INVESTIGACIÓN: SAL CÁLCICA ÁCIDOS GRASOS EN GANADO CAPRINO (ESPAÑA)

En el trabajo de investigación sobre el uso de ácidos grasos poliinsaturados n-3 y sus posibles efectos beneficiosos en la fisiología animal, reseñado anteriormente en este blog (entrada 30/01/2015), se ha diseñado una dieta suplementada con sales cálcicas de aceite de pescado, y se ha estudiado su comportamiento en la especie caprina para la obtención de leche y carne más saludables.

El aporte de lípidos protegidos contra la biohidrogenación ruminal en la alimentación de rumiantes es una alternativa muy extendida en los sistemas ganaderos con el fin de incrementar el contenido energético de la dieta y modificar la composición en ácidos grasos de la leche y de la canal.

La metodología empleada en este trabajo para la obtención de las sales cálcicas ha sido la desarrollada por Boza y col. (1999), que es una adaptación novedosa del método de Jenkins y Palmquist (1984). Esta técnica consiste en someter al aceite de pescado a una hidrólisis alcalina con una solución de hidróxido sódico (sosa) al 20% en etanol al 10%. Con objeto de conseguir una emulsión estable y homogénea entre el aceite y la sosa, se introduce la mezcla en una cuba de saponificación y se agita durante dos horas a una temperatura de 70 ºC; a continuación, se deja reposar durante dos horas a temperatura ambiente. Al jabón sódico formado se le añade fosfato sódico (Na2HPO4) y carbonato sódico (Na2CO3). Seguidamente, se adiciona una solución de cloruro cálcico (Cl2Ca) al 20%, y se procede a agitar la mezcla para conseguir la precipitación de las sales cálcicas de los ácidos grasos; se prensan las sales cálcicas obtenidas y se dejan secar a una temperatura de 15-20 ºC durante 5-6 días. Para proteger las sales cálcicas de su oxidación se le añade,
inmediatamente después del prensado, una mezcla de antioxidantes compuesta por un 0,2% de hidroxianisol butilado (BHA) y un 0,03% de ascorbil palmitato (éster palmítico del ácido ascórbico o vitamina C), cuidadosamente mezclada con un 10% de alfalfa en polvo (cantidad sobre el total de las sales cálcicas), con objeto de asegurar una distribución homogénea.

El grado de saponificación de la grasa protegida fue de 0,848, proporción calculada como la fracción de grasa no extraída en soxtec previa hidrólisis ácida. Mediante el método descrito por Sukhija y Palmquist (1990) se estudió el grado de protección de este producto frente al metabolismo ruminal, determinando la disociación de las sales cálcicas en líquido ruminal a diferentes niveles de pH (5'0, 5'5, 6'0 y 6'5). El contenido de calcio fue determinado por hidrólisis con 6 mol/ l de ácido clorhídrico (HCl), y la concentración de calcio fue hallada por espectrofotometría de absorción atómica. Los resultados obtenidos muestran una proporción de sales cálcicas disociadas de 3,66 g/ 100 g determinadas al pH fisiológico del rumen (6,5, aproximadamente), indicando que este producto es prácticamente inerte en el rumen.


Autoría: J.R Fernández (2007)
José Luis Ares Cea (recopilación científica)

INVESTIGACIÓN: ACEITE DE PESCADO EN GANADO CAPRINO (ESPAÑA)

En el trabajo de investigación sobre el uso de ácidos grasos poliinsaturados n-3 y sus posibles efectos beneficiosos en la fisiología animal, reseñado anteriormente en este blog (entrada 30/01/2015), se ha diseñado una dieta suplementada con aceite de pescado, alimento natural enriquecido en esta grasa saludable. Se ha estudiado su comportamiento en la especie caprina para la obtención de leche y carne más saludables.

El aceite de pescado utilizado es un subproducto secundario en la producción de harina de pescado, destinado habitualmente por la industria a la fabricación de jabones, pinturas, barnices y lubricantes, productos que no aprovechan el valor nutricional de esta materia prima. El aceite de pescado empleado en los ensayos experimentales de este estudio estaba compuesto de una mezcla de aceites de atún, salmón y caballa, subproducto procedente de una empresa andaluza. Este aceite empleado en los ensayos tenía un 28% ± 3 de PUFA n-3; esta elevada proporción de ácidos grasos de larga cadena con varias insaturaciones confirió a esta materia prima unas características muy adecuadas para los objetivos del estudio.

