informativo_nutricion de aminoacidos para lechones_2012

Disponible en el sitio www.lisina.com.br

1. Introduccin

El tema relativo a la nutricin de aminocidos para lechones

es muy amplio porque incluye desde el conocimiento de la

fisiologa y el metabolismo de los lechones, pasando por

la influencia del medio ambiente, particularmente durante

el destete, la evaluacin de la composicin nutricional de

las materias primas, las determinaciones de las exigencias

nutricionales de los aminocidos esenciales, el manejo de

la alimentacin y, en ltima instancia, la formulacin de

alimentos que permitan que los lechones tengan un de-

sempeo zootcnico adecuado de acuerdo a factores

productivos, como gentica, sanidad y mano de obra, y

objetivos de produccin.

Una visin adecuada de la industria sobre este tema debe

evaluar el uso de la tecnologa disponible para lograr mayor

precisin en la nutricin y, al mismo tiempo, reducir costos

de formulacin. La evaluacin de la tecnologa aplicada a la

nutricin de aminocidos para lechones debe considerar los

beneficios globales de su aplicacin, como el costo-benefi-

cio de formular alimentos con ingredientes de calidad y cor-

rectamente balanceados en lugar de formular alimentos de

costo mnimo o desbalanceados, sin considerar los efectos

sobre el rendimiento animal y el medio ambiente.

El objetivo de este trabajo es mostrar que alimentos for-

mulados tomando como base la protena ideal, utilizando

todos los aminocidos industriales disponibles comercial-

mente (lisina, treonina, metionina, triptfano y valina), y

suplementados con aminocidos funcionales (glutamina),

son mejores y ms baratos que aquellos formulados sobre

protena bruta, sin el uso de esos aminocidos.

Aminocidos: esenciales para cerdos

Los aminocidos, unidades bsicas que forman las prote-

nas corporales, se encuentran en todas las materias pri-

mas que contengan protena. Entretanto, la diferencia de

los vegetales, los animales no pueden sintetizar todos los

aminocidos para satisfacer sus exigencias (aminocidos

esenciales), debiendo ser necesariamente suministrados a

travs del alimento, ya sea por las materias primas conven-

cionales, como el maz y la harina de soja o por los

aminocidos industriales, una vez que se vuelven limitantes

para el rendimiento animal.

Existen cerca de 20 aminocidos importantes para la

nutricin animal, entre ellos 10 son considerados esenciales

para los cerdos: lisina (Lys), treonina (Thr), metionina (Met),

triptfano (Trp), valina (Val), isoleucina (Ile), leucina (Leu),

histidina (His), fenilalanina (Phe) y tirosina (Tyr) y, otros

como la glutamina y la arginina que fueron tradicional-

mente considerados como no esenciales, actualmente

se consideran como condicionalmente esenciales para

lechones, porque la produccin endgena no es capaz

de atender sus necesidades nutricionales para aquella fase

especifica, especialmente como ocurre en el perodo del

destete o de mayor desafio sanitario. Es posible que para

los aminocidos condicionalmente esenciales no sea posi-

ble establecer una exigencia nutricional fija, porque dichas

exigencias varan de acuerdo con la intensidad de los fac-

tores que influyen sobre su demanda.

Cuando se clasifica un aminocido como esencial, esto

significa que el organismo no es capaz de sintetizarlo en

cantidad suficiente para mantener el balance de nitrgeno

necesario para una tasa de crecimiento ideal. Adems, ese

aminocido necesariamente deber ser suplido a travs del

alimento. Pero esa habilidad est sujeta a algunas condi-

ciones, lo que significa que el mismo aminocido puede ser

esencial y no esencial para un mismo animal, dependiendo

de su condicin. Por ejemplo, la arginina es considerada

un aminocido esencial para casi todos los mamferos re-

cin nacidos, pero no es esencial para adultos

( las excepciones son los mamferos estrictamente carnvo-

ros, como gatos y hurones). Lo opuesto es verdadero y

la habilidad de mantener la salud, por ejemplo, significa

que algunos aminocidos son no esenciales en un cu-

erpo saludable y se vuelven esenciales en ciertas condi-

ciones fisiolgicas o patolgicas. Por consiguiente,

esos aminocidos son considerados condicionalmente

esenciales (Watford, 2011).

NUTRICIN DE AMINOCIDOS PARA LECHONES: UNA VISIN DE LA INDUSTRIA

Al entender entonces que los aminocidos esenciales y los

condicionalmente esenciales deben suministrarse a travs

de la alimentacin, los alimentos deben satisfacer las exi-

gencias nutricionales individuales ya establecidas, as como

contener aquellos condicionalmente esenciales en canti-

dades compatibles con las exigidas por el lechn.

Un poco de historia sobre la nutricinde aminocidos

Las formulaciones de alimentos para lechones utilizando

exclusivamente el nivel mnimo de protena bruta se imple-

mentaron durante muchos aos, cuando no se conoca o

era escasa la informacin sobre las exigencias nutricionales

de aminocidos. Los niveles de protena bruta normalmente

eran excesivamente elevados para asegurar el aporte de

aminocidos en la cantidad preestablecida de nitrgeno del

alimento.

En realidad, el concepto de protena bruta es bastante sim-

ple, porque no es nada ms que el resultado de la cantidad

de nitrgeno total (N) presente en la muestra, que incluye

adems de los aminocidos todos los otros compuestos ni-

trogenados del alimento, multiplicado por un coeficiente

genrico de 6,25%.

Formulaciones de alimentos basadas en el concepto de pro-

tena bruta, resultan en dietas con contenido de amino-

cidos por encima de las exigencias de los animales.

