aminoacidos digestibles porcinos - UACH

FORMULACIÓN DE RACIONES CON AMINOÁCIDOS DIGESTIBLES EN
ESPECIES NO RUMIANTES
Federico Salvador T.
Iván A. García Galicia
INTRODUCCION
En la actualidad, los conceptos de Proteína ideal, digestibilidad y disponibilidad de
aminoácidos, han sido muy difundidos sobre todo en la formulación de alimentos para
especies no rumiantes. Sin embargo, la aplicación práctica de de estos conceptos es
muy limitada por la mayoría de los especialistas en nutrición.
El problema radica, en que los aminoácidos (aa’s) contenidos en los ingredientes
usados en la formulación de dietas, tienen diferente grado de digestión. Por ejemplo:
entre 85 – 90% de la lisina contenida en pasta de soya y harina de pescado es
digestible, mientras que la contenida en harina de carne y hueso varía entre 75 – 80%.
Por esto, cuando se formula a base de aa’s totales, estamos ignorando estas diferencias
tan grandes y además la formulación es casi exclusivamente para satisfacer los
requerimientos nutricionales, sin tomarse ventaja de los conceptos antes mencionados y
mejorar el rango de eficiencia proteica, y del incremento consecuente de la Energía
Neta para producción. Como resultado de esto, tenemos raciones poco eficientes las
cuales no contienen las cantidades ideales de aa’s necesarios para un buen desarrollo.
Otro problema causado por la falta de utilización de conceptos como aa’s digestibles,
además de pobres desarrollos en los animales, es la inadecuada valoración de los
ingredientes. Los ingredientes con altos niveles de aa’s digestibles están siendo
subvaluados y viceversa. Esto nos puede ocasionar tomar una decisión inapropiada al
momento de comprar y usar los ingredientes. Por otro lado los excesos en aportes son
comunes, mismos que no necesariamente son benéficos a los animales.
Algunos de los motivos por los cuales los nutricionistas continuamos formulando por
medio de aa’s totales incluyen: costumbre, considerar que la formulación por aa’s
digestibles es un riesgo, considerar que este tipo de formulación es confusa, considerar
que no existen ventajas con este tipo formulación, etc.
DIGESTIBILIDAD Y DISPONIBILIDAD DE LOS AMINOÁCIDOS.
La diferencia entre digestibilidad y disponibilidad de los aminoácidos radica en que la
digestibilidad, determina la diferencia entre la cantidad de aminoácidos ingeridos y la
cantidad de aminoácidos excretados. La disponibilidad se refiere a la cantidad de
aminoácidos que es digerida, absorbida y utilizada para la síntesis de proteína
(Machado y Penz a. 1993).
La digestibilidad verdadera no considera la porción endógena de aminoácidos
excretada que es agregada a las heces por las células de descamación y por la flora
del último tercio del tracto digestivo. Debido a que no existe absorción de aminoácidos
en intestino grueso, más aún, la materia residual puede permanecer en la parte
posterior del tracto gastrointestinal durante algún tiempo, antes de su excreción; la
microflora local puede alterar significativamente la composición de aminoácidos en la
materia fecal.
Al considerar únicamente la porción digestible en la formulación, se establece un
candado de seguridad para la correcta utilización de la proteína, los aminoácidos y el
nitrógeno aportado, evitando así los desbalances, excesos y deficiencias que afectan la
productividad.
Al formular un alimento, es muy importante además de considerar la variación existente
en los aportes de los aminoácidos, el conocer los coeficientes de su digestibilidad en
contenidos totales. En los granos comúnmente utilizados, (Maíz, Sorgo, Trigo, etc.) son
bajos, sin embargo, sus coeficientes de digestibilidad verdadera son constantes. Por otro
lado, en el caso de los subproductos agrícolas (Pasta de Soya, de Canola, Girasol, etc.),
son mayores, y en forma más significativa, en los subproductos de origen animal (Harina
de carne y hueso, Pluma, Pescado, etc.), pero menos constantes. Cuadro 1 (Persons
1990).
