Estudio de los ácidos grasos de la leche procedentes del metabolismo microbiano ruminal

Abstract

La grasa de la leche de las hembras rumiantes se distingue de las de otros mamíferos terrestres por contener más de 400 ácidos grasos, diversidad debida al metabolismo lipídico de los microorganismos ruminales y la actividad enzimática de la glándula mamaria. La grasa láctea contiene ácidos grasos singulares procedentes de la biohidrogenación ruminal de los ácidos grasos insaturados de la dieta y de la síntesis de novo bacteriana a partir de los ácidos grasos volátiles producidos durante la fermentación ruminal de los carbohidratos y los aminoácidos. El aporte de estos ácidos grasos a la dieta humana depende, casi exclusivamente, de la grasa láctea y han despertado gran interés en los últimos años porque numerosos estudios señalan que algunos de ellos pueden tener efectos beneficiosos sobre la salud humana. Estos descubrimientos han propiciado un creciente interés por la manipulación del perfil de ácidos grasos de la grasa láctea mediante la modificación de las características y la composición de la dieta ofrecida a los animales, especialmente la inclusión de fuentes de grasa vegetales ricas en ácidos grasos insaturados. Así mismo, las relaciones entre los isómeros de la biohidrogenación ruminal y los ácidos grasos impares y pueden usarse como indicador no invasivo de los efectos de la dieta sobre las bacterias ruminales. Establecer las relaciones de los isómeros de la biohidrogenación ruminal con los ácidos grasos impares y ramificados de los lípidos bacterianos en la grasa láctea sería clave para interpretar el impacto de la dieta suministrada al rumiante sobre las poblaciones microbianas del rumen y su repercusión en los atributos nutritivos de la grasa de la leche y sus productos derivados. Por ello, los objetivos planteados en la presente Tesis fueron: 1) Esclarecer las relaciones entre los ácidos grasos de la leche derivados del metabolismo lipídico de las bacterias del rumen –ácidos grasos impares y ramificados e intermediarios de la biohidrogenación ruminal; 2) Uso de técnicas estadísticas avanzadas para determinar la utilidad de los ácidos grasos de la leche derivados del metabolismo lipídico microbiano como predictores de la composición de la dieta consumida por los animales; 3) estudiar los cambios en los contenidos de algunos ácidos grasos e índices de la grasa láctea, relevantes desde el punto de vista de la salud humana, tras la inclusión de aceite vegetales con diferente grado de insaturación en la dieta. Para la consecución del primer objetivo se utilizaron los datos de composición de la grasa láctea de 112 muestras individuales, obtenidas en una serie de cinco experimentos que investigaron los cambios de los ácidos grasos de la leche en respuesta a la inclusión de aceites vegetales en la dieta de cabras. En todos los experimentos, las condiciones de manejo y la ración basal suministrada fue similar, con excepción del aceite añadido. Se obtuvieron numerosas correlaciones significativas. Los cambios opuestos simultáneos en los contenidos de algunos ácidos grasos de ambos grupos permitieron identificar a determinadas especies bacterianas del rumen por su doble papel en la degradación de los carbohidratos y en la biohidrogenación ruminal de los ácidos grasos de la dieta. En este sentido, se observó que las condiciones que favorecieron la acumulación relativa de isómeros monoinsaturados respecto a su producción tuvieron un efecto negativo sobre las bacterias del grupo B de la biohidrogenación, así como un efecto negativo sobre las bacterias celulolíticas. Igualmente, las relaciones negativas observadas reflejaron cambios en la actividad enzimática de la glándula mamaria. En conjunto, los resultados obtenidos indican que las relaciones entre los ácidos grasos impares y ramificados y los isómeros de la biohidrogenación ruminal en la grasa láctea pueden utilizarse como un indicador no invasivo de los efectos de la dieta suministrada a los animales sobre las bacterias del rumen y la actividad de las enzimas de la glándula mamaria. Los contenidos en ácidos grasos impares y ramificados (OBCFA) determinados mediante cromatografía gaseosa en 94 muestras de grasa láctea se utilizaron para identificar el tipo de ración consumida por cabras mediante análisis discriminante lineal. De un total de 21 variables en la dieta, cuatro fueron seleccionadas como predictores válidos. La prueba de Wilks fue altamente significativa, indicando que el análisis discriminante era aplicable a los datos del presente estudio. Los resultados obtenidos indican que los OBCFA de la grasa láctea no sirven para identificar el tipo de aceite vegetal incluido en la ración de cabras, pero permiten diferenciar la grasa láctea de las raciones con y sin aceite añadido mediante análisis discriminante lineal. Para evaluar la influencia de la incorporación de aceite de lino (30 g/día) en la dieta de cabras lecheras, comparando a su vez dos tipos de concentrado, uno rico en fibra neutro detergente y otro con alto contenido en almidón se dispusieron cuatro dietas y se suministraron durante 25 días. Se tomaron muestras de leche en diferentes días y se investigaron los efectos que los distintos tratamientos ejercían sobre los ácidos grasos derivados del metabolismo microbiano ruminal, principalmente ácidos grasos de cadena impar, ramificada y ácidos grasos trans. La alimentación con un concentrado rico en fibra neutro detergente mostró los contenidos más elevados de los ácidos grasos 15:0, 14:0 iso y 16:0 iso en leche, que disminuyeron significativamente cuando ese mismo concentrado se suplementó con aceite de lino. En contraste, el concentrado rico en almidón presentó niveles más bajos de 15:0, 14:0 iso y 16:0 iso, y sus porcentajes no variaron cuando se adicionó el aceite. Respecto a los ácidos grasos trans, sus niveles aumentaron significativamente en los tratamientos que incluyeron aceite de lino en su composición, pero no se observaron diferencias según la composición del concentrado. En el presente trabajo se detalla la evolución temporal de estos ácidos grasos minoritarios relacionados con el metabolismo microbiano y se discute la presencia de los mismos en la grasa láctea, fruto del proceso de biohidrogenación ruminal del ácido α-linolénico. Bodas, R., Manso, T., Mantecón, A. R., Juárez, M., De la Fuente, M. A., & Gómez-Cortés, P. (2010). Comparison of the fatty acid profiles in cheeses from ewes fed diets supplemented with different plant oils. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 58(19), 10493-10502. Martínez Marín, A. L., Núñez Sánchez, N., Garzón Sigler, A. I., Peña Blanco, F., García Domenech, V., & Hernández Ruipérez, F. H. (2015). Meta-analysis of the use of oilseeds and oils in ewe and goat diets. 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