Nuevas alternativas al uso de aminoacidos sintéticos en las especies monogástricas

La importancia de la proteína en la alimentación animal, y el coste que supone en la formulación ha llevado a que en la mayor parte de las especies se opte por la formulación de raciones siguiendo la metodología y concepto de “proteína ideal”. Bajo este sistema de formulación los aminoácidos esenciales cobran una especial relevancia.

La proteína ideal se define como el balance exacto de aminoácidos esenciales y el suministro adecuado de aminoácidos no esenciales, capaz de proveer, sin deficiencias o excesos, las necesidades absolutas de todos los aminoácidos necesarios para mantenimiento, producción y crecimiento corporal. Esto significa que ningún aminoácido se suministra en exceso en comparación con el resto. Como consecuencia, la retención de proteína (ganancia respecto a consumo de proteína) es máxima y la excreción de nitrógeno es mínima. Esto es posible a través de una adecuada combinación de concentrados proteicos y aminoácidos industriales suplementarios.

En este concepto de formulación mediante proteína ideal, los aminoácidos esenciales, aquellos que el organismo no puede sintetizar de novo y por lo tanto deben ser incorporados en la dieta, son de especial interés en las especies monogástricas.  En la formulación siguiendo el criterio de proteína ideal, todos los aminoácidos digestibles, principalmente los aminoácidos esenciales, son limitantes en la misma proporción.

Existen cerca de 20 aminoácidos importantes para la nutrición animal, entre ellos 10 son considerados esenciales para el común de los monogástricos: lisina (Lys), treonina (Thr), metionina (Met), triptófano (Trp), valina (Val), isoleucina (Ile), leucina (Leu), histidina (His), fenilalanina (Phe) y tirosina (Tyr) y, otros como como leucina, taurina, glutamina, arginina y prolina que están directamente relacionados con los aminoácidos esenciales, y que, aunque pueden ser sintetizados en el organismo dependiendo de la especie y de la fase productiva, no hay que perder de vista en la formulación habiéndose denominado a éstos aminoácidos condicionales.

En el artículo exponemos la importancia de la metionina en las distintas especies productivas monogástricas (aves y cerdos) y especies piscícolas y mostramos las distintas formas disponibles de suplementación de este aminoácido en la actualidad. Mostramos los resultados del uso de METPLUS®, un fitobiótico coadyuvante del uso de metionina en las dietas de monogástricos y especies piscícolas desarrollado por nuestro equipo de I+D.

La metionina es considerado como el aminoácido esencial más limitante en las dietas avícolas tanto en pollo de engorde como en avicultura de puesta.

En broiler su déficit está relacionado con menor tasa de crecimiento, peor índice de conversión, y rendimiento de pechuga. Igual, un déficit acusado de metionina puede dar lugar un empeoramiento del estado sanitario, déficit de plumaje y desarrollo de los animales así como mayor tendencia a padecer otro tipo de enfermedades. Tesseraud et al (2011) identificaron que la metionina tiene una especial función en la primera semana de vida de los pollos pues como función directa, estimula la actividad génica de las aves. También en la forma de sus metabolitos, glutamina y cisteína, funciona como inhibidor de los procesos oxidativos celulares.

En avicultura de puesta la metionina es el aminoácido esencial de mayor importancia. Su deficiencia se relaciona a bajos niveles con un empeoramiento de la conversión, tamaño y calidad del huevo producido. Un déficit acusado evidenciará pérdida de peso, caída de puesta,  mal plumaje de las aves y empeoramiento del estado general.
 

En la fase de crianza de pollitas la metionina tiene una marcada incidencia en el crecimiento y homogeneidad del lote así como en la calidad posterior del huevo en la fase de puesta. Su aporte adecuado, junto con una dieta balanceada correcta, determinará una mejor curva de puesta y un tamaño de huevo adecuado en fases posteriores. Igual, un déficit acusado de metionina podría dar lugar a un marcado retraso de crecimiento, falta de homogeneidad del lote de pollitas y un emplume deficitario.