Cuadro 1; Variación de los coeficientes de digestibilidad (%) para diferentes muestras de harina de carne y hueso.
Muestra
Lisina
Cistina
Treronina
Metionina
5
88
72
86
89
12
69
37
72
81
13
86
68
86
91
16
77
55
79
84
Existen diversas fuentes publicadas que proporcionan ecuaciones de digestibilidad para
las materias primas más comunes, aunque en la mayoría de ellas no se contemplan los
factores que limitan la digestibilidad de los aminoácidos como son:
a. Factores antinutricionales de las materias primas: ácido tánico del sorgo; factores
antitrípsicos de la Soya, etc.
b.
Procesos industriales de los ingredientes (Calor, Presión, Humedad y procesos
químicos).
c.
Calidad de proteína de las pastas de origen animal (contenido de cenizas,
temperaturas y presión en el proceso).
d. Edad de los animales. Zuprizal et al (citado por Machado y Penz 1993), demostró que
aves con 3 semanas de edad, presentan coeficientes de digestibilidad verdadera de los
aminoácidos de la pasta de Soya y de Canola superiores a los encontrados a 6
semanas de edad.
e. Sexo. Se ha reportado una diferencia en el coeficiente de digestibilidad verdadera
de los aminoácidos de la pasta de Soya y de Canola entre pollos machos y hembras
tanto a los 21 días como a los 42.
Cuadro 2: Efecto del sistema de proceso y la temperatura sobre la digestibilidad de los aminoácidos
en la harina de carne y hueso.
Sistema de
Temperatura de
Coef. De Digestibilidad (%)
Proceso
Proceso
Lisina
Cisteína
A
132
85
39
A
152
78
20
A
132
81
50
A
152
71
31
B
110
92
71
B
140
90
62
B
110
91
59
B
140
87
51
Wang y Parsons tomado de Parsons (1999)
Gracias a todos los factores mencionados, es que recientemente se ha empezado a
tomar ventaja sobre la información de la eficiencia de retención de aminoácidos por el
organismo, lo que permite establecer un requerimiento más preciso sobre su
digestibilidad y balance exacto, surgiendo con ello la posibilidad de elaborar los perfiles
nutricionales bajo el concepto de Proteína Ideal.
PROTEINA IDEAL
Este concepto se refiere básicamente al balance exacto de los aminoácidos esenciales,
capaces de satisfacer, sin deficiencias ni excesos, las necesidades absolutas de todos
los aa’s requeridos, para su mantenimiento y una máxima deposición muscular,
expresando cada aminoácido como porcentaje, con relación a otro aminoácido de
referencia. Con esto, es posible mantener una relación constante conservando una
calidad de proteína similar, para cubrir las necesidades fisiológicas y productivas del
animal. (Baker 1995).
La principal ventaja de usar el concepto de proteína ideal está en que la relación ideal
de aminoácidos permanece igual para animales de cualquier potencial genético,
aunque los requerimientos serán diferentes dependiendo de sexo, edad y estirpe, pero
sobre todo de su capacidad de depositar tejido magro (Baker et al. 1998).
Para aplicar los principios de Proteína ideal, es posible partir del nivel del primer
aminoácido limitante aceptado como el requerimiento de la población, por la
experiencia adquirida (AA Azufrados en aves y Lisina en Cerdos). Sin embargo es
importante prevenir los excesos ya que, con la proteína ideal, los niveles totales de
algunos aminoácidos (esenciales o no), tendrán un incremento relativo a la lisina
digestible. Aquí cabe señalar que el requerimiento de todos los aminoácidos esenciales
está fijado en función directa al contenido proteico de la dieta. La formulación de
alimentos debe prevenir una inclusión “sobrada” de proteína a menos que se ajuste
proporcionalmente la relación de los aminoácidos.
