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VII Congreso Latinoamericano de Nutrición Animal – CLANA

Las grasas como herramienta para dar valor agregado a los productos cárnicos.

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Introducción.

Las tendencias de consumo por la población en los últimos 20-25 años ha sido variable, muchas asociadas a problemas de nutrición-salud (Figura 1); por ejemplo, arterioesclerosis, hipertensión, diabetes mellitus, cáncer, osteoporosis y obesidad. Se ha encontrado una estrecha relación entre los patrones de altos consumos de energía, tipos de grasas (incluido el colesterol), alcohol y sodio, con bajos consumos de frutas, verduras y fibra; en la incidencia de estas enfermedades. En México, particularmente existe el mito en el sector salud sobre las consecuencias de consumir productos de origen animal, actualmente, la medicina restringe el consumo de carne de cerdo o huevo bajo tratamiento médico, ¿Por qué?. Posiblemente, la poca información de los beneficios de las carnes y sub-productos impide el incremento en el consumo. El sector pecuario, y en algunos casos las relaciones con empresas privadas y centros de investigación del sector salud buscan revertir esta percepción; acuñando el término de productos de valor agregado. La generación de valor agregado a la producción de productos y sub-productos, requiere del uso de materia prima de calidad.

 

Calidad en la grasa y su relación con la salud.

Las moléculas de carácter hidrofóbico, específicamente ácidos carboxílicos de longitud variable, constituyentes de membranas celulares, reservorios y hormonas, son llamados ácidos grasos (AG). En sistemas biológicos o en materia prima, se preservan como triglicéridos, debido a las propiedades espacio-moleculares que impiden su deterioro. Normalmente, las grasas se clasifican por su estado (sólido y líquido), dobles enlaces (saturados e insaturados), número de insaturaciones (mono y poliinsaturadas), configuración espacial (CIS y TRANS) y omegas (posición del primer doble enlace al extremo del metilo terminal: 6 y 9). En 1929 se da el descubrimiento de los primeros AG indispensables: LA ( 6), ALA (ácido alfa- 3), ARA ( 6); aquellos que no se pueden sintetizar en el organismo. La forma en que llegan al organismo (humano y animales) es vía ingesta, sin embargo, el tener una dieta deficiente obliga al organismo a sintetizar el mínimo necesario para cubrir los requerimientos (síntesis de novo). En este sentido, se han hecho diversos estudios para delimitar la ingesta mínima en el humano, por ejemplo, para mujeres gestantes y lactantes la ingesta recomendada de DHA (ácido docosahexaenoico) es de 200 mg/d.

La mayoría de los nutriólogos para satisfacer las demandas, recomiendan suplementos alimenticios, pocos se atreven a recomendar alguna fuente natural y en especial de origen animal (huevo, carne y leche). Estudios antropológicos han logrado determinar el comportamiento de consumo en la población durante el tiempo (Figura 2), donde se observa un descenso en el consumo de vitaminas (C y E) y 3, con un incremento en el total de grasa consumida, ácidos grasos saturados, 6 y TRANS. Respecto a lo anterior, se ha investigado la respuesta por solo incrementar los 3, donde se sugiere no inducir un desbalance diferente a las proporciones 1:1 o 5:1 de / 3; ya que se induciría una situación de estrés en el sistema bilógico. La falta de balance entre omegas dirige principalmente la respuesta inflamatoria en los organismos.

 

El tejido adiposo como reservorio de grasas.

Las grasas se depositan en el tejido adiposo (TA), que es un conjunto de células especializadas con tejido conjuntivo, fibras nerviosas, estroma vascular, nodos linfáticos, células inmunes, fibroblastos y preadipocitos (células adiposas no diferenciadas), reguladas en su actividad por el sistema nervioso central (actividad neural directa o indirecta), sistema digestivo, sistema endócrino, sistema nervioso autónomo: sistema simpático y catabolismo (lipolisis) vía estimulación b-adrenérgica activando la enzima lipasa sensitiva a hormonas (HSL) y el sistema parasimpático: anabolismo por incremento de insulina y captura de glucosa y ácidos grasos. Es un sitio de almacenamiento del exceso de calorías como lípidos (TAG- triacil gliceroles), con diferente actividad lipolítica o lipogénica y de dos tipos:

- TA café o marrón:

  • Termogénico (neonatos) por desacoplamiento de la proteína UCP-1
  • termogenina. o Menor tamaño que TA blanco (diámetros de 30-40 vs 60-100 m).
  • Muchas gotas de diferentes tamaños en citoplasma y mitocondrias (oxidación de ácidos grasos y alta concentración de citocromo oxidasa).

