Proteínas en monogástricos

Curso de Alimentación 2014
Área VII
Sebastián Brambillasca
PROTEÍNAS EN MONOGÁSTRICOS – Taller recordatorio
1) ¿Qué comprende el término PROTEÍNA BRUTA O CRUDA?
¿Y el término AMINOÁCIDO LIMITANTE?
Menciona un aminoácido que comúnmente actúe como limitante en las especies
productivas.
2) De la siguiente lista de aminoácidos, subraya los 3 esenciales y rodea con un
círculo el aminoácido azufrado:
serina
lisina
treonina
alanina
metionina
3) Menciona un método que sirva para determinar la calidad de la
proteína en monogástricos y explica brevemente en qué consiste.
4) En una prueba de BALANCE DE NITRÓGENO en cerdos, los resultados
fueron los siguientes:
N ingerido en la dieta: 20 g; N en heces: 3 g; N en orina: 7 g
a) ¿Qué cantidad de N fue retenido?
b) Interpreta en forma breve el resultado (destino del N retenido)
5) Subraya los 2 alimentos que presenten las proteínas de mayor Valor
Biológico para el cerdo:
maíz
leche
trigo
sorgo
avena gluten de maíz
harina de pescado
Formulación de dietas
Requerimientos
ENERGÍA
AMINOÁCIDOS
MINERALES
=
Aportes
ENERGÍA
AMINOÁCIDOS
MINERALES
VITAMINAS
VITAMINAS
FIBRAS
AC. GRASOS
FIBRAS
AC. GRASOS
Vías metabólicas de los aminoácidos
Aminoácidos
Síntesis
Proteínas
tisulares
Hormonas
Catabolismo
Neurotrans
-misores
Moléculas
bio-activas
Grupo
NH2
• Urea
• Ác. úrico
Esqueleto
carbonado
• Neoglucogénesis
• Cetogénesis
(D´Mello, 2003)
Proteínas
LUMEN
Hidrólisis gástrica y luminal
Oligopéptidos
Na+
Di y tri péptidos
AÁ
Na+
depend.
e indpt.
Na+
H+
Peptidasas
Apical
PepT1
H+
AÁ
SANGRE
Na+ indpt.
/ interc.
Proteínas
AÁ
Peptidasas
H+
Péptidos
Na+
Transp.
H+ indpt.
Péptidos
Basolateral
K+
Metabolismo nitrogenado
-músculo, tej. estructurales
-piel y pelo
PROTEÍNAS
-enzimas
(corporales)
-hormonas
-transportadores
sanguíneos
-tej. fetales
-leche
ORINA
esqueletos
carbonados
Energía
UREA
hígado
NH3
PROTEÍNAS
(dieta)
procesos
digestivos
AMINOÁCIDOS
HECES
Evaluación de la calidad
Digestibilidad de la proteína
CDproteína = PB ingerida – PB heces
PB ingerida
CDproteína = 74 – 11 = 0,85
74
PROTEÍNAS
(corporales)
ORINA
esqueletos
carbonados
Energía
UREA
hígado
NH3
PROTEÍNAS
(dieta)
procesos
digestivos
AMINOÁCIDOS
HECES
Evaluación de la calidad
Valor biológico
VB = N ingerido – (N heces + N orina)
N ingerido – N heces
VB = 74 – (11 + 16) = 0,75
74 – 11
PROTEÍNAS
(corporales)
ORINA
esqueletos
carbonados
Energía
UREA
hígado
NH3
PROTEÍNAS
(dieta)
procesos
digestivos
AMINOÁCIDOS
HECES
Valor biológico de algunas proteínas
fuente
VB
huevo
0,99
leche
0,97
harina de pescado
0,80
harina de soja
0,65
harina de algodón
0,63
harina de lino
0,60
harina de maíz
0,54
grano de cebada
0,53
porotos
0,40
En una prueba se utilizaron 2 grupos de caninos machos cachorros,
de 10 kg de PV en crecimiento inicial. Se les ofrecieron 2 fuentes de
proteína: A y B. Los resultados luego de la prueba fueron los
siguientes:
Los animales ingirieron 78,8 g/d de PB de ambas fuentes proteicas.
La digestibilidad de la PB fue de 89% para la fuente A y 84% para la B.
