Urea en raciones balanceadas, Proteína orgánica en el rumen

"El valor de los alimentos utilizados en los sistemas de engorde a corral constituye uno de los componentes más importantes del costo de producción. Se ha informado que, con el objetivo de encontrar alternativas más económicas, el inta gral. Villegas -buenos aires- realizó un ensayo con novillos aberdeen angus con un peso inicial promedio de 457 kg. Durante 30 días se compararon dos dietas isoenergéticas e isoproteicas, basadas en silaje y grano de maíz y un núcleo mineral. Una de ellas contenía 0,5% de urea mientras que la otra estaba integrada por 5,41% de expeler de girasol, como fuentes de nitrógeno no proteico y de proteínas, respectivamente.-

Al finalizar la prueba, no se registraron diferencias entre ambos grupos, ya que los animales alcanzaron un peso promedio de 503 kg, con un aumento diario de 1,606 kg/animal. Otro tanto ocurrió con el consumo diario, la calidad de la materia seca consumida y la eficiencia de conversión.-

Dice el informe: de esta manera, la respuesta de los animales al uso de urea como fuente nitrogenada en dietas de terminación no difiere de la que se logra con expeler de girasol, en bovinos con edad y peso similares a los utilizados en este ensayo.-

Este trabajo fue presentado en el 30º congreso argentino de producción animal, organizado por la asociación argentina de producción animal (aapa), que se realizó en santiago del estero a principios de octubre.-publicado el 17/11/2007.-

Fuente: ing. D. Méndez, mv. P. Davies, INTA Gral. Villegas.-" (fin de la cita)

El nitrógeno de origen industrial se convierte en proteína orgánica por acción de las bacterias

Como se puede comprobar, el ensayo de inta citado, nos demuestra que el promedio diario de incremento de peso de los novillos, es similar al que nosotros logramos en el año 2000, al final del ensayo, (306 días) terneros con más de 400 kilos de peso y lo más interesante, es que los resultados son determinantes:

La urea es una fuente de proteína orgánica, de origen industrial

Su metabolización es producto de la captación y asimilación por las bacterias ruminales, punto a partir del cual se inicia y termina el proceso fisiológico de la conversión del nitrógeno de origen industrial, en "proteína orgánica", conocida como de "origen no proteico"...el animal digiere las "bacterias".- (no la urea ni el pasto)

Desde el punto de vista puramente "económico", queda en evidencia que este trabajo del inta, tiene una significación que trasciende el ámbito de lo "bioquímico".

Se ha demostrado que usando urea al 0,5% (entendemos que se trata del 5% del peso del ganado) se logran los mismos resultados que usando un 5,41% de "expeler de girasol"...suministrado en este caso, como proteína de origen vegetal. (que pasa directamente por el rumen y va al tracto intestinal, donde es digerido por las vías normales del tracto) con ello se ha logrado equiparar la fuente "no proteica", (urea) con los mismos resultados que se alcanzan, utilizando las tradicionales fuentes de proteína orgánica, suministrada en insumos, que están disponibles como subproductos de la agroindustria.-

Analogía del diseño experimental: la cantidad de urea, en nuestros ensayos, del año 2000, fue dosificada por cabeza de ganado. No en función del peso del ganado.

El máximo suministrado fue de 80 gramos de urea por día y por cabeza. Lo cual estaba relacionado con la composición de la ración, en nuestro caso caña de azúcar, utilizada como base del diseño para la formulación de las raciones.

La disponibilidad de azúcares, es la que determina a su vez, la capacidad de desarrollo de las bacterias, en función de la velocidad de las reacciones bioquímicas ruminales, y su capacidad de generar amoníaco. Límite que no hemos podido controlar.- (porque para ello es necesario disponer de animales con una "fistula ruminal")

Desde el punto de vista económico: el resultado de la experiencia, confirma los resultados de nuestros análisis económicos:

1.- en función del peso/volumen: el costo del suministro de las proteínas está sujeto por una parte, a su cantidad en peso. El suministro del 0,5% de urea, relacionado con el peso del animal, nos daría una dosis de 500 gramos de urea para un ternero de 100 kilos, 1000 gramos para uno de 200 kilos, y 2 kilos de urea para uno de 400 kilos. (limite que nuestras experiencias nunca alcanzaron por temor a los efectos tóxicos de la urea)

El volumen equivalente de proteína de origen orgánico (vegetal: expeler) indicado por el ensayo de inta, equipara en resultados a nivel del 5,41% suministrado en expeler de girasol.

