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Utilización de aminoácidos condicionalmente esenciales en dietas iniciales de aves: Glutamina y ácido glutámico

Publicado el: 7/8/2012
Autor/es: Natalia Villarino y Prof. Julián Melo, Gerencia de Especialidades. QUIMTIA Argentina
Un aminoácido condicionalmente esencial es un nutriente producido usualmente en cantidades adecuadas por síntesis endógena pero que se requiere de forma exógena bajo determinadas circunstancias. Este es el caso de la Glutamina y al Ácido Glutámico, ya que cumplen funciones primordiales en el metabolismo de enterocitos y células del sistema inmune. De acuerdo a los resultados obtenidos en los diferentes estudios realizados en pollos de engorde, la suplementación de las dietas pre-iniciadoras con Glutamina y Ácido Glutámico influye positivamente sobre el desarrollo y la integridad de las vellosidades intestinales, dando como resultado una mayor absorción de nutrientes, mejorando significativamente parámetros productivos importantes, como ser la Ganancia de Peso y la Conversión Alimenticia, como así también favorece la resistencia a las infecciones durante el período de mayor susceptibilidad. Se recomienda un nivel de inclusión entre 0,2 % y 1,5 % (0,2 Kg – 1,5 Kg/Ton) en dietas iniciales de pollos de engorde para promover una mayor productividad y una menor susceptibilidad a enfermedades intestinales. 
 
Introducción 
La concepción clásica de la clasificación nutricional de los aminoácidos divide a éstos en dos categorías: indispensables o esenciales y dispensables o no esenciales. Los 10 aminoácidos esenciales: arginina, lisina, histidina, leucina, isoleucina, valina, metionina, fenilalanina, triptófano y treonina constituyen un grupo cuyo esqueleto carbonado no puede ser sintetizado a partir de moléculas simples por las aves y, por lo tanto, deben ser suministrados con la dieta (1).
Aunque la clasificación nutricional clásica de los aminoácidos se ha mantenido, la definición de aminoácido esencial ha sufrido algunas modificaciones conforme se ha ido disponiendo de más información sobre el metabolismo intermediario y las características nutricionales de estos compuestos (1).
En 1987 Laidlaw y Kopple dividieron los aminoácidos no esenciales en dos clases: dispensables verdaderos y condicionalmente dispensables (condicionalmente esenciales o semiesenciales) (2).
Se consideran aminoácidos no esenciales verdaderos a los que pueden ser sintetizados a partir de otros aminoácidos o de metabolitos nitrogenados en cantidades suficientes en cualquier circunstancia fisiológica o patológica (1).
Aquellos otros aminoácidos que pueden sintetizarse a partir de otros aminoácidos pero su síntesis está limitada en determinadas circunstancias, se consideran condicionalmente esenciales o semiesenciales. Así, un nutriente condicionalmente esencial es un compuesto producido usualmente en cantidades adecuadas por síntesis endógena pero que se requiere de forma exógena bajo determinadas circunstancias (1). Este es el caso de la Glutamina y al Ácido Glutámico, aminoácidos considerados condicionalmente esenciales en algunas especies bajo estrés productivo (aves y cerdos), ya que cumplen funciones primordiales en el metabolismo de enterocitos y células del sistema inmune. En los momentos de mayor requerimiento es importante la disponibilidad de la forma L de los mismos, ya que son los únicos que pueden emplearse por los animales con fines metabólicos en forma directa, hecho que debe tenerse presente al emplear aminoácidos sintéticos como aditivos de los alimentos.
 
