Uso Estratégico de Proteínas de Origen Animal

Hacia finales de 2022 la población mundial había superado los 8000 millones de habitantes, y a pesar de que el ritmo de crecimiento demográfico es menor, la tendencia para el año 2050, es superar los 9700 millones. La mayor preocupación desde luego es el sostenimiento de la calidad de vida, que no es más que la sumatoria de una serie de variables que tratan de interpretar aspectos como la alimentación, la salud, la educación, la vivienda, el entorno o ambiente, entre otras1.

La alimentación es una variable prioritaria que define el resto de las variables. Prácticamente no es posible alcanzar la calidad de vida ideal, si la seguridad alimentaria no está garantizada y podría decirse, además, que el plan de gobierno de cualquier estado responsable se orienta principalmente, a sostener el mercado de alimentos con una dinámica tal, que le permita a cualquier ciudadano acceder al mismo, aunque actualmente se calcula que 800 millones no pueden accederlo2.

Sin embargo, ya no es suficiente el simple acceso a los alimentos, éstos deben proveerse mediante procesos de producción apropiados que aseguren la inocuidad suficiente para que el consumidor final logre mantener su máximo nivel de salud posible2.

Cada vez las tierras productivas del planeta y las áreas pecuarias disponibles se van limitando, lo que implica un mayor aprovechamiento del espacio y con ello, de la investigación y desarrollo de nueva tecnología que facilite intensificar al máximo la producción y poder ofrecer cada vez más, alimentos en volumen, en calidad y en continuidad a pesar de la variabilidad ambiental que en la actualidad acosa en todo el planeta, producto en gran medida de la actividad humana.

El propósito final de la producción agrícola de alimentos es la nutrición humana por dos vías, la directa o de origen vegetal, aprovechando la parte comestible de los cultivos, granos (semillas), frutos, raíces, tubérculos, entre otras. Y la indirecta o de origen animal, mediante la producción pecuaria que se alimenta con derivados agrícolas. La calidad nutricional de la vía directa es más variable en cuanto a la biodisponibilidad (digestión y absorción) de los alimentos, aun cuando se sometan a procesos adicionales (procesos térmicos), que podrían mejorar en algún grado; mientras la biodisponibilidad de los nutrientes por la vía indirecta o de origen animal, es menos variable y generalmente más alta, que al igual que la anterior, es susceptible de mejorar con procesos adicionales.

Enfocándonos más en la alimentación animal por su necesidad en la alimentación humana a su vez. Los nutrientes esenciales que aportan energía y moléculas estructurales y funcionales se agrupan en carbohidratos, ácidos grasos y proteínas, Éstas últimas, son fundamentales en la vida humana y por ello, la producción de proteína de origen animal es determinante y significativa para una correcta nutrición, su consumo per cápita, por ejemplo, define en gran medida la calidad e inocuidad alimentaria de una región o un país.

Las proteínas de origen vegetal suelen ser menos costosas precisamente por su baja biodisponibilidad metabólica y volumen de producción, frente a las de origen animal que son de mayor costo, aspecto que es compensado por su biodisponibilidad más alta y concentración de aminoácidos esenciales.

En la actualidad es difícil desarrollar programas de alimentación balanceada libres de proteínas de origen animal, debido al mayor grado de selección genética que busca finalmente mayor rendimiento productivo y mejor índice de conversión alimenticia, lo que implica que al menos el 10% de las diferentes fuentes proteicas en la dieta, deben ser de origen animal, las cuales tienen una composición de aminoácidos esenciales, semiesenciales y no esenciales más estable (de acuerdo con la especie) y en general, de muy alta biodisponibilidad. Los aminoácidos esenciales tanto en humanos como en animales son provistos con facilidad mediante la participación en su alimentación de proteínas de origen animal.

El interrogante precisamente es ¿por qué las proteínas de origen animal tienen mayor biodisponibilidad? La respuesta más acertada se relaciona con su bioquímica funcional, es decir, de cómo se comportan las moléculas a nivel celular.

Un aminoácido es la molécula fundamental que sirve como componente básico de las proteínas. Hay 20 aminoácidos diferentes. Una proteína consta de una o más cadenas de aminoácidos (polipéptidos), cuya secuencia está codificada en genes en el DNA principalmente, (Ácido desoxirribonucleico), con un orden específico para cada proteína, que será traducido por una organela celular llamada ribosoma, sintetizando los polipéptidos, los cuales, son modificados (plegamiento espacial) hasta formar proteínas funcionales y estructurales; la secuencia indica el orden de los aminoácidos, diferenciándose la función de cada proteína (Figura 1)5.

