METABOLISMO DE LA ENERGIA

Los nutrientes contenidos en los alimentos son derivados a la síntesis de los diferentes componentes corporales, la síntesis de productos como leche y huevos y la obtención de energía. La transformación de la energía química en energía mecánica o calórica (oxidación de nutrientes) o cuando la energía química pasa de una forma a otra (síntesis) implica procesos de transferencia de energía. La Energía Bruta (EB) contenida en un alimento o sus constituyentes se determina midiendo el calor producido por combustión (energía calórica) en un aparato llamado bomba calorimétrica (BC). La BC también se emplea para cuantificar la energía de tejidos animales o productos de excreción (heces). La grasa contiene más energía que los hidratos de carbono debido a la mayor proporción de carbono e hidrógeno con respecto al oxígeno. Las grasas están menos oxidadas y, por lo tanto, son capaces de producir más energía cuando se oxidan. Las proteínas contienen más energía que los hidratos de carbono. En general, el contenido energético de los alimentos comunes es de 4,4 Mcal EB / kg MS atribuible al predominio de los hidratos de carbono. Los alimentos ricos en grasa o los que contienen muchas cenizas (carentes de valor calórico) se alejan del valor promedio. A partir de la energía consumida, se producen pérdidas ocasionadas por la energía contenida en las heces. La diferencia entre la energía consumida y la energía excretada en heces permite calcular la Energía Digestible aparente (ED). Conjuntamente a las pérdidas de energía por heces, deben considerarse las pérdidas de energía por componentes presentes en la orina (urea, ácido hipúrico, creatinina, alantoína, etc) y, especialmente en rumiantes, la pérdida de energía por gases (metano) que abandona el tracto digestivo. Cuando el nivel nutritivo corresponde al de mantenimiento, aproximadamente el 8% de la energía total del alimento se pierde en forma de metano. Cuando el nivel de alimentación sube, la proporción cae hasta un 6 – 7% de la energía consumida. La Energía Metabolizable (EM) es la ED menos la energía que se pierde por orina y gases. En rumiantes, aproximadamente un 20% de la ED se excreta en orina y como metano. Aún con alimentos de alta digestibilidad, la cantidad de energía que se pierde por heces duplica la cantidad de energía que se pierde por orina y gases.

Los principales factores que afectan a los valores de Energía Metabolizable son aquellos que afectan a la DIGESTIBILIDAD.

Los alimentos concentrados son digeridos aproximadamente en el mismo grado por rumiantes y monogástricos. Sin embargo, dichos alimentos poseen un valor de EM más alto para los animales monogástricos ya que las pérdidas energéticas por gases son reducidas. Las diferencias de las pérdidas de energía entre ganado vacuno y ovino son muy pequeñas. El valor de la energía metabolizable de un alimento puede variar si los aminoácidos son retenidos por el animal para síntesis proteica o son desaminados y el nitrógeno excretado en orina. Por esta razón, los valores de energía metabolizable suelen corregirse para referirlos a un balance de

nitrógeno cero ya que si por ejemplo un animal se encuentra en balance de nitrógeno negativo, parte del nitrógeno urinario no procede del alimento (McDonald). La molienda y peleteado de los forrajes disminuye la digestibilidad que se compensa parcialmente por una menor producción de metano. En las aves, el molido de los cereales no parece afectar el valor de la EM. En los rumiantes, el aumento en el nivel de ingestión induce una disminución de la digestibilidad acompañada de una disminución de la pérdida de energía por orina y en forma de metano. En los alimentos de baja calidad (1,8 Mcal EM / kg), cuando la ingestión se duplica, el valor de EM disminuye en un 10%. Por el contrario, los alimentos cuya concentración de EM es de 3 Mcal / kg, cuando la ingestión se duplica puede aumentar ligeramente el valor de EM. El calor producido por el organismo animal pasa al medio directamente por radiación, conducción o convección o indirectamente por evaporación de agua. El calor producido por un animal en ayuno recibe el nombre de metabolismo basal. El suministro de alimento induce un aumento en la producción de calor por encima del nivel de calor representado por el metabolismo basal y se denomina incremento térmico (IT) o efecto dinámico específico del alimento. El IT puede expresarse en términos absolutos (Mcal / kg MS) o como proporción de la EB o EM. El IT representa también una pérdida de energía del alimento. Su importancia es relevante únicamente en ambientes muy fríos.

El IT se corresponde con la ineficiencia en la transferencia energética entre las reacciones involucradas en la absorción y metabolismo de los nutrientes. La oxidación de los nutrientes con formación de ATP y los procesos de síntesis implican pérdidas de energía en forma de calor. El proceso de masticación y movimiento de la digesta a lo largo del tracto digestivo requiere energía química para realizar trabajo que se convierte en calor aportando al IT. La actividad de los microorganismos también produce calor (calor de fermentación) y representa el 5 – 10 % de la energía total del alimento.

La proporción de la EM que se pierde como IT depende en gran medida de la calidad de la dieta. A mayor concentración energética (Mcal EM / kg MS), disminuye la proporción de EM consumida que se pierde como calor (IT) y, consecuentemente, aumenta la eficiencia (k) con que la EM se transforma en EN para mantenimiento y producción. La Energía Neta de un alimento se obtiene restando a la Energía Metabolizable el Incremento Térmico. La Energía Neta es aquella que el organismo animal destina a mantenimiento (síntesis de hormonas, enzimas, movimiento de sustancias en contra de gradientes de concentración, etc.) y distintas formas de retención de energía (crecimiento, engorde, producción de leche, huevos o lana). La Energía Neta que se emplea para el mantenimiento (ENm) se utiliza para producir trabajo químico y abandona el organismo en forma de calor.