La eliminación urinaria de PB fue de 10 g/d para la fuente A y de 30 g/d para
la B.
• ¿Cómo cerró el balance de PB para ambos alimentos?
• ¿A qué puede ser debido? ¿En qué otras situaciones pueden esperarse
resultados similares?
• Con estos mismos datos ¿podrías calcular el Valor Biológico?
• ¿A qué alimentos podrían corresponder los resultados obtenidos?
Se presentan 2 alimentos (hígado y arroz), que se podrían utilizar
para alimentar perros en crecimiento. Para cada uno aparecen en la
tabla los valores en % de 5 aminoácidos esenciales. Figuran
además en la 1ª columna los requerimientos del animal para dichos
aminoácidos.
Aminoácido
Requerimientos (%
de la MS de la dieta)
Contenido en aminoácidos (% MS)
Hígado
Arroz
Arginina
0,60
4,47
0,64
Lisina
0,80
5,60
0,30
Fenilalanina
0,90
5,15
0,97
Metionina-Cistina
0,50
1,32
0,30
Triptófano
0,20
0,74
0,19
Si cada uno de estos alimentos se utilizara individualmente (como único
alimento) como dieta para los cachorros:
a) El hígado, ¿presenta algún aminoácido limitante? De contestar
afirmativamente menciona el o los limitantes y subraya cuál sería el 1º
limitante.
b) El arroz, ¿presenta algún aminoácido limitante? De contestar
afirmativamente menciona el o los limitantes y subraya cuál sería el 1º
limitante.
REQUERIMIENTOS
Requerimientos nutricionales en cerdos en crecimiento
(NRC ,1998)
Requerimientos en mascotas
En las especies monogástricas el
consumo de nutrientes tiene una
relación
directa
con
los
requerimientos energéticos
Dependen:
•Especie
• PV o PV0,75
• Edad
Cálculo de requerimientos de
energía en reposo (RER)
Conversión del RER
(“mantenimiento”) por un
factor de conversión
(actividad o función)
• Estado fisiológico
• Actividad/trabajo
• Estado sanitario
Requerimientos de energía
diarios (RED)
Cálculos de requerimientos energéticos
Caninos y felinos
RER
70 kcal EM (PVkg)0,75
RED caninos:
Mantenimiento = 0,8 a 1,6 x RER
adulto castrado = 1,6 x RER
adulto intacto = 1,8 x RER
gestación
= 3 x RER
lactancia
= 4-8 x RER
Perfiles de nutrientes de la AAFCO en alimentos para perros
Nutriente
Unidad
MS*
Crecim. y reprod.
Mant. adultos
Máximo
PROTEÍNA
%
22.0
18.0
-
Arginina
%
0.62
0.51
-
Isoleucina
%
0.45
0.37
-
Leucina
%
0.72
0.59
-
Lisina
%
0.77
0.63
-
Metionina-cisteína
%
0.53
0.43
-
Fenilalanina-tirosina
%
0.89
0.73
-
Triptófano
%
0.20
0.16
-
%
8.0
5.0
-
%
1.0
1.0
-
Calcio
%
1.0
0.6
2.5
Fósforo
%
0.8
0.5
1.6
1:1
1:1
2:1
GRASA
Ácido linoleico
MINERALES
Relación Ca:P
*Supone una densisda energética de 3.500 kcal EM/kg MS. Alimentos con densidad
energética mayor a 4.000 kcal/kg MS deben corregirse de acuerdo a la densidad energética.
Formulación de dietas - requerimientos
Requerimientos de nutrientes para perros
adultos (%MS)
(AAFCO, 1999)
Alimento comercial para perros adulto de 3500 kcal/kg de MS
PB %
Met %
Lis %
Trip %
Treo %
EE %
Ca %
P%
18
0,43
0,63
0,16
0,48
5
0,6
0,5
Perro de 20 kg en actividad leve: 2 x RER
1. ¿Cuántos g de alimento (en MS) consume?
2. ¿Cuántos g de PB?
3. ¿Cuántos g de Met y de Lis?
