Importancia del triptófano en cerdos alimentados con subproductos animales

Utilizar las recomendaciones nutricionales dentro de cada fase porcina, conocer el coeficiente de digestibilidad de proteínas y aminoácidos de cada ingrediente, aplicar el concepto de proteína ideal y, aprovechar los aminoácidos industriales, son herramientas actualmente disponibles que los nutricionistas pueden utilizar para crear dietas con menores costos, garantizando un nivel energético adecuado, nutrientes esenciales y condicionalmente esenciales para la máxima expresión genética de los animales, con un mínimo efecto ambiental.

En la diversidad de ingredientes disponibles para la formulación de dietas para cerdos, se establece, literalmente, que se limita a uno o más aminoácidos. Se pueden entender como aminoácidos limitantes, aquellos aminoácidos que se encuentran presentes en la dieta en una concentración menor a la requerida para el máximo crecimiento de los animales, con un orden de limitación dado por la puntuación química de una dieta formulada. El orden de limitación está de acuerdo con la edad de los animales o función fisiológica, sin embargo, es conocido que el primer limitador siempre será la lisina en las dietas para cerdos (Bertechini, 2006; Henry et al., 1992). En una dieta basada en harina de maíz y soya, el triptófano se considera el cuarto o quinto aminoácido limitante después de la Lisina; Metionina + Cisteína y Treonina (Bertechini, 2006; Pereira, 2014). Por otro lado, en países que permiten el uso de subproductos animales (harina de carne y huesos, harina de plumas y harina de despojos) y, dependiendo del nivel utilizado en la dieta porcina, el aminoácido Triptófano puede convertirse en el segundo (de Lima, Klein, & Hackenhaar, 2003) o tercero limitante, requiriendo su suplementación dietética para cumplir con las necesidades del animal. Dado lo anterior, el objetivo de este artículo es presentar el Triptófano como un aminoácido esencial y limitante para los cerdos alimentados con dietas con subproductos animales, así como la relación Triptófano: Lisina digestible estandarizado (Trip:Lis DIE), apuntando al potencial fisiológico la respuesta del rendimiento, la salud y bienestar animal.

La esencialidad del Triptófano determina su importancia en la deposición de tejidos, reflejándose en la eficiencia del crecimiento animal. Además, este aminoácido participa en la síntesis de niacina (vitamina B3) y melatonina (neurohormona). El Triptófano es un importante intermediario del sistema inmunológico y su demanda parece aumentar en los procesos inflamatorios (Pereira, 2014).

Según Henry et al. (1992), las necesidades marginales de Triptófano no deben pasarse por alto en las formulaciones de alimentos, ya que este aminoácido es un precursor de la serotonina en el cerebro (5-hidroxitiriptamina), un neurotransmisor involucrado en el centro de regulación del consumo de alimentos. La serotonina está directamente relacionada con el estado de humor, el comportamiento y la cognición (Richard et al., 2009), por lo que puede incidir directamente en el bienestar animal.

En un experimento realizado por Adeola and Ball (1992) se observó que la concentración máxima de serotonina en el hipotálamo del cerdo en la fase final de la crianza, ocurrió 5 días después de la suplementación de L-Triptófano en la dieta (Figura 1). Además, los autores señalaron que la suplementación con L-Triptófano en el período previo al sacrificio puede reducir el estrés y reducir la condición PSE en la carne (carne pálida, blanda y exudativa).

Otra evidencia importante del Triptófano, es su relación directa con la síntesis de grelina, una hormona presente en el estómago, intestino y otros órganos, capaz de mejorar el apetito en cooperación con el sistema nervioso. Adicionalmente, la grelina, también estimula la síntesis de la Hormona de Crecimiento (GH) (Correa-Silva, Sá, & Lengyel, 2008).

Zhang, Yin, Li, Zhou, and Li (2007) realizaron un estudio en cerdos para determinar si la grelina, producida principalmente por el estómago, está involucrada en la estimulación del apetito cuando mediada por la inclusión de Triptófano en la dieta de cerdos. Los autores utilizaron dietas a base de maíz, gluten de maíz y harina de soya, con la inclusión de 3 niveles de Triptófano suplementario (0,12; 0,19 y 0,26% en la dieta o 0,0; 0,07 y 0,14 g/kg de pienso); atendiendo la relación Trp:Lis DIE de 10; 15,7 y 21%. Se ofrecieron dietas ad libitum versus restricción de alimentos (formas de alimentación). Parámetros como, la ganancia de peso (GP), consumo de ración (CR) y la conversión alimenticia (CA), mejoraron con los niveles de Triptófano en la dieta (Tabla 1). Adicionalmente, el Triptófano suplementado en la dieta indujo niveles más altos de ARNm de grelina (P <0,01), sin embargo, las formas de alimentación (ad libitum vers. restricción de alimentos no presentaron ningún efecto (P>0,05) sobre la expresión de grelina gástrica en los cerdos (Figura 2A). El nivel más alto ARNm de grelina fue observado con la inclusión de 0,19% de Triptófano en la dieta. En el duodeno, el nivel de ARNm de grelina aumentó con el uso de Triptófano alimenticio (P <0,01). La dieta que contenía 0,26% de Triptófano indujo el mejor nivel de grelina en el duodeno (Figura 2B).

