Los aminoácidos son moléculas nitrogenadas simples con cadenas hidrocarbonadas de bajo peso molecular. Todos los aminoácidos, a excepción de la glicina, tienen dos formas estructurales o estereoisómeros: L y D. En las proteínas animales todos los aminoácidos presentes pertenecen a la serie L. Sin embargo, en ciertos casos el animal dispone de la capacidad enzimática precisa para aprovechar la forma D, previa transformación a la forma L correspondiente. Así, por ejemplo, para la metionina ambas formas son totalmente disponibles. Para el triptófano la equivalencia está en torno al 90-100% en porcino pero sólo es del 55 al 85% en aves. Los isómeros D de lisina y treonina no son biológicamente activos por lo que no tienen valor para el animal. Lisina, metionina, treonina y triptófano son los aminoácidos actualmente disponibles a precios competitivos para la fabricación de piensos.
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La lisina libre o pura es altamente higroscópica lo que limita su uso directo en la fabricación de piensos. La forma comercial más frecuente es el monoclorhidrato de L-lisina, que se obtiene mediante fermentación oxidativa utilizando una fuente de carbono (azúcar, almidón, melazas, etc) y una fuente de nitrógeno (sales amónicas, amoníaco, hidrolizados proteicos, etc) como sustrato de los microorganismos. También puede obtenerse mediante procesos químicos enzimáticos a partir del a-amino-e-caprolactama. Los productos comerciales actuales tienen una pureza mínima del 98% que se corresponde con un valor en lisina del 78% y un contenido en cloro cercano al 19-20%. Recientemente, se ha iniciado la comercialización de la lisina líquida al 50% obtenida por un proceso similar al del clorhidrato. La diferencia más notable con respecto a la L-lisina, aparte de la presentación y de la riqueza en el aminoácido, es que no aporta cloro. La ventaja práctica más importante es la facilidad de manejo y de almacenamiento.
La metionina se comercializa actualmente en dos formas: DL-metionina y DL-metionina hidroxianálogo (DL-2 hidroxi-4 metiltiobutanoico o HMB). La DL-metionina se obtiene por síntesis química a partir del propileno, metiltiol, metano y amoníaco. El producto sólido comercial tiene una riqueza superior al 99%, mientras que la presentación líquida (sal sódica), menos utilizada por la industria, tiene una riqueza en metionina del 40%. Por su naturaleza química su contenido en Na y S es alto (6,2 y 8,6%, respectivamente). El hidroxianálogo está disponible en forma líquida, con un 88% de riqueza en el producto original, o en forma sólida, como sal con un 12% de calcio. Se obtiene por síntesis química a partir del óxido de calcio y del ácido 2-hidroxi 3-metiltiobutanoico. La equivalencia en metionina del precursor ha sido objeto de profundas discusiones en los últimos 20 años. Valores entre el 60 y el 100% han sido publicados en la literatura, con las cifras más bajas obtenidas normalmente con dietas semisintéticas. En las presentes tablas hemos adoptado el valor equivalente del 100% (880 g de metionina por cada kg de producto comercial) que es el valor recomendado por los proveedores del producto comercial. Además, es un producto ligeramente ácido, lo que potencia en cierta medida el control de hongos por antifúngicos.
Los aminoácidos industriales y la metionina en particular son fácilmente degradados en rumen, aunque probablemente no al 100%. Existen varias presentaciones en el mercado de DL-metionina protegida mediante procesos químicos o físicos. El proceso de protección es complicado y caro pues exige impedir el ataque de los microorganismos del rumen y que el producto sea totalmente disponible en intestino delgado. Conseguir ambas cosas en su totalidad es prácticamente imposible, especialmente para la lisina que es muy lábil. Por ello se busca un equilibrio aceptable entre ambos. En el mercado español existen dos productos comerciales de metionina protegida que contienen un mínimo de 85% de DL-metionina, el Mepron 85 y la Smartamine. La protección se consigue mediante el encapsulado con un copolímero. Otro producto protegido disponible en el mercado internacional es el Met-plus en el que una matriz protege a las sales de DL-metionina con ácido laúrico y ácidos grasos de cadena larga. Esta presentación contiene un 65% de DL-metionina, 30% de grasa y un 3,5% de calcio, aproximadamente. Las dosis recomendadas de estas formas protegidas en vacas de alta producción están en torno a 10-20 g por vaca y día.
La L-treonina se obtiene preferentemente mediante un proceso fermentativo por microorganismos. También puede obtenerse por aislamiento a partir de hidrolizados de proteína para uso farmacéutico. El producto comercial en fabricación de piensos tiene una riqueza mínima del 98% y un equivalente en proteína bruta en torno al 73-74%.
El L-triptófano se obtiene mediante fermentación a partir de la glucosa u otras productos carbonados como el indol. El producto comercial tiene un mínimo del 98% de riqueza y un equivalente en proteína bruta del 85-86%. La síntesis química a partir del éster acetaminomalónico y fenilhidracina produce DL-triptófano, de menor disponibilidad en monogástricos y de escaso uso en la industria. Recientemente ha aparecido en el mercado una combinación de triptófano y lisina sintética excipientada en solubles de fermentación. El producto contiene 55,3% de lisina y 15% de triptófano totalmente disponibles y su equivalente en proteína es del 95%.
Todos los aminoácidos tienen un valor proteico y energético importante pero difícil de determinar. En estas tablas, para calcular el valor proteico hemos seguido el método tradicional de multiplicar su contenido en N por el factor medio aceptado para las proteínas de 6,25. La aplicación de este coeficiente introduce un error importante pero permite ajustar los valores en proteína teóricos con los obtenidos en laboratorio mediante el procedimiento tradicional. Más difícil es calcular el contenido energético para las distintas especies. Existen muy pocos datos sobre los mismos con gran disparidad en los valores finales, la mayoría han sido obtenidos en estudios empíricos a partir de la composición química y no en ensayos biológicos. En cualquier caso, el uso de aminoácidos como fuente energética es muy ineficiente ya que el nitrógeno de la molécula debe excretarse en la orina, proceso que supone un alto gasto energético.