Fecha: 30/05/2022

Los animales de producción necesitan consumir una nutrición equilibrada para alcanzar los niveles de desarrollo adecuados. La alimentación o nutrición es la parte más cara costosa de la explotación, siendo responsable por aproximadamente el 70% de los costes operativos, siendo que la fracción de proteína tiene el valor más alto en un pienso, con estudios que indican que el 33,3% de este costo es de la proteína.

Las proteínas, químicamente, son condensaciones aminoacídicas a través de los enlaces peptídicos. Cuando se consume un alimento que contiene este componente, se hidrolizan en el sistema digestivo en péptidos y aminoácidos libres, que a su vez son absorbidos por el organismo y metabolizados para formar nuevos tipos de proteínas en los diferentes tejidos corporales como músculos y proteínas funcionales, por ejemplo, enzimas. Los aminoácidos se subdividen en aminoácidos no esenciales y esenciales, éste último debe suministrarse a través de la dieta.

Debido a que es un componente extremadamente importante en la elaboración de alimentos, los zootécnicos y/o responsables por las formulaciones de nutrición animal buscan ingredientes que tengan una alta proporción de proteína y que tenga un equilibrio apropiado de aminoácidos a un menor costo. Con estas condiciones, se presenta un terreno fértil para que los departamentos de investigación y desarrollo presenten soluciones de nuevas fuentes de proteínas que atiendan las necesidades mencionadas. Una nutrición equilibrada proporciona un crecimiento adecuado y saludable a los animales de producción, por lo que el uso de ingredientes de alta calidad garantizará que el animal cultivado consiga mantener su salubridad incluso con los desafíos y el estrés inherentes de la producción animal intensiva.

El uso de nuevas fuentes proteicas como las proteínas hidrolizadas permiten que un animal de producción tenga su máximo rendimiento zootécnico, y también presentan funcionalidades específicas, tales como: actividad antioxidante, antimicrobiana, antifúngicos, antivirales y antiparasitarios.

La agroindustria brasileña genera diversas fuentes de proteínas, como, por ejemplo, las empresas trituradoras de soja, que son proveedoras de proteínas derivadas del salvado de soja. Por otro lado, los frigoríficos proporcionan proteínas derivadas del procesamiento de carcasas y/o vísceras procedentes de la faena de animales. En las próximas secciones se tratarán las nuevas fuentes de proteínas, que presentan alta disponibilidad y digestibilidad de sus aminoácidos.

Proteínas de fuente vegetal

Existen diversas fuentes vegetales de proteínas y las principales son: harinas de soja, girasol, canola, trigo y otras.

Por lo general, las proteínas vegetales se caracterizan por el desequilibrio de aminoácidos y altos niveles de factores antinutricionales, como polisacáridos no amiláceos indigeribles, ácido fítico, taninos y alcaloides, los cuales afectan el uso de este nutriente en formulaciones de nutrición animal. Para superar esta situación se utilizan técnicas capaces de liberar estas proteínas y desactivar los factores antinutricionales como, la desactivación de soja (inhibidores de la tripsina) y el uso de fitasas para la desactivación de fitatos.

Por la gran difusión, en este primer artículo, discutiremos sobre la soja y algunos subproductos.

Soja

La soja (Glycine max (L.) Merr.) es una de las legumbres (granos contenidos en vainas) más importantes del mundo, y América representa aproximadamente el 80% de la producción mundial, y Brasil es el responsable por el 50% del comercio mundial de esta legumbre.

Tiene una alta producción por ser rica en proteínas de alta calidad, con el adicional de tener aceite comestible. Estos derivados tienen un alto valor nutricional con características sensoriales agradables. Debido a estos beneficios mencionados anteriormente, los derivados son ampliamente utilizados como ingredientes de alimentos.

