Proteínas y
vitaminas
Procesos de
Fermentación
Incluye los procesos de
Fermentación y Putrefacción, como
así también se hace referencia a los procesos de
catálisis enzimática, para la elaboración de
este material se recopiló información de varios libros de
química
general y química
orgánica.
FERMENTACION
Dos procesos de
fermentación revisten importancias
prácticas en la alimentación de
animales de la
granja, que ocurren cuando se almacena o se efectúan
reservas de forrajes para uso posterior.
- Ensilado. Que consiste en el mejoramiento del
valor
nutritivo de los alimentos, sea
fermentado el alimento mismo o bien otros materiales
que se pueden emplear como aditivos para suplementar al
alimento original. - Mejoramiento del contenido de principios
nutritivos mediante fermentación. La antigua práctica
de dar papilla a los cerdos era un proceso de
fermentación continua.
En la actualidad se utilizan técnicas más
sofisticadas y mejor controladas de fermentación, entre ellas las
siguientes:
- PROTEINAS Y AMINOACIDOS:
Las levaduras que son un producto de
fermentación, presentarían las características mas favorable como
importante fuentes de
proteínas, en comparación con
todos los demás microorganismo. Además de su
valor
proteico, la levadura depara otros beneficios importantes desde
el punto de vista nutricional, en particular por su contenido
de vitaminas
del complejo B.Muchas veces es ventajoso suplementar las
raciones para el ganado con determinados aminoácidos y
con proteínas intactas. Así, es de
notar que en la actualidad se realizan fermentaciones en
escala
comercial para producir lisina y ácido
glutámico. - VITAMINAS: Cierto suplementos vitamínicos se
obtienen mediante fermentación. Se desarrollan procesos
para sintetizar caroteno y vitamina A, Riboflavina y vitamina
B12. Además, una multitud de microorganismos elaboran
vitaminas
del complejo B. - ENZIMAS: Existen procesos
microbiológicos para producir diversas enzimas y la
idea de mejorar la eficiencia
digestiva de los animales
agregando enzimas
apropiadas a la dieta es apasionante, pero el aparato
digestivo de los animales
producen suficiente enzimas para
obtener la digestión máxima de almidones, grasas
y proteínas.
En lo mencionado anteriormente, se identifican algunas
contribuciones que los procesos de fermentación a echo a
la alimentación de los animales, pero
mas allá de esta realizaciones existe un ámbito que
a ejercido un gran impacto : el empleo de
procesos de fermentación para convertir el alimento para
el ganado subproductos y materiales de
desechos y al mismo tiempo, reducir
la contaminación del ambiente
humano.
Se da en originarios vegetales
PUTREFACCION
Acción y efecto de pudriese. Se da en
animales
FACTORES QUE AFECTAN LA VELOCIDAD DE
UNA REACCIÓN:
Hemos visto que existe un cierto número de
factores que determinan si una reacción se
producirá o no, si será lenta o rápida, o si
absorberá o liberará calor. Hay sin
embargo otros factores que determinan la velocidad de
la reacción; éstos serán los que
consideremos a continuación.
Temperatura:
Una elevación de la temperatura
aumentará, lógicamente, la energía
cinética de las moléculas reaccionantes, con lo que
habrá un mayor número de moléculas con una
energía igual o superior a la de activación. Esto
se describe normalmente mediante una regla según la cual
cada aumento en 10° C de temperatura
hace que se duplique la velocidad de
la reacción. Sin embargo, esto no quiere decir que la
energía cinética de las moléculas se haya
hecho el doble. Por supuesto, cuando se disminuye la temperatura
ocurre lo inverso.
Concentración y presión:
El aumento de la concentración de uno de los
reactantes quiere decir que habrá más
moléculas presentes y que de esta forma aumentará
el número de colisiones. Por consiguiente también
se elevará el número de interacciones favorables
por unidad de tiempo.
Otra manera de enfocar el problema es considerando que
aunque permanece igual la proporción de moléculas
que tienen la energía de activación requerida, por
existir más moléculas presentes al aumentar la
concentración, hay un mayor número de ellas capaces
de reaccionar.