Utilidad y beneficios del suplemento con L-Glutamina y L-Ácido Glutámico 
Tanto la Glutamina como el Ácido Glutámico cumplen funciones primordiales en el funcionamiento normal del organismo y son altamente requeridos en las dietas en períodos de grandes exigencias como el crecimiento y desarrollo inicial de las aves.
Debido a los avances asociados al mejoramiento genético y la nutrición aviar, los pollos de engorde alcan­zan fisiológicamente más temprano el peso corporal del mercado, representando la primera semana una alta proporción (15-20%) del ciclo de vida. El crecimiento inicial tan rápido lleva implícito importantes cambios en el tracto gastrointestinal (TGI) y en la microestructura de los distintos segmentos del intestino delgado, lo cual determina que el desarrollo temprano del TGI juegue un papel crítico en el crecimiento inicial del pollo de engorde (3).
La principal vía para controlar el desa­rrollo y función del TGI es a través de la dieta. La importancia de aminoácidos como la Glutamina y el Ácido Glutámico se basa en su par­ticipación en diversas rutas metabólicas en el TGI. La Glutamina y el Ácido Glutámico son una importante fuente de energía para las células del TGI y del sistema inmune.
Dentro de las funciones metabólicas que cumplen estos aminoácidos se destacan las siguientes:
Utilización de aminoácidos condicionalmente esenciales en dietas iniciales de aves: Glutamina y ácido glutámico - Image 1

Esquema de las funciones metabólicas de la Glutamina y Ácido Glutámico 
 
  • (A) Participan de la síntesis de poliaminas (putrescina, espermina y espermidina), moléculas esenciales para la proliferación, diferenciación y reparación de las células intestinales.
  • (B) Síntesis de nucleótidos (purinas/pirimidinas) esenciales para la proliferación de cualquier célula.
  • (C) Via glutamato, la Glutamina, es importante para la síntesis de Glutationa, antioxidante intracelular más abundante que ayuda en el mantenimiento de la integridad intestinal.
  • (D) El mucus y el complejo de ensamble que protegen el epitelio intestinal (Mucina) son ricos en  glicoproteínas (N-acetilglucosamina, N-acetilgalactosamina) que son sintetizadas a partir deglucosamina-6-fosfato de cuya síntesis participa la Glutamina.
 
Utilización de aminoácidos condicionalmente esenciales en dietas iniciales de aves: Glutamina y ácido glutámico - Image 2

Participación de la Glutamina en la protección del epitelio intestinal 
  • (E) Estimulan la acción del receptor m-TOR, que estimula la síntesis proteica y la multiplicación celular.
  • (F) Fuente de energía para el turnover de la mucosa, por intermedio del ATP producido a partir del ciclo de Krebs.
  • (G) Fuente de nitrógeno para la síntesis de aminoácidos y de otros compuestos nitrogenados.
El agregado de Glutamina y Ácido Glutámico en dietas de pollos de engorde ha demostrado que todas estas funciones llevan a una mejora en la estructura y funcionalidad intestinal. Los beneficios atribuidos al suplemento de dietas con estos aminoácidos son los siguientes: 
  • Aumenta el número y la altura de las vellosidades duodenales y la profundidad de las criptas.
  • Previene la atrofia de las vellosidades intestinales.
  • Principal sustrato energético para células de intensa multiplicación (enterocitos, linfocitos, macrófagos, células renales).
  • Mejora la digestión y absorción de nutrientes.
  • Mejora la integridad intestinal.
  • Mejora la función de barrera intestinal, haciéndola más resistente a las infecciones.
  • Reduce la incidencia de trastornos intestinales y morbilidad inicial.
 