La ingestin excesiva de protena es econmicamente

honerosa, eleva la excrecin de nitrgeno y contribuye al

aumento de la contaminacin ambiental, especialmente

en regiones con gran aglomeracin de productores (S y

Nogueira, 2009).

Los alimentos para lechones pasaron a ser posteriormente

formulados tomando como base los aminocidos totales,

exclusivamente en lisina y metionina, manteniendo un valor

mnimo proteico para satisfacer las exigencias de los dems

aminocidos de los que se desconocan las exigencias o no

podran ser suplementados en el alimento en forma de ami-

nocidos industriales. El uso de aminocidos totales fue una

importante evolucin cuando se la compara con la formu-

lacin solamente por protena bruta, con el propsito de

atender las exigencias de aminocidos especficos, pero a

semejanza de la protena bruta, tiene como base la com-

posicin qumica obtenida por anlisis de laboratorio que

solamente describe el valor potencial de las materias pri-

mas, porque no informa sobre la digestibilidad y el aprove-

chamiento de estos aminocidos que pueden ser significati-

vamente menores y variables entre alimentos.

La introduccin del concepto de digestibilidad de ami-

nocidos para la determinacin de la composicin de los

alimentos y de las exigencias nutricionales para animales,

signific un importante avance porque pas a reconocer

que los aminocidos contenidos en la protena solamente

pueden ser absorbidos en el intestino delgado o utilizados

a lo largo del tracto gastrointestinal, despus la digestin o

escisin de la cadena proteica o enlaces peptdicos entre los

aminocidos. Esto permiti valorar correctamente las mate-

rias primas en lo concerniente al aprovechamiento de los

aminocidos.

La formulacin de alimentos a partir de la digestibilidad ver-

dadera de aminocidos de las materias primas, es la mejor

forma de formular un alimento para lechones y se la utiliza

en gran escala en los cinco continentes.

Nutricin de Precisin

En nutricin de aminocidos para lechones, el concepto de

nutricin de precisin significa la adecuacin (reduccin)

del nivel de protena bruta de los alimentos para atender

las exigencias de los aminocidos esenciales con exactitud

y reducir los costos de formulacin utilizando toda la tec-

nologa disponible. Los aminocidos industriales L-lisina,

L-treonina, L-triptfano y L-valina son las herramientas que

hacen posible la aplicacin de esta tcnica, pues cuando

son suplementados, posibilitan balancear los alimentos con

menor inclusin de ingredientes proteicos conllevando la

reduccin del nivel de protena (S y Nogueira, 2009).

La importancia de la lisina para una nutricinde aminocidos adecuada

Los estudios con aminocidos tienen a la lisina como

referencia nutricional porque se trata de un aminocido

estrictamente esencial, no sintetizado por los cerdos, y

tambin porque es el primer aminocido limitante para la

sntesis de protena muscular, o sea, la sntesis queda limi-

tada si no hay lisina disponible para el metabolismo. Al no

existir sntesis endgena de lisina, este aminocido debe

ser obligatoriamente suministrado a travs del alimento.

La lisina tambin es referencia porque los anlisis para la

determinacin de laboratorio de sus niveles en las materias

primas, alimentos y tejidos corporales son exactos; ya que

se conocen sus exigencias nutricionales para todas las fases

de produccin porcina. Por ello , es relativamente fcil su

determinacin en el laboratorio mediante HPLC (Cromato-

grafa Lquida de Alta Resolucin), que es una metodologa

precisa y adecuada. Finalmente la lisina es el aminocido


de referencia , porque es econmicamente viable su suple-

mentacin diettica con L-lisina industrial.

Las exigencias de lisina, debido a su importancia nutricional

para los cerdos, deben establecerse en digestibilidad ver-

dadera y actualizarse a partir de publicaciones cientficas,

normalmente compiladas en boletines o tablas de com-

posicin de alimentos y exigencias nutricionales de univer-

sidades, centros de investigacin y empresas relacionadas

al sector, como las de gentica y de nutricin, y adems, a

partir de informaciones propias obtenidas en condiciones

experimentales o prcticas en las empresas productoras de

cerdos.

Las Tablas brasileas de composicin de alimentos y exi-

gencias Nutricionales de Aves y Cerdos (Rostagno et al.,

2011) son una excelente referencia para la formulacin de

alimentos para lechones porque consideran las exigencias

en base a aminocidos digestibles verdaderos; utilizan da-

tos de experimentos de dosis-respuesta de diferentes uni-

versidades e instituciones de investigacin, asociadas a ob-

servaciones sobre el comportamiento de lotes comerciales

en varias regiones de Brasil. Todas las recomendaciones

son para lotes con alto potencial gentico y se las

ha actualizado regularmente (2000, 2005 y 2011) con el

objetivo de facilitar la formulacin de alimentos para po-

blaciones con alta capacidad gentica, que presentan

diferentes rendimientos. En las tablas se citan recomenda-

ciones nutricionales con ndices productivos regulares,

medios y superiores, incluyendo ganancia de peso y

consumo esperado de alimentos (Tabla 1).

Tabla 1. Niveles de energa metabolizable (EM), protena bruta (PB) y lisina digestible para crecimiento de 3,5 a 30 kg o de 14 a 70 das

Los niveles establecidos de protena deben ser vistos ape-

nas como indicaciones prcticas. Estos son valores mnimos

para alimentos a base de maz y harina de soja, cuando

estn disponibles los aminocidos industriales lisina, me-

tionina y treonina. Con la finalidad de reducir el impacto

del exceso de nutrientes en los alimentos de cerdos sobre el

medio ambiente, se han obtenido excelentes resultados en

pruebas experimentales y lotes comerciales con alimentos

que contienen niveles ms bajos de protena, manteniendo

los niveles recomendados de aminocidos esenciales, ya

que estos s son realmente importantes (Rostagno et al.,

2011).