Catálisis:
Es bien sabido que ciertos compuestos (entre los que se
incluyen las proteínas)
pueden incrementar la velocidad de
las reacciones. Estos se conocen generalmente con el nombre de
catalizadores, y en el caso de las proteínas
se llaman enzimas. (Los
compuestos que hacen disminuir las velocidades de reacción
se llaman inhibidores). ¿Cómo pueden los
catalizadores aumentar la velocidad de
una reacción? Lógicamente, han de ser capaces de
alguna manera de reducir la energía de activación a
un nivel inferior al de la reacción no catalizada. Esto lo
consiguen incrementando el número de colisiones favorables
entre las moléculas reaccionantes, es decir favorecen la
geometría de colisión de forma que
sea mayor el número de choques efectivos. Ello se traduce
en una mayor facilidad de reacción con una menor
energía de activación. Ambas reacciones,
catalizadas o no, proceden al mismo tiempo.
Hasta hace cierto tiempo se
creyó que el catalizador no intervenía en la
reacción. Ahora se sabe que juega un papel
importante y que en algunos casos resulta químicamente
alterado en la reacción, aunque no obstante se regenera
antes de que la reacción se haya completado. En la
mayoría de los casos no se conoce el mecanismo de
acción. Sin embargo, hay reacciones como la de
descomposición del ácido fórmico en agua y
mon6xido de carbono que
están catalizadas por un ácido y que han sido
estudiadas con cierto detalle. La reacción
estequiométrica es:
El ácido fórmico se descompondrá
muy lentamente por sí mismo, pero si se añade
ácido sulfúrico la solución burbujea
violentamente gracias al gas desalojado.
La reacci6n transcurre en tres etapas. Primeramente se dona un
protón desde el ácido a la molécula del
ácido fórmico dejando, en el caso del
sulfúrico, un ión sulfato de
hidrógeno:
El ácido fórmico protonado es inestable y
se rompe para formar agua y una
molécula de HCO.
La molécula intermedia HCO es inestable y pierde
un protón para formar monóxido de carbono. El
protón es a continuación devuelto a la
molécula de sulfato de hidrógeno para originar el
catalizador ácido sulfúrico original.
H+ + HS04 –
H2SO4
Nótese que el catalizador sufrió un
cambio
químico al comienzo de la reacción. Donó un
protón al ácido fórmico, aunque éste
fue devuelto de nuevo al ión sulfato hidrógeno al
final de la reacción.
Cada una de las etapas de la reacción
tendrán su propia energía de activación,
pero ninguna será superior a la energía de
activaci6n de la reacción no catalizada. En el caso de las
enzimas
quimotripsina, lisozima (enzima presente en las lágrimas,
clara de huevo, y producida por algunos virus) y papaina,
se sabe algo de su mecanismo de acción, gracias a investigaciones
recientes llevadas a cabo por bioquímicos y
cristalógrafos.
Basándose en la actividad de las enzimas se pueden emplear
test sensibles
para estudiar tejidos
dañados, por ejemplo para determinar la presencia de
sangre en
laboratorios médicos forenses.
Catalizadores:
Un catalizador hace cambiar el mecanismo de una
reacción química. En presencia
de un catalizador la reacción avanza a través de
etapas sucesivas más rápidas y la constante de
velocidad adquiere un valor
más alto. Si examinamos la ecuación de Arrhenius
llegaremos a la conclusión que la presencia de un
catalizador tiene que traer como resultado una reducción
en la energía de activación porque de otra manera
no podría explicarse como puede aumentar el valor de la
constante de velocidad en comparación con la de la
reacción no catalizada ya que en la ecuación de
Arrhenius a temperatura
constante A, R y T son constantes, de modo que la única
forma de hacer que K aumente es que disminuya Ea.
Entonces, desde el punto de vista de la ecuación de
Arrhenius el efecto que produce un catalizador consiste en
reducir la energía de activación a la vez que
aumenta tanto la fracción activada de moléculas
como la velocidad de la reacción.
Aunque los catalizadores afectan a la velocidad de una
reacción no tienen influencia alguna sobre la
posición de equilibrio de
la reacción. Esto es explicable si tenemos en cuenta que
los catalizadores ejercen su acción sobre ambas
reacciones, la directa y la inversa. Así, la velocidad de
la reacción en su conjunto estará aumentada sin que
se afecte la posición del equilibrio.
De acuerdo con el principio general un aumento de la
temperatura
modificará la posición de equilibrio de
tal manera que el efecto que produzca ese aumento será
contrarrestado por el sistema.
CATALISIS ENZIMATICA
La Cinética Química ha sido
aplicada con gran éxito al desarrollo de
rápidos y económicos métodos de
producción de muchos materiales.
