Importancia de la arginina en las aves reproductoras

Publicado el: 25/4/2020
Autor/es: Ramalho Rodrigueiro; Iván Camilo Ospina-Rojas y Bruno Marotta Lima. Animal Nutrition Service, CJ Brasil

Introducción:

La selección genética de reproductoras se ha dirigido a obtener pollos capaces de obtener un excelente peso al sacrificio, mejor rendimiento de canal y conversión alimentaria. Sin embargo, este éxito parece estar en contramano de los parámetros reproductivos, disminuyendo la fertilidad del gallo después de las 45 semanas de edad (LEÃO et al., 2017). Además, la eficiencia reproductiva de las reproductoras pesadas es afectada negativamente en la segunda etapa de la fase de producción (SHARIDEH et al., 2016). La arginina, un aminoácido esencial para las aves, es un sustrato para la biosíntesis de diversas moléculas, incluidas proteínas, óxido nítrico, creatina, ornitina, glutamato, poliaminas, prolina, glutamina, agmatina y dimetilaginasa, que influyen en las funciones biológicas importantes en el cuerpo de las aves (YOUSSEF et al., 2015). La arginina se considera uno de los aminoácidos más versátiles para las células animales. En este contexto, el objetivo principal de este artículo es demostrar la influencia de la arginina en la reproducción de las aves.

 

Efecto de la arginina en la reproducción de aves

Los parámetros reproductivos comúnmente medidos en la producción de pollitos de 1 día y huevos fértiles, parecen no ser suficientes para comprender los efectos de un nutriente en la reproducción de las aves. La fotosensibilización en la síntesis de hormonas reproductivas es un factor natural de las aves durante la fase de reproducción, sin embargo, la relación entre los nutrientes y la señalización hormonal parece ser un punto crucial que debe investigarse en detalle.

En medicina humana, una dieta baja en nutrientes tiene una correlación directa con baja señalización hormonal. Las vitaminas, micro minerales y proteínas son las bases fundamentales de los cofactores enzimáticos, la síntesis y regulación de varias hormonas, garantizando el perfecto funcionamiento celular (MATTOSO, 2013). En la cría de aves reproductoras, el concepto no es diferente. La investigación con el uso de arginina suplementaria, que excede el requerimiento nutricional, ha demostrado una mejora en el comportamiento sexual, justificando la necesidad de establecer el consumo adecuado de nutrientes/ave/día para la mejor tasa de producción, fertilidad y eclosión de los huevos.

Al estudiar el efecto de la L-Arginina sobre la calidad del semen y la concentración de testosterona en gallos de 37 semanas, AHANGAR et al. (2017) observaron un mejor peso de los testículos, mayores concentraciones de testosterona (Figura 1A), volumen (Figura 1B) y motilidad espermática en gallos alimentados con 2,33 kg de L-arginina/ tonelada de alimentación (P<0,05).

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Figura 1. Excediendo el requerimiento nutricional de arginina y el nivel de testosterona en plasma (A) o el volumen seminal (B) de gallos de 37 semanas de edad. 

De acuerdo con AHANGAR et al. (2017) el aumento en el peso de los testículos de gallos alimentados con L-Arginina puede estar relacionado con la mayor concentración de testosterona, que también es importante para la espermatogénesis. La arginina es el único sustrato para la síntesis de óxido nítrico (NO), cuyo papel es crucial en varios procesos fisiológicos en el cuerpo de los animales, incluidos neurotransmisión, vasodilatación, citotoxicidad e inmunidad (GAD, 2010). El NO estimula la erección del pene, relaja los vasos sanguíneos y mejora el libido de los animales (CHEN et al., 2018). De acuerdo con GAD (2010) y SHARIDEH et al. (2016) el NO aumenta la presión intracavernosa y la vasodilatación que dependen de la síntesis de GMPc en las células del músculo liso, lo que aumenta el flujo sanguíneo en los órganos reproductores masculinos y femeninos. La L-arginina puede aumentar la capacidad antioxidante y reducir la peroxidación lipídica, protegiendo a los espermatozoides del daño oxidativo (CHEN et al., 2018). De acuerdo con KUMAR y CHATURVEDI (2008) el NO tiene un papel importante en el control central de la homeostasis del cuerpo, incluido la esteriodogénesis y la espermatogénesis.

Según MCCANN et al. (2003), el NO a través de GMPc induce la ovulación en las hembras. La síntesis de NO en el ovario y las células endoteliales vasculares regula el desarrollo del folículo, la ovulación y la formación del cuerpo lúteo en ratas (ZACKRIS et al., 1996).

Al exceder la cantidad de arginina en las dietas de reproductoras, BASIOUNI (2009) observó una mayor concentración de la hormona luteinizante (LH) en comparación con el tratamiento control (Figura 2).

 

Figura 2. Concentración media de LH 9-6 horas antes de la ovoposición de aves alimentadas con arginina y de la dieta control.

 

Este efecto sugiere que el mejor desempeño de las reproductoras de pollos de engorde puede estar relacionado con el efecto de la arginina en la señalización y secreción de LH, lo que desencadena la ovulación y el desarrollo del cuerpo lúteo además de coordinar la secreción de progesterona.

De acuerdo con KUMAR y CHATURVEDI (2008), el NO se considera un desencadenante importante de varios mecanismos fisiológicos, incluida la secreción de la hormona liberadora de gonadotropina (GnRH). Su acción sobre las células endoteliales vasculares regula el desarrollo folicular, la ovulación y la formación del cuerpo lúteo. La liberación pulsátil de LH también está controlada por el NO presente en el hipotálamo en mamíferos.