Los niveles de aminocidos deben ser cercanos a los niveles

recomendados. Es necesario evitar excesos. De la misma

forma, es necesario evitar el exceso de protena. En

general, los niveles proteicos recomendados normalmente

satisfacen las exigencias de arginina, valina, isoleucina,

leucina, histidina y fenilalanina + tirosina (Rostagno et al.,

2011).

Hay que destacar que los niveles de lisina presentados en

las tablas son valores medios obtenidos de animales criados

en condiciones adecuadas, y que las exigencias nutri-

cionales pueden variar con la gentica, el sexo, el estadio

de desarrollo, el consumo de alimento, la temperatura am-

biente, entre otros factores. Es necesario adecuar las for-

mulaciones segn la variacin e intensidad de dichos fac-

tores (Nogueira, 2005).

Los valores publicados de exigencias de lisina para lechones

son muy tiles para la industria porque representan una

forma precisa de conocer las exigencias gracias al rigor

cientfico de las publicaciones y, al mismo tiempo, son

prcticos, porque aparecen como porcentaje del alimento

que normalmente es la base de clculo de las cantidades

de nutrientes de las materias primas y de las exigencias

de lisina en los sistemas de formulacin. Como los valores

normalmente se presentan en porcentaje del alimento (%)

o en miligramos o gramos de lisina por da (mg/da), se

supone que el consumo de alimento y la ganancia de peso

sean adecuados al patrn de aquella especie animal.

Una buena forma de determinar las exigencias de lisina,

es mediante la previsin de la ganancia de peso corporal

para un determinado perodo. De acuerdo con Tokach et al.

(2011) que revisaron cerca de 80 artculos de 2000 a 2010

sobre exigencia de lisina y protena ideal para lechones, la

exigencia de lisina digestible de lechones en fase de tran-

sicin es de 19 gramos por kilogramo de ganancia de peso

corporal, la que aumenta a lo largo del tiempo pasando

a 20 gramos por kilogramo de ganancia en animales en

terminacin.

Cmo se formulan los alimentos de lechones

actualmente? Protena Ideal

La protena ideal se define como el balance exacto de

aminocidos esenciales y el suministro adecuado de ami-

nocidos no esenciales, capaz de proveer, sin deficiencias

o excesos, las necesidades absolutas de todos los aminoci-

dos necesarios para mantenimiento y crecimiento corporal.

La protena ideal se basa en la relacin de los aminoci-

dos esenciales (digestibles) con la lisina digestible. Una vez

que la exigencia de lisina ha sido establecida, es posible

calcular fcilmente las exigencias de otros aminocidos (S

y Nogueira, 2009).

Tokach et al. (2011), que revisaron la literatura de 2000 a

2010 sobre exigencias de aminocidos para cerdos,

sugieren que la mejor forma de expresar las exigencias

de los dems aminocidos esenciales en formulaciones

prcticas para cerdos, es en relacin a la lisina digestible

utilizando el concepto de protena ideal.

Los valores de protena ideal presentados por Rostagno et

al. (2011), comparados con los revisados por Tokach et al.

(2011), representan valores medios (Tabla 2).

Tabla 2. Relacin ideal entre los aminocidos esenciales y la lisina digestible verdadera (protena ideal)

Aminocidos industriales

La expresin aminocido sinttico, a pesar de que es

comnmente usada para referirse a los aminocidos pro-

ducidos de forma industrial para suplementacin en los ali-

mentos animales (aminocido feed grade), no es correcta

porque se refiere al proceso de sntesis qumica que nor-

malmente es el proceso de obtencin de la metionina, una

de las tres diferentes vas de produccin de aminocidos,

adems de la fermentacin y de la extraccin por hidrlisis

proteica.

Por consiguiente, lo correcto sera referirse a esos amino-

cidos como industriales porque la mayor parte de ellos se

obtiene a travs de la fermentacin de materias primas

agrcolas como la melaza, el azcar, la glucosa o el almidn

de maz o tapioca, fuentes de carbohidratos para la

fermentacin microbiana, que se purifican y comercializan

como una sustancia pura, qumicamente definida. A travs

de las vas de fermentacin y de extraccin se producen

los aminocidos en forma de L-ismero, mientras que a

travs de la sntesis qumica se producen los D,L-ismeros

y sus anlogos (Sindiraes, 2006). Como la sntesis pro-

teica exige aminocidos en forma de L-ismeros, las formas

D-ismero y anlogas necesitan ser convertidas por el

organismo.

La expresin aminocido cristalino tampoco es una

expresin adecuada para referirse a esos aminocidos

porque la lisina y el metil hidroxi-anlogo pueden

producirse y comercializarse en forma lquida.


Los aminocidos industriales son materias primas que per-

miten al nutricionista balancear los alimentos de forma ade-

cuada para cada especie animal y meta productiva. Entre

los beneficios de los aminocidos industriales se destacan la

adecuacin de los niveles nutricionales de lisina, treonina,

metionina, triptfano, valina y glutamina/cido glutmico

(AminoGut), aminocidos comercialmente disponibles para

las necesidades de los animales, a la diversificacin de las

materias primas que constituyen los alimentos, siempre

asegurando niveles ideales de estos aminocidos, as como

la reduccin del nivel proteico del alimento para satisfacer

las necesidades tcnicas, econmicas y ambientales de la

produccin.