No obstante, el elevado número de enlaces insaturados del aceite requiere un manejo más complicado, por su mayor susceptibilidad al deterioro oxidativo, que acorta su período de vida útil. En este sentido, aunque los procesos oxidativos ligados a la presencia de los PUFA pueden ser beneficiosos en algunos alimentos al generar compuestos carboxílicos de sabor deseable, también suelen causar deterioros de sabor, olor, color y textura. Para retardar el enranciamiento del producto, conservarlo el mayor tiempo posible, reducir sus pérdidas nutricionales y proteger al animal frente a la formación de peróxidos lipídicos, se utilizó una mezcla de antioxidantes compuesta por un 0,2% de hidroxianisol butilado (BHA) y un 0,03% de ascorbil palmitato (éster palmítico del ácido ascórbico o vitamina C), calculándose estos porcentajes respecto a la cantidad de aceite de pescado.



Autoría: J.R Fernández (2007)
José Luis Ares Cea (recopilación científica)

INVESTIGACIÓN: ALIMENTOS CAPRINOS ENRIQUECIDOS ÁCIDOS GRASOS POLIINSATURADOS (ESPAÑA)

En un trabajo de investigación sobre el uso de ácidos grasos poliinsaturados n-3 y sus posibles efectos beneficiosos en la fisiología animal, se ha diseñado un método de obtención de alimentos naturales enriquecidos con esta grasa saludable. 

El objetivo general de este estudio ha consistido en determinar los efectos de los ácidos grasos poliinsaturados n-3 sobre diferentes aspectos de la fisiología animal, así como su utilización a nivel metabólico, para verificar una intervención beneficiosa en la cadena alimentaria humana a través de la obtención natural de leche y carne de cabra más saludables para los consumidores. 

En este trabajo se han abordado los siguientes objetivos específicos:

-Estudio del efecto del aceite de pescado rico en ácidos grasos poliinsaturados n-3 (PUFA) sobre algunos parámetros del sistema inmune animal ante ciertas enfermedades parasitarias.

-Utilización metabólica de los PUFA n-3 como fuente de energía, y estudio de la termogénesis inducida por una dieta suplementada con aceite de pescado.

-Efecto de la suplementación lipídica sobre la ingesta y la digestibilidad aparente de la dieta.

-Efecto del suplemento sobre la función reproductiva del animal, y estudio de la rentabilidad ganadera a partir de los índices de fertilidad y prolificidad.

-Efecto de los PUFA n-3 sobre la composición tisular de los cabritos al nacimiento y sobre el crecimiento de los neonatos.

-Obtención de leche de cabra enriquecida de forma natural en PUFA n-3, con características funcionales para la salud de los consumidores.

-Obtención de canales de carne de cabrito con características funcionales para los consumidores, gestados y amamantados por las cabras alimentadas con la dieta suplementada con aceite de pescado.

La metodología del trabajo consistió en la realización de cuatro ensayos experimentales con animales in vivo, en diferentes modelos experimentales en los que se suministró la dieta suplementada con aceite de pescado rico en PUFA n-3 o sus sales cálcicas.