La fuente de proteína vegetal más utilizada en el mundo es la soja y, en virtud de eso, hay mucha investigación en desarrollo con respecto a esta importante materia prima. Uno de los varios productos elaborados a partir de esta legumbre es el Concentrado de Proteína de Soja (CPS), que se comercializa desde la década de 1950, y se utiliza principalmente para obtener una alta concentración de proteínas (mínimo 70%) en productos destinados a la nutrición animal, con un aditivo de no presentar componentes antinutricionales.

Los derivados de la soja presentan características importantes en la producción de nutrición animal, por ejemplo:

  • La disposición espacial de sus péptidos proporciona interacciones intermoleculares con otras proteínas y componentes de la matriz alimentaria, mejorando la gelatinización y la formación de pastas;
  • Presentar propiedades hidrofílicas que permiten solubilidad, propiedad de adhesión y viscosidad adecuada para los productos.

Harina de soja

Uno de los derivados de soja más importantes para la nutrición animal es la harina de soja. La producción de este derivado se debe a la necesidad de extracción del aceite de soja, siendo que hasta mediados de la década de 1930 no fue utilizado ampliamente por los zootécnicos/nutricionistas. Sin embargo, a lo largo de los años, se han realizado numerosos estudios en animales de producción (cerdos, bovinos, aves de corral, etc.) para mostrar el potencial de este valioso ingrediente.

Actualmente, las investigaciones referentes a este ingrediente se centran en:

  1. Digestibilidad de aminoácidos;
  2. Factores antinutricionales;
  3. Energía metabolizable y energía líquida.

En comparación con otras fuentes vegetales de proteínas, la harina de soja demuestra una menor variabilidad de nutrientes y concentraciones más bajas de factores antinutricionales.

Generalmente se comercializa en diversas concentraciones de proteína cruda, que van desde el 40% hasta el 48%, siendo que esta concentración es ajustada por la inclusión de otros subproductos, como la cáscara de soja.

Proteinas de origen animal

Las proteínas de origen animal, presentes en harinas, se derivan del procesamiento de material de frigoríficos que serían descartados y no pueden comercializarse para el consumo humano. A continuación se enumeran las fuentes más utilizadas de proteína animal en nutrición:

Harina de carne y huesos

Este tipo de harina se produce en graserías independientes o en frigoríficos, y está compuesta básicamente de huesos y tejidos de animales provenientes de la faena de vacunos, porcinos y ovinos. Es un ingrediente fuente de proteínas y minerales importantes como el calcio y el fósforo.

La Harina de Carne y Huesos presenta una elevada variación en su composición debido a que no existe un patrón en la relación huesos y tejidos cárnicos. La cantidad de proteínas es inversamente proporcional al contenido mineral, es decir, una elevada proporción mineral lleva a un bajo contenido de proteínas. Normalmente se suele comercializar en términos de su concentración de proteína cruda, siendo: 35, 40, 45 y 55%.

Harina Hidrolizada de Plumas

El desplumado de las aves en los mataderos resulta en un subproducto que presenta una alta proporción de proteínas y este subproducto, al pasar por el proceso de cocción a presión, toma el nombre de Harina Hidrolizada de Plumas, que contiene de 78 a 92%16 de proteina cruda, constituida de 85 a 95% de queratina.

Según Nascimento et al. (2002), esta materia prima no presenta digestibilidad satisfactoria, y esta característica se atribuye a los enlaces de hidrógeno y las interacciones hidrofóbicas intramoleculares en la molécula de queratina. Para mejorar la digestibilidad, este ingrediente puede pasar por procesos enzimáticos, liberando los péptidos y convirtiéndose en un ingrediente de mejor calidad.

Harina de Vísceras de Pollo

Según Padilha 2005, en el procesamiento de pollo se generan coproductos, como cabezas, vísceras, sangre, grasa, piel, huesos y carcasas desclasificadas. Estos se transforman en Harina de Vísceras.

