Conceptos Fundamentales de Metabolismo y Nutrición

Aminoácidos en las Heces y Excreción Nitrogenada

Los aminoácidos en las heces proceden de la renovación de componentes nitrogenados estructurales, como las proteínas estructurales o los ácidos nucleicos, o de la renovación de enzimas y hormonas. También son resultado de la ineficacia de los procesos metabólicos. Todos estos compuestos son eliminados a través de la orina o de las heces. Las fuentes principales de aminoácidos fecales son:

• Aminoácidos (AA) de la dieta.
• AA de microorganismos de la dieta.
• AA de microorganismos endógenos.
• AA endógenos.

Clasificación de los Aditivos en Nutrición Animal

Los aditivos son sustancias que se añaden a los alimentos para mejorar sus propiedades o la salud del animal. Se clasifican en varias categorías:

• Tecnológicos: Mejoran las propiedades del alimento (ejemplo: antioxidantes, conservantes).
• Organolépticos: Mejoran el sabor o el olor (ejemplo: colorantes, aromatizantes).
• Nutricionales: Aportan nutrientes esenciales (ejemplo: vitaminas, oligoelementos, aminoácidos).
• Zootécnicos (Producción animal y medio ambiente): Mejoran la digestión o estabilizan la flora intestinal (ejemplo: digestivos, estabilizantes de la flora).
• Coccidiostáticos e Histomonostáticos: Aditivos específicos para el control de parásitos.

Conceptos de Digestibilidad: Real vs. Aparente

La digestibilidad es una medida de la eficiencia con la que un animal utiliza los nutrientes ingeridos.

• Digestibilidad Real (Dr): Es la cantidad de alimento ingerido que el cuerpo absorbe y utiliza metabólicamente. El resto es eliminado por las heces u orina.
• Digestibilidad Aparente (Da): Es una medida práctica que no descuenta las pérdidas endógenas (material nitrogenado y energético excretado que proviene del propio cuerpo, no del alimento). A menudo, el alimento se muele para que los restos no sean visibles en las heces, lo que puede dar una falsa impresión de mayor digestibilidad, aunque la digestibilidad real se mantenga constante.

Fórmulas de Digestibilidad:

$$D_a = \frac{E_I – E_H}{E_I}$$

$$D_r = \frac{E_I – (E_H – E_e)}{E_I}$$

Donde: $E_I$ es la Energía Ingerida, $E_H$ es la Energía en Heces, y $E_e$ es la Energía Endógena.

La digestibilidad real es siempre mayor que la aparente, ya que en la fórmula real se resta la energía endógena ($E_e$) de la energía total de las heces ($E_H$).

Grasa Bruta y Extracto Etéreo en Alimentos

La grasa bruta de un alimento es la cantidad total de lípidos que contiene dicho alimento.

El extracto etéreo se refiere al conjunto de sustancias extraídas mediante solventes orgánicos (generalmente éter etílico). Estas sustancias incluyen, además de los ésteres de los ácidos grasos con el glicerol, a los fosfolípidos, los ácidos grasos libres, los carotenos, las clorofilas y otros pigmentos. La extracción se realiza sometiendo la muestra exenta de agua a un proceso de extracción continua, típicamente utilizando el método *Soxhlet*.

Elaboración y Características de los Ensilados

Los ensilados son un método de conservación de alimentos forrajeros. Consisten en almacenar el alimento en estado verde (no seco, a diferencia del henificado) en un silo o en paquetes herméticos, limitando el contacto con el aire (anaerobiosis). Este proceso induce la fermentación, produciendo ácido láctico, lo que reduce el pH (generalmente hasta 5). Este bajo pH inhibe el ataque de microorganismos patógenos, impidiendo la degradación del forraje.

Ventajas del Ensilado:

• Conserva casi todas las características nutritivas originales del alimento.
• Permite conservar alimentos que no pueden ser henificados (como el maíz).
• Depende menos de las condiciones climáticas que el henificado.

Diferencias con otros métodos de conservación:

• Henificado: Consiste en secar el alimento hasta que tenga un 20% o menos de humedad para impedir el desarrollo celular y microbiano.
• Deshidratado: Utiliza la misma base que el henificado (reducir la humedad), pero se realiza mediante maquinaria deshidratadora, lo que permite un control más preciso y rápido.

Definición de Caloría y Equivalencia en Julios

Una caloría (cal) es la cantidad de calor necesaria para aumentar la temperatura de 1 gramo de agua de 14,5 °C a 15,5 °C. Es decir, es el calor que se debe aplicar al agua para subir su temperatura 1 °C en ese rango específico.