La utilizacin de aminocidos industriales permite que se

suministre una alimentacin adecuada incluso en perodos

crticos, como el destete de lechones o de alta temperatura

ambiental, cuando el consumo de alimento generalmente

se reduce. En el perodo de destete, merma la ingesta de los

lechones debido a los cambios nutricionales y ambientales

de este perodo, as como a la relativa inmadurez fisiolgica

para digerir adecuadamente las protenas. Del mismo modo

ocurre en perodos de calor, principalmente en animales

con mayores pesos corporales, que merman el consumo de

alimento para reducir el incremento calrico. En el perodo

de calor, por ejemplo, la merma del consumo de alimento

ocurre para reducir el exceso de calor generado por la di-

gestin, principalmente de la protena del alimento, lo que

aumenta el calor corporal. La utilizacin de aminocidos

industriales que son aminocidos libres, prontamente ab-

sorbibles, sin necesidad de digestin, tanto en el perodo

de destete como en pocas calurosas, permite reducir los

niveles de protena bruta del alimento y adecua el consumo

de aminocidos esenciales, mejorando el desempeo ani-

mal (Nogueira et al., 2008).

Los aminocidos industriales son tambin importantes en

lo que atae a la seguridad alimentaria ya que aseguran la

ausencia de contaminantes o agentes patognicos y son

perfectamente rastreables, a partir de que se conozca su

origen y responsabilidad tcnica del fabricante y/o impor-

tador.

En los ltimos 50 aos, la industria coloc a disposicin

varios aminocidos para la alimentacin animal, entre ellos

DL-metionina y su anlogo (HMTBA), L-lisina, L-treonina,

L-triptofano (Sindiraes, 2006) y, ms recientemente,

L-glutamina y L-valina.

Qu es precio de oportunidad OPP (opportunity price) o shadow price de un aminocido?

Los aminocidos industriales se utilizan en los alimentos

cuando cuestan menos que los aminocidos obtenidos a

partir de la protena bruta de las dems materias primas.

Los programas de formulacin buscan reducir el costo del

alimento y normalmente utilizan aminocidos industriales

para balancear las formulas de menor costo.

El precio de oportunidad de un aminocido representa el

valor de este aminocido para la formulacin, o sea, hasta

cuanto podra costar el aminocido industrial para viabilizar

econmicamente su uso en el alimento, sin aumentar el

costo cuando se compara con el alimento sin este amino-

cido.

El precio de oportunidad de los aminocidos industriales en

alimentos de lechones es muy favorable para su uso, pues

sus precios de comercializacin son muy inferiores a los

precios con que el programa de formulacin los coloca en

las frmulas.

La cantidad de protena bruta en el alimento es una consecuencia

Los alimentos se formulan normalmente en programas de

formulacin de costo mnimo (least cost formulation), que

utilizan programacin lineal para balancear los alimentos

a partir de las materias primas en stock, considerando la

cantidad de cada uno de los nutrientes registrados en la

matriz nutricional, sus precios, disponibilidades y

restricciones de uso, buscando atender a las exigencias de

los aminocidos esenciales con el menor costo posible.

Los alimentos balanceados deben atender las exigencias de

lisina y a un perfil de protena ideal adecuado para cada es-

pecie y fase de crianza. Las exigencias individuales de cada

uno de los aminocidos esenciales deben relacionarse a las

exigencias de lisina digestible (protena ideal) y el alimen-

to debe ajustarse para atender los mnimos exigidos para

cada uno de los primeros aminocidos limitantes, o sea,

treonina, metionina, triptfano, valina, isoleucina, leucina,

histidina, fenilalanina y tirosina, reducindose los excesos

de aminocidos esenciales y no esenciales a partir de la re-

duccin de la protena bruta. As, el nivel de protena bruta

debe ser una consecuencia de la mejor combinacin de ma-

terias primas y no el origen del clculo del alimento.

A partir del conocimiento de la digestibilidad de los amino-

cidos, de la determinacin de las exigencias nutricionales

en aminocidos digestibles y protena ideal, se hace posible

formular alimentos con niveles ms bajos de protena bruta,

suplementados con aminocidos industriales que mejoran

el rendimiento ya que satisfacen las exigencias nutricionales

sin excesos de protena. Particularmente con cerdos, se han

obtenido excelentes resultados prcticos en experimentos y

lotes comerciales con alimentos que contienen niveles del 4

al 5% de protena bruta menor , mantenindose el perfil de

protena ideal mediante la utilizacin de aminocidos indus-

triales (Nogueira, 2005).

Alimentos con altos niveles de protena bruta durante el

perodo de transicin, por ejemplo, son inadecuados para

lechones, pues favorecen la ocurrencia de alteraciones in-

testinales, principalmente durante el destete. La transicin

de la leche de la cerda a la alimentacin con ingredientes

vegetales solamente y la inmadurez del sistema digestivo

que produce menos acido clorhdrico y enzimas para la

digestin de protenas, reducen la digestin proteica en

lechones. El aumento de protena no digerida eleva el pH

intestinal y ofrece el substrato ideal para la proliferacin

de microorganismos patgenos en el intestino, adems

de alterar el balance hidro-electroltico intestinal, llevando

a la diarrea y perjudicando el estado sanitario del lote

(Nogueira, 2005).

La reduccin de protena bruta conlleva adems beneficios

ambientales, gracias a la reduccin de las prdidas de nu-

trientes no digeridos por las heces. Se ha demostrado que

por cada punto porcentual de reduccin de protena bruta

en el alimento, se produce una reduccin del 10% en la

excrecin fecal de nitrgeno (Caputi et al., 2011).

Uso de toda la tecnologa disponible para lograr mayor precisin en la nutricin de aminocidos del lechn

En la prctica, los alimentos deben ser formulados sin

exigencia de protena bruta y se deben usar las exigencias

de todos los aminocidos esenciales con relacin a la lisina

(protena ideal) para que los alimentos sean ajustados para

los aminocidos ms limitantes.