La Harina de Vísceras de Pollo es un ingrediente de alta proporción proteica, presentando proteína bruta con variación del 55 al 70%, dependiendo de la concentración de huesos en los componentes incluidos en el proceso de cocción.

La digestibilidad de esta proteína sufre interferencia en sus valores por el proceso de producción (cocción) y por los otros insumos incluidos en el proceso, que presentan una digestibilidad diferente.

En relación con este ingrediente, metodologías como la hidrólisis están en constante desarrollo, capaces de mejorar la digestibilidad de este ingrediente y garantizar el desempeño de los alimentos producidos con él.

Tendencias en el uso de proteínas procesadas en alimento animal

Para que haya una mejora en los alimentos, es esencial elegir ingredientes de excelente calidad. En este sentido, se están realizando investigaciones para descubrir nuevos procesos, como la hidrólisis enzimática que produce péptidos funcionales, con el objetivo de extraer el máximo desempeño de los componentes y generar nuevos ingredientes.

De esta forma, con las nuevas tecnologías utilizadas en el procesamiento de alimentos y la explotación de fuentes alternativas de proteínas, algunos nuevos ingredientes surgen como una opción para satisfacer las necesidades nutricionales y funcionales de los animales. A continuación, se destacan algunas alternativas.

Péptidos funcionales

La definición de péptidos es que se trata de secuencias cortas de proteínas alimentarias, compuestas principalmente de 2 a 20 residuos de aminoácidos condensados en una molécula, obtenidos a través de procesos de digestión y/o fermentación de las proteínas íntegras.

Estos péptidos presentan efectos fisiológicos positivos, demostrando que son ingredientes funcionales o moléculas bioactivas y poseen una variedad de blancos, como los sistemas inmunológico, cardiovascular, digestivo y endocrino, y con esto, la mejora del desempeño de los animales.

Aunque todavía quede un largo camino por recorrer para entender los mecanismos de acción de estos péptidos funcionales en los organismos, lo que ya se ha estudiado demuestra que existe un gran beneficio para el organismo que consume estas moléculas de forma regular. Por lo tanto, el zootécnico y/o profesional responsable de las formulaciones debe fomentar la inclusión de estos ingredientes en sus formulaciones.

Proteína Hidrolizada de Pollo

Los coproductos de faena de pollos, como vísceras y menudencias de bajo valor comercial, pasan por el proceso enzimático que libera aminoácidos y péptidos de bajo peso molecular. Estos, a su vez, son fáciles de absorber cuando los ingredientes se utilizan en la nutrición animal. Según dos Santos Cardoso, et al 2020, este ingrediente tiene una elevada proporción proteica (sobre el 75%), presenta un perfil de aminoacídico equilibrado y una alta palatabilidad para la tilapia del Nilo. Siendo así, cuando se utiliza este ingrediente en la nutrición animal mejora el desempeño zootécnico21 de los peces.

La Proteína Hidrolizada de Pollo (PHP) es una proteína funcional especialmente formulada para mejorar el desempeño del alimento animal. Se produce a través de un proceso de hidrólisis enzimática que genera cadenas menores de péptidos bioactivos y aminoácidos, es decir, creando un ingrediente funcional con alto valor biológico y alta digestibilidad. La PHP ofrece como beneficio para los animales la alta digestibilidad, alto atractivo y palatabilidad, y una alta proporción de proteínas con un perfil equilibrado de aminoácidos.

En el análisis del perfil de aminoácidos encontrados en organismos, tejidos y células (HERRERO et al., 2008) se encontraron 78 péptidos bioactivos en la Proteína Hidrolizada del Pollo, siendo los principales identificados los péptidos Antiamninéstico, Antioxidante, Antitrombótico, Inhibidor de Angiotensina (ECA), Inhibidor de Dipeptidil Peptidasa IV (DPP IV), Regulador, Inhibidor de Secreción de Insulina, Neuropéptido, Quimioestático, Regulador de la Membrana del Estómago. Regulador del Metabolismo del Fosfoinositol e Inmunoestimulante. En general, la PHP es un ingrediente fuente de péptidos bioactivos, que mejora el metabolismo y la salud de los animales, además de ser una fuente hipoalergénica.

