Aminoácidos libres de cadena ramificada en suero de caballos de concursos hípicos alimentados con diferentes niveles proteicos

Hubo una diferencia en la concentración de leucina antes y después de la prueba de ejercicio físico como función de los niveles proteicos dietarios. El efecto del ejercicio en la concentración  de Leu libre en suero puede interpretarse como un indicador de la respuesta metabólica de los aminoácidos libres de cadena ramificada (en inglés, BCAA de Branched-chain Amino Acids).

Los aminoácidos libres de cadena ramificada en suero (BCAA) desempeñan un papel esencial durante y después del ejercicio, tanto en el metabolismo energético como en la recuperación muscular de los caballos (Bergero et al. 2005; Matsui et al. 2006).  Sin embargo, en los caballos, con la excepción de la lisina y treonina dietaria, para otros aminoácidos aún no se han identificado sus necesidades (Wilson y Graham-Thiers 2009).  Se utilizaron las respuestas de las concentraciones de aminoácidos libre en plasma a los cambios de nivel de aminoácidos dietarios para determinar las necesidades de aminoácidos en producción animal (Takagi et al. 2004).  De acuerdo con Bergero et al. (2005) y Graham-Thiers y Bowen (2011a, b), las concentraciones de aminoácidos libres en el suero o  plasma pueden variar bajo situaciones diferentes, en particular con los diferentes programas de nutrición, el tipo y la calidad del alimento.  El objetivo del presente estudio fue investigar la concentración de BCAA libres en suero de  caballos de concursos hípicos alimentados con dietas de diferentes niveles de proteína dietaria antes y después de las pruebas de ejercicio físico.

Este experimento fue aprobado por el Comité de Ética en Investigación de la Universidad Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ) número 029/2009. Fue realizado en el Laboratorio de Evaluación de Rendimiento de Caballos (LADEq) en la Escuela de Caballería del Ejército de Brasil. Los análisis químicos se realizaron en el  Laboratorio de Salud Equina (EQUILAB) y en el Centro de Investigación Micológica y Micotoxicológica, ambos de la Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro.

Se dividieron veinticuatro Caballos de Deporte de Brasil, tanto machos como hembras de 8 a 15 años de edad, en cuatro grupos.  El peso del cuerpo promedio era 488 kg y la puntuación de condición del cuerpo fue entre 5.0 y 5.5.  Todos ellos fueron sometidos a entrenamiento para concursos hípicos en la Escuela de Caballería del Ejército. El protocolo  siguió el manual de entrenamiento de caballos para concursos hípicos de dicha escuela. Anualmente el programa comprendió 10 meses de entrenamiento dividido en tres ciclos de entrenamiento físico (inicial, intermedio y final de tres meses cada uno), y un mes de mejoría. El estudio se inició a mediados del ciclo intermedio (día 130) y terminó al culminar el ciclo (día 270). Durante el período de entrenamiento, los caballos realizaron actividades físicas seis veces por semana. Los ejercicios diarios en pistas de arena y de pasto tuvieron una duración de 40 a 60 minutos. Los ejercicios semanales comprendieron en promedio  30% de caminata, 30% de trote, 10% de galope y 30% de salto. Cada dos semanas, se realizaron ejercicios de galope pesado en pista de pasto.

El experimento fue realizado en base a un diseño aleatorio con cuatro tratamientos (dietas), veinticuatro caballos (seis caballos cada tratamiento) y una prueba de ejercicio físico.

Los caballos recibieron dietas experimentales que contenían 7,5, 9,0, 11,0 y 13.0% de PC (día 130 al 270). Estaban compuestas de harina de soja, avena arrollada, concentrado comercial, aceite de soja y heno de Coast Cross en una relación 50:50   (concentrado: forraje). Se agregó lisina a una dieta de PC al  7.5% para ajustar la concentración de este aminoácido. El concentrado fue suministrado tres veces al día,  a las 4:00, 13:00 y 20:00, y el forraje dos veces al día a las 11:00 y 16:00 (Tabla 1).

Tabla 1. Ingesta de nutrientes y de aminoácidos de cadena ramificada por dieta con diferentes niveles proteicos en forma de materia seca
Materia seca (MS), materia orgánica (MO), extracto de éter (EE), fibra detergente neutra (FDN),  fibra detergente ácida (FDA), proteína cruda (PC).
*Regresión lineal (L) en función de los niveles dietarios de PC.

La prueba de ejercicio físico se realizó en el día 262 del período de entrenamiento, al culminar el ciclo final, en una cinta caminadora de alta velocidad Galloper 5500 (Sahinco Ltda). El protocolo consistió en un calentamiento de caminata y trote y luego galope, comenzando a  6.0 m/s con incrementos de velocidad de 1 m/s cada minuto hasta 10 m/s. La inclinación de la banda caminadora se fijó en 4% durante la prueba. El tiempo total fue de 11 minutos, cubriendo 3.400 m, seguidos de 6 minutos de trote y caminata para enfriamiento, sin inclinación.

Se tomaron muestras de sangre venosa de la vena yugular izquierda de los caballos al final de la prueba, inmediatamente después del último galope. La sangre fue recolectada en tubos de silicona con anticoagulante y centrifugados inmediatamente. El suero fue transferido a 2 ml eppendorf y las muestras mantenidas a -18°C hasta el análisis de aminoácidos libres.