El uso de los aminocidos industriales lisina, treonina, me-

tionina y triptfano, que son normalmente los cuatro

primeros aminocidos limitantes, es comn en los alimentos

de lechones porque sirven para balancear nutricionalmente

los aminocidos y reducir los costos de los alimentos.

Triptfano

El triptfano es normalmente el cuarto aminocido limi-

tante para lechones en los alimentos comnmente utiliza-

das en Brasil. As como la lisina, la treonina y la metionina,

el triptfano es importante para la deposicin proteica,

dado que, alimentos deficientes en triptfano reducen la

eficiencia de utilizacin de los primeros aminocidos limi-

tantes para deposicin muscular.

La recomendacin nutricional de triptfano para lechones,

expresada como relacin triptfano/lisina, de acuerdo con

la protena ideal, es del 18% (cerdo en fase inicial), segn

Rostagno et al. (2011).

De acuerdo con Nogueira et al. (2008), la utilizacin de

L-triptfano en los alimentos pre-iniciales de lechones es

comn, no solamente debido a los beneficios observados

con la reduccin de los costos de formulaciones, sino prin-

cipalmente por la reduccin de los niveles de protena bruta

de esos alimentos. Tambin incide la menor inclusin de

materias primas proteicas, como plasma y harina de

pescado que son caras y de materias primas vegetales,

como la harina de soja, que se reflejan en menores ndices

de diarrea, mortalidad y morbilidad de lechones (Tabla 3).

Adems de su funcin como nutriente en la formacin

de las protenas corporales, el triptfano es precursor de

varios metabolitos importantes, tales como serotonina,

cido nicotnico y melatonina. La serotonina es el metabo-

lito ms conocido, y se lo describe en diferentes trabajos

como fundamental para la regulacin del apetito. Entre-

tanto, ms recientemente, Zhang et al. (2006) demostraron

que el triptfano estimula la concentracin en el plasma y

la expresin en el duodeno y estmago de la grelina. De

acuerdo con estos autores, el estmulo para el aumento del

consumo en lechones ocurre debido al mayor nivel circu-

lante de esa hormona.


Tabla 3. Impacto de la utilizacin de L-triptofano sobre la formulacin de un alimento pre-inicial 1 (7 a 15 kg) de lechones de acuerdo con Rostagno et al.

La recomendacin nutricional de relacin triptfano/lisina

del 18% para cerdos en crecimiento puede aumentarse al

22% si el L-triptfano se est incluyendo en los alimentos.

Esta es una herramienta para incrementar el consumo de

alimento, por ejemplo, en lechones en fase de maternidad

y en el perodo de transicin. En ese caso, adems de

atender la sntesis proteica corporal, el triptfano ser

utilizado para la produccin de serotonina y grelina.

El triptfano tambin es un importante intermediario del

sistema inmunolgico y su utilizacin por el organismo

aumenta en procesos inflamatorios. Se pueden considerar

dos hiptesis, la primera es que el aumento del catabolismo

del triptfano sea inducido por las citocinas, en especial el

interfern, y la segunda hiptesis es que el hgado consuma

triptfano para gluconeognesis y sntesis de protenas de

fase aguda.

La mayor disponibilidad y mejores precios del triptfano in-

dustrial representan una oportunidad de evaluar los efectos

del aumento de las relaciones del triptfano, sin aumen-

tar la protena bruta o el costo excesivo de la formulacin

(Tabla 4).

Tabla 4. Aumento de la relacin triptfano / Lisina digestible utilizando L-triptfano en un alimento pre-inicial 2 (33 a 42 das o 9,3 a 15 kg) de lechones de acuerdo con Rostagno et al. (2011)

Valina

La valina es normalmente el quinto aminocido limitante

para lechones en los alimentos comunes utilizadas en

Brasil, y su deficiencia reduce la utilizacin de los primeros

aminocidos limitantes para deposicin muscular.

Los alimentos suplementados con lisina, treonina,

metionina y triptfano industriales que son los cuatro

primeros aminocidos limitantes, tendr el nivel de pro-

tena bruta ajustado segn la exigencia de valina, prximo

aminocido limitante, que debe ser suplido a travs de la

protena intacta del alimento o por la valina industrial. La

reciente disponibilidad de valina industrial en Brasil permite

atender la exigencia de valina, reducir la protena bruta y

los costos del alimento (Tabla 5).


Tabla 5. Impacto del uso de aminocidos industriales L-triptfano y L-valina sobre una formulacin de alimento pre-inicial 2 (33 a 42 das o 9,3 a 15 kg) de lechones, de acuerdo con Rostagno et al. (2011)

Si el alimento es deficiente en valina, la adecuacin del nivel nutricional a las exigencias de valina ser ms barata con el

uso de valina industrial que si se aumenta la protena bruta del alimento. Esto ltimo llevara a un incremento excesivo del

1,15% de PB para atender las exigencias de valina (Tabla 6).

Tabla 6. Impacto del uso de aminocidos industriales L-valina sobre una formulacin de alimento pre-inicial 2 (33 a 42 das o 9,3 a 15 kg) de lechones, de acuerdo con Rostagno et al. (2011)

Los alimentos con L-valina tienen a la isoleucina como prximo aminocido limitante, y por no haber disponibili-dad comercial de este aminocido, su exigencia tiene que ser atendida por la protena bruta del alimento. Como la literatura presenta valores de relacin isoleucina/lisina del 48 al 57%, en una formulacin prctica que sea nutri-cional y econmicamente viable, reducir ms la protena bruta y aumentar la inclusin de aminocidos industriales, incluyendo la valina, llevara a una relacin de alrededor del 50%. Sin embargo, esta estrategia puede no ser adecuada en alimentos que contengan eritrocitos ( celulas rojas de la

sangre ) como ingrediente porque la disponibilidad de iso-leucina es significativamente menor que su digestibilidad, pudiendo incurrir en deficiencias en la formulacin.