Parte 1
1)
• PV = 20 kg
• PV0,75 = 9,45
• Consumo RED = 9,45 * 70 * 2 = 1324 kcal de EM
• Consumo de MS (g/d) = 1324/3500 = 0,378 kg MS = 378 g MS
2)
• Consumo de PB (g/d) = (378 * 18)/100 = 68,04 g PB
3)
• Consumo de Met (g/d) = (378 * 0,43)/100 = 1,63 g Met
• Consumo de Lis (g/d) = (378 * 0,63)/100 = 2,38 g Lis
Fuentes de proteína animal frescas para utilizar en fórmulas caseras
Alimento
MS
PB*
Lis*
Met*
Triptf*
Vacuno
32
63
5,7
2,5
0,8
Pollo
23
79
8,2
3,7
1
Merluza
19,5
93
7,5
3,7
1
Hígado
30
67
5,7
2,5
0,9
Ricotta
30
65
4,5
3,5
1,2
*Expresados como % en base seca
1) 68 g PB
2) 1,63 g Met
3) 2,38 g Lis
a) ¿Cuántos g de carne vaca fresca?
b) La cantidad calculada para cubrir la PB, ¿es
también
suficiente
para
cubrir
los
requerimientos de AA?
c) ¿Cuántos g de carne son necesarios
calculamos a partir de Met y Lis?
si
Calculando en base a PB y con los gramos necesarios para cubrir
la PB cuánto me aporta de cada aminoácido.
Carne de vaca
• PB: (100 g MS x 68,1 g PB req) / 63 g PB aporte = 108 g de carne (base MS).
• PB: (100 g MF x 108 g carne MS) / 32 g MS = 337,5 g de carne (en base
fresca).
• Met : (108 g MS carne x 2,5) / 100 = 2,72 g de Met
• Lis: (108 g MS carne MS x 5,69) / 100 = 6,20 g de Lis
Para cubrir Met y Lis, usando como base de cálculo la Met y la Lis
• Met: (100 g MS carne x 1,63 g Met) / 2,5 g Met = 62,5 g MS
• Met: (100 g MF carne x 65,2 g MS) / 32 g MS = 203,8 g MF carne para cubrir Met
• Lis: (100 g MS carne x 2,38 g Lis) / 5,7 g Lis = 41,75 g MS carne
• Lis: (100 g MF carne x 41,75 g Lis) / 32 g MS = 130,5 g MF carne para cubrir Lis
Fuentes de proteína animal frescas para utilizar en fórmulas caseras
Alimento
MS
PB
Lis
Met
Triptf
MS
BF
MS
BF
MS
BF
MS
BF
Vacuno
32
63
20
5,7
1,82
2,5
0,80
0,8
0,26
Pollo
23
79
18,2
8,2
1,89
3,7
0,85
1
0,23
Merluza
19,5
93
18,1
7,5
1,46
3,7
0,72
1
0,23
Hígado
30
67
20,1
5,7
1,71
2,5
0,75
0,9
0,27
Ricotta
30
65
19,5
4,5
1,35
3,5
1,05
1,2
0,36
Cantidad de alimento según la base del cálculo:
Carne (g tal cual)
Por PB
Por Met
Por Lis
337,2 g
203,8 g
130,5 g
Carne Vacuna
• Met : (108 g MS carne x 2,5) / 100 = 2,72 g de Met
• Lis: (108 g MS carne MS x 5,69) / 100 = 6,20 g de Lis
Tienes como paciente un perro macho, de 10 kg de PV en etapas de
crecimiento inicial, que tiene unos requerimientos energéticos de 1236
kcal de EM/día.
Actualmente está consumiendo una dieta que tiene una densidad energética
de 3920 kcal de EM/kg, y un contenido en PB de 25%.
¿Cuánto debe consumir diariamente
requerimientos energéticos?
de
la
ración
para
cubrir
los
¿Cuántos g de PB ingiere diariamente?
Si se le agregara grasa a la ración para aumentar la densidad
energética hasta 4400 kcal de EM/kg:
- ¿Cuál sería en consumo diario de la nueva fórmula?
- Si mantuviéramos el % de PB en la nueva fórmula en 25%: ¿cuántos
gramos de PB ingeriría?
- ¿Qué % de PB debería tener la nueva fórmula para que el animal ingiera la
misma cantidad de g que con la ración anterior?
