales !7(, "J*5%.Eualmente, los microoranismos del rumen necesitan pequeDas y

    equilibradas cantidades de aminocidos para un crecimiento eficiente !)reston y Len,

    "J*J%, lo cual se comprueba por el aumento de los microoranismos que deradan

    carbohidratos estructurales al proporcionar aminocidos de cadenas ramificadas !8niffen

    et al., "J*+%. Los aminocidos son esenciales para la sntesis de tejidos, pro&eenprecursores luconicos, reparan las prdidas de tejidos y reemplazan las secreciones

    proteicas que ocurren como consecuencia del trabajo desarrollado por el animal,

    satisfacen las mayores demandas que con relacin a la enera total se establecen

    durante el mantenimiento !)reston y Len, "J*J% y estimulan el consumo &oluntario de

    alimento y las anancias de peso diario !7(, "J*-%. La protena que se fermenta en el

    rumen se desperdicia en ran parte, ya que slo de +5 a /5 de protena microbiana se

    &uel&e disponible al animal por cada de protena alimenticia que entra en el rumen

    !)reston y Len "J*J%.

    uando la protena de orien bacteriano es insuficiente para cubrir los requerimientos de

    los tejidos en alunas etapas fisiolicas como el crecimiento y la lactancia y se presentan

    desbalances de los aminocidos en el intestino, es necesario cubrir las deficiencias con

    protena sobrepasante, con el fin de mejorar la calidad de los nutrientes absorbidos,

    fa&oreciendo as su utilizacin en la anancia de peso !Brso&, "JI/= A(, "J*#=

    ombellas, "JJ3%.

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    'n resumen, el consumo deficitario de protenas trae como consecuencia una reduccin

    en el apetito, disminucin en la inestin de pastos, disminucin de la eficiencia de

    utilizacin del alimento, retraso del crecimiento y desarrollo muscular. 'n condiciones

    e4tremas se obser&an trastornos diesti&os, anemias y edemas. !hurch y )ond, "JII=

    7(, "J*-%.

    #I#LIO"RA!A

    Aricultural (esearch ounsil !A(%. "J*#. The nutrients requirements of ruminant

    li&estoc suplement. 7o.". Aricultural (esearch ouncil. ommonMealth Aricultural

    6ureau4. London. #-p.

    6alcells, N., . astrillo, N. ;uada, y G. Oonde&ila. "J*I. 'fecto de la dilucin con paja dedietas destinadas al enorde de corderos sobre la inestin &oluntaria y el ritmo de

    anancia en peso. E.T.'.A.

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