Nuevos descubrimientos en nutricin de amino-cidos para lechones Aminocidos Funcionales

Tradicionalmente se crea que la leche de la cerda supla la cantidad adecuada de aminocidos para los lechones recin nacidos. Resultados recientes, no obstante, indican, considerando la extensa utilizacin arterial de la glutamina


por los enterocitos y otras clulas que la leche de cerda no provee la cantidad adecuada de ese aminocido para la sntesis proteica necesaria para los tejidos no intestinales de lechones, pues las tasas de sntesis de novo son mucho ms altas en el lechn lactante (por lo menos 0,88 g/kg de peso vivo al da). Adems, la leche de la cerda satisface como mximo el 23%, el 66%, el 23% y el 42% de las exigencias de glicina, alanina, aspartato + asparagina y glu-tamato + glutamina, respectivamente. Del mismo modo, un alimento caracterstico a base de maz y harina de soja no puede suplir suficientes cantidades de arginina, prolina, aspartato, glutamato, glutamina o glicina para el agregado de protena corporal exigida por el cerdo en crecimiento en la fase post destete (Wu, 2010).

Se consideraba que despus de la digestin, los aminoci-dos de la dieta eran absorbidos por los enterocitos y que entraban a la vena porta intactos. Sin embargo, este con-cepto ha sido desafiado recientemente por descubrimien-tos hechos con lechones, en que ambos aminocidos esen-ciales y no esenciales provenientes de una dieta enteral, son degradados por el intestino delgado en el primer pasaje, y menos del 20% de los aminocidos extrados se utilizan para la sntesis proteica de la mucosa intestinal (Stoll y Burrin, 2006).

De acuerdo con Wu (2010), el metabolismo intestinal de los aminocidos tiene profundo impacto en la nutricin y la salud:

la mayor parte del catabolismo de glutamina, glutamato y aspartato proviene del ATP para mantener la integridad y las funciones intestinales;

elevados niveles de glutamina, glutamato y aspartato en plasma sanguneo tienen efectos neurotxicos y su catabolismo por el intestino delgado es esencial para la supervivencia del organismo;

las transformaciones de los aminocidos por el intes-tino desempean un papel importante en la regulacin de la sntesis endgena de los aminocidos no esenciales (como citrulina, arginina, prolina y alanina) modulando la disponibilidad de aminocidos para los tejidos extra intestinales;

las relaciones de la mayora de los aminocidos en las dietas relativas a la lisina difieren substancialmente de las que entran a la vena porta del lumen del intestino delgado o aparecen en el plasma y en las protenas corporales. Las discrepancias entre los patrones de aminocidos entre la protena de la dieta y la protena corporal son particularmente mayores para arginina, histidina, metionina, prolina, glutamina, glicina y serina.

Algunos aminocidos son indispensables y esenciales para la proteccin y defensa del intestino: treonina para mucina, cistena para glutatin, triptfano e histidina para 5-HT e histamina, metionina para poliaminas, arginina para xido ntrico, etc., y especficamente, el metabolismo de la glu-tamina, la arginina y la citrulina est particularmente au-mentado en los enterocitos en la fase post destete, com-parada a la fase pre-destete. Por lo tanto, la suplementacin oral de glutamina o cido glutmico previenen la atrofia de las vellosidades intestinales (Ewtushick et al. 2000; Wu et al. 1996; citados por Lalls et. al., 2004).

Glutamina

La glutamina es uno de los aminocidos ms verstiles en el metabolismo celular y en la fisiologa. A pesar de que est presente abundantemente en las protenas de los tejidos vivos vegetales y animales en forma unida, la su-plementacin de glutamina libre (L-Glutamina) previene la atrofia intestinal, mejora la funcin inmune y el rendimien-to de lechones recin destetados (Wu, 2008).

A pesar de que se trata de un aminocido neutro y sintetizado endgenamente a partir del amonaco y del glutamato, primariamente en el msculo esqueltico, la sntesis endgena de glutamina puede no ser suficiente para suplir las exigencias de animales en condiciones de estrs, como lo es el destete. En ese caso la glutamina es considerada condicionalmente esencial (Wu et al. 1996). Este descubrimiento ha sido ms extensivamente estudiado en condiciones clnicas humanas, en que la glutamina ha pasado a ser considerada un aminocido condicionalmente esencial, lo que significa que cuando el organismo no es capaz de producirla en cantidad suficiente para suplir su requerimiento, es necesario suplementarla a travs de la dieta. Durante perodos de traumas graves o de infeccin, los denominados estados supercatablicos, aumentan las exigencias de glutamina por parte de tejidos, como las clu-las del sistema inmune, as como riones e hgado (Watford et al., 2011).

Considerando que se trata del aminocido ms abundan-te encontrado en el plasma sanguneo, la glutamina es el mayor transportador de nitrgeno desde sitios de sntesis de glutamina (msculo esqueltico, hgado y pulmones) hacia sitios de utilizacin (riones, intestinos, neuronas, clulas del sistema inmune e hgado). Acta como precur-sora clave para la formacin de nucletidos y, en muchas circunstancias fisiolgicas, la glutamina y el glutamato estn sensiblemente relacionados con la funcin de exigencia de la clula, adems, no se pueden sustituir por otros inputs metablicos (en caso de que los existentes fallen). Por lo tanto, el metabolismo de la glutamina y del glutamato deben ser considerados tan importantes como el metabolismo de la glucosa (Newlsrohme, 2002).