Pero en años recientes los investigadores en
Cinética Química se han
ocupado con creciente interés en
el estudio de las reacciones catalizadas por enzimas que ocurren
en las células
vivas; éste es uno de los campos más fascinantes de
la investigación química moderna. Las
enzimas son polipéptidos gigantes cuyo peso molecular
llega 20.000 o más. Cada fragmento peptídico lleva
consigo un sustituyente orgánico o grupo R.
Cuando la enzima se pliega para formar su estructura
terciaria, los grupos polares R
quedan sobresaliendo como puntas dentro del medio acuoso de
la
célula. Se cree que el efecto catalítico de las
enzimas se debe a la manera como se hallan dispuestos tales
grupos R sobre
una pequeña zona de la superficie de la enzima plegada. El
sustrato, o sea la molécula pequeña sobre la cual
actúa la enzima, se adhiere a la superficie de la enzima
por medio de enlaces de hidrógeno que lo ligan a los
grupos
R.
La diferencia entre catalizadores y enzimas es la
siguiente:
Catalizador: Es un metal o elemento que actúa
como acelerador de una reacción química sin
modificarse en el transcurso de la misma. Son cuerpos que por su
presencia hacen variar la velocidad de una reacción.
Mientras que las Enzimas son proteínas que
actúan como catalizadores.
ENZIMAS
Entre los diversos tipos de proteínas, las
enzimas son las que cumplen una función más
especifica : modifican la velocidad de las reacciones que se
producen en un ser vivo, en la gran mayoría de los casos,
acelerándolas. De esta manera estamos definiendo las
enzimas como proteínas que actúan como
catalizadores.
Las enzimas facilitan el curso de las reacciones
disminuyendo la energía de activación de modo tal
que se pueden producir simultáneamente y en un tiempo
brevísimo la gran cantidad de reacciones que posibilitan
la vida.
Al cumplir su función, las enzimas no son
alteradas por las reacciones que promueven.
La especificidad de una enzima le permite distinguir con
gran selectividad entre diferentes sustancias y aún entre
isómeros ópticos.
Algunas enzimas son proteínas simples
constituidas solo por aminoácidos. Las hidrolazas, en
general son proteínas simples. Muchas están
formadas por asociación de varias unidades o cadenas
polipeptídicas.
Hay enzimas que solo pueden realizar su función
catalítica en asociación con otra molécula
no proteicas, de tamaño relativamente pequeño, a la
cual se la denomina coenzima. La coenzima puede estar firmemente
unida a la enzima por uniones covalentes u otro tipo de enlace
fuerte, formando un complejo que no se separa
fácilmente.
Catalizador : cuerpo que puede
producir aceleración o retardo de una reacción
química por presencia de una sustancia que permanece
aparentemente intacta sin destruirse ni inactivarse en el
proceso.
Algunas reacciones se aceleran bajo la influencia
ejercida por algunas sustancias que al término del
proceso
resultan inalteradas. Estas sustancias se denominan catalizadores
y el efecto que producen es la catálisis.
Cuando actúan como catalizador negativo
disminuyendo la velocidad del proceso,
reciben el nombre de inhibidores.
- No se altera la composición de los
catalizadores en las reacciones químicas en que
intervienen. - Pequeñas cantidades de catalizadores bastan
para acelerar el proceso de
grandes cantidades de sustancias reaccionantes. - Los catalizadores solo pueden modificar, disminuir o
aumentar la velocidad de reacción, pero son incapaces de
provocar una reacción. - Los catalizadores son específicos de la
reacción de que se trate.
VITAMINAS
Las vitaminas son
compuestos orgánicos requeridos en pequeña cantidad
por el organismo, pero imprescindibles para un desarrollo
normal del animal. El estudio de las vitaminas es
relativamente nuevo aunque las enfermedades producidas por
sus deficiencias se conocen desde hace muchos
años.
Al considerar los requerimientos de vitaminas por
los animales se debe
distinguir entre las necesidades de las vitaminas en los procesos
metabólicos y las necesidades de las vitaminas en la
alimentación. Por ejemplo, los rumiantes
requieren en sus procesos metabólicos muchas de las
vitaminas del complejo B. en cambio, no
necesitan recibirlas en la alimentación ya que
las sintetizan las bacterias del
rumen. El ácido ascórbico o vitamina C es requerida
en los procesos metabólicos de numerosas especies pero es
esencial en la alimentación de
alguna de ellas (hombre, mono),
ya que la mayor parte de las especies la sintetizan en sus
organismos en cantidad suficiente.