Requerimientos mínimos de grasas, ácido linoleico y AA de perros
para crecimiento y mantenimiento (cantidad/kg de PV/d); (NRC, 1985)
Nutriente
Grasas
Unidad
Crecimiento Mant. adulto
g
2,7
1,0
mg
540
200
Arginina
mg
274
21
Histidina
mg
98
22
Isoleucina
mg
196
48
Leucina
mg
318
84
Lisina
mg
280
50
Metionina – cistina
mg
212
30
Fenilalanina
mg
390
86
Treonina
mg
254
44
Triptófano
mg
82
13
Valina
mg
210
60
mg
3414
1266
Ac. Linoleico
Proteína
AA no esenciales
Perro 20 kg PV:
Lis: 1 g/d
Met: 0,6 g/d
Aminoácido limitante
Imagen: http://feed-additives.evonik.com/product/feed-additives/en/about/healthy-nutrition/animal-nutrition/pages/default.aspx
Lisina en la dieta (%)
Requerimientos de lisina para lechones, cachorros y
cerdos en terminación; datos de 1985 a 1998 (NRC, 1998)
Peso vivo (kg)
Lys (% MS dieta) = 1,793–(0,0873 x PV)+ (0,00429 x PV2)–(0,000089 x PV3)
Perfil de AÁ ideal en la dieta de monogástricos
Dieta
AÁ esenciales
AÁ no esenciales
• Esqueletos
carbonados
• Grupos NH2
Fuentes proteicas de alta
calidad
Perfil de AÁ similar al
corporal
Las necesidades en aminoácidos esenciales se expresan en
porcentaje de la dieta para facilitar su utilización práctica.
Proteína ideal: mezcla balanceada de AÁ
esenciales + N para síntesis de AÁ no
esenciales (Cole & Van Lunen, 1994).
¿Es posible lograr una correcta nutrición
proteica (o aminoacídica) contando unicamente
con aá esenciales?
Relación entre E:T y ganancia de peso en ratas en crecimiento
consumiendo 2 niveles de proteína (Young y Zamora, 1968).
18% PB
Ganancia de peso (g 14d-1)
14% PB
Relación E:T
Para pensar 5’ y responder:
• ¿Qué diferencias sustanciales en la utilización proteica se
observan con diferentes relaciones E:T?
• ¿Qué ocurre cuando los tratamientos tienen relaciones E:T
extremos?
Relación entre E:T y ganancia de peso en ratas en crecimiento
consumiendo 2 niveles de proteína (Young y Zamora, 1968).
18% PB
Ganancia de peso (g 14d-1)
14% PB
Relación E:T
Relación entre E:T y retención de N o utilización de N en cerdos
en crecimiento con una dieta de 15% PB (Heger et al., 1998).
Utilización de N
Retención de N (g kg-0,75d-1)
Retención de N
Utilización de N
Relación E:T
Relación entre E:T y ganancia de peso o retención de N pollitos en
dietas isoproteicas (Sugahara y Ariyoshi, 1968).
Ganancia de peso (g d-1)
Retención de N (g d-1)
Ganancia de peso
Retención de N
Relación E:T
Para pensar 5’ y responder:
• ¿Qué diferencias sustanciales en la utilización proteica se
observan con diferentes relaciones E:T?
• ¿Qué ocurre cuando los tratamientos tienen relaciones E:T
extremos?
• Similares relaciones E:T óptimas para las diferentes
especies.
• Relaciones E:T muy altas o muy bajas tienen un efecto
adverso en performance.
• AÁ esenciales: imprescindibles; pero es necesario contar con
AÁ no esenciales como fuente de N inespecífico.
• Rango amplio E:T en que no hay grandes variaciones en
performance.
Estimaciones de requerimientos de aminoácidos
esenciales para humanos (mg/g de proteína) y
relación E:T calculada (FAO/OMS/UNU, 1985).
AÁ
Lisina
Met + Cys
Treonina
Leucina
Relación E:T*
Infantes
(3-4 meses)
Escolar
(10-12 años)
66
42
44
22
43
28
93
0,37
44
0,21
*Relación aá esenciales : aá totales
Adultos
19
17
9
19
0,11
EN RESUMEN
• Formulación de dietas: balance de requerimientos de
AÁ del animal y aporte de AÁ de los alimentos.
• Mejores fuentes proteicas: perfil de AÁ similar al
organismo.
• Perfil de proteína ideal: AÁ esenciales y AÁ no
esenciales.
• Requerimientos de AÁ esenciales disminuyen con la
edad.
• Relación E:T disminuye con la edad.