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MG , , . Necesidades en aminoácidos digestibles del cerdo Expresadas con el parámetro de la digestibilidad ileal G. J. M. Van Kempen* LOB Institute Wageningen - Holanda Se considera fundamental el conocimiento de las necesidades en aminoácidos y de complejas técnicas de evaluación de los alimentos y de las materias primas. La medida de la digestibilidad ileal de los aminoácidos es actualmente el método más avanzado para evaluar de las proteínas de los alimentos. Actualmente la contaminación cons- tit^rye uno de los mayores problemas de la industria de piensos compuestos holandesa. Las explotaciones ganaderas sin tierra o con poca superficie arable producen elevadas cantidades de puri- nes. Una futura expansión de la pro- ducción animal es obstaculizada por la legislación, que regula directa o indi- rectamente la cantidad de purines pro- ducida. Para resolver el problema de las de- yecciones se han estudiado tres siste- mas. El método más conocido y adopta- do en la mayoría de los casos se basa en hacer eficiente el transporte y la dis- tribución del purín sobre la superficie disponible, pero esto conlleva limita- ciones, simplemente porque la cantidad total de terreno arable sc hace cada vez más escasa. Otro sistema está fundamentado en el estudio de tratamientos especiales del purín para obtener aceptables que pue- dan reducir los costes de transporte a larga distancia. * Comunicación prescuda en la convención sobre «Nutriciún y repruducción del cerdo». Univ. de Bo- luniu, 1 )90. EI tercer método se basa en conse- guir la disminución de las excreciones mineral y nitrogenada por medio de la alimentación. EI fósforo ha sido obje- to de profundos estudios en términos de digestivilidad y de disponibilidad de la cuota fitínica. Con la introducción de la enzima fitasa el fósforo fitínico puede ser utilizado por los animales y la cantidad de fósforo inorgánico a aria- dir a los alimentos se puede reducir en relación con la cantidad de fósforo de fitina. Se ha puesto atención en el fósforo porque la cantidad de deyecciones que se puede verter está regulada por ley por la cantidad de fósforo presente. De todas formas el verdadero problema pa- rece ser actualmente el nitrógeno y e q particular, la cantidad de nitrógeno ex- cretada por los animales. Existe q numerosas posibilidades pa- ra reducir la emisión de nitrógeno. La introducción de la limitación pro- teica unida a una correcta alimenta- ción, estrechamente relacionada con las necesidades para las diversas edades y con el peso vivo (sistema de alimenta- ción por fases) es una práctica posible y ya realizada. Actuando de esta forma se emplea una amplia ^;ama de alimentos con unu mayor diferenciación de proteínas y dc aminoácidos para cerdos de en^;orde y para cerdas de reproducción, incremen- tando la digestibilidad de las prorcínas y de algunas materias primas. Sin em- bargo, el mejor sistema consiste en aumentar la utilización de las proteí- nas y de los aminoácidos, eyuilibrán- dolos. En cuanto concierne a la nutrición, la investigación se centra en la posibi- lidad de favorecer una menor excreción nitro^;enada, modificando la ti^rmula- ción de los piensos y adoptando un mé- todo más correcto para estimar lus pru- teínas. Aminoácidos de producción industrial Desarrollando las raciones para cer- dos a partir de los aminoácidos limi- tantes se puede reducir el cuntenido proteico de los piensos sin empeurar las prestaciones. Los principales ami- noácidos cítricos para los cerdus son: la lisina, la metionina cistina, la treo- nina y el triptófano. Por estu, la udi- ción de pequeñas cantidades de estos 58 M U N U( ^ GANADERO f 99 f-10 MG . . . EI verdadero problema en el tratamiento de las deyecciones parece ser hoy el nitrógeno y en particular la cantidad de nitrógeno escretada por los animales. aminoácidos industriales representa un método para mejorar la utilización de las proteínas alimentarias. EI nivel proteico de una dieta a ba- se de cebada, maíz y soja se puede re- ducir del 17,5 `'/r al 15 ^ por medio de la