Figura 1. Proceso de traducción de RNA mensajero (mRNA de cadena de nucleótidos) en polipéptidos en el ribosoma (organelo celular), los cuales mediante procesos bioquímicos se pliega formando proteínas. Lista de aminoácidos tanto esenciales como no esenciales.

Algunos aminoácidos se pueden sintetizar en el cuerpo (aminoácidos no esenciales y algunos semiensenciales), pero otros no lo pueden y deben obtenerse de la dieta (aminoácidos esenciales y semiensenciales bajo condiciones de estrés)5,6.

Los aminoácidos esenciales cuyo requerimiento es crítico en animales de granja como: la L-lisina, la L-metionina, L-Treonina, L- Triptófano, L-Valina, L-Leucina, L-Isoleucina, L-histidina y L-Fenilalanina (con pequeñas variaciones en el orden), se consideran determinantes del crecimiento, desarrollo, mantenimiento, así como la reproducción5,6.

La forma bioquímica como los aminoácidos componen la proteína determina cómo se absorben y cómo los utiliza celularmente, siendo clave en la biodisponibilidad6.

Los ingredientes, por tanto, al aportar proteínas, lo hace también de aminoácidos.

Las formas L (L isómeros-α-aminoácido), son las biodisponibles, y las proteínas de origen animal se componen en un 100% de éstas, de ahí el riesgo de un mal desempeño o muy irregular, cuando su dieta es totalmente vegetariana, debido a que los aminoácidos D-isómeros, se encuentran en porcentajes significativos en proteínas de origen vegetal, de hecho, adicionando aminoácidos sintéticos al alimento o suplemento base, no se logra compensar la totalidad de los requerimientos celulares de los aminoácidos esenciales, ya que sería necesario la adicción de un sintético por cada aminoácido esencial, lo que resultaría antieconómico (Figura 2)5,6,7.

Figura 2. Estructura molecular que expone mejor el comportamiento isomérico de los aminoácidos, excepto de la glicina. La síntesis en animales y humanos de proteínas se realiza a partir de isómeros L.

1. https://www.un.org/es/global-issues/

2. https://www.un.org/es/global-issues/food

3. https://www.fao.org/food-safety/es/

4. https://www.genome.gov/genetics-glossary/Amino-Acids.

5. Wu G. Amino acids: metabolism, functions, and nutrition. Amino Acids. 2009 May; 37(1):1-17.

6. de Koning TJ. Amino acid synthesis deficiencies. Handb Clin Neurol. 2013; 113:1775-83.

7. Hou Y, Wu G. Nutritionally Essential Amino Acids. Adv Nutr. 2018 Nov 01; 9(6):849-851.

8. Le DT, Chu HD, Le NQ. Improving Nutritional Quality of Plant Proteins Through Genetic Engineering. Curr Genomics. 2016 Jun;17(3):220-9.

9. https://www.fundacionfedna.org/sites/default/files/NORMAS_FEDNA_AVES_2018v.pdf.

https://www.fundacionfedna.org/sites/default/files/Normas%20PORCINO_2013rev2_0.pdf.

Finalmente, puede indicarse que las concentraciones de proteína y calidad de aminoácidos dentro de las harinas de origen animal logran satisfacer económicamente la fórmula y corrigen en gran parte, la variabilidad digestiva y biodisponible de las fuentes vegetales, permitiendo sostener los estándares de producción esperados.

Dentro de las especies pecuarias y/o domésticas, las proteínas de origen animal se consideran críticas en todas las etapas y fases de vida iniciales como en cerdos, aves, peces, camarones, félidos, cánidos, equinos, bovinos, entre otras especies principalmente mamíferos no herbívoros; y seguirán siéndolo aún en su vida adulta en algunas de ellas, en un porcentaje mayor al 40%, como en cánidos, félidos y algunas especies acuícolas, en otras desde luego, cerca del 10% 9,10.

Se conoce la actividad de ciertas enzimas que se encuentran en algunos órganos como el hígado y el riñón en aves adultas, que logra convertir, por ejemplo, la D-metionina en L-metionina, sin embargo, se considera un proceso metabólicamente costoso y poco eficiente, haciendo el ave de todas formas dependiente de fuentes de L-metionina desde el primer día de edad, por ser un aminoácido de requerimiento crítico7,8.