Los resultados obtenidos permiten extraer las siguientes conclusiones:
-Durante una infección por Trichinella spiralis, la suplementación de la dieta con aceite de pescado rico en ácidos grasos poliinsaturados n-3 determina una reducción del número de helmintos en intestino del animal y del número de larvas en el diafragma, así como un incremento en las respuestas Th1 y Th2.
-La termogénesis asociada al consumo de dos dietas con el mismo nivel de energía metabolizable, se debe a la distinta composición en nutrientes de las mismas. Los ácidos grasos poliinsaturados n-3 de la dieta presentan una elevada tasa de oxidación, contribuyendo sensiblemente al mantenimiento del balance energético.
-El análisis de la utilización nutritiva de una dieta suplementada con las sales cálcicas de ácidos grasos procedentes de aceite de pescado, considerando los resultados obtenidos sobre la digestibilidad aparente de la fibra y de los principales PUFA n-3, muestra un grado óptimo de protección del aceite de pescado utilizado en este trabajo.
-La suplementación de la dieta con aceite de pescado protegido rico en ácidos grasos poliinsaturados n-3, determina en cabras en gestación un incremento del índice de prolificidad.
-La composición en PUFA n-3 de la grasa riñonada, epiplónica y mesentérica, así como la del cerebro, timo, bazo, hígado y corazón en el feto, puede modificarse suplementando la dieta de las madres en una grasa rica en PUFA n-3, aspecto que determina la fisiología de estos órganos y depósitos grasos.
-La suplementación de la dieta de la cabra con aceite de pescado protegido frente al metabolismo ruminal, permite la obtención de leche con una composición lipídica con una menor presencia de ácidos grasos saturados y una mayor cantidad de PUFA n-3 y de ácido linoleico conjugado (CLA), siendo estas características más saludables para los consumidores.
-Los cabritos gestados y amamantados por madres que toman un suplemento de aceite de pescado protegido, proporcionan a los 45 días de su nacimiento una canal enriquecida en PUFA n-3 y del ácido graso esencial CLA.



Autoría: J.R Fernández (2007)
José Luis Ares Cea (recopilación científica)

INVESTIGACIÓN: GENOTIPO Y DIETA EN CABRA MALAGUEÑA (ESPAÑA)

En un trabajo de investigación sobre genética y alimentación animal se ha estudiado en la especie caprina la interacción entre el genotipo de la alfa-s1-caseína y el nivel de proteína de la dieta consumida por las cabras de raza Malagueña durante la fase de lactación, haciendo un seguimiento de la utilización nutritiva, y de la producción y composición de la leche. 

Con objeto de establecer la posible interacción nutrición-genética en la cabra de raza Malagueña se realizó en estudio en 23 animales, pertenecientes genéticamente a los grupos de alta o baja capacidad de síntesis de la alfa-s1-caseína, que fueron alimentados con dos dietas diferentes en cuanto a su contenido proteico: 14% (D1) y 18% (D2) de la materia seca de la dieta suministrada. Los diferentes ensayos realizados de utilización digestiva y metabólica del nitrógeno y de la energía de la dieta aportada, así como los relativos a la producción, composición y calidad tecnológica de la leche perseguían analizar el efecto debido a la alimentación y la genética. 

El polimorfismo genético que presenta la especie caprina respecto a los distintos grados de expresión para la síntesis de la alfa-s1-caseína constituye un aspecto determinante de la composición de la leche producida, tanto en los contenidos en proteína, caseína total y alfa-s1-caseína, como también en la propia grasa, por lo que resulta de interés el estudio de las causas que a nivel de utilización nutritiva determinan dicho comportamiento productivo. 

Las principales conclusiones de este trabajo han sido:

-La cantidad de materia seca ingerida por unidad de peso metabólico resulta ser la primera de las causas determinantes del comportamiento productivo, llegando a una ingesta de materia seca del 10,7% superior en los animales de alta capacidad de síntesis de alfa-s1-caseína, respecto a los de baja capacidad. 

-La utilización digestiva de los distintos nutrientes, así como de la energía, se ha mostrado semejante para ambos grupos genéticos, detectándose determinados efectos del tipo de dieta en razón de su particular composición.

-Según el grupo genético, se deduce una distinta utilización metabólica del nitrógeno. En este sentido, los animales de alta capacidad de síntesis de alfa-s1-caseína alcanzan, por la menor excreción de nitrógeno en la orina, unos balances más altos de nitrógeno y cantidades derivadas a la leche. Cuando a los animales se les suministraba la dieta más rica en proteínas (D2), se consiguieron balances de nitrógeno más altos además de una mayor cantidad del mismo en la leche producida. 