Para los bovinos, el complejo vitamínico B y la
vitamina K son sintetizada por las bacterias del
rumen y la vitamina C en los tejidos. O sea,
que prácticamente, las vitaminas A, D y en algunas casos
la E podrían ser las únicas con posibilidad de
deficiencia, aunque si los animales disponen de una buena
alimentación las mismas no se
producirán.
Complejos compuestos orgánicos que participan en
sistemas
enzimáticos esenciales para transportar energía y
regular el metabolismo
corporal, y se requieren en minúsculas cantidades en una o
más especies de animales para el crecimiento normal,
producción, reproducción y/o
salud.
Son solubles en las grasas o agua, sobre
esta base, se agrupan del siguiente modo:
Vitaminas Liposolubles: se disuelven en grasas.
Ejemplo: vitamina A, D, E y K.
Vitaminas Hidrosolubles: se disuelven en agua. Ejemplo:
B, C, etc.
Vitamina A
La vitamina A es esencial para la visión normal,
el crecimiento, la reproducción y el mantenimiento
de las mucosas del cuerpo en condiciones normales de tal forma
que puedan resistir de tal forma las infecciones
bacterianas.
La primera manifestación de deficiencia puede ser
la ceguera nocturna, que se podrá observar al mover los
animales en el corral cuando a oscurecido. Los animales afectados
se golpearán contra los objetos mientras que los
parcialmente ciegos caminarán con precaución. Si la
deficiencia es corregida en ese momento no se producen mayores
daños. Si, en cambio, no se
corrige, la ceguera nocturna se incrementa hasta que los animales
quedan completamente ciegos.
La carencia de esta vitamina afecta el aparato
reproductor. En los toros la actividad sexual declina,
disminuye el número de espermatozoides y su motilidad,
aumentando las formas anormales. En las vacas puede continuar el
estro pero no quedan preñadas con facilidad.
Si la deficiencia es grande se producen abortos en vacas
preñadas. Los terneros pueden nacer muertos o muy
débiles y se produce la retención de las membranas
fetales.
El sistemas
respiratorio puede ser dañado también por la falta
de vitamina A, produciéndose infecciones y
neumonías. Además se observan hinchazones en las
articulaciones y
la falta de coordinación en las extremidades, que puede
transformarse en parálisis.
Los requerimientos de vitamina A en el ganado vacuno son
suministrados por el caroteno (sustancia que genera vitamina A)
de los pastos, heno o silaje. Los animales en pastoreo no reciben
vitamina A sino el pigmento caroteno que luego es transformado en
vitamina A en las paredes del intestino delgado. El hígado
es el principal deposito de vitamina A y carotenos del organismo
animal.
El caroteno es formado solamente en las plantas y esta
ampliamente difundido en la naturaleza. Este
pigmento se encuentra generalmente en las partes verdes de las
plantas siendo la
intensidad del color verde un
buen índice para calcular su contenido. Cuando las
plantas se
secan y mueren el contenido de caroteno es nulo. Por eso, cuando
los animales pastorean pasto seco durante mucho tiempo puede
producirse una deficiencia de vitamina A. los granos de cereales,
con excepción del maíz colorado y todos los
suplementos proteicos son muy deficientes en caroteno. El heno
contiene mucho menos que las plantas
verdes.
El ganado vacuno no requiere el suministro diario de
caroteno. Los animales que ingieren abundante forraje verde
pueden almacenar suficiente caroteno y vitamina A en el
hígado y en la grasa del cuerpo, reserva que le dura
bastante tiempo.
Las vacas de cría en gestación de 500 kg.
de peso se recomienda que ingieran diariamente 55 mg. De
caroteno. Durante los tres o cuatro primeros meces de
lactación se recomienda en cambio 90 mg.
Diarios.
Los terneros al nacer no tienen reserva de vitamina A en
su cuerpo y depende de lo que reciban en el calostro y en la
leche materna.
Si las vacas están desnutridas y reciben una
alimentación deficiente de caroteno los terneros
serán afectados por unan deficiencia en vitamina A. para
evitar esto se debe alimentar la vaca un suplemento que contenga
caroteno o vitamina A.