La energía se puede expresar en calorías o en Julios (J). La equivalencia es:

• 1 caloría = 4,187 J
• 1 Julio = 0,24 cal

Diferencias entre Prebióticos y Probióticos

Prebióticos

Son sustancias no vivas que favorecen la proliferación de bacterias beneficiosas en el intestino o mejoran la absorción intestinal. Generalmente no son digeribles por el huésped, pero sirven como sustrato para el crecimiento de la microbiota. Ejemplos incluyen hidratos de carbono no digestibles como la lactulosa y la inulina. Un ejemplo de uso en laboratorio es el agar-agar, utilizado como medio de cultivo.

Probióticos

Son organismos vivos que, cuando se administran en cantidades adecuadas, confieren un beneficio a la salud del huésped, principalmente al favorecer el equilibrio intestinal y la competencia con bacterias patógenas. Suelen ser organismos productores de ácido láctico que regulan el pH intestinal y evitan la proliferación de bacterias nocivas.

Aminoácidos Esenciales y No Esenciales

Los aminoácidos se clasifican según la capacidad del organismo para sintetizarlos:

• Aminoácidos Esenciales: Aquellos que no pueden ser sintetizados por el organismo, o no en cantidad suficiente para cubrir las necesidades metabólicas. Por lo tanto, deben ser aportados obligatoriamente en la ración alimenticia (ejemplo: Lisina). Los AA esenciales pueden ser convertidos en otros no esenciales, pero no a la inversa.
• Aminoácidos No Esenciales: No es necesario su aporte exógeno, ya que el organismo es capaz de producirlos (ejemplos: Tirosina, Cisteína).

Nota sobre Rumiantes: En rumiantes, la dependencia del aporte dietético de aminoácidos esenciales es menor, ya que los microorganismos del rumen son capaces de sintetizar la mayoría de los aminoácidos necesarios.

Vitaminas: Clasificación y Funciones Específicas

Las vitaminas son nutrientes orgánicos esenciales que actúan como catalizadores y reguladores de las reacciones metabólicas, fundamentales para mantener un estado de salud y productividad normal en los animales.

Clasificación General

• Liposolubles: Solubles en grasa (Vitaminas A, D, E y K).
• Hidrosolubles: Solubles en agua (Complejo B y Vitamina C).

Vitaminas Liposolubles

Vitamina E (Tocoferol)

• Función antioxidante intercelular e intracelular.
• Neutraliza los radicales libres.
• Estimula las defensas y mejora la inmunidad.
• Evita la destrucción de lípidos y protege otras sustancias oxidables (como la Vitamina A).
• Dosis altas pueden reducir la sensibilidad al estrés.

Vitamina A (Retinol)

• Función crucial en la transmisión de los impulsos lumínicos (visión).
• Importante para la protección, desarrollo y regeneración de la piel y mucosas.
• Participa en el desarrollo del esqueleto, ya que interviene en la síntesis de mucopolisacáridos de los huesos.

Vitaminas Hidrosolubles

Complejo Vitamínico B

• B1 (Tiamina): Función en la degradación de azúcares.
• B2 (Riboflavina): Función en el transporte de H₂; componente de la cadena respiratoria y del FAD.
• B6 (Piridoxina): Función en enzimas que controlan el metabolismo de aminoácidos.
• B12 (Cobalamina): Función de cofactor en la síntesis de ácidos nucleicos.

Vitamina C (Ácido Ascórbico)

• Función antioxidante.
• Esencial para la síntesis de colágeno.
• Participa en la génesis de hormonas corticosteroides.

Fósforo Fítico y la Enzima Fitasa

El fósforo fítico es una forma de almacenamiento mineral en las plantas. Para que el animal pueda romper los enlaces del fósforo fítico y liberar el fosfato utilizable, se requiere la enzima *fitasa*.

Los únicos organismos que poseen la capacidad de producir *fitasa* de forma natural son los carnívoros y los microorganismos presentes en el rumen de los rumiantes.

Absorción de Carbohidratos en Monogástricos y Poligástricos

La absorción de carbohidratos varía significativamente según el tipo de animal y el tipo de carbohidrato:

• Almidón (Glucosa): En monogástricos, el almidón se rompe en glucosa (catabolismo) y se absorbe principalmente a lo largo del intestino delgado.
• Fibra Soluble Degradable (Celulosa): No es degradable por las enzimas del estómago ni del intestino delgado del huésped. Es absorbida en el intestino grueso (monogástricos) o en el rumen (rumiantes). En este proceso de fermentación microbiana se crean ácidos grasos volátiles (AGV) (acetato, butirato, propionato), que son absorbidos y convertidos en ATP en la sangre.
• Fibra Insoluble No Degradable (Lignina): Estos compuestos no son absorbidos ni utilizables por el animal, siendo eliminados en las heces.