-Respecto a la utilización metabólica del nitrógeno, los resultados obtenidos en cada grupo muestran la influencia del efecto del genotipo animal, especialmente, bajo consumo de la dieta D1,así como la interacción de la dieta en el comportamiento de las cabras de baja capacidad de síntesis de alfa-s1-caseína.

-El análisis de la utilización de la energía para la producción de leche, de un modo semejante a lo indicado sobre la utilización del nitrógeno, muestra claramente que las cabras de alta capacidad de síntesis de alfa-s1-caseína derivan una mayor cantidad de energía hacia la producción de leche, principalmente, por su mayor capacidad de perder menos energía por orina eliminada, siendo debido este efecto a lo que sucede bajo el consumo de la dieta D1.

-De acuerdo con los resultados obtenidos en la utilización metabólica del nitrógeno y de la energía, junto a los relativos a la capacidad de ingesta, se puede afirmar que los animales de alta capacidad de síntesis de alfa-s1-caseína presentan, frente a los de baja, una mayor capacidad de utilización metabólica del nitrógeno y de la energía para la producción de leche regulando, al menos en parte, su ingesta voluntaria de acuerdo con dicha capacidad.

-La composición de la leche producida y su calidad tecnológica responden exactamente a lo ya indicado, según el genotipo del animal productor. Al mismo tiempo, tanto el tipo de dieta como el grupo genético animal, se muestran ejerciendo unos efectos sobre los rendimientos de los principales componentes de la leche, similares a los obtenidos en relación con las cantidades de nitrógeno y de energía derivada a la leche. 

Finalmente, a modo de conclusión general, se establecen las siguientes consideraciones:

1-A nivel de utilización digestiva, la composición de la leche producida por las cabras de alta capacidad de síntesis de alfa-s1-caseína, se debe, junto a su capacidad de ingesta, a la mejor utilización del nitrógeno y de la energía que alcanzan a nivel metabólico.

2-De acuerdo con las características de la alimentación suministrada y de la genética de las cabras, se infieren unos efectos de la dieta dependientes del genotipo animal, y otros del genotipo animal dependientes de la dieta en cuestión. Del análisis de los cambios observados en la producción de nitrógeno y de energía láctea, dentro de una misma dieta según el grupo genético y dentro de un mismo grupo genético según dieta, se deducen las estrategias más beneficiosas para las cabras de raza Malagueña.    


Autoría: De la Torre (2006)
José Luis Ares Cea (recopilación científica)     

3-LECHE DE CABRA VERSUS LECHE DE VACA

Desde el punto de vista su utilización digestiva y metabólica de la grasa de las leches de cabra y de vaca, se han realizado diversos estudios, encontrando que la materia grasa de la primera es más digestible que la otra. La primera razón indicada es que la grasa de leche de cabra está constituida por glóbulos mucho más pequeños, cuyo diámetro oscila entre 1,5-3,0 μm, a diferencia de los de leche de vaca cuyo diámetro medio es de 4,0 μm, mostrando en consecuencia los primeros, una mayor superficie frente a la acción de las enzimas lipasas, facilitando su digestión.

Por otra parte, el mayor contenido en triglicéridos de cadena media en la grasa de la leche de cabra determina igualmente, un mejor aprovechamiento digestivo ya que las lipasas atacan a las uniones ésteres de dichos triglicéridos, mucho más eficientemente que los de cadena larga, haciendo que el proceso de la digestión resulte más rápido y eficiente. En este sentido, Boza y Sanz Sampelayo (1997), informan de cómo los triglicéridos de cadena media siguen una vía de utilización digestiva diferente de los de cadena larga, ya que los ácidos grasos liberados de su hidrólisis, son capaces de ser absorbidos sin reesterificación en las células intestinales, entrando directamente en el sistema Porta.

Asimismo, su bajo peso molecular e hidrosolubilidad, facilitan la acción de los enzimas digestivos, haciendo que su hidrólisis sea más rápida y completa que los de los triglicéridos de cadena larga, comenzando a diferencia de éstos, su digestión en el estómago, ya que la lipasa gástrica, inicia su hidrólisis en el estómago, la que será completada por la lipasa pancreática a un ritmo cinco veces superior al ejercido en la hidrólisis de los triglicéridos de cadena larga.