En porcino, aunque el principal aminoácido limitante es la lisina, tanto metionina como cisteína tienen incidencia en el crecimiento y conversión alimenticia. Igualmente, cuando se precisan de dietas hipercalóricas, en razas de alto potencial magro (tipo Pietrain), el formular con altos niveles de proteína y por ende de metionina asegura canales de mejor calidad, con un engrasamiento idóneo y un mayor rendimiento magro. En estas dietas, la metionina además ejerce una importante función a nivel hepático desarrollando una función desengrasante y hepatoprotectora. La metionina es usada en la manufactura de taurina, el cual es un aminoácido importante para la función cardiaca, así como un neurotransmisor en el cerebro.

Su deficiencia también puede resultar en síntesis pobres de fosfatidilcolina, y otros fosfolípidos. Estas sustancias son esenciales para la función del sistema nervioso, así como para prevenir la aglutinación de células sanguíneas.

La metionina como aminoácido esencial es igualmente importante en las especies piscícolas.

Diversos estudios han indicado que la metionina es esencial para el óptimo crecimiento, y que la presencia de cistina reduce el requerimiento de metionina dietaria, necesaria para un óptimo crecimiento.
En truchas arco iris se ha informado que dietas deficientes en metionina pueden causar cuadros caracterizados por cataratas bilaterales.
Esta situación la observó Porton et al. (1977) al alimentar truchas cuya principal fuente de proteína era un aislado de soja.
 

La metionina se comercializa actualmente en dos fórmulas, DL-Met (CE 3.1.1) y análogo hidroxilado de la Met (CE 3.1.6) (ácido 2-hidroxi-4-metilmercapto butírico ó HMB ó ácido DL-2-hidroxi-4-metilbutanoico ó MHA). A partir del hidroxianálogo de Met se obtiene y comercializa la sal cálcica correspondiente (CE 3.1.4). Tomando como criterio las recomendaciones del fabricante y las normas FEDNA existe un equivalente del hidroxianálogo con respecto a la DL-Metionina del 88% (880 gramos de Met/kg de producto comercial).

Como fuentes de sustitución de metionina de las dietas se han estudiado el uso de betaina. colina y algunas enzimas. No obstante, los resultados aunque variables han permitido para estas dos alternativas sustituciones de porcentajes reducidos, resultados productivos muy variables a partir de un nivel de sustitución del 15%. Estas limitaciones hacen que con precios normales de mercado de metionina no se justifique económicamente la sustitución.

El equipo de I+D+i de Lipidos Toledo S.A inició en el año 2010 trabajos encaminados, mediante productos fitobióticos, a la sustitución de las metioninas sintéticas del mercado. Para ello se desarrolló un proyecto CDTI (Proyecto MEPROGAL), financiado con Fondos Feder, en colaboración con granjas comerciales y centros de Investigación, encaminado a buscar fuentes de sustitución de aminoácidos sintéticos a la par de reducción del gasto antibiótico mediante el empleo de fitobióticos y nutracéuticos. Fruto de este trabajo se desarrolló un fitobiótico, compuesto por extractos de plantas y algas en el cual hemos acreditado poder llegar a realizar una sustitución de hasta el 70 % en dietas de cerdos, aves y especies acuícolas.

METHPLUS® tiene una equivalencia 1:1 con la DL Metionina y 1:1,20 con el hidroxianálogo. Los trabajos realizados tanto a nivel comercial como a nivel de Centros de Investigación demuestran que el producto no sólo permite sustituir las fuentes de metionina sintéticas, sin afectarse los índices productivos, sino que además en la mayor parte de los casos, con un manejo adecuado de la alimentación, mejora los índices productivos en comparación con el uso exclusivo de metioninas industriales adicionadas a la dieta.