El suministro de 0,5 kg. de heno de alfalfa de buena
calidad
(verde, bien curado y ojoso) es suficiente para proteger el
ganado en crecimiento y engorde de una deficiencia de esta
vitamina. Las leguminosas y gramíneas vedes son buenas
fuentes de
caroteno. El silaje también lo contiene, pero una vez
expuesto al sol y al viento su contenido disminuye
rápidamente.
Complejo vitamínico B
Esta compuesto por tiamina, biotina, niacina,
ácido pantoténico, rivoflavina, ácido
fólico y las vitamina B6 Y B12 todas estas vitaminas son
sintetizada por las bacterias del
rumen desde las ocho semanas de edad en adelante. Por ese motivo
no es necesario suplementar al vacuno con este tipo de vitaminas.
La única acepción seria la vitamina B12 que
contiene cobalto. Si existe una deficiencia de cobalto en el
alimento se producirá una carencia de está
vitamina. Los terneros reciben la cantidad necesaria de esta
vitamina en el calostro y en la leche materna
que son buena fuente de todas ellas, incluso vitamina B12.
Mientras que el ternero disponga de una cantidad adecuada de
leche en su
alimento no se producirán deficiencia.
Vitamina C
La vitamina C o ácido ascórbico es formada
en el organismo del vacuno no siendo requerida en su
alimentación además el agregado de esta vitamina al
alimento de estos animales no aumenta el contenido en los
tejidos ya que
es destruida durante la fermentación en el
rumen.
Vitamina D
Aunque la vitamina D es requerida por todos los
mamíferos, prácticamente es necesario suministrarla
en la alimentación de tan solo aquellos animales que esta
expuestos a rallos solares, especialmente durante la
preñes y el crecimiento. Al exponerse al sol se forma
suficiente vitamina D en la piel para
sactifacer los requerimientos del animal. Como en nuestro
país los vacunos se encuentran permanentemente en el
campo, no es probable que se presenten deficiencia de esta
vitamina. Sin embargo durante otoño e invierno los rayos
salares que alcanzan al animal no son tan efectivos como en
verano y si se producen los llamados "temporales" en que el cielo
permanece cubierto durante muchos días, puede llegar a
producirse una deficiencia, principalmente en vacas de alta
producción lechera. En estos casos el heno
de alfalfa curado al sol, de buena calidad, es una
excelente fuente de vitamina D con que se podrá
suplementar a los animales.
La vitamina D es requerida para una eficiente
utilización del calcio y fósforo y la
formación de los huesos de los
animales en crecimiento. En el adulto parece ser menos
importante, excepto durante la reproducción y
lactación. Niveles anormales bajos de calcio y
fósforo en la sangre existiendo
adecuada cantidad de esos elementos en los alimentos
podría hacer sospechar de una deficiencia en vitamina
D.
Vitamina E
Esta vitamina esta ampliamente distribuida en la
naturaleza. El
aceite del germen de la semilla contienen grandes cantidades, las
hojas verdes bastante y los tejidos animales
poca cantidad.
La deficiencia en vitamina E parece tener influencia en
la producción y La degeneración de los
músculos del esqueleto. Sin embargo por ser tan abundante
en los alimentos
consumidos por los vacunos, prácticamente es poco probable
que se presente esta deficiencia.
Vitamina K
La vitamina K que previene las hemorragias, es
sintetizada normalmente por las bacterias del
rumen en suficiente cantidad. La función de estas
vitaminas es actuar en la formación de protrombina en el
hígado para mantener un nivel normal de esta en la
sangre.
La vitamina esta relacionada con la llamada "enfermedad
del trébol de olor" (melitotus, alfa u alba u
officinalis). El heno o silaje de mala calidad hecho con
trébol de olor, contiene dicumariol. Esta sustancia
disminuye la producción de protrombina al no permitir la
utilización de vitamina K por el hígado.
Aparentemente es un antagonista de la vitamina K. El suministro
de altas dosis de vitamina K es generalmente un tratamiento
efectivo para combatir esta enfermedad.
En condiciones normales no se presenta deficiencia de
esta vitamina en vacunos.
Vitaminas Liposolubles
Las vitaminas A, D, E y K son liposolubles. Ninguna se
disuelve en agua y todas
se absorben mas o menos de la misma manera que los lípidos de
la dieta. Las vitaminas A y D pueden originar estados de
hipervitaminosis en animales que reciben cantidades demasiados
grandes.
Vitaminas Hidrosolubles
Con excepción de la vitamina C, todas las
vitaminas hidrosolubles se pueden agrupar en lo que se conoce
como vitamina del complejo B.