- TA blanco (tamaño cambiante):

  • Joven: muchas gotas con coalescencia.
  • Maduro: TAG en una sola gota alargada (85-90%) en toda la célula. o Escasa termogénesis.
  • Se encuentra:
    • Recubriendo, infiltrado, en zona visceral, protegiendo de impactos y subcutáneo.
    • Excelente aislante térmico.
    • Capacidad para secretar hormonas (adipocinas):
      • Sistema inmune como el factor de necrosis tumoral alfa (TNFInterleucina-6 (IL-6).
      • TNF- : Inmunomodulador y citocina proinflamatoria multifuncional (inflamación, apoptosis, citotoxicidad, producción de IL-1 y -6, resistencia a insulina). Induce caquexia. Inhibe lipogénesis en adipocitos y estimula lipólisis. 
      • Factores de crecimiento como el transformante beta (TGF- ). 
      • Rutas alternas complementarias (adipsina). o Regulación de presión (angiotensinógeno). 
      • Coagulación en sangre (inhibidor activador plasminógeno-1, PAI-1). 
      • Angiogénesis (factor de crecimiento endotelial vascular, VEGF). 
      • Homeostasis glicémica (adinopectina, resistina, visfatina, leptina).
 
La adipogénesis comienza antes del nacimiento y está relacionado a la especie y TA. Crece muy rápido después del nacimiento. Fenómeno de hiperplasia, la diferenciación entre preadipocitos a adipocitos es muy controlada. Los factores de transcripción adipogénicos -1c y C/EBP. Los preadipocitos son una línea celular derivada de células embrionarias madre multipotentes de origen mesodermal y con la capacidad de diferenciarse en adipocitos, condrocitos, osteoblastos o miocitos.
 
Diversas investigaciones han encontrado la relación de los diferentes AG en el metabolismo. La proteína PPAR (receptor activado de la proliferación de peroxisomas- , y ) regula funciones de los hepatocitos y cardiomiocitos, entre otros. Específicamente en la regulación y expresión de genes asociados al metabolismo de lípidos, de la glucosa y de la diferenciación de los adipocitos. PPAR- participa en el metabolismo de lípidos del corazón, riñón, hígado, músculo esquelético y tejido adiposo marrón. PPAR- en otro tipo de TA, asociado a fármacos para aumentar proliferación peroxisomal, b-oxidación, reducción de TAG y tolerancia a la glucosa. Por lo tanto, los AG son elementos moduladores en reacciones de síntesis y oxidación, a través de enzimas. Por ejemplo, 3 modulan enzimas lipogénicas, adipogénicas, de oxidación mitocondrial y gluconeogénicas. Los AG poliinsaturados de cadena larga reducen la lipogénesis hepática. Los AG se acumulan como TAG, y su movilización es selectiva.
 
 
Metabolismo de adipocitos.
 
El TA-Blanco se ha considerado como un órgano central de control metabólico (gran cantidad de hormonas), su actividad metabólica se divide en:
 