MANWAR et al. (2006) realizaron un experimento para conocer el papel del NO en el desarrollo, mantenimiento y jerarquía folicular, así como en la ovulación y producción de huevos en codornices japonesas (Corutnix coturnix japonica); y al usar la arginina como precursor del NO, los autores no observaron una mayor concentración de nitrato y nitrito (metabolitos de NO) en el suero sanguíneo del grupo de control (16,70 ± 1,106 mmol/l) y de la arginina (18,10 ± 0,654 mmol/l), sin embargo, hubo una mayor concentración de metabolitos de NO en el hipotálamo y folículos ováricos (Figura 3A). Las codornices alimentadas con arginina durante 7 días produjeron más huevos (P<0,05) en comparación con el tratamiento de control (Figura 3B).

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Figura 3. NO metabolitos foliculares (A) y número de huevos (B) de codornices japonesas (Coturnix coturnix japonica) alimentadas con arginina, un modulador de la producción de óxido nítrico (Adaptado de MANWAR et al. (2006)). 

Este resultado indica que la arginina cuando excede el requerimiento de las aves puede jugar un papel importante en el control de la ovulación, al actuar sobre el hipotálamo y los folículos, mejorando la producción de óvulos.

Con el objetivo de entender la suplementación con arginina en la dieta de reproductoras pesados, SILVA et al. (2012) utilizaron 360 hembras y 30 machos Ross de 25 a 56 semanas de edad y 5 niveles de arginina digestible (0,943, 1,093, 1,243, 1,393 y 1.543%) con 6 repeticiones por unidad experimental de 12 hembras y 1 macho, que no recibió suplementación de arginina. La dieta control a base de maíz y harina de soya contenía 2815 de EM/kg; 15,51% de PB; 2,95% de Ca; 0,44% de Pd; 0,71 de Lys dig; 0,60% de SAA dig y 0,51% de Thr dig. Hubo un efecto cuadrático (y = 4,21330 + 0,1239X - 0,0004908; X2 R2:0,53) en la producción de huevos con el mejor resultado cuando las aves fueron alimentadas con 1,262% de arginina digestible (Figura 4A). Aunque la incubabilidad de los huevos no se vio afectada (P>0.05) por los tratamientos, hubo una mejora de 2,55% en la eclosión de los huevos al nivel de arginina digestible de 1,243% en comparación con el tratamiento de control (Figura 4B).

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Figura 4. Efecto de la arginina sobre la producción de huevos (A) y la incubabilidad (B) en reproductoras pesadas de 25 a 56 semanas de edad. 

NAJIB y BASIOUNI (2004) obtuvieron una mejor producción de huevos al aumentar el nivel de arginina en un 1,5% en relación con el requisito presentado en el manual de reproductoras de la línea Leghorn.

Para evaluar el efecto de suplementar diferentes niveles de L-arginina en los parámetros reproductivos de dos líneas egipcia de reproductoras leves, YOUSSEF et al. (2015) utilizaron un total de 180 hembras y 18 machos a las 40 semanas de edad (90 hembras y 9 machos de cada línea comercial) durante 3 meses, y recibieron 16 horas de luz y 8 horas de oscuridad. Las dietas experimentales se formularon de acuerdo con las recomendaciones del NRC (1994), a excepción de la arginina. La dieta basal que contenía maíz, harina de soya, gluten de maíz y harina de trigo tenia: 2786,49 kcal de EM/kg; 15,14% de PB; 3,45% de Ca; 0,37% de Pd; 0,70% de Lys; 0,61% de SAA y 0,70% de Arginina (Trat 0), y se complementó con 2% y 4% de L-arginina para lograr 0,714% (Trat 1) y 0,728% (Trat 2) de arginina en la dieta, respectivamente. Igualmente, 36 gallos (18 de cada línea comercial) fueron alojados en jaulas individuales y alimentados con las mismas dietas experimentales para observar el efecto de los niveles de arginina en la calidad del semen. La producción (Figura 5A) y la incubabilidad de los huevos fértiles (Figura 5B) aumentaron significativamente con la suplementación con arginina durante todo el período experimental. No hubo efecto de la linaje sobre las variables observadas anteriormente (P>0,05). Además, la suplementación con arginina que excedió la recomendación del NRC (1994) aumentó significativamente el volumen y la movilidad de los espermatozoides, mejoró la concentración de espermatozoides (Figura 6A) y redujo la anormalidad morfológica (Figura 6B).

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Figura 5.  Efecto de la suplementación con L-Arginina sobre la producción (A) y la incubabilidad de huevos fértiles (B) de matrices ligeras de origen egipcio.

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Figura 6. Efecto de la suplementación con L-Arginina en el número de espermatozoides (A) y anormalidad morfológica del semen (B) de gallos de origen egipcio.

En conclusión, se puede observar que la arginina en la alimentación de las aves reproductoras está más allá de la comprensión antagónica de la relación arginina: lisina o metabolismo de proteínas. Los niveles que exceden el requerimiento nutricional en arginina para aves con alto rendimiento reproductivo pueden traer beneficios zootécnicos extraordinarios a través de la señalización hormonal y la síntesis de óxido nítrico, especialmente cuando el nutricionista apunta a desarrollar nutrición geriátrica (adecuación de nutrientes a medida que las aves envejecen) en el plantel, con el objetivo de mantener la longevidad reproductiva con la mejor rentabilidad.

Referencias bibliográficas

 
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