la relación en peso de las fuentes de nitrógeno resulta de 10,82 a 1 (10:1) luego en función de las relaciones de volumen: el costo de un 0,5 % de urea, es menos de la decima parte del costo del 5,41% del expeler de girasol. (con lo cual el trabajo de investigación del inta, ha dado un paso grande demostrando un dato elemental en la relación de costo/beneficio)

2.- en función del precio: el costo de un kilo de urea 45% en el mercado al 31 de julio del año 2008 es de u$s 1,00 el kilo ($ 3,00/kg) y el del expeler de girasol para ser muy específico en la comparación, es de u$s 158 la tonelada + iva mas flete, con lo cual el precio se eleva a 480 pesos. De esto resulta que el kilo de expeler ronda a la fecha de la consulta en 48 centavos el kilo.-

3.- el costo neto de los insumos: desde el punto de vista de su valor fiduciario, sería: para los 500 gramos de urea, que indica la información del inta, tendríamos un costo de 50 centavos por cabeza, para animales de 100 kilos, y el costo del expeler de girasol sería de 5,41.kg. X 0,48.$/kg.= $.2,59 pesos por cabeza, para animales de 100 kilos. En materia de balance de costos la diferencia neta del costo de los insumos sería del orden de 5,18 a 1. (5,18:1)

4.- conclusión: podemos deducir que la urea es el sustituto de elección para reemplazar los insumos proteicos de origen animal o vegetal, porque precio por precio, los resultados experimentales del uso de urea en sustitución del expeler vegetal, ha sido altamente significativo en la relación costo/beneficio.-

Desde el punto de vista biofisiológico: nuestras experiencias nos muestran, que el uso de caña de azúcar, como fuente de fibra y energía, balanceada con urea, permite lograr una significativa disminución del costo de la proteína lograda en la ración. Cabe señalar que la urea, utilizada en raciones que contienen hidratos de carbono del tipo farináceo, con un coeficiente de asimilación por las bacterias, muy inferior al de los azúcares, (sorgo molido, maíz molido, afrecho de arroz) no logran la misma eficiencia que con los azúcares, para metabolizar el "amonio" producido por la urea, fuente del nitrógeno que utilizan en el rumen las bacterias, para lograr su máximo aprovechamiento en como fuente de energía para su multiplicación.-

En presencia de azúcares, los hidratos de carbono con muy rápida digestibilidad, (de acuerdo a nuestras experiencias) permiten una máxima digestibilidad del contenido. Debemos acotar que la proporción de urea necesaria en la ración, puede ser mucho menor para lograr los mismos resultados, utilizando azúcares como fuente de energía.-

En nuestros ensayos, el contenido de azúcares totales del jugo de la caña de azúcar, (desde el 6 hasta 15% del jugo) marca la eficiencia de esta conversión de la urea en amoníaco, y su equilibrada absorción por las bacterias en el proceso de su multiplicación, pues adquiere la misma velocidad que la lograda con el uso de "melazas", con lo cual tenemos aquí un nuevo componente de la:

5.- dinámica del proceso de absorción de las raciones.

No es lo mismo utilizar grano molido como fuente de energía, que utilizar azúcares cuya velocidad de transformación y aptitud para satisfacer el proceso de asimilación por las bacterias, supera grandemente a las otras fuentes mencionadas.-

Balanceada con batata, mandioca, afrecho de arroz, y otras fuentes de hidratos de carbono, la caña de azúcar como fuente de energía y fibra es el insumo de elección para lograr el óptimo proceso de asimilación de la urea por las bacterias.

Desde el punto de vista biológico: el proceso de absorción del amoníaco en el rumen, tiene parámetros que es importante conocer, para poder calcular por medio del software, una ración balanceada.-

A.- de acuerdo a las investigaciones de preston y leng. (1989) la mayor actividad y cantidad de bacterias ruminales se logra suplementando la urea en la ración, con carbohidratos de alta digestibilidad en el rumen. Lo cual nos lleva directamente al uso de los azúcares especialmente los invertidos.

B.- de acuerdo a dicha comprobación, cuando se obtiene una concentración de 150 a 200 miligramos de nitrógeno amoniacal, por litro de líquido ruminal, se ha alcanzado un máximo ponderable respecto del contenido normal, que apenas llega a 50 miligramos de nitrógeno amoniacal, cuando es proveniente de proteínas orgánicas de origen vegetal, degradadas del forraje y de la parte proteica de alguno hidratos de carbono que se suministran en forma de harinas.-

C.- otro parámetro de referencia, es que el exceso de remanente amoniacal en el líquido ruminal, aparece cuando el balance de la capacidad de metabolización del nitrógeno "no proteico", suministrado como urea, está equilibrado con la velocidad de las reacciones de multiplicación bacteriana, y no alcanza a niveles superiores a 10 miligramos por cada 100 centímetros cúbicos de liquido ruminal.