  • Actividad lipogénica: biosíntesis, incorporación y almacenamiento de TAG. Glicerol- 3-fosfato (G3P) de la ruta glucolítica. Inicia con transportadores de glucosa (GLUT1 y GLUT4) controlado por insulina. También el metabolismo de hexosas es acelerado por insulina y producir más G3P. La ruta glucolítica también produce piruvato para rendir acetylCoA. Además se puede producir citrato para que con ATP-citrato liasa (ATP-CL) se reconstituya acetilCoA. Al estar presente acetilCoA carboxilasa (ACC) se produce malonilCoA. Este último entra a la síntesis de AG, catalizado por la ácido graso sintetasa (AGS) formando acylCoA. Para que AGS funcione se necesita de NADPH2 de la ruta de pentosas o de la enzima málica (EM). Posteriormente se esterifica con G3P para producir TAG y Coenzima A (acylCoA), o bien a partir de lipoproteínas (quilomicrones y VLDL). Los AGL se proveen de grandes cantidades de lipoproteínas, para ingresar a los adipocitos es por difusión mediada por transportadores (CD36). El CD36 lleva al AGL a la proteína transportadora de AGL (FATP), para formar una proteína integral de membrana y facilitar el transporte al interior. En el citosol los AGL se unen a proteínas transportadoras (FABP) para llevarse a cabo la esterificación con acylCoA + acylCoA sintetasa (ACS). Posteriormente, el acylCoA es transportado por una proteína de unión (ACBP) al sitio de esterificación con G3P. Formados los TAG se introducen las gotas lipídicas.
     
  •  Actividad lipolítica: liberación de AGL y glicerol. Depende de la activación de la HSL (fosforilación en el residuo serina por la proteína quinasa (PKA)). Se estimula por catecolaminas cuando hay ayuno o falta de energía (ejercicio y situaciones de estrés). Se genera AMPc al activar la PKA actuando en las perilipinas (formadoras de la gota lipídica). La fosforilación de las perilipinas se lleva a cabo a nivel superficial, dispersada al citosol y abriendo el acceso para HSL a los TAG. Los AGL se unen a FABP, dejando la membrana hacia el exterior por medio de FATP. Y el glicerol sale con ayuda de transportadores específicos como la aquaporina 7 (AQP7) familia de acuagliceroporinas.

 

Las grasa en la producción pecuaria como valor agregado.

Los cambios en las características de la grasa, por una modificación en la dieta del animal se pueden medir directa o indirectamente. Estas características son fisicoquímicas y propias de las grasas depositadas. Cuando hay mayores niveles de AG insaturados en la composición, el material lipídico (grasas) tendrá un comportamiento semejante a los aceites, como son bajos puntos de fusión, alto valor de índice de yodo, mayor susceptibilidad a la oxidación lipídica, cambios en coloración y mayor suavidad; por el contrario, si tenemos grasa saturada, el punto de fusión será alto, el valor de yodo bajo, poco oxidable, coloración poco pigmentada y menor suavidad. Para determinar estos cambios existen las metodologías de laboratorio (normas nacionales e internacionales), en algunos casos son de alto costo o de riesgo para el operario. Sin embargo, lograr un cambio en el perfil de lípidos del animal, no solo requiere de aumentar el contenido de grasas de valor diferenciado en las dietas; sino que estas tengan una calidad certificada (en composición y estabilidad oxidativa). Un punto crítico de calidad es el grado de oxidación de las grasa, al respecto, en diversos estudios con grasas oxidadas se ha comprometido el desempeño productivo o bien desviado los efectos de antioxidantes naturales como vitamina E (para contrarrestar fenómenos de estrés oxidativo en el animal) y no tener el impacto completo en la calidad de carne. Normalmente, para reducir los procesos oxidativos en la materia prima se usan antioxidantes, tanto sintéticos como naturales. Los naturales pueden ser absorbidos por el organismo y seguir realizando su función, como proteger la materia oxidable en las células (fosfolípidos de membranas); con esta herramienta en la nutrición, se pueden mejorar otras características en la grasa y carne.