RESULTADOS DEL USO DE L-GLUTAMINA Y L-ÁCIDO GLUTÁMICO DURANTE LAS PRIMERAS SEMANAS DE VIDA EN LAS AVES
El crecimiento rápido del intestino es un requisito para soportar las altas y constantes tasas de crecimiento corporal  a las que se ven expuestas las aves de engorde durante las primeras semanas de vida (2). La suplementación de la dieta con Glutamina y Ácido Glutámico brinda a las células intestinales la energía necesaria para acompañar el óptimo desarrollo y crecimiento durante esta etapa inicial, generando una mayor superficie de absorción intestinal y consecuente asimilación de nutrientes.
Durante la crianza y debido a las condiciones de stress productivo al cual se someten las aves, la permeabilidad intestinal aumenta permitiendo que diferentes bacterias ingresen al torrente sanguíneo promoviendo las infecciones. La Glutamina al mejorar el ritmo de reparación del epitelio dañado por diversas noxas, mantiene la integridad intestinal previniendo la hiperpermeabilidad y por lo tanto disminuyendo la incidencia de las infecciones.
Otro punto importante a tener en cuenta es el desarrollo del sistema inmune durante las etapas iniciales. Aproximadamente el 75% de las células inmunitarias de las aves están localizadas en el intestino delgado. A la eclosión, el sistema inmune del pollito es inmaduro y evoluciona más lentamente que el sistema digestivo, por lo que durante la primera semana de vida, el pollito depende en gran medida del ambiente en que se encuentra.  La Glutamina es utilizada por las células del sistema inmune como fuente de energía y es necesaria para sostener la proliferación óptima de linfocitos y la producción de citoquinas por parte de linfocitos y macrófagos, mejorando de esta manera la función de  barrera intestinal.
 
Evaluación del efecto de la suplementación de L-Glutamina y L-Ácido Glutámico sobre parámetros productivos y la morfología intestinal
Diferentes estudios realizados en los últimos años han demostrado la mejora en la salud y productividad de las aves con la incorporación de L-Glutamina y L-Ácido Glutámico en dietas iniciales para pollos.
Bartell y Batal (2007) demostraron el efecto positivo de la suplementación con L-Glutamina en dietas iniciales durante las primeras semanas de vida, luego de realizar una experiencia con pollos de la estirpe Cobb 500. La mejora fue significativa sobre el crecimiento, el desarrollo del tracto gastrointestinal y la respuesta inmune humoral de los pollos. Los resultados obtenidos en este estudio señalaron un aumento significativo (p < 0,05) de la concentración intestinal y sérica de Ig A, sérica de Ig G (Gráfico 1), de la altura de las vellosidades duodenales y  yeyunales (Gráfico 2), y finalmente en la ganancia de peso (Gráfico 3).
En otro estudio realizado por la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la UNESP de Brasil, con pollos machos de la estirpe Cobb, se evaluó la influencia de la suplementación del alimento inicial con L-Glutamina y L-Ácido Glutámico en forma conjunta (AminoGut), sobre la morfología de la mucosa intestinal del pollo de engorde a los 7 días de edad. Dicho estudió demostró un aumento significativo (p < 0,05) de la altura de las vellosidades (Gráfico 4) y de la profundidad de las criptas del duodeno (Gráfico 5). Los resultados obtenidos se reproducen en la siguiente tabla: 
Variable
Control
Glutamina + Ácido Glutámico (Aminogut)
Altura
738,79 µm
974,64 µm
Profundidad de cripta
108,84 µm
125,53 µm
 Por otro lado, investigadores de la Universidad Nacional Autónoma de Méjico (UNAM) evaluaron diferentes niveles de inclusión de Glutamina y Ácido Glutámico (AminoGut) en dietas para pollos de engorde durante la etapa de inicial de 0 a 21 días. Los resultados obtenidos  a los 49 días de edad indicaron un aumento significativo de la ganancia de peso y una mejora en la conversión de alimento (Gráfico 6).
 
CONCLUSIÓN Y RECOMENDACIONES 
De acuerdo a los resultados obtenidos en los diferentes estudios realizados en pollos de engorde, se puede concluir que la suplementación de las dietas iniciales con Glutamina y Ácido Glutámico influye positivamente sobre el desarrollo y la integridad de las vellosidades intestinales, dando como resultado una mayor absorción de nutrientes, mejorando significativamente parámetros productivos como la Ganancia de Peso y la Conversión Alimenticia, como asi también la disminución en la susceptibilidad a infecciones intestinales.  Se recomienda una inclusión de 0,2 % - 1,5 % en dietas iniciales de pollos de engorde para promover  una mayor productividad y una menor susceptibilidad a enfermedades intestinales.
 