Figura 1. . Metabolismo de la glutamina en estados catablicos (Watford et al., 2011)

La glutamina es el ms importante substrato energtico para clulas en divisin rpida, como las del sistema inmune, enterocitos y linfocitos, y para otros tipos de clu-las, como los macrfagos y clulas renales. Adems, regula la proliferacin de linfocitos-T, suministra ATP para el turnover de la protena intracelular y la sntesis proteica y tambin es e l mayor combust ib le celular para la produccin de citocinas, activacin de macrfagos, inhibicin de la apoptosis y transporte de nutrientes a travs de la membrana plasmtica, crecimiento y mi-gracin celular, as como mantenimiento de la integridad celular (Li et al., 2007).

A pesar de que no sea considerado un aminocido con-dicionalmente esencial, el glutamato desempea muchas funciones por medio de la glutamina en el metabolismo, como la produccin de ATP y la sntesis de arginina y glutatin en el epitelio celular del intestino delgado. Por otra parte, ya se ha reconocido que el glutamato inhibe la degradacin de la glutamina por la glutaminasa mitocon-drial fosfato-dependiente en los tejidos extra-hepticos y celulares (Curthoys y Watford, 1995; citado por Wu, 2008). En los primeros aos de este milenio, varias investigaciones demostraron que la suplementacin de glutamina y de cido glutmico a los alimentos de lechones puede mejor las condiciones intestinales y tambin los parmetros de rendimiento de esos animales (Kutschenko et al., 2008).

La asociacin de L-glutamina y L-cido glutmico (AminoGut) mejora el rendimiento y la morfofisiologa gas-trointestinal de lechones destetados a los 21 das de edad, cuando son suplementados con un 1% en el alimento (Teixeira et al. 2011). En ese trabajo de dosis-respuesta, el menor ndice de diarrea fue observado con la inclusin del 1,0% de AminoGut, y los mejores resultados de altura de vellosidades intestinales y relacin vellosidad:cripta se obtu-vieron con la inclusin del 0,82% de AminoGut.

Cabrera et al. 2011, concluyeron que lechones destetados alimentados con dietas suplementadas con AminoGut tuvieron mayores profundidades de criptas que los del tratamiento control.

La glutamina y el cido glutmico tienen efectos positivos sobre el rendimiento de lechones recin destetados. Teixeira et al. (2011b) estudiando lechones de 21 a 28 das de edad, concluyeron que los animales que haban consu-mido la dieta conteniendo un 1,0% de AminoGut tuvieron mayor (P


Conclusiones

Los alimentos balanceados en aminocidos digestibles y protena ideal para lechones, posibilitan un desempeo zootcnico adecuado, son menos costosos, contienen menores cantidades de nitrgeno y contaminan menos, porque el contenido de aminocidos se ajusta a las exigencias nutricionales de los animales.

Los alimentos deben atender, en primer lugar, las exigencias de lisina digestible y, por consiguiente, a un perfil protena ideal que provea, sin excesos o deficiencias, las exigencias de aminocidos limitantes. En ese sentido, las exigencias individuales de cada uno de los aminocidos deben estar relacionadas a las exigencias de lisina digestible, para aumentar la utilizacin de los aminocidos y el alimento ajustado y as satisfacer las exigencias de cada uno de los primeros aminocidos limitantes, o sea, treonina, metionina, triptfano, valina e isoleucina, dentro del concepto de protena ideal, reduciendo el exceso de aminocidos en el alimento y, como consecuencia, el contenido de protena bruta del alimento.

Las formulaciones se hacen para minimizar el costo de los alimentos y satisfacer las exigencias nutricionales, relacionando la composicin nutricional de las materias primas y sus precios (Least Cost Formulation). El balance de aminocidos con sus for-mas industriales (feed grade), lisina, treonina, metionina, triptfano y valina reduce la inclusin de materias primas proteicas y, consecuentemente, el contenido de protena del alimento. El aminocido industrial y su tasa de inclusin en el alimento se determinarn de acuerdo con la viabilidad tcnica y econmica de su utilizacin.

El conocimiento exacto de las exigencias nutricionales de aminocidos esenciales y de la composicin nutricional de materias primas es fundamental para el correcto balance de los alimentos y, en ese sentido, la actualizacin de los perfiles de protena ideal de triptfano, valina e isoleucina para lechones es imprescindible, considerando que estos aminocidos determinan cunta protena bruta podr colocarse, adems de ser los aminocidos menos estudiados cuando son comparados con la lisina, la treonina y la metionina.

Las investigaciones tambin deben evaluar los aminocidos condicionalmente esenciales con el propsito de establecer sus demandas y posibilidades de suplementacin a travs del alimento. El uso de glutamina industrial en la nutricin de lechones es una estrategia econmicamente viable para mejorar el rendimiento, particularmente en el perodo de destete, cuando las exigencias nutricionales aumentan y no es posible satisfacerlas a travs de la alimentacin convencional sin el uso de L-glutamina libre.

Autores :

Eduardo Nogueira, Marianne Kutschenko, Luciano S,

Edgar Ishikawa, Luciana LimaAjinomoto do Brasil Ind. e Com. de Alimentos Ltda.

7. Referencias Bibliogrficas:

ABREU M.L.T.; DONZELE J.L. Glutamina na nutrio de leites. In: AminoGut: cincia e prtica na nutrio de leites. Kutschenko. M.; Nogueira, E. T.; Haese. D.; Lima L. 2008.