aportación de cantidades limitadas de xminácidos industriales. En la figura 1 se presenta el perfil de aminoácidos de las dietas con 17,5 ^ y 15 % de pro- teínas en relación con las necesidades de los cerdos. La necesidad de cada aminoácido fi^;ura co q el 100^ . Los contenidos de aminoácidos de las dos dietas son expresados como porcenta- jes de la necesidad. Si el contenido de algunos aminoácidos en la dieta es in- fcrior al 100^/r, esto si^;nifica yue la dicta es carente de ayuel aminoácido en particular; si cl contenido es supe- rior al 100 ^^^ la dieta lo contiene en ex- ceso. Si las necesidades son correcta- mente determinadas, con las dos racio- nes se obticne la misma disposición proteica y nitrogenada. Se puede cal- cular que reduciendo la proreina en la dieta del 17,5 al 15 `^I se reduce la ex- creción de nitrógeno en más del 25%. Desde un punto de vista práctico, el empleo de los aminoácidos está influen- ciado por la diferencia de precio entre las fuentes proteicas naturales y los pro- ductos obtenidos industrialmente por vía fermentativa. Así mismo existe so- lamente un limitado número de ami- noácidos comercialmente disponibles. Digestibilidad ileal aparente de los aminoácidos Para la nutrición porcina se han em- pleado numerosos sistemas de evalua- ción de las proteínas (proteína total, proteína di};estible, aminoácidos tota- les y di^;estibilidud fecal de los aminoá- cidos). Por otra parte, un buen siste- ma para evaluar las proteínas de los ali- mentus y de las dietas para cerdos re- presenta un rcyuisito fundamental para conse^;uir una reducida emisió q de ni- trÓ^;eno. El sistema de la digestibilidad ileal aparente para las proteínas y pa- ra los aminoácidos tiene en cuenta efec- tivamente las necesidades fisiológicas de los cerdos. Para la síntesis proteica endógena el cerdo uriliza solamente los aminoáci- dos procedentes de la digestión proteica del intestino delgado. Las proteínas que no son di};eridas en el intestino delga- do y yue alcanzan el intestino grueso son del;radadas por vía fermentativa y sus mctabolitos no pueden ser utiliza- dos para la síntesis endógena. Este ex- tremo ha sido comprobado en el labo- ratorio por ZEBROSWKA (1973). DIERICK et aL (1)87). Estos investi- ^;adores han confirmado estas observa- ciones en condiciones prácticas, utili- zando 14 dietas compuestas por una amplia gama de materias primas. Cuanro mayor es la cantidad de pro- teínus yue debe ser digerida por el in- testino grueso, peor es el resultado de crecimiento de los cerdos. Los rendi- mientos estaban mejor correlacionados con el parámetro de digestibilidad ileal yue con el de digcstibilidad fecal. Si bien una parte significativa de las pro- teínas cs degradada por la microflora en el intestino grueso, la digestibilidad fecal no representa un estimación fia- ble para la disponibilidad de los ami- noácidos. Actualmente se está de acuerdo en que para expresar la disponibilidad de los aminoácidos en los cerdos, la diKe.r- Ml!NDO 6ANADERO 1991-10 5g MG , . . Cuadro I. Necesidades en aminoácidos sulfurados (AAS) del cerdo de 14 a 40 k en función del contenido en treonina Contenido en AAS Incremento corpóreo Indice de conversión treonina (%) (%) g^gg (%) Absoluto (%) 0.60 0,55 536 100 2,08 100 0.60 0,60 564 105 2,01 97 0.60 0,65 568 106 2,02 97 0,70 0,55 552 100 2,02 100 0,70 0,60 628 114 1,93 96 0, 70 0.65 642 1 16 1.87 93 Influencia total de la treonina 0.60 556 100 2.04 100 0 70 607 109 1.94 95 tiGili^lud ileal aparente es el parámetro adecuado en relación co q los aminoá- cidos totales y la digestibilidad fecal. Produccicín endógena de nitrógeno Durante el procesu de la di^estió q proteica la proteína endógena asume un importante papel. Esta proteína es necesaria para inducir el catabolismo y la digestión proteica. La proteína en- dógenano se forma directamente a par- tir de los alimentos, sino más bien se encuentra en el intestino delgado, en asociación con las proteínas alimenta- rias. Es originada por diversos consti- tuyentes como: l. Saliva y jugo gástrico. 2. Secreción pancreática. 3. Secreción biliar. 4. