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Relacion de la racion consumida con los acidos grasos impares y ramificados de la leche en cabras.

Relationship between the diet fed to goats and the odd and branched chain fatty acid contents in their milk

INTRODUCCION

Los acidos grasos impares y ramificados (AGIR) son componentes singulares de la grasa de la carne y la leche de los rumiantes, siendo estos alimentos los unicos aportes importantes de AGIR a la dieta humana. Los AGIR de cadena media y larga son sintetizados por los microorganismos ruminales a partir de acidos grasos volatiles (AGV) producidos durante la degradacion de los carbohidratos y los aminoacidos presentes en la racion suministrada a los animales [8]. Su bajo punto de fusion hace que sean incorporados preferentemente en las membranas celulares microbianas para contribuir al mantenimiento de su fluidez [20]. La mayoria de los AGIR microbianos absorbidos en el intestino delgado se incorporan a la grasa lactea (GL) sin modificaciones, pero en algunos casos puede ocurrir su [DELTA]-9 desaturacion y elongacion [4, 22]. Adicionalmente, los acidos grasos impares de cadena mas corta (5 a 11 atomos de carbono) y los acidos grasos ramificados con grupos metilo no terminales pueden ser sintetizados por la glandula mamaria, utilizando como sustratos el acido propionico y su derivado el acido metilmalonico, respectivamente, en lugar de acetil-CoA [5, 17].

La cuantificacion de los AGIR de la GL ha despertado gran interes en los ultimos anos. Debido a su origen y las relaciones encontradas con la dieta y la poblacion microbiana ruminal, se considera que los AGIR pueden ser utilizados como indicadores biologicos de la funcion ruminal [4, 21]. Otro motivo de interes son los potenciales efectos inhibitorios de algunos de ellos sobre celulas tumorales [3, 23] y la relacion de su consumo con el menor riesgo de padecer enfermedades cardiovasculares [10]. Adicionalmente, los acidos grasos con grupos metilo no terminales se consideran exclusivos de la leche de cabra (Capra hircus) y oveja (Ovis aries), ya que no aparecen en la leche de vaca (Bos taurus) [7, 15], y son relevantes por las propiedades organolepticas que confieren a los productos lacteos [24].

Es bien sabido que la adicion de suplementos lipidicos a la racion de las hembras rumiantes puede modificar el perfil de acidos grasos de la GL por diversos mecanismos a nivel ruminal y mamario [1]. Recientes estudios han reportado los efectos de la adicion de aceites vegetales ricos en acidos grasos insaturados a la dieta sobre los acidos grasos de la leche caprina, incluyendo diversos AGIR [2, 11, 18, 19]. A pesar de lo anterior, no se han encontrado trabajos publicados en los que se hayan utilizado los contenidos de AGIR de la leche como indicadores de la adicion de aceites vegetales a la dieta de cabras.

El analisis discriminante es un tecnica estadistica multivariada que puede utilizarse para construir un modelo predictivo de discriminacion de grupos a partir de predictores observados y clasificar las observaciones en uno de los grupos identificados. El analisis discriminante lineal se ha utilizado con exito para diferenciar la racion consumida por los animales a partir de determinados acidos grasos identificados y cuantificados en la GL de vaca y cabra mediante cromatografia gaseosa [6, 12].

El objetivo del presente trabajo fue utilizar el analisis discriminante lineal para determinar la utilidad especifica de los AGIR cuantificados en la GL como predictores de la inclusion de aceites vegetales de diferente grado de insaturacion en la dieta suministrada a cabras.

MATERIALES Y METODOS

En el presente trabajo se utilizaron los datos de composicion de 94 muestras individuales de GL obtenidas en una serie de cinco experimentos que investigaron los cambios de los acidos grasos de la leche en respuesta a la inclusion de aceites vegetales en la dieta de cabras [11, 13, 14]. Los procedimientos experimentales cumplieron con la normativa espanola vigente sobre proteccion de animales de experimentacion. En todos los experimentos se utilizo una dieta basal comun con heno de alfalfa (Medicago sativa) y un concentrado granulado, que sirvio de control, a la que se anadieron 48 gramos (g) / dia (d) de aceite de girasol (Helianthus annuus), alto oleico o normal, o aceite de lino (Linum usitatissimum), de acuerdo con los tratamientos del diseno experimental (TABLA I). Todos los experimentos se llevaron a cabo en el Centro Usuario de Animales de Experimentacion del Departamento de Produccion Animal de la Universidad de Cordoba. Se utilizaron cabras de raza Malaguena en segunda lactacion durante el experimento 1 (72 [+ o -] 26 d de lactacion y 45,9 [+ o -] 3,7 kilogramos (kg) de peso vivo (PV) inicial) [11] y en tercera lactacion durante el experimento 2 (45 [+ o -] 5 d de lactacion y 47,2 [+ o -] 4,2 kg de peso vivo (PV) inicial) [14], asi como en los experimentos 3, 4 y 5 (70 [+ o -] 5 d de lactacion y 46,6 [+ o -] 3,7 kg de peso vivo (PV), al comienzo de la serie de experimentos) [13]. En los experimentos 1 y 2, las muestras de leche se recogieron tras 21 d de adaptacion a las dietas experimentales [11, 14], mientras que en los experimentos 3, 4 y 5 se procedio a la recogida de muestras tras 15 d de adaptacion [13]. Los animales se alojaron individualmente en jaulas de 1,0 x 1,4 metros (m) con suelo permeable a los excrementos y dotadas de comederos y bebederos independientes. La racion se preparo diariamente para cada una de las cabras y se repartio en dos comidas iguales a las 9:30 y 16:00 horas (h). El ordeno se realizo individualmente, una vez al dia, a las 8:30 h utilizando el sistema de ordeno mecanico instalado en el alojamiento (DeLaval, Madrid, Espana) y apurado manual. Las muestras de leche individuales se recogieron en el ultimo dia de cada periodo experimental y se conservaron congeladas a -20[grados]C (BD-379RAA, Haier, Espana) hasta su analisis cromatografico.

Los procedimientos de identificacion y cuantificacion de los acidos grasos de la GL estan detallados [13]. La grasa lactea GL se extrajo por doble centrifugacion. La primera centrifugacion se hizo a 17800 g durante 30 minutos (min) (Avanti 30, Beckman, Fullerton, EUA) y la segunda se hizo a 19300 g durante 20 minutos (5415D, Eppendorf, Hamburgo, Alemania). Los esteres metilicos se obtuvieron por metilacion basica (KOH/metanol). La composicion de acidos grasos de la grasa se determino mediante cromatografia de gases (Agilent 6890 N Network System, Palo Alto, EUA), utilizando una columna capilar de silice fundido CP-Sil 88 (100 m de longitud, 0,25 mm de diametro interno y 0,20 pm de grosor de la pelicula interna (Varian, Middelburg, Holanda). El gas portador (helio) opero a una presion constante de 236 kilopascales (kPa) y la temperatura del inyector y del detector fue 250 [grados]C. La temperatura inicial del horno fue 160 [grados]C durante 80 min, despues se elevo 10 [grados]C/min hasta 210 [grados]C y se mantuvo constante durante 35 min. La cuantificacion de los esteres metilicos de acidos grasos individuales se realizo con referencia a una GL de composicion certificada (CRM 164; European Community Bureau of Reference, Bruselas, Belgica). Los resultados se agruparon en cuatro clases de acuerdo con la racion suministrada a los animales: sin aceite anadido (CON), o con aceite de girasol alto oleico (GAO), aceite de girasol normal (GN) o aceite de lino (LIN).

Para el estudio se utilizo el programa SAS University Edition 3.5 (SAS Institute, Cary, NC, EUA). En primer lugar, los acidos grasos y las relaciones entre acidos grasos a incluir como variables predictoras en el modelo se seleccionaron con el procedimiento STEPDISC, con probabilidades para entrar y salir del modelo de 0,10 y 0,20, respectivamente. A continuacion, se utilizo el procedimiento DISCRIM para determinar los coeficientes de las variables predictoras en las funciones discriminantes lineales. En este procedimiento, se incluyo la opcion CROSSVALIDATE para comprobar la robustez de las funciones obtenidas. El procedimiento ANOVA se utilizo para la interpretacion de los resultados.

RESULTADOS Y DISCUSION

Debido a que los animales se mantuvieron en las mismas condiciones de manejo y alojamiento y las raciones basales fueron practicamente identicas (TABLA I), todos los cambios en los contenidos de AGIR de la leche estarian relacionados con el efecto de los aceites anadidos a la racion sobre el metabolismo ruminal y/o mamario. Los acidos oleico (C18:1 cis-9) y linoleico (C18:2 cis-9, cis-12) fueron mayoritarios en los tratamientos GAO y GN, respectivamente. El tratamiento LIN fue el unico que aporto cantidades relevantes de acido a-linolenico (C18:3 cis-9, cis-12, cis-15). El tratamiento CON no aporto otros acidos grasos que los de la dieta basal, siendo mayoritario el acido linoleico [9].

En las muestras de GL se identificaron 21 AGIR que eluyeron individualmente, de un total de 82 acidos grasos. Tres AGIR individuales y una suma fueron seleccionados como variables predictoras en el analisis discriminante (TABLA II). La prueba de Wilks ([lambda] = 0,40) fue altamente significativa (P < 0,001), indicando que el analisis discriminante era aplicable a los datos del presente estudio. La primera funcion discriminante canonica explico el 90,9% de la varianza observada entre los grupos (FIG 1). Las correlaciones canonicas no fueron significativas en las funciones 2 y 3 (P = 0,12 y 0,88, respectivamente). Las distancias de Mahalanobis entre el tratamiento CON y los tratamientos con aceite fueron similares (5,1 a 6,6; P < 0,001). Entre los tratamientos con aceite, la mayor distancia se observo entre los tratamientos GN y GAO (0,95; P < 0,05). No hubo diferencias en las distancias del tratamiento LIN con los tratamiento GAO (0,27; P = 0,58) y GN (0,48; P = 0,28).

De acuerdo con los valores de los centroides (TABLA II, FIG. 1), la funcion 1 discrimino el tratamiento CON de los tratamientos con aceite. Los coeficientes estandarizados indicaron que las variables con mayor capacidad discriminante en la funcion 1 fueron C7:0 en sentido negativo y metiltetradecanoato en sentido positivo. El analisis univariado de los datos mostro que no hubo diferencias en la suma de los contenidos de C7:0 y metiltetradecanoato (P=0,19) ni en la suma de los contenidos de los acidos grasos impares de cadena corta (C5:0, C7:0 y C9:0) y los acidos grasos con grupos metilos no terminales (metiloctanoato, metildecanoato, metiltetradecanoato y metildodecanoato) incluidos en el presente estudio (P = 0,38).

Por tanto, los resultados obtenidos sugirieron que el acido propionico que escapo al metabolismo hepatico y estuvo disponible para la sintesis de acidos grasos en la glandula mamaria fue similar entre tratamientos, siendo incorporado a la GL, previa conversion a acido metilmalonico, en mayor medida en las cabras que consumieron el tratamiento CON [5, 16, 17]. De acuerdo con lo anterior, los tratamientos con aceite pudieron modificar el aroma de la leche en comparacion con el tratamiento CON [24].

La funcion 2 discrimino debilmente al tratamiento GN del tratamiento GAO (TABLA II, FIG. 1). La mayor capacidad discriminante se debio a C15:0 iso en sentido positivo y a la suma C17:0 + C17:1 cis-9 en sentido negativo. Algunas especies de bacterias ruminales con actividad amilolitica (Succinomonas amylolytica, Prevotella spp.) son especialmente ricas en C15:0 iso [4, 21]. Por tanto, el poder discriminatorio de C15:0 iso a favor del tratamiento GN indicaria que dicho tratamiento modifico el ambiente ruminal favoreciendo un mayor crecimiento de las poblaciones microbianas mencionadas mas arriba frente a otras especies tanto amiloliticas como celuloliticas.

Las funciones discriminantes de Fisher y la tasa de acierto en la clasificacion de las observaciones se muestran en la TABLA III. La tasa de acierto fue muy superior en las observaciones del tratamiento CON que en los tratamientos con aceite. En estos, la mejor tasa de acierto se observo en el tratamiento GN y la peor en el tratamiento GAO. Las observaciones del tratamiento GAO se confundieron en gran medida con las del tratamiento LIN, y las de este se confundieron principalmente con las del tratamiento GN. El porcentaje de acierto global en la validacion cruzada (53,2%) fue inferior a los encontrados en estudios previos [6, 12] (100 y 98,9%, respectivamente), pero en dichos trabajos no se investigo la habilidad discriminante de un grupo especifico de acidos grasos de la GL. En el presente trabajo, las variables predictoras se seleccionaron unicamente entre los AGIR. En el trabajo de Gaspardo y col. [6] todos los acidos grasos identificados (un total de 53) se utilizaron como variables predictoras, mientras que en el trabajo de Martinez-Marin y col. [12] se seleccionaron hasta 20 variables predictoras de los 82 acidos grasos identificados en total.

CONCLUSIONES

Se comprobo que el analisis discriminante lineal permitio separar de forma acertada las muestras de GL de cabras que consumieron raciones sin aceite de las de aquellas cuya racion incluyo aceites vegetales, a partir de los contenidos de tan solo cuatro AGIR (C7:0, metiltetradecanoato, C15:0 iso y la suma de C17:0 + C17:1 cis-9), identificados y cuantificados por cromatografia gaseosa. Sin embargo, la clasificacion de las muestras de grasa lactea de acuerdo con el grado de insaturacion de los aceites suministrados a los animales tuvo una baja tasa de aciertos. Los AGIR de la GL fueron mejores indicadores de la presencia de aceite vegetal en la racion que del tipo de suplemento lipidico incluido en la misma.

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Recibido: 07/07/2016 Aceptado: 16/03/2017

Ana Cabello-Salinas (1), Pilar Gomez-Cortes (2), Nieves Nunez-Sanchez (1) y Andres Martinez-Marin (1) *

(1) Departamento de Produccion Animal, Universidad de Cordoba, Ctra. Madrid-Cadiz km 396, 14071 Cordoba, Espana. (2) Instituto de Investigacion en Ciencias de la Alimentacion (CSIC-UAM), Universidad Autonoma de Madrid, Nicolas Cabrera 9, 28049 Madrid, Espana. * Autor para correspondencia: pa1martm@uco.es

Leyenda: FIGURA 1. PUNTUACIONES DISCRIMINANTES DE LAS OBSERVACIONES INDIVIDUALES PARA CADA UNO DE LOS TRATA -MIENTOS EN LAS DOS PRIMERAS FUNCIONES CANONICAS (CON, RACION BASAL SIN ACEITE ANADIDO; GAO, RACION CON ACEITE DE GIRASOL ALTO OLEICO; GN, RACION CON ACEITE DE GIRASOL NORMAL; LIN, RACION CON ACEITE DE LINO)
TABLA I
COMPOSICION DE LAS RACIONES UTILIZADAS (CON, RACION BASAL SIN ACEITE
ANADIDO; GAO, RACION CON ACEITE DE GIRASOL ALTO OLEICO; GN, RACION CON
ACEITE DE GIRASOL NORMAL; LIN, RACION CON ACEITE DE LINO)

                            EXP. 1                      EXP. 2

                            CON    GAO    GN     LIN    CON    GAO

Cabras por tratamiento      16     16     16     16     3      3
  Dieta, g/d
Heno de alfalfa             500    500    500    500    600    600
Concentrado (c)             1200   1200   1200   1200   1200   1200
Aceite (d)
Girasol alto oleico         --     48     --     --     --     48
Girasol normal              --     --     48     --     --     --
Lino                        --     --     --     48     --     --
Acidos grasos aportados
por el aceite, g/d
C16:0                       --     1,8    2,9    2,6    --     1,8
C18:0                       --     1,4    2      1,8    --     1,4
C18:1 cis-9                 --     41     14,2   10     --     41
C18:2 cis-9,cis-12          --     2,7    27,9   8      --     2,7
C18:3 cis-9,cis-12,cis-15   --     --     --     23,9   --     --

                            EXP. 3        EXP. 4

                            CON    GN     CON    LIN

Cabras por tratamiento      3      3      3      3
  Dieta, g/d
Heno de alfalfa             600    600    600    600
Concentrado (c)             1200   1200   1200   1200
Aceited
Girasol alto oleico         --    --      --     --
Girasol normal              --     48     --     --
Lino                        --    --      --     48
Acidos grasos aportados
por el aceite, g/d
C16:0                       --     2,9    --     2,6
C18:0                       --     2      --     1,8
C18:1 cis-9                 --     14,2   --     10
C18:2 cis-9,cis-12          --     27,9   --     8
C18:3 cis-9,cis-12,cis-15   --     --     --     23,9

                            EXP. 5

                            CON    GAO    GN     LIN

Cabras por tratamiento      3      3      3      3
  Dieta, g/d
Heno de alfalfa             600    600    600    600
Concentrado (c)             1200   1200   1200   1200
Aceited
Girasol alto oleico         --     48     --     --
Girasol normal              --     --     48     --
Lino                        --     --     --     48
Acidos grasos aportados
por el aceite, g/d
C16:0                       --     1,8    2,9    2,6
C18:0                       --     1,4    2      1,8
C18:1 cis-9                 --     41     14,2   10
C18:2 cis-9,cis-12          --     2,7    27,9   8
C18:3 cis-9,cis-12,cis-15   --     --     --     23,9

(a) La dieta basal aporto 4,8, 0,7, 5,5, 14,2 y 3,0 g/d de C16:0,

C18:0, C18:1cis-9, C18:2 cis-9,cis-12 y C18:3 cis-9,cis-12,cis-15,
respectivamente.

(b) La dieta basal aporto 5,1, 0,8, 6,9, 14,4 y 3,4 g/d de C16:0,
C18:0, C18:1cis-9, C18:2 cis-9,cis-12 y C18:3 cis-9,cis-12,cis-15,
respectivamente.

(c) Composicion (g/kg): maiz, 375; cebada, 374,9; harina de soja, 200;
premezcla de vitaminas y minerales (Maxi Nutral Ovejas, Nutral, Madrid,
Espana), 30; aglomerante (Exal, Tolsa, Madrid, Espana), 20;
antioxidante (Luctanox, Lucta, Barcelona, Espana), 0,1.

(d) Incluido en el concentrado respectivo.

TABLA II
RESULTADOS DEL ANALISIS DISCRIMINANTE (CON, RACION BASAL SIN ACEITE
ANADIDO; GAO, RACION CON ACEITE DE GIRASOL ALTO OLEICO; GN, RACION CON
ACEITE DE GIRASOL NORMAL; LIN, RACION CON ACEITE DE LINO)

                         Coeficientes             Matriz de
                         estandarizad             estructura

                         Funciones                Funciones

                         1        2       3       1       2       3

C7:0                     -1,55    -0,50   -0,09   0,02   -0,21   -0,64
Metiltetradecanoato      1,51     0,37    -0,88   0,48   -0,01   -0,80
C15:0 iso                0,33     0,75    0,37    0,36   0,53    0,27
C17:0 + C17:1 cis-9      0,72     -0,74   0,33    0,53   -0,68   0,28

Autovalores              1,22     0,12    0,01
  (eigenvalues)
% de la varianza         90,9     8,9     0,2
Correlacion canonica     0,74     0,33    0,05
Probabilidad             <0,001   0,12    0,88

Centroides
CON                      1,65     0,01    -0,09
GAO                      -0,56    -0,44   0,06
GN                       -0,62     0,53   0,04
LIN                      -0,91    -0,09   -0,08

TABLA III
FUNCIONES DISCRIMINANTES DE FISHER Y TASAS DE ACIERTO CON LA MATRIZ
ORIGINAL Y TRAS LA VALIDACION CRUZADA (CON, RACION BASAL SIN ACEITE
ANADIDO; GAO, RACION CON ACEITE DE GIRASOL ALTO OLEICO; GN, RACION CON
ACEITE DE GIRASOL NORMAL; LIN, RACION CON ACEITE DE LINO)

                                  CON      GAO       GN      LIN

Constante                        -51,6    -36,2    -36,7    -34,1
C7:0                             -407,6   -200,0   -221,9   -177,9
Metiltetradecanoato              320,1    154,7    167,7    141,5
C15:0 iso                        408,3    348,3    388,7    353,8
C17:0 + C17:1 cis-9               69,5     55,9     47,5     49,8

Tasa de acierto con la matriz
  original
CON                               82,1     10,7     7,1      0,0
GAO                               4,5      36,4     22,7     36,4
GN                                9,1       0       54,5     36,4
LIN                               4,5      9,1      27,3     59,1

Tasa de acierto con validacion
  cruzada
CON                               82,1     10,7     7,1      0,0
GAO                               4,5      31,8     22,7     40,9
GN                                9,1      4,5      50,0     36,4
LIN                               4,5      18,2     36,4     40,9
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Author:Cabello-Salinas, Ana; Gomez-Cortes, Pilar; Nunez-Sanchez, Nieves; Martinez-Marin, Andres
Publication:Revista Cientifica de la Facultad de Ciencias Veterinarias
Article Type:Ensayo
Date:May 1, 2017
Words:4199
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