Al ofrecer dietas con muy bajos niveles de proteína pero suplementadas con
aminoácidos esenciales (AAE), pueden resultar en pobres desempeños productivos si no
se considera un balance óptimo entre los aminoácidos esenciales y los no esenciales
(AANE). Esto es debido a que los AAE son ineficientes en suministrar el nitrógeno
requerido para la síntesis de los AANE. La desaminación de los AAE incrementa la
producción de los AANE como la Glutamina y la Aspatina, de los cuales los excesos son
excretados por urea. Y aunque esto ocurra, un nivel bajo de AANE aumenta la
reutilización del nitrógeno de los AAE para la síntesis de los AANE, generando
desbalances y crecimiento limitado en los animales (Lenis 1999).
REDUCCIÓN DEL NIVEL PROTEICO.
Por su esencia, la industria pecuaria debe ser evaluada en términos de eficiencia; así
que la rentabilidad opera como una función directa de la tasa de conversión porque
de los costos de producción (monetario o materiales), los de alimentación siempre han
sido más del 60% del total, hecho que se subraya en los países latinoamericanos
(Cuarón 1999).
Subalimentar a los animales se opone a la productividad, incluyendo deméritos en la
calidad del producto (la canal), pero la provisión excesiva de nutrimentos puede ser
más costosa que las deficiencias, porque se puede llegar a limitar la producción y,
además, el costo del alimento será mayor. El objetivo entonces, es lograr la mayor
precisión posible; satisfacer los requerimientos es importante, pero evitar los excesos es
tanto o más necesario porque van contra la esencia de la industria, es decir, el
desarrollo de programas de alimentación necesita satisfacer los requerimientos de los
animales con la mayor exactitud posible. (Cuarón, 1999). En gran parte, cuidando los
niveles de la proteína en la dieta y ajustando la relación de los aminoácidos a un perfil
ideal, se evitan deficiencias y excedentes y la consecuente producción de energía a
partir de aminoácidos; ya que cuando los aminoácidos son consumidos en exceso,
experimentan la pérdida de sus grupos amino, cuyo nitrógeno debe ser excretado, y sus
esqueletos carbonados residuales, pueden seguir 2 destinos: 1; la conversión en glucosa
(gluconeogénesis) y 2; su oxidación a través del ciclo de los ácidos tricarboxílicos-,
reduciéndose al mínimo la excreción de nitrógeno, ambos procesos (excreción de
Nitrógeno y oxidación de esqueletos carbonados) resultan muy costosos a los
organismos desde el punto de vista metabólico ya que hay mayor gasto energético
para el mantenimiento a expensas del crecimiento.
En otras palabras, la oxidación de la proteína, incrementa las pérdidas de energía
metabólica por la orina, e incrementa la producción de calor. Al exceder los niveles
proteicos en la dieta, se incrementan estas perdidas energéticas, decrece la energía
metabolizable en porcentaje de la energía digestible y decrece la eficiencia de
utilización de E. metabolizable, resultando todo esto en una menor oferta de energía
Neta (Chudy 1999). Just en 1982 demostró que el total de pérdida de energía a partir de
proteína catabolizada es de 48.5 a 50% de la energía de la proteína.
VENTAJAS DE LA FORMULACION CON AA’S DISPONIBLES
Evidentemente muchos nutricionistas desconocemos como hacer el cambio en la
formulación y no estamos seguros de los beneficios que se pueden obtener con este
tipo de formulación. Recientes pruebas realizadas han arrojado los siguientes resultados
en la alimentación de pollos de engorda.
Ravindran et al., (1998) Alimentaron pollos con diferentes niveles de pasta de canola,
con la inclusión por arriba del 20% se obtuvieron ganancias de peso y conversiones
alimenticias cuando se formuló la dieta por medio de aa’s digestibles con respecto a
aquella formulada mediante aa’s totales. Los mismos autores en 1999 formulando
harinolina a base de aa’s digestibles, obtuvieron mejores desarrollos en comparación
con aa’s totales. Por otro lado, Fernández et al., obtuvieron resultados similares como se
puede observar en el cuadro 3 .