Las vitaminas del grupo B se
sintetizan mediante fermentación microbiana en el tracto
digestivo, en particular en los rumiantes y en los
herbívoros no rumiantes (caballo y conejo). Algunos
animales se comen las heces (coprofagia), de modo que reciclan
las vitaminas que se sintetizan en la fermentación
microbiana que ocurre en el intestino grueso o en el ciego. Esto
sucede prácticamente en el conejo.
Pocas vitaminas del complejo B se almacenan en grandes
cantidades en el hígado, permitiendo que los animales
soporten breves períodos de carencia. Como el exceso de
vitaminas se excreta, es improbable que acarrean
toxicidad.
La vitamina C se la considera por separado en la
relación con otras vitaminas hidrosolubles porque
desempeña un papel
metabólico por completo distinto. El orden en que
comentamos la vitamina del grupo B, nada
tiene que ver con su importancia en nutrición y metabolismo.
LOS RUMIANTES.
Los rumiantes son capaces de aprovechar los alimentos ricos
en fibras (celulosa) mediante la acción de la microflora y
mocrofauna existente en su pre-estómago, absorbiendo como
producto
finales ácido graso volátiles y proteínas
microbiana de calidad superior
a la vegetal.
En principio el rumiante alimenta a los microorganismos
y estos, a su vez, nutren al rumiante.
Los pre-estómagos (rumen, redecilla y librillo)
se desarrollan a partir del estomago embrionario, que pierde en
el transcurso de su desarrollo,
las glándulas, adquiriendo un tipo de epitelio escamoso.
En el animal adulto las capacidades relativas de cada
compartimientos son: rumen 80%, retículo 5%, omaso 7% y
abomaso 8%.
La función principal de los pre-estómagos
será demorar los alimentos
fibrosos a los afecto de humectación y
fermentación, las ingestas que escapen a esta
acción se degradarán en ciego y colon.
Las distinta constitución del aparato digestivo
hace que los rumiantes presenten algunas diferencias
básicas favorables, que son:
Mayor capacidad, que le permite utilizar enormes
cantidades de alimento basto (forraje), en comparación de
los monogástricos.
Adaptación del aparato digestivo
para digerir esos alimentos bastos antes de que entren en el
intestino delgado.
Sistema digestivo más eficiente para usar la
fibra de los alimentos.
Son rumiantes los bovinos, ovinos y caprinos. Estos
animales difieren de los no rumiantes en estos aspectos
importantes.
- BOCA: los rumiantes, que no tienen dientes
incisivos superiores ni caninos, depende de la placa dental
superior y de los incisivos superiores, junto a los labios y la
lengua, para
realizar la aprehensión de los alimentos. - COMPARTIMIENTOS, TAMAÑO Y MICROORGANISMOS
DEL ESTAMAGO: Los rumiantes poseen un estomago de cuatro
compartimientos : rumen, retículo, omaso y obomaso
(estomago verdadero), mientras que los monogástricos
tienen un solo estomago. Además el estomago es de
suficiente tamaño para procesar grandes cantidades de
forraje voluminosos y para ofrecer un ambiente
propicio para la enorme población de microorganismos. - RUMIACION: Al rumiar el animal regurgita y
vuelve a masticar una masa blanda de alimento grueso, que se
denomina bolo, cada bolo se masca alrededor de un minuto y se
vuelve a deglutir. Los rumiantes rumian ocho horas diarias o
más, pero este tiempo depende del tipo de dieta. Las
dietas gruesas y fibrosas requieren una rumiación
más prolongada. La remasticación no mejora la
digestibilidad de los alimentos, pero influye mucho sobre la
cantidad de alimento que el animal puede comer y utilizar. Para
que el material salga del rumen se debe reducir a
partículas más pequeñas. Como los forrajes
de alta calidad
contienen menos fibra que los de baja calidad, requieren mucho
menos rumiación y salen del rumen más pronto, y
esto permite que el rumiante coma más. - ERUCTACION: La fermentación microbiana
en el rumen desprende grandes cantidades de gases (en
particular C O 2 y metano), que debe eliminarse ; de lo
contrario, el animal sufre meteorismo. En condiciones normales
estos animales se eliminan con facilidad mediante
eructación y, en menor medida, por absorción
hacia la sangre que
irriga al rumen, de la cuál pasan al aire que se
espira de los pulmones. - ESTOMAGO DEL RECIEN NACIDO: El ternero nace
con un rumen pequeño y el cuarto estomago es, por mucho,
el más grande de sus compartimientos gástricos.