Si este exceso supera los 10 mg./100.cc, no es aprovechado por la metabolización bacteriana... es absorbido por las paredes de las venas ruminales, conducido por la vía porta al hígado, donde termina siendo reciclado en el circuito de la citrulina/ornitina, y devuelto al rumen por vía de la saliva, como urea. (recordemos que en las raciones balanceadas con caña de azúcar, la salivación de la rumia, puede alcanzar volúmenes mayores a los 50 litros por día) las bacterias así licuadas en el tracto ruminal, pasan a los pliegos inferiores del rumen. Atraviesan la gotera gástrica y son digeridos como cualquier otra proteína orgánica, por las enzimas pancreáticas en el tracto intestinal.-

D.- este proceso demuestra que la urea de origen industrial, termina siendo metabolizada y convertida en proteína orgánica.

5.-los niveles de toxicidad: se producen cuando la concentración de amoníaco en el líquido ruminal, supera los 50 miligramos por cada 100 centímetros cúbicos, se sobrecarga el sistema hepático, bajo la forma de amonio (el amonio es hidróxido de amoníaco) se libera el exceso de amoníaco retenido en el agua como hidróxido, (por la elevada presión de difusión del nh3) y se acumula como amoníaco (gas) en el medio interno, produciendo graves trastornos metabólicos, como "alcalosis", con todas sus consecuencias: incluso la muerte súbita.-

Los números de la urea en la ración balanceada de caña de azúcar:

a.-la proteína de mantenimiento: el instituto de la investigación agronómica (inra.1968) investigando las técnicas de manejo del "balance nitrogenado" fuentes de nitrógeno "no proteico" (urea) encontró que los requerimientos de proteína metabolizable, (pm) era de 3,25 gramos para proveer la energía de mantenimiento, por 0,75 gramos de peso vivo (pv) de lo cual se desprende que parte de la proteína producida por la urea, es directamente afectada a proveer la energía de crecimiento del animal.-

b.-la proteína de crecimiento (pn): también llamada como proteína neta, es la que se retiene como ganancia de peso del animal.-

La determinación de este parámetro, en el diseño del software de balance de raciones con caña de azúcar, está en función de la energía retenida (er) que depende en cada caso del peso vivo equivalente del animal, (pve) y de la ganancia de peso diario (gd.) Sobre esta base, se estableció para el cálculo de las raciones balanceadas la introducción del (pve) en el cálculo de la energía retenida,(er) lo cual permite "estimar" la proporción de proteína que estará contenida en la ganancia de peso (gd) por la ecuación:

c.-la proteína neta de crecimiento: (pn). Fisiológicamente, una vez satisfechas las necesidades de energía y reposición del contenido proteico que el animal necesita mantener sus movimientos y calor vital, el exceso proteína constituido por las bacterias, que asimila en el tracto intestinal, (conocido y nombrado como "proteína bacteriana") es la fracción de dicho elemento que se acumula en el cuerpo para atender las necesidades del "crecimiento" y desarrollo de su estructura biológica.(pn)

c.1.-en las ecuaciones utilizadas para el cálculo de las raciones balanceadas, esta fracción está incluida en lo que se denomina "energía retenida", (er) la cual depende a los efectos del cálculo, del peso del animal, también denominado peso vivo equivalente, (pve) que incluye la fracción de proteína también nombrada en la jerga de los nutricionistas, como ganancia diaria.(gr) en el enunciado de las ecuaciones, al incluir el peso vivo equivalente,(pve) en el cálculo de la energía retenida, (er) tomando los valores del peso actual y el peso que se pretende alcanzar a través del contenido de la ración balanceada, permite estimar la proporción de proteína que corresponde a la ganancia diaria. Esta forma de plantear la ecuación permite estimar las necesidades de la proteína neta de crecimiento, (pn) en base a la proyección de las demandas estimadas estadísticamente, para satisfacer una determinada ganancia diaria de peso, calculada en función del peso del animal, dato que necesariamente debe tenerse para dicho procedimiento.

c.2.- esto nos indica que necesariamente tendremos que pesar los animales para poder calcular una ración balanceada. Conclusión: sin balanza en la manga, es imposible pretender formular una ración... ¡...racionalmente...!