 

El Triptófano y los aminoácidos neutros de cadena larga (Leucina, Isoleucina, Valina, Fenilalanina y Tirosina) compiten a través de la barrera hematoencefálica, compartiendo un sistema de transporte común. Ante esta circunstancia, la disponibilidad de Triptófano en el cerebro puede verse reducida si la ingesta de aminoácidos neutros de cadena larga (AANL) es elevada (Pereira, 2014), afectando negativamente la síntesis de serotonina. Por otro lado, en la revisión realizada por Adeola and Ball (1992) muestra que existen evidencias de que el aumento de Triptófano en relación a AANL mejora el nivel de serotonina en el cerebro de ratas, pollos de engorde y ponedoras, provocando un efecto sedante. De este modo, comprender la relación entre triptófano: AANL puede ser un factor importante en la formulación de piensos, para diagnosticar el mejor mecanismo de consumo de alimentos, que permita mejorar salud y bienestar de los cerdos.

Los hechos antes mencionados pueden considerarse cruciales cuando los nutricionistas se enfrentan a una alta disponibilidad de harina de carne y huesos, harina de vísceras y harina de plumas, en frigoríficos e industrias de transformación, ya que el Triptófano puede entenderse como el segundo aminoácido limitante en la dieta de los cerdos (de Lima et al., 2003).

La relación Trip:Lis DIE para cerdos es referenciada por Rostagno et al. (2011), que recomienda 18% para las fases inicial, crecimiento y terminación. Sin embargo, las recomendaciones fueron actualizadas por el mismo autor en 2017, estableciendo la inclusión de 19% para la fase inicial y 20% para las fases de crecimiento y terminación (Rostagno et al. (2017). Para el NRC (2012), la recomendación es de 16% para la fase inicial y de 17% para la fase de crecimiento -terminación (machos castrados, hembras y machos enteros).

Las Industrias Rendering  son empresas donde se realiza el “reciclaje” de los subproductos animales, esenciales para el medio ambiente, la salud pública y animal (Juzefowicz, 2017). En diferentes partes del mundo, estas Industrias cuentan con estrictas regulaciones gubernamentales y códigos de buenas prácticas productivas, generando productos de alta calidad, convirtiéndose en un eslabón importante para la producción animal sustentable.

Las especificaciones de producción, calidad e inocuidad alimentaria de los subproductos animales están bien documentadas en la literatura (Bellaver, 2001, 2002; Compêndio, 1998), siendo una excelente alternativa para reducir el costo final de un pienso ante el elevado precio harina de soya y fosfato bicálcico (Pereira, 2014; Thaler & Holden, 2010). En este sentido, le corresponde al nutricionista conocer la inclusión mínima y máxima de subproductos de origen animal en la alimentación porcina (Tabla 2).

En la práctica, el contenido de calcio y fósforo presente en la harina de carne y huesos puede ser el factor limitante de su inclusión en la dieta de los animales. Además, se espera que el total de subproductos animales no exceda del 10 al 12% del alimento. En un experimento realizado por de Lima et al. (2003) con el objetivo de evaluar las relaciones Trip:Lis DIE en dietas de cerdos en finalización (de 70 hasta 95 kg de peso vivo) se incluyó 8% de harina de vísceras + 2% de harina de plumas, sin observar impacto negativo en el desempeño final de los animales.

Un punto crucial para el uso exitoso de subproductos de origen animal para cerdos es conocer el contenido y digestibilidad de cada nutriente, ya que se espera obtener variación en el contenido de proteína cruda y aminoácidos, debido a la falta de estandarización de materias primas (Pereira, 2014).