Por lo tanto, la digestión del ternero de corta edad se
parece mucho más al animal de estomago simple que a la
del rumiante, la leche que
consume el ternero saltea los dos primeros compartimientos
pasando al surco esofágico y yendo directamente al
cuarto estomago, donde se producen renina y otros compuestos
para digerir la leche.
Cuando se establecen ciertas bacterias,
empieza a desarrollarse el rumen y poco a poco el ternero se
convierte en ternero de verdad.
Animales rumiantes
Se dijo que el animal rumiante tiene cuatro
estómagos pero en realidad es un solo estómago
complejo dividido en cuatro compartimientos de morfología
diferente. Estos compartimientos son retículo, rumen,
omaso y abomaso.
Retículo y rumen: cumplen una función
fisiológica tan similar que se los suele describir juntos.
El esófago desemboca en el atrium ventrículi,
área convexa constituida por el rumen y el
retículo. El rumen es un compartimiento muy grande
revestido por una gran cantidad de papilas que acrecientan la
superficie para revolver y absorber el material digerido. El
retículo posee un revestimiento muy parecido a un panal de
abejas y sirve de compartimientos colector de cuerpos
extraños y también de órgano
digestivo.
El alimento digerido entra en estos dos compartimientos
y se digiere muy bien por la acción de diversos
microorganismos (bacterias y protozoarios) que están en el
rumen. En realidad el rumen es una batea de fermentación
fisiológica.
Los microbios del rumen digieren a los hidratos de
carbono,
produciendo anhídrido carbónico y ácidos
grasos volátiles. Aunque se forman muchos ácidos
grasos volátiles la basta mayoría de estos son
acetatos, propionato y butirato. Estos ácido grasos se
absorben en el rumen y aportan gran parte de la energía
que el animal necesita. Muchas veces, cuando se consumen
reacciones ricas en concentrado, se producen grandes cantidades
de ácido láctico y el pH del rumen
desciende. Como la mayoría de las bacterias del rumen son
sensibles al pH, todo
cambio
importante en él altera las proporciones de los diversos
tipos de microorganismos. Si el pH el rumen
disminuye demasiado, el animal deja de comer, lo cual es
síntoma de problemas
digestivos agudos.
Los microbios del rumen degradan los lípidos a
ácidos grasos y colesterol, luego la mayor parte del
glicerol se convierte en propionato, en tanto que los
ácidos grasos de cadena larga van al intestino, donde se
absorben.
Muy pocas proteínas de la dieta escapan al
proceso de degradación que tiene lugar en el rumen. La
medida en que la proteína dietética sea degradable,
depende de su solubilidad. La proteína muy soluble se
degrada con rapidez, pero la muy insoluble puede salir del rumen
relativamente intacta. La mayoría de las proteínas
de la dieta son metabolizadas por los microorganismos y se
incorporan como proteínas microbianas. A
continuación estos microbios pasan al intestino, de modo
que al digerirse ellos mismos aportan proteína al animal.
Al degradarse las diversas proteínas dietéticas se
forma aminoácido en el rumen, que a continuación se
puede absorber a través de la pared del rumen o puede
aportar precursores nitrogenados para la síntesis de la
proteína microbiana. Si la ración es rica en
azúcares y almidones, la concentración de
amoníaco disminuye.
Como los microbios del rumen sintetizan vitaminas K y
las vitaminas del complejo B, en el rumiante adulto no hace falta
dar suplementos de estas vitaminas. Aunque el rumiante joven debe
obtener estas vitaminas de fuentes
exógenas, la leche le suele aportar todo lo que necesita.
La vitamina C se sintetiza a nivel textural en los rumiantes y en
la mayoría de los no rumiantes, pero una de las
excepciones notables es el
hombre.
OMASO O LIBRO: Es el
siguiente compartimientos de la digestión. Contiene muchas
láminas (hojas de tejido) que contribuyen a disgregar la
ingesta. Aunque no se elucidó del todo bien la
función fisiológica que cumple este compartimiento,
muchos investigadores opinan que sirve para absorber agua,
además de su función de desintegrar el
alimento.
ABOMASO: Este comportamiento
es analógico al estómago del no rumiante. Es el
único compartimiento de la región gástrica
del rumiante que contiene glándulas digestivas. Los
procesos digestivos de este compartimiento son muy similares a
los del estómago del no rumiantes.