ABREU M.L.T.; DONZELE J.L.; FONSECA C.C.; SARAIVA A.; MARTINS M.S.; FORTES E.I. Glutamina, nucleotdeos e plasma suno em raes de leites no ps-desmame. In: Congresso Brasi leiro de Veterinrios Especial istas em Sunos, XI I I , Florianpolis-SC. Anais... Florianpolis-SC, 2007.

CABRERA R.; USRY J.; NOGUEIRA E.; KUTSCHENKO M.; MOESER A.; ODLE J. Effects of creep feeding and supplemental glutamine or glutamine plus glutamate (AminoGut) on pre- and post-weaning growth performance and intestinal health of piglets. Journal of Animal Science, 89, E-Suppl. 1/J. Dairy Sci. Vol. 94, E-Suppl. 1. 2011.

CAPUTI, B.; COSTA. A. C.; NOGUEIRA, E. T. Nutrio responsvel: contribuindo com o meio ambiente Estratgias para reduzir a excreo e perda de nutrientes em aves e sunos. Toledo: GFM, 2011. 112p.

KUTSCHENKO M.; NOGUEIRA E. T.; HAESE D.; LIMA L. AminoGut: cincia e prtica na nutrio de leites. Kutschenko. M.; Nogueira, E. T.; Haese. D.; Lima L.. 2008. Disponvel em: Acesso em 27/03/2012.

LALLS J.P.; BOUDRY G.; FAVIER C.; LE FLOCH N.; LURON I.; MONTAGNE L.; OSWALD I. P.; PI S.; PILE C.; SVE B. Gut func-tion and dysfunction in young pigs: physiology. Animal Research 53. p. 301-316. 2004.

LI P.; YIN Y. L.; LI D. F.; KIM S. W.; WU G. Amino acids and immune function. British Journal of Nutrition 98, 237-252. 2007.

LIMA G. J. M. M., KUTSCHENKO M., NOGUEIRA E. T. Effects of steam processed rice, natural vitamin E and glutamine in diets for weaning piglets.

NOGUEIRA, E.T.; HAESE, D. ; KUTSCHENKO, M. . Novos aminocidos na nutrio animal. In: V Simpsio sobre Manejo e Nutrio de Aves e Sunos, 2008, Cascavel. Colgio Brasileiro de Nutrio Animal. p. 129-142. 2008.

NOGUEIRA, E.T. Aminocidos: essenciais para Sunos. Suinocultura Industrial, Edio 191, v. 08, p. 26 - 28. 2005S, L.; NOGUEIRA, E.T. Atualizao das relaes valina e isoleucina com a lisina na protena ideal para frangos de corte e sunos. 2010. Disponvel em: . Acesso em: 14 abr. 2012.

SINDIRAES 2005. Guia de Aditivos cidos orgnicos, aminocidos, enzimas, microminerais, vitaminas. Sindiraes eds. 45p. Disponvel em: Acesso em: 14 abr. 2012.

STOLL B.; BURRIN D. G. Measuring splanchnic amino acid metabolism in vivo using stable isotopic tracers. Journal of Animal Science 84: E60-72. 2006.

TEIXEIRA, A.O.; NOGUEIRA, E.T.; KUTSCHENKO, M.; ROSTAGNO, H.S.; LOPES, D.C. Incluso de glutamina associada ao cido glutmico em dietas para leites ao desmame dos 21 aos 42 dias de idade. In: XV Congresso da ABRAVES, 2011, Fortaleza. Anais do Congresso. 2011.

TEIXEIRA, A.O.; NOGUEIRA, E. T.; KUTSCHENKO, M.; ROSTAGNO, H.S.; LOPES, D.C. Avaliao da incluso de glutamina associada ao cido glutmico em dietas sobre a morfolgica de leites ao desmame dos 21 aos 42 dias de idade. In: XV Congresso da ABRAVES, 2011, Fortaleza. Anais do Congresso. 2011.

TOKACH, M.; DEROUCHEY, J.; DRITZ, S.; GOODBAND, B.; NELSSEN, J. Amino acids requirements of growing pigs. In: III INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON NUTRITIONAL REQUIREMENTS OF POULTRY AND SWINE, 2011, Viosa. Anais Viosa: UFV, 2011. P. 195-218. 2011.

WATFORD M.; KUTSCHENKO M.; NOGUEIRA E.T. Optimal dietary glutamine for growth and development. Revista Brasileira de Zootecnia 40, p. 384-390 (supl. especial). 2011.

WU G.; MEIER S. A.; KNABE D. A. Dietary glutamine supplementation prevents jejunal atrophy in weaned pigs. Journal of Nutrition 126: 2578-2584. 1996.

WU G. Papis importantes da glutamina na nutrio e produo animal. In: AminoGut. Cincia e prtica na nutrio de leites. Kutschenko. M.; Nogueira, E. T.; Haese. D.; Lima L. 2008

WU G. Functional amino acids in growth, reproduction and health. American Society for Nutrition. Advances in Nutrition. 1: 31-37. 2010.

WU G. Biochemical and physiological limitations to efficiency of amino acid utilization for animal growth. In: Energy and protein metabolism and nutrition. 3rd EAAP International Symposium on Energy and Protein Metabolism and Nutrition, 2010b. ISBN 978-90-8686-153-8. 2010.

ZHANG, H.; YIN, J.; ZHOU, D.L.X.; LI, X. Tryptophan enhances ghrelin expression and secretion associated with increased food intake and weight gain in weanling pigs. Domestic Animal Endocrinology. 2006.

ROSTAGNO, H.S.; ALBINO, L.F.T.; DONZELE, J.L. et al. Tabelas Brasileiras para Aves e Sunos. Composio de alimentos e exigncias nutricionais. 3.ed. Viosa, MG: Universidade Federal de Viosa. 252p. 2011.

informativo_nutricion de aminoacidos para lechones_2012

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