Para comprender el efecto del Triptófano en cerdos alimentados con dietas con subproductos de origen animal, Pereira (2014) realizaron una investigación en la Universidad Federal de Viçosa en Brasil, para evaluar la reducción de harina de soya por subproductos de origen animal en cerdos alimentados con dos relaciones de Trip:Lis DIE. De esta forma, Pereira (2014) utilizó 96 cerdos machos castrados, híbridos PIC x PIC en la fase inicial (15 hasta 25 kg de peso vivo); fase de crecimiento (30 hasta 65 kg de peso vivo) y fase de terminación (70 hasta 95 kg de peso vivo). Los animales se distribuyeron en un diseño de bloques al azar por peso inicial (ligero, medio y pesado) y arreglo factorial 2 x 2 (con dos fuentes de alimentos proteicos, uno vegetal y otro animal) x dos relaciones de Trip:Lis DIE (18 y 21%) con 12 repeticiones, incluyendo dos animales cada una. Las dietas experimentales fueron formuladas para ser isonutritivas y cumplir o exceder las recomendaciones de (Rostagno et al., 2011) (Tabla 3). La inclusión de harina de carne y huesos, y harina de plumas siguieron las recomendaciones prácticas de Rostagno et al. (2011).

Para la relación de 21% de Trip:Lis DIE, L-Triptófano reemplazó al almidón en las dietas basales (vegetales o coproductos). Se proporcionaron raciones y agua ad libitum durante todo el período experimental. El peso final (PF), el consumo de ración diario (CRD), la ganancia de peso diario (GPD) y la eficiencia alimenticia (EA) fueron analizados en el programa estadístico se sometieron a SAS inst. Inc. Cary, NC., considerando significativa la probabilidad inferior a 5% del teste F.

En la fase inicial, no hubo interacción (P>0,05) entre los alimentos con proteínas y las relaciones Trip:Lis DIE en el peso, la ingesta diaria de alimento, el aumento de peso diario y la eficiencia alimenticia (Figura 3).

Para la fase de 30 a 65 kg de peso vivo (Tabla 4), no hubo interacción entre los tratamientos estudiados. Los cerdos alimentados con dietas que contienen subproductos de origen animal mostraron una menor CRD (P<0,05). Las dos fuentes de alimentos proteicos utilizadas en el experimento no influyeron en el PF, el GPD y la EA. Por otro lado, los cerdos alimentados con una relación de 21% Trp: Lis DIE, independientemente del tipo de alimento proteico (vegetal o animal), presentaron mayor (P<0,01) PF, GPD y EA. Las dos proporciones de Trp:Lis DIE evaluadas no afectaron la CDR.

En la fase de 70 a 95 kg de peso vivo de los cerdos, no hubo interacción entre la fuente de alimento proteico y las relaciones Trp:Lis DIE en el rendimiento. Las fuentes de alimentos proteicos no afectaron el rendimiento final de los animales, sin embargo, los animales alimentados con una relación Trip:Lis DIE de 21%, presentaron mayor PF, CRD y GPD . Las relaciones Trp:Lis DIE no afectan la EA (Tabla 5).

Los resultados presentados muestran que los subproductos animales en la dieta porcina no afectan negativamente el rendimiento final de los animales. Su uso dependerá directamente del precio, la calidad y la disponibilidad para el nutricionista.

Para el autor, la relación Trip:Lis DIE de 18% fue suficiente para cumplir con el rendimiento de los animales en el período de 15 hasta 25 kg de peso vivo. Por otro lado, cerdos de más de 30 kg de peso vivo alimentados con la relación Trip:Lis DIE de 21%, mostraron una mejor respuesta de rendimiento. La modulación de la hormona grelina en el estómago de los cerdos, con la consiguiente expresión de GH, puede haber influido en el mejor desempeño de los animales (Correa-Silva et al., 2008; Pereira, 2014; Zhang et al., 2007). Además, el mayor contenido de triptófano en las dietas, independientemente de la fuente de alimento proteico utilizados en este experimento, puede haber promovido la mejor relación Trip:AANL en plasma, beneficiando la absorción de Triptófano en la barrera hematoencefálica y mejorando la síntesis de serotonina (Adeola & Ball, 1992), reflejándose en el mejor resultado de desempeño final de los animales.

Los alimentos proteicos de origen vegetal (harina de soya) o animal (harina de carne y huesos + harina de plumas) establecieron el mismo comportamiento final que los cerdos. Así, el precio del alimento estudiado asociado a la calidad final y disponibilidad, parece ser el criterio fundamental para su uso en la dieta de los cerdos a partir de 15 kg de peso vivo.

La relación Trip:Lis DIE de 21% en cerdos de más de 30 kg de peso vivo, independientemente de la fuente de alimentos proteicos estudiados, es una excelente opción para los nutricionistas que buscan un mejor rendimiento, salud y bienestar de los cerdos.