La ventaja del uso de METHPLUS® reside, además de en la mejora técnica y productiva conseguida con su empleo en las especies monogástricas, en una mejora económica sustancial respecto al precio de las metioninas sintéticas, más en la actualidad con la inestabilidad de precios que muestran éstas.

En lo que se refiere al desarrollo de la pollita, la primera fase de 0-6 semanas, "fase proteico dependiente", de crecimiento rápido y en la que lo importante es lograr las bases del desarrollo corporal. Cualquier retraso en el crecimiento en esta fase repercutirá en el peso a las 17 semanas y en la productividad futura. Cualquier deficiencia en aminoácidos en la fase de crianza conllevará una reducción del consumo y del índice de conversión. Un déficit nutricional en esta fase repercutirá igualmente en una mayor des uniformidad de las aves y en un mal estado sanitario.

A fin de valorar el efecto coadyuvante del producto, se controló un criadero 50.960 pollitas de Raza Hy LINE 2012 durante las 20 semanas de crianza (pollitas nacidas el 20 de marzo de 2013), sustituyendo en la fórmula empleada ( tabla 1) 1.2 Kg de Metionina MHA-84 por 1 Kg de METHPLUS®.

Tablas 1 y 2: Fórmulas empleadas de la semana 0 a la 5, y de la 5 a la 9.

Se valoraron los resultados de crecimiento y homogeneidad de las pollitas hasta la semana 20 comparándose los resultados con el estándar de la línea genética y con los crecimientos esperados en la granja. Los resultados mostraron un crecimiento ligeramente superior, tal como se había marcado como objetivo, al estándar de la línea y una homogeneidad superior al 80% (Figuras 1 y 2). 

Figura 1 y 2: Evolución del peso y homogeneidad comparadas con el estándar (Granja comercial en Castilla la Mancha, España).

Los mismos pesos se compararon con el lote anterior de pollitas entradas en el mismo criadero en fecha 28/08/2014 observándose igualmente un mejor desarrollo de las aves (Figura 3). 

Figura 3: Peso promedio a la semana 20 de vida.

A fin de verificar los resultados en puesta de distintos grados de sustitución de metionina sintética por METHPLUS se desarrollaron distintas formulaciones según la fase productiva de las aves y se estudió la evolución de la puesta y del tamaño del huevo. Se tomó como control el estándar de la línea HYLINE controlándose un total de 60.000 ponedoras. Las fórmulas empleadas se muestran en la siguiente tabla (tabla 3). 

Tabla 3: Fórmulas empleadas en la fase de ensayo.

Los resultados mostraron una evolución de la postura y del tamaño del huevo conforme a los esperado (Figura 4). Es de destacar como se pudo observar respuestas positivas en incremento de tamaño del huevo al incrementarse el nivel de METHPLUS® (semana 11 a 13 al incrementar de 1.1 a 1.5 Kg los niveles de METH PLUS®.

Figura 4: Evolución del peso del huevo en la fase de ensayo. (Granja comercial Castilla la Mancha).

Destacar que, los animales sujetos al ensayo mostraron un estado sanitario adecuado sin observarse en ningún caso deficiencias asociadas a un posible déficit de metionina (picaje de las aves, falta de peso, problema de emplume)

No se observó ningún tipo de alteración del estado sanitario relacionado con una posible deficiencia de metionina. El grado de sustitución de metionina en esta prueba fue de 1 Kg de la metionina añadida sustituyéndose 1 de DL-Metionina por el Kg de METHPLUS®.

Una gran cantidad de testimonios atestiguan como el producto METHPLUS® sustituye 1 a 1 la DL-Met incorporada en la dieta con un nivel de sustitución de 1 Kg/Tm de producto en broliler.

