Formulación de raciones con aminoácidos digestibles en especies no rumiantes

Publicado el: 24/4/2017
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Introducción

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 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.

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 tánicodelsorgo; 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.


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.

 

Proteína 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 pérdidas 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 formulación 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.


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.


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.


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 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 e 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.


*Citado por Leclercq

               

Cuadro 7. Perfil de aminoácidos ideal para pollos durante el período de crecimiento.


*Citado por Leclercq

 

Cuadro 8.- Proteína ideal para cerdos en crecimiento.


*Citado por Leclercq

 

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.  Evitando de esta manera deficiencias, excesos y desbalances nutricionales.  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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