Otras investigaciones realizadas en modelos animales, utilizando (en ensayos en ratas) distintas dietas con grasas procedentes de leche de cabra y de vaca, obtienen una digestibilidad mayor en el primer caso, resultado coincidente con los resultados obtenidos en nuestros estudios empleando dietas a base de proteína y grasa de origen procedente en su totalidad de ambos tipos de leche. Además del efecto del tamaño del glóbulo de grasa según cada especie rumiante, los resultados muestran distintos perfiles en ácidos grasos en las dos clases de leche.

La utilización de la grasa de una dieta a nivel metabólico, puede ser estudiada una vez establecida la utilización metabólica de la energía de la misma, determinándose dicho aspecto en relación con la ingesta correspondiente, la energía total retenida a nivel corporal, así como la partición de ésta en energía retenida como proteína y grasa. Respecto del efecto que la naturaleza de la grasa de la dieta puede tener sobre este balance energético, es necesario considerar que la termogénesis inducida por la dieta, juega un importante papel en la regulación del balance energético y, en consecuencia, en la composición corporal.

La composición en macronutrientes afecta a esta termogénesis y, por tanto, al flujo total de energía que se pierde a través. La naturaleza de la grasa de la dieta en razón de su composición en ácidos grasos, es capaz de influir sobre la termogénesis inducida por la misma,  y sobre el depósito de grasa a nivel corporal. Distintos resultados experimentales apuntan a considerar que los triglicéridos de cadena media, se oxidan como fuente de energía, más rápida e intensamente que lo hacen los triglicéridos de cadena larga, siendo por tanto depositados a nivel corporal, en menor cantidad, originando un incremento de la termogénesis inducida por la dieta.

En experimentos realizados en ratas alimentadas a un mismo nivel energético, con dietas que incluían triglicéridos de cadena media larga y saturada, la ganancia de peso y depósito de grasa resultaban menores cuando la dieta incluía triglicéridos de cadena media, deduciéndose igualmente, una tasa de metabolismo basal más alta. Matsuo y Takeuchi (2004) informan cómo los triglicéridos de cadena media presentan un particular destino metabólico, lo que origina la diferencia que estos compuestos muestran a nivel de la termogénesis postprandial. Los ácidos grasos constituyentes de estos compuestos, penetran en la mitocondria de las células hepáticas, independientemente de la acil-CoA-carnitina transferasa. El acil-CoA formado en la β-oxidación, puede ser posteriormente oxidado vía ciclo de Krebs, hasta C02 más agua. El nivel de enzimas que intervienen en el ciclo de Krebs, considerado como marcador de la capacidad oxidativa en la mitocondria, resulta más alto en el caso de menor consumo de triglicéridos de cadena media. Esta mayor capacidad oxidativa podría estar relacionada con los mecanismos que determinan el menor depósito de grasa cuando se consumen los triglicéridos de cadena media, consecuencia de la mayor termogénesis producida. Este particular metabolismo está sugiriendo la posible utilidad de los triglicéridos de cadena media en determinados tratamientos de obesidad.

Fuente: Circular informativa (2006). Asociación de Queseros Artesanos de Andalucía (AQAA). Manuel Peña Párraga (presidente). Sede AQAA: Baena (Córdoba, España).
José Luis Ares Cea (asesor científico

2-LECHE DE CABRA VERSUS LECHE DE VACA

Analizando la utilización digestiva y metabólica de la proteína de las leches de cabra y de vaca, los resultados experimentales disponibles resultaban prácticamente nulos cuando se empleaba en un modelo animal (en ratas) unas dietas en las que la totalidad de su proteína y grasa procedía de leche de cabra o de vaca.

Por otra parte, distintos estudios clínicos realizados en niños que presentaban intolerancia a la proteína de la leche de vaca, deducían que la sustitución de ésta última por la de cabra, originaba una mayor aceptación y utilización digestiva. Posteriormente, en otra investigación se obtuvieron mejores niveles de digestibilidad y de balances de nitrógeno, cuando se empleaba en ratas, unas dietas en las que sólo parte de su proteína procedía de leche de cabra o vaca, que mejoraban cuando se incluía la proteína de leche de cabra en la dieta de los ensayos (López Aliaga y colaboradores, 2003).