d.- conversión de proteína metabolizable (pm) a proteína neta (pn):

d.1.-de acuerdo a la edición del año 2000 de la nrc, esta metodología, permite "estimar" las necesidades de (pn) proteína neta, en función de la (gd) ganancia diaria de peso, calculada o proyectada para un lapso determinado de kilos y/ó tiempo. Obviamente, el control de la precisión del cálculo, estará dado en los pesos logrados en la balanza.-

d.2.- la asimilación del nitrógeno no proteico en el rumen: la ncr estableció una ecuación que permite computar la pérdida de eficiencia en el proceso de asimilación de la (pm) proteína metabolizable, potencialmente contenida en la fuente de nitrógeno no proteico (urea) a (pn) proteína neta, atendiendo al hecho de haber comprobado una disminución del ritmo de aumento de peso, a medida que aumenta el peso del animal, por arriba de los 300 kilos de peso vivo desbastado.

d.3.- cálculo de la conversión de (pm) a (pn): determina la eficiencia de esta transformación, por efecto de la actividad de las bacterias ruminales, acotando la eficiencia del proceso según las siguientes ecuaciones:

d.4.- para animales de menos de 300 kilos de peso vivo equivalente:

= 83,4 - (0,114 x pve)...

d.5.- para animales de más de 300 kilos de peso vivo equivalente:

= 49,2 - (0114 x pve)...

d.6.-con lo cual estima la proyección real de la conversión de proteína metabolizable (el aporte de nitrógeno no proteico -urea-) a (proteína neta.= a las bacterias asimiladas como ganancia de peso lo cual configura un nuevo potencial de peso vivo equivalente.- (pve)

d.7- la ecuación final del análisis de eficiencia de conversión es: de 49,3% de "conversión" del nitrógeno de origen "no proteico", para animales con 300 kilos de peso vivo... o más... y de 66%, para terneros de no más de 150 kilos de peso vivo.-

e.- el equivalente proteico de la urea: logrado a través de la acción de las bacterias, surge de los números de la urea. Que siendo una fuente de nitrógeno (n²) de origen industrial, una vez hidrolizada por efecto de la "ureasa", enzima cuya capacidad para hidrolizar la molécula de urea, (urea=diamida) queda convertida en dos moléculas de amidas.(diamida) a su vez, estas son convertidas primero: en aminas; (4 moléculas) y luego en amoníaco. Que virtualmente, según lo enseña la química orgánica, no pueden mantenerse en forma de gas en presencia de agua. (un litro de agua puede absorber más de 700 litros de amoníaco gas, lo cual indica que por sí mismo, el amoníaco gas, tiende a deshidratar cualquier tejido orgánico, en forma instantánea. (quema. Tiene un efecto caustico.-)

e.1.- en este punto del proceso, se produce una interacción bioquímica, conocida como la eutroficación del contenido ruminal, momento en el cual, las bacterias ruminales, captan ese amoniaco, y lo asimilan para su propia reproducción. Esta conversión, depende de la cantidad de hidratos de carbono de alta digestibilidad disponible en el rumen. Energía que es directamente provista por las moléculas de los azúcares invertidos, hasta su nivel más simple: la glucosa.

f.- el azufre sublimado: (azufre en polvo) en esta etapa es de uso obligado, pues constituye el mejor "acelerador" de los procesos de reconversión del amonio en aminoácidos, directamente asociados a la naturaleza de las bacterias ruminales...

f.1.-el proceso del azufre: surge en esta etapa de la reconversión del amoníaco en proteína bacteriana...(léase bacterias que luego serán asimiladas como proteína en el tracto intestinal) en que todo el proceso, de por sí condicionado por el coeficiente de digestibilidad de los hidratos de carbono...(privativo de los azúcares invertidos) puede ser acelerado significativamente mediante el agregado de azufre en polvo...lo cual da lugar a la rápida polimerización de las aminas, formado los núcleos básicos conocidos como aminoácidos. Estructura básica de las formas celulares en los seres vivos.-

Corolario:

Con ese avance tecnológico, el norte argentino...y corrientes, pueden competir con la pampa húmeda en la producción de terneros de 400 kilos en un año...

Con una productividad específica de 3000 kilos de carne por hectárea y por año...

¡gracias a la energía y digestibilidad de los azúcares de la caña de azúcar!...por las bacterias ruminales...

En costo y calidad, nuestras experiencias demuestran que superamos largamente los estándares exigidos, con lo cual la producción de carne al norte del paralelo 28 puede competir con la pampa húmeda.-

Esto supone convertir a nuestra región, en zona de producción de carne, no de "invernada"...con lo cual los intereses de la pampa húmeda, no podrán bloquear en adelante, por mas subsidios "a la invernada" que le otorguen a nuestros productores ganaderos, la instalación de frigoríficos, como lo están haciendo actualmente...