Hidrolizado Enzimático de Plumas

La harina de plumas convencional no presenta una digestibilidad satisfactoria, debido a los enlaces de hidrógeno y las interacciones hidrofóbicas intramoleculares en las moléculas de proteína. Para resolver este problema, se lleva a cabo un proceso proteolítico que rompe los enlaces peptídicos, independientemente del tamaño de la cadena peptídica de la queratina.

Debido a que se produce a partir de plumas, este ingrediente posee una alta proporción proteica (sobre el 75%), presentando la excelente característica de tener en su composición aminoácidos esenciales, especialmente leucina, fenilalanina y triptófano.

Harina de Insectos

Algunos estudios afirman que las harinas de insectos tienen un gran potencial en la nutrición animal, convirtiéndose en una tendencia en este ramo de la industria de alimento animal. La harina de insectos (Tenebrio molitor) presenta aproximadamente de 45 a 65% de proteína, siendo una excelente fuente de proteína y teniendo un perfil de aminoácidos adecuado.

Algunos estudios han demostrado la viabilidad de la sustitución total o parcial de las fuentes tradicionales de proteínas por harina de insectos en la alimentación de aves de corral y cerdos. Muchos autores describen los índices de crecimiento semejantes o mejores en comparación con el salvado de soja, la harina integral de pescado o su combinación. La digestibilidad de los nutrientes se puede optimizar cuando se combina en una formulación con harina de pescado y harina de insectos.

Otras fuentes alternativas

Algunas alternativas al uso de salvado de soja como la principal fuente proteica ya se están probando en la nutrición de porcinos. Algunas fuentes vegetales alternativas ya han demostrado la capacidad de reemplazar alrededor del 50 al 75% de la proteína proveniente del salvado de soja, como son los casos de los salvados de algodón, de arroz desgrasado y girasol, además de semillas de algunas leguminosas como el guandú.

Las levaduras, a pesar de ser utilizadas como aditivo alimentario, son microorganismos proteicos alternativos para la nutrición animal y su uso como un enriquecimiento de alimentos es una tendencia positiva en este mercado. La necesidad de una utilización del subproducto de la industria del alcohol estimuló numerosos estudios en los que se descubrió que estos microorganismos presentan un potencial nutricional y nutracéutico, comenzando a ser investigados e incorporados a la alimentación animal.

Otro alimento alternativo que ya ha mostrado excelentes resultados es el polen de abeja, que presenta entre el 10 y el 40% de su composición de proteínas, siendo un alimento sumamente rico en aminoácidos esenciales, resultando en excelentes resultados productivos en estudios para pollos de corte, desempeño de tilapia y rendimiento reproductivo de conejos, entre otros.

Conclusión

La nutrición animal tiene, diariamente, en su meta de materias primas nuevas fuentes de proteínas, derivadas de estudios realizados por equipos de investigación y desarrollo, aportando la combinación entre una composición nutricional equilibrada y excelentes propiedades funcionales.

Debido a los hechos mencionados, se entiende que el uso de nuevas fuentes de proteínas ha aumentado y se ha vuelto esencial en el mercado de la nutrición animal. Además, las proteínas procesadas se han destacado como alternativas para agregar valor a los coproductos de faena animal.

El uso de la hidrólisis enzimática para obtener hidrolizados proteicos ricos en péptidos bioactivos y el equilibrio adecuado de aminoácidos es un proceso en pleno crecimiento. Las proteínas hidrolizadas de los coproductos de faena animal son alternativas de fuente proteica funcional de alto valor biológico por ser una excelente fuente de péptidos bioactivos, mejorando el desempeño, la salud y el bienestar de los animales.