La concentración de aminoácidos: leucina (Leu), isoleucina (Ile) y valina (Val)  de las dietas y el suero sanguíneo se determinó mediante cromatografía líquida de alta resolución (HPLC, por sus siglas en inglés), JASCO Modelp 200 LC (JASCO® Associates, Inc. Miliford, MA - USA). Condiciones cromatográficas: Fase móvil = metanol, acetonitrilo y agua ultrapura (10:20:70).  La columna que se utilizó fue una Hypersil ODS (C18), sin uso de precolumna e inyección manual. Se usó el estándar externo de aminoácidos para obtener una curva de calibración (AOAC 1990), de la cual se obtuvieron los límites de detección y cuantificación. La  extracción de la solución con aminoácidos de muestras de las dietas se efectuó  con la metodología de  Antonie et al. (1999).  La extracción de la solución con aminoácidos libres en el suero se realizó de acuerdo con Hill et al. (1979).

Los análisis estadísticos siguieron el  diseño de parcelas divididas con tratamientos (dietas) y hora de la toma de muestras  (antes y después de la prueba de ejercicio físico). Cuando hubo un efecto de la dieta se hizo un análisis de regresión (P<0.05) y cuando hubo un efecto de la hora de toma de muestras, se realizó la prueba F  (P<0.05). Se verificaron las interacciones entre la proteína dietaria y la hora de la toma de muestras  (P<0.05). Se realizaron los análisis  utilizando el programa SAEG (Sistema de Análisis Estadísticos y Genéticos) Versión 9.1.

Las concentraciones de Leu en el suero mostraron diferencias significativas como una función de las dietas y de la hora de toma de muestras (concentraciones más elevadas después de la prueba) (Tabla 2). Asimismo, hubo una interacción entre la dieta y la hora de toma de muestras (P<0.05). Las concentraciones de Leu en el suero mostraron una respuesta cuadrática como función de la proteína dietaria antes de la prueba (P<0.05).  Las concentraciones de Val fueron afectadas por la dieta y mostraron una regresión cuadrática como  función de dietas después de la prueba (P<0.05). No se observaron cambios significativos en las concentraciones de Ile.

Tabla 2  Concentraciones de aminoácidos de cadena ramificada en el seuro (mmol/L) en caballos antes y después de la prueba de banda caminadora con incrementos de velocidad
*Interacción entre el nivel de proteína dietaria y la hora de recolección
*Regresión lineal (L) y regresión cuadrática (Q) como una función de los niveles de PC dietaria.
Media en columna seguida de diferentes letras por prueba F (P < 0.05)
1Y = 68.11 + 3.60x – 0.016x2, R2= 0.25
2Y = - 1363.5 + 32.18x – 14.54x2, R2= 0.39

En relación con los aminoácidos dietarios,  NRC (2007) recomienda para un caballo de 488 kg de peso del cuerpo en ejercicio pesado una ingesta diaria de 39 g Leu, 19.5 g Ile y 22.4 g Val. En el presente estudio, las ingestas de Leu y Val contenidas en las dietas experimentales fueron suficientes o aún más elevadas de lo necesario para cumplir estos requisitos (NRC 2007).  La ingesta promedio de aminoácidos Leu, Ile y Val fue de 70, 339 y 50%, respectivamente, por encima de lo recomendado (NRC 2007).

Se observaron interacciones entre la proteína dietaria y la hora de toma de muestras (antes y después de la prueba de ejercicio físico) en las concentraciones de BCAA. En la concentración de Leu libre influyó el ejercicio con valores más elevados al final de la prueba (248 y 251 mmol/L Leu). Essen-Gustavsson et al. (2010) evaluaron los caballos en una prueba de ejercicio físico y observaron que las dietas (12.5 y 16.6% PC) no evidenciaban efecto alguno sobre las concentraciones de aminoácidos plasmáticas, pero hubo una interacción entre dietas PC y la hora de la toma de muestras antes y después de la prueba de ejercicio en Val (168 a 306 μmol/L).

El presente estudio observó que en caballos de concursos hípicos hay interacciones entre la proteína dietaria y el Leu libre en el suero como respuesta al ejercicio. Estos resultados refuerzan la importancia de los  aminoácidos de cadena ramificada (BCAA) como ya lo indicaran Matsui et al. (2006), particularmente de Leu como el principal BCAA en el metabolismo muscular de caballos atléticos. Sin embargo, es un punto discutible si las discrepancias entre los estudios sobre aminoácidos en sangre se dan por diferentes tipos e intensidades de ejercicios,  grado de entrenamiento y edad de los caballos, o por el hecho de que  los músculos utilizan BCAA como una fuente energética alternativa (Hackl et al. 2009).

En conclusión, el efecto del ejercicio físico sobre la concentración de Leu libre en suero puede interpretarse como un indicador de la respuesta metabólica de los BCAA.

Los autores agradecen el apoyo de la Escuela de Caballería del Ejército de Brasil, el CNPQ (Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico) y FAPERJ (Fundação de Amparo a Ciência do Estado do Rio de Janeiro).

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