Cuadro 3. Formulación mediante aa’s totales y digestibles en raciones a base de harinolia para pollos
20% de inclusión de harinolina Ganancia de peso gr
Consumo gr
Conversión alim.
Ravindran et al.
Aa’s totales
335ª
642ª
1.92ª
Aa’s digestibles
522b
886b
1.70b
Fernández et al.
Aa’s totales
252ª
410
1.62ª
Aa’s digestible
272b
415
1.52b
Diferentes literales indican diferencia significativa (P<0.05) dentro de cada estudio.
En un estudio realizado por Kinh (2000), en el Instituto de Ciencias Agrícolas de Vietnam,
compararon tratamientos con y sin 10% de inclusión de harina de pescado y formularon
mediante aa’s totales y digestibles. Las dietas consistían principalmente de maíz, harina
de soya, soya integral y la harina de pescado (55%). El desarrollo de los pollos a 49 días
fue mejor con la formulación por medio de aa’s digestibles (cuadro 4).
La proteína ideal puede resultar de utilidad bajo diversos conceptos, uno de ellos es que
permite la formulación de dietas con menor contenido de proteína total, para cubrir las
necesidades de los aminoácidos logrando un mejor retorno económico. Además se
tiene la posibilidad de formular las dietas con base en los perfiles de digestibilidad de los
ingredientes.
La nutrición porcina, es el área más avanzada en la utilización de conceptos de
Proteína Ideal y digestibilidad de aminoácidos. Baker (1994) propuso un perfil ideal para
la proteína (figura 1), el cual ha sido utilizado desde hace algunos años. La serie de
trabajos en cerdos que posteriormente serán descritos, respeta esta relación entre los
aminoácidos.
Cuadro 4. Desarrollo en pollos alimentados con dietas a base de maíz soya mediante dos tipos de formulación.
49 días de prueba
Ganancia de peso gr
Consumo gr
Conversión alim.
Formulación basada en:
Aa’s totales
2096ª
3924ª
1.875ª
Aa’s digestibles
2155b
3893b
1.805b
Diferentes literales indican diferencia significativa (P<0.05).
Se ha observado que pequeñas diferencias en el perfil de aminoácidos tienen
profundas consecuencias en la productividad de los cerdos. Para mostrar la
importancia de una formulación precisa, en el siguiente cuadro (5) se resumen los
resultados de un experimento con cerdos en crecimiento (27 a 83 kg de peso corporal)
en donde todas las dietas, excepto una formulada al nivel de proteína (control
negativo), proporcionaron el mismo nivel de lisina digestible, alterando; la relación lisina:
proteína, sin cuidar el aporte en base digestible de otros aminoácidos (formulación al
perfil de aminoácidos totales).
En la ganancia de peso, la peor respuesta se obtuvo cuando el balance entre los
aminoácidos (proporción de Treonina a lisina digestibles) se perdió: dieta que se formuló
para alcanzar el nivel de lisina, con base en los aminoácidos totales; aún con un aporte
de lisina más bajo, la formulación de proteína fue mejor porque tuvo un mejor balance
de aminoácidos. Cuando los aminoácidos excedentes (esenciales o no) se fueron
limitando, la respuesta de los animales fue mejor, al menos numéricamente (si se
compara la relación lisina: proteína 5.2 vs 5.8%, con la formulación a los aminoácidos
digestibles), pero si el análisis se hace en función de la relación de eficiencia proteica
(ganancia de peso por unidad de proteína consumida), es evidente que hay una
ventaja en prevenir los excesos.
Cuadro 5. Respuesta de cerdos en crecimiento al esquema de formulación de las dietas
Esquema de formulación:
Aa Dig.
Aa Totales
Aa Dig.
Aa Dig.