Utilización de aminoácidos condicionalmente esenciales en dietas iniciales de aves: Glutamina y ácido glutámico - Image 3

Gráfico 1: Resultados obtenidos a los 21 días. Department of Poultry Science, University of Georgia (2007)
Utilización de aminoácidos condicionalmente esenciales en dietas iniciales de aves: Glutamina y ácido glutámico - Image 4

Gráfico 2: Resultados obtenidos a los 21 días. Department of Poultry Science, University of Georgia (2007)
Utilización de aminoácidos condicionalmente esenciales en dietas iniciales de aves: Glutamina y ácido glutámico - Image 5

Gráfico 3: Resultados obtenidos a los 21 días. Department of Poultry Science, University of Georgia (2007)
Utilización de aminoácidos condicionalmente esenciales en dietas iniciales de aves: Glutamina y ácido glutámico - Image 6
 
Gráfico 4: Resultados obtenidos a los 7 días. Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, UNESP, Brasil (2011) 
Utilización de aminoácidos condicionalmente esenciales en dietas iniciales de aves: Glutamina y ácido glutámico - Image 7

Gráfico 5: Resultados obtenidos a los 7 días. Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, UNESP, Brasil (2011) 
Utilización de aminoácidos condicionalmente esenciales en dietas iniciales de aves: Glutamina y ácido glutámico - Image 8
 
Gráfico 6: Resultados obtenidos a los 49 días. Universidad Nacional Autónoma de Méjico (UNAM)
 
 
REFERENCIAS 
(1)   Ángel Gil Hernandez, Tratado de Nutrición. Tomo 1, Bases fisiológicas y bioquímicas de la nutrición. Abril 2010, 2º edición.
(2)   Laidlaw SA, Kopple JD. Newer concepts of the indispensables amino acids. American Journal Clinical Nutrition. 1987.
(3)   Avellaneda Y, Hernández J, Ariza C, Afanador T. Efecto de la suplementación de L-Glutamina y L-Glutamato (AminoGut) sobre el crecimiento temprano de pollos de engorde. Universidad Nacional de Colombia, sede Bogotá. Rev. Med. Vet. Zoot 2008. 55:77-90
 
BIBLIOGRAFÍA 
  1. Ángel Gil Hernandez, Tratado de Nutrición. Tomo 1, Bases fisiológicas y bioquímicas de la nutrición. Abril 2010, 2º edición. 
  2. Avellaneda Y, Hernández J, Ariza C, Afanador T. Efecto de la suplementación de L-Glutamina y L-Glutamato (AminoGut) sobre el crecimiento temprano de pollos de engorde. Universidad Nacional de Colombia, sede Bogotá. Rev. Med. Vet. Zoot 2008. 55:77-90.
  3. Miguel IJ, Cortes CA, Martinez AC y Avila GE. Evaluación de diferentes niveles de inclusión de glutamina en dietas para pollos de engorda. CEIEPAv -FMVZ – Universidad Nacional Autnónoma de Méjico (UNAM). 
  4. JR Sartori, VC Pelícia, PC Araujo, AC Stradiotti, F Vercese, IMGP Souza. Morfología de la mucosa intestinal de pollos de engorde alimentados con una dieta suplementada con glutamina más ácigo glutámico y aditivos fitogénicos. Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, UNESP, Brasil.  Octubre 2011
  5. VC Pelícia, JR Sartori, AC Stradiotti, PC Araujo, MK Maruno, GV Polycarpo, AC Pezzato. Glutamina más ácido glutámico y productos fitogénicos como aditivos alternativos en la dieta del pollo de engorde. Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, UNESP, Botucatu, SP, Brasil. Octubre 2011
  6. S.M. Bartell and A.B. Batal, The Effect of Suplplemental Glutamine on Growth Performance, Development of the Gastrointestinal Tract, and Humoral Inmune Response of Broilers. Department of Poultry Science, University of Georgia, 2007. 86: 1940 – 1947.
 
Autor/es:
Veterinario, Docente Autorizado FCV-UBA. Magíster En Salud Animal FCV-UBA. Doctor de la UBA en Producción Animal. Actualmente es Gerente de Soporte Tecnico en LATAM para Dietaxion
 
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