Ensayos realizados en Centros de Investigación demuestran como la sustitución de DL Metionina hasta 1 Kg/Tm por METHPLUS® mejoran el peso al sacrificio de los mismos. En este sentido, el ensayo realizado en el Institut Superior Agronomique de Chott Mariem, supervisado por el Dr. Hadj Ayed Madiha de Marruecos, demostró en 2014, mejoró tanto el peso final de los broiler, suplementados con METHPLUS® sustituyendo 1 Kg/Tm de DL Metionina, como el índice de conversión (Tabla 4)si bien las diferencias no fueron significativas. 

Tabla 4: Ensayo realizado en Institut Superior Agronomique de Chott Mariem en condiciones experimentales sobre 400 broiler raza Arbor Acres (Túnez, 2014).

En Túnez, igualmente se verificaron los resultados a nivel de campo por la Office des Terres Domaniale en el Complexe Avicole Anfidha demostrándose los mismos resultados a nivel de campo certificados por el Ministerio de Agricultura Tunecino.

A fin de valorar los efectos sobre la calidad de la canal del empleo de dietas hiperenergéticas en cerdos de raza Pietrain se controló cada 40 días durante toda la fase de cebo peso, conversión alimenticia, ancho de lomo y espesor de tocino dorsal. Para ello se tomaron dos lotes de cerdos pietrain, un lote METHPLUS® de 834 cerdos y un lote control de 1020 cerdos. Se sustituyó de las fórmulas 1 Kg de DL Metionina por 1 Kg de METHPLUS®.

Foto 1: Medición de espesor de tocino dorsal y vista de la conformación de los cerdos (día 100 de estancia).

Los resultados de las pesadas al día 100 de estancia en cebo mostraron una mejor conversión, ganancia media diaria, y peso en el lote METHPLUS sobre el lote control tal y como se expresa en la tabla 5. 

Tabla 5: Resultados técnicos obtenidos el día 100 de estancia en cebo.

Igualmente, se obtuvo una mejor calidad de canal en los animales alimentados con METHPLUS® a la llegada a matadero, obteniéndose un mayor peso a cebo y unas condiciones óptimas de rendimiento y calidad de la canal, lo cual tuvo una repercusión positiva en la rentabilidad del cebo tanto por mejora de los índices productivos como por la mejor remuneración de los animales debido a mejora de calidad de canal (0.165 frente 0.012) (Figura 5). 

Tabla 6: Resultados obtenidos a la salida de cebadero y resultados de matadero (Matadero de Pamplona, Navarra).

Las diferencias observadas respecto control de los 100 días en el índice de conversión comparadas con las que se observaron en matadero fueron debidas a las altas temperaturas del mes de Julio que afectaron al lote METHPLUS que afectaron al consumo de alimento del lote.

Con la finalidad de validar el producto en especies piscícolas, y en el marco del proyecto CDTI-IDI.20140147 se evaluó el producto en el Departamento de Microbiología y Parasitología de la Facultad de Biología de la Universidad de Santiago de Compostela bajo el título de proyecto “Mejora de la Acuicultura mediante el empleo de dietas suplementadas con METHPLUS como reemplazante de DL-Metionina”.

Se utilizaron tres lotes de 900 juveniles de trucha, que se distribuyeron en 9 estanques, y fueron alimentados durante 40 días en el Acuario de la Facultad de Biología. El contenido de METHPLUS® y DL Metionina se detalla en la tabla 7.

Tabla 7. Concentración de METHPLUS® y DL-Met en las dietas.

Los resultados obtenidos en el estudio demuestran que se puede concluir que el reemplazamiento del 50% de la DL Metionina por METHPLUS® mostró un crecimiento más homogéneo de los peces y se concluye que METHPLUS® es “es un reemplazante eficaz de la DL Metionina de gran utilidad en el cultivo de la trucha arcoíris (Figura 5). 

El mismo ensayo se extrapoló a nivel de campo en una piscifactoría del Noroeste de España, supervisados por la Facultad, en la que se verificó como la Dieta A mostraba resultados más homogéneos  (Tabla 6). 

Tabla 6. Resultados productivos del empleo de METHPLUS® en trucha arcoíris.