Proteína
Lisina total/proteína cruda, %
5.2
5.2
4.9
5.8
4.7
Dietas, análisis calculado:
Proteína cruda, %
16.70
16.70
18.20
14.75
16.70
Lisina total, %
0.87
0.87
0.89
0.86
0.78
Lisina digestible, %
0.74
0.74
0.74
0.74
0.65
Treonina digestible, %
0.50
0.44
0.50
0.50
0.43
Consumo de alimento, kg/d
2.56
2.36
2.25
2.49
2.43
Ganancia de peso, kg/d
0.77
0.69
0.74
0.78
0.73
Ganancia / Consumo, Kg
0.31
0.29
0.31
0.32
0.30
1.85
1.74
1.74
2.12
1.79
Ganancia de peso (g) / g de Proteina
consumida
Sierra y Cuarón, 1995.
VALORES DE “PROTEÍNA IDEAL” PARA POLLOS Y CERDOS
Los perfiles publicados de proteína ideal para pollos se muestran en el cuadro 6 para el
periodo de inicio y en el cuadro 7 para la fase de crecimiento. En alimentación de
pollos y cerdos, la lisina es utilizada como aminoácido de referencia (lisina=100), ya que
que las necesidades de este aminoácido están bien documentadas y son fácilmente
medibles. Para otros aminoácidos, las necesidades se expresan en valores relativos a la
lisina. En el periodo de inicio existe gran coincidencia entre fuentes para los
aminoácidos azufrados, triptófano y leucina, mientras que los valores para arginina,
histidina, treonina, valina y leucina son un poco diferentes. Para crecimiento, los valores
para aminoácidos azufrados, treonina, triptófano y histidina son similares entre fuentes, y
diferentes los de arginina, valina e isoleucina. En el cuadro 8, se muestra el perfil ideal de
aa’s para cerdos en crecimiento.
Cuadro 6. Perfil ideal de aminoácidos para pollos durante el período de inicio
Lisina
Arginina
Aa’s azufrados
Treonina
Valina
Isoleucina
Leucina
Triptófano
Histidina
Fenilalanina + Tirosina
*Citado por Leclercq
Hurwitz
1978
100
118
78
71
115
77
124
14
26
108
Scott et al.
1982*
100
100
72
64
64
80
120
18
40
128
NRC 1984*
100
120
78
67
68
67
113
19
29
112
Boorman
1985
100
108
76
63
79
72
126
17
40
121
Baker 1994
100
105
72
67
77
67
109
16
32
105
Cuadro 7. Perfil de aminoácidos ideal para pollos durante el período de crecimiento
Hurwitz et
NCR 1984*
Baker 1994
al.1978
Lisina
100
100
100
Arginina
127
120
105
Aminoácidos azufrados
87
72
75
Treonina
77
74
70
Valina
122
72
77
Isoleucina
85
70
67
Leucina
131
118
109
Triptófano
15
18
17
Histidina
26
30
32
Fenilalanina + Tirosina
90
117
105
*Citado por Leclercq
Cuadro 8.- Proteína ideal para cerdos en crecimiento
ARC 1981
Fuller 1989
Wang y Fuller,
1989*
Lisina
100
100
100
Aa’s azufrados
50
59
63
Treonina
60
75
72
Valina
70
75
75
Isoleucina
55
62
60
Leucina
100
111
110
Triptófano
15
19
18
Histidina
23
26
Fenilalanina + Tirosina
96
81
120
*Citado por Leclercq
Chung y
Baker, 1992
100
60
65
68
60
100
18
32
95
CONCLUSIONES
La formulación de dietas en animales no rumiantes en base a aa’s digestibles, nos
permite contemplar la porción que el organismo aprovechará metabólicamente, lo
cual optimizará la utilización de nutrientes como: proteína, aminoácidos, nitrógeno e
incluso la energía.
nutricionales.
Evitando de esta manera deficiencias, excesos y desbalances
Asimismo, permite la mejor utilización de los ingredientes, abatiendo
costos por concepto de alimentación, y mejorando la productividad de la empresa
pecuaria.
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