Para el caso de la producción porcina, la grasa al ser escasa en la composición final de la canal, es un componente que puede incrementar el valor de la canal. Esto es claro reflejo de que la producción, de ser “cotidiana”, pasa a ser particular o especializada, por la cantidad de grasa y por lo tanto, su calidad. Los productos especializados, son diferenciados del resto, lo que le da un valor agregado (extra) que se puede reflejar para el porcicultor como una respuesta económica y de inserción en el mercado, y para el consumidor como una tendencia social y beneficio a la salud. Evidentemente producir grasa diferenciada tiene sus contras económicos: aumento del precio/tonelada, modificación de proceso de elaboración de alimento, uso de aditivos para reducir la oxidación; lo que lleva a pensar detenidamente en el costo/beneficio. Por ello, muchas producciones pecuarias, buscan reducir costos, al usar grasas de menor precio, pero de cualidades inciertas. Por excelencia natural y evolutiva, la grasa es la única molécula biológica que puede aportar la mayor energía (9 vs. 4 en carbohidratos y proteínas kcal/g), que al cubrir los requerimientos del animal, la grasa se desvía para ser deposita íntegramente una vez dentro del organismo.

Para obtener grasa de cerdo diferenciada, se tienen como puntos de control la firmeza y apariencia (aceitosa). Grasas suaves, pueden afectar la producción de cortes primarios (alterar la presentación y rendimientos), disminuir características tecnológicas para productos cárnicos (emulsificación, capacidad de retención de agua y gelificación) y tener reacciones de oxidación más rápidas (disminución de la vida de anaquel). Es muy importante considerar que la síntesis de novo de AG, al menos en monogástricos puede ser inhibida por AG insaturados en la dieta y fomentar las grasas suaves. Al dejar de lado factores asociados a genética y alimentación, es importante señalar que los diferentes depósitos grasos en una canal rendirán diferentes calidades de grasa y podrán estar en función del género, la edad y el peso del animal. No hay que olvidar, que usar grasas como los omegas en dietas animales, además de enriquecer el producto final (carne y grasa), puede aportar beneficios en aspectos reproductivos de las cerdas y respuesta inmune en lechones.

En la actualidad, se está retomando el uso de moléculas con efectos lipotrópicos (en favor del metabolismo hepático de lípidos, al reducir la acumulación). Al tener cubiertos los requerimientos de energía, se empiezan a acumular en el hígado AG, por lo tanto hay que movilizarlos hacia otros tejidos, entre las moléculas con este efecto están la metionina, colina, betaína e inositol (Figura 3). La clave de estas moléculas es no distraer la generación de proteínas a partir de metionina, que la función podría cubierta por colina y betaína al donar grupos metilos; por lo tanto se podría rendir más proteína (cubrir el potencial de crecimiento) y la grasa dietaria no ser oxidada para producir energía sino solo acumularla en TA.

¿Cuál es el panorama en la producción de otras especies de proteína para consumo humano? Para el caso de acuacultura, en los 90’s no se alcanzaban los niveles de enriquecimiento de la actualidad (Figuras 4 y 5). La nutrición dirigida incrementó la composición de AG benéficos, específicamente los peces modulan de distinta manera las enzimas en la biosíntesis de AG de -oxidación en la generación de AG. Para el 2010, el consumo de pescado alcanzó el 16.7% del total de consumo de proteína animal, equivalente al 6.5% de toda la proteína consumida, números que demuestran el aumento en preferencia por este tipo de productos.

En aves, la infiltración de grasa está muy limitada en carne; no así en la producción de huevo para plato. En la figura 6, se observa un estudio con diferentes formas de alimentar gallinas para huevo, donde claramente, la producción sin parámetros de calidad en la compra, no cubre cantidades lo suficientemente altas para ser considerados como productos enriquecidos o de valor agregado. También es de resaltar que el uso de fuentes como cereales o productos marinos, incrementa en mayor proporción w6 creando un desbalance w6/w3.

Cabe señalar, que introducir grasas en la dieta animal, funciona como un vehículo para incrementar algún otro nivel como el de vitaminas liposolubles, que son deficientes en la población humana y son de interés para la salud. La tendencia es no producir cerdos, sino carne de valor agregado.

 

Conclusiones.

El usar grasas de mejor calidad en la industria pecuaria para producir productos de valor agregado, requiere de seleccionar la materia prima, aplicar conceptos básicos de metabolismo de grasas y de energía, usar herramientas (compuestos) que faciliten el metabolismo y verificar la calidad final. Es indispensable considerar problemas de oxidación durante todo el proceso de obtención que podrían demeritar la calidad final.

 

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