Las principales vitaminas para los rumiantes adultos son
A, D y E en particular la A, que es la que mas puede faltar. En
circunstancias ordinarias, los rumiantes sintetizan adecuada
cantidad de vitamina de complejo B y vitamina C y K, pero en
cambio se le debe aportar cobalto (componente de la vitamina
B12)en cantidades adecuadas. A menos que estén bajo techo,
suelen recibir suficiente luz solar
directo, para satisfacer sus necesidades de vitamina D. Los
rumiantes jóvenes en cambio, no tienen un rumen de
máxima capacidad funcional y por esta razón se les
deben dar cantidades de vitaminas del grupo B y
vitamina K con los alimentos, hasta que desarrollen el
rumen.
LOS MONOGASTRICOS (no rumiantes)
El estomago de estos animales es de estructura
relativamente sencilla. Si subdividen según la
funcionalidad del ciego y colon.
Aparato digestivo con ciego no
funcional:
Este es el aparato digestivo
más sencillo posible. Consiste en la boca y sus
respectivas glándulas, esófago, estómago,
intestino delgado, intestino grueso, páncrea e
hígado. El tracto gastrointestinal del cerdo, perro,
visón, pez, mono y hombre. Se
caracteriza por su capacidad limitada, por una acción
microbiana relativamente escasa y por su pequeña capacidad
para digerir alimentos fibrosos. De esto se deduce que estos
animales están mejor adaptados para consumir alimento
concentrado como granos y productos de
carne, que grandes cantidades de fibra.
Aparato digestivo con ciego funcional
(herbívoro no rumiante)
En este aparato digestivo
– representado por el caballo, conejo, cobayo y criceto – el
ciego y el colon son muy grandes y contiene una gran población de microorganismos que digieren
la fibra y también sintetizan diversas
vitaminas.
En los no rumiantes la forma del estómago
distendido, por ser bastante sencilla, se parece a un poroto
arriñonado.
En los carnívoros el alimento pasa por el
estómago con mucha rapidez (en un par de horas), mientras
que la ingesta de los herbívoros y omnívoros
tienden a permanecer en el estómago bastante tiempo, a
veces mas de 24 horas. La celeridad del pasaje de los alimentos
depende en gran medida de los principios
nutritivos que contiene la ración. Los hidratos de
carbono pasan
por el estomago más pronto que las proteínas y las
grasas, ocupando el puesto intermedio las proteínas.
El agua puede
entrar directamente en el intestino delgado, pues se detiene muy
poco en el estómago.
SECCRECIONES DIGESTIVAS
El estómago es un órgano dispensable y sus
principales funciones
consisten en la digestión (de prótidos, pero
también de glúcidos y lípidos
según la edad y especie consideradas), almacenamiento de
alimentos (incluyendo su mezcla), protección, endocrina
(secreción de gastrina) y ematopoyética (necesario
para la absorción de B12).
La histología del estómago recuerda que
existen diversas zonas, caracterizadas según el tipo de
glándulas que poseen. La zona esofágica carece de
glándulas y es propia de ciertos animales (equino, cerdo).
En el resto de las especies, incluido el hombre,
convencionalmente las zonas del estómago son tres :
ZONA CARDIAL (amortiguación de la excesiva acidez) ZONA
FUNDICA cuyas glándulas homónimas poseen tres tipos
celulares (células
del cuello productoras de moco, células
principales productoras de enzimas y células
parietales productoras de CLH) y ZONA PILORICA (con
glántle).
La renovación celular del epitelio
gástrico es muy rápida, en tres días se
reemplaza todo el epitelio lo que confirma su alto poder de
recuperación y regeneración.
Jugo gástrico : es el producto
combinado de la secreción de las diversas glándulas
descriptas procedentemente. En los animales varía
según la especie : 10 – 30 en el equino, 7 – 8 en el
cerdo, 5 – 6 en la oveja, hasta 1 en el perro y alrededor de 100
en la vaca (cifras que indican litros por día). Es un
líquido acuoso, claro o incoloro, de pH muy
ácido (1,5 ; que puede subir hasta 2,5 durante la
digestión), densidad 1002 a
1006, elevado porcentaje de agua (99,3 a 99,7%) con respecto a
las enzimas.
Trabajo realizado por:
Miguel A. Sánchez