En nuestros estudios y en base a las dietas diseñadas, se deducía que el aprovechamiento digestivo de la proteína de las diferentes dietas, quedaba establecido por el origen de la misma, no influyendo al respecto la naturaleza de la grasa, obteniéndose mejores resultados cuando la proteína procedía de leche de cabra. Por tanto, podemos decir que debido a su naturaleza más digestible, la proteína de la leche de cabra presenta una absorción más eficiente de sus aminoácidos, frente a la proteína de la leche de vaca. En cuanto a las causas que podrían determinar el mejor aprovechamiento digestivo de la proteína de la leche de cabra frente a la de vaca, distintos autores indican que la digestibilidad de la primera, resulta probablemente más alto, ya que en el estómago llega a formar un coagulo más blando y desmoronable, lo que facilita la acción de las enzimas proteasas estomacales, derivándose en consecuencia, una alta digestibilidad.

Este distinto comportamiento de la proteína de la leche de cabra y vaca, se debería a su diferente composición, especialmente en las fracciones caseínicas, principalmente, la αS1-caseína que es más abundante en la leche de vaca. Asimismo, se ha estudiado la composición utilizando fracciones de la leche en polvo desnatada de cabra y vaca, que constituían la base de las dietas experimentales ensayadas por nuestro equipo. La identificación en la especie caprina de un alto polimorfismo genético ligado a los niveles de αS1-caseína en leche, es la causa del distinto comportamiento de las fracciones caseínicas a nivel estomacal.

En cuanto al efecto que la naturaleza de la grasa de ambos tipos de leche podría llegar a tener sobre la utilización digestiva de la proteína, parece deberse a que los triglicéridos de cadena media pueden dar lugar a una mayor digestibilidad de la proteína, por la fácil hidrólisis de estos compuestos a nivel estomacal, lo que facilita la degradabilidad de la proteína contenida en el coagulo que engloba a ambos nutrientes, repercutiendo de manera positiva sobre su digestibilidad.

La utilización que la proteína digestible de la leche de cabra o vaca alcanza a nivel metabólico en razón de su naturaleza o de la que presenta su grasa, lleva a pensar en el efecto que la grasa de la leche de cabra podría llegar a tener debido a su más alto contenido en triglicéridos de cadena media. Estos compuestos, junto con alcanzar una digestibilidad más rápida y eficiente que los de cadena larga, muestran un alto y rápido metabolismo oxidativo, manifestándose como unas excelentes fuentes de energía, la que podría ser utilizada en distintos procesos metabólicos, entre ellos la síntesis proteica. De los resultados obtenidos por nosotros, se deduce que la utilización metabólica de la proteína, se muestra dependiente de la fuente de proteína así como de la grasa de la dieta, ejerciendo al respecto un efecto positivo, la grasa procedente de leche de cabra.

Este “protein sparing effect” de la grasa de la leche de cabra, se debería sin duda, a su particular naturaleza, aspecto constatado al determinar el perfil en ácidos grasos de la grasa de ambos tipos de leche. Si de acuerdo con determinadas propiedades que se le atribuyen a la leche de cabra respecto de la de vaca, entre ellas, su menor alergenicidad y mayor tolerancia a la lactosa, etc, se está extendiendo su empleo como materia prima en la elaboración de diferentes tipos de alimentos lácteos, de consumo recomendado tanto en la infancia como en la tercera edad, en sus distintas presentaciones (leche entera, semidesnatada o desnatada). En resumen podemos indicar que a proteína de la leche de cabra resulta más digestible que la de vaca; asimismo, la utilización de la proteína digestible, se muestra dependiente tanto de su naturaleza como de la composición de la grasa, deduciéndose en este sentido, la interacción ejercida por la materia grasa de la leche de cabra.

Fuente: Circular informativa (2006). Asociación de Queseros Artesanos de Andalucía (AQAA). Manuel Peña Párraga (presidente). Sede AQAA: Baena (Córdoba, España).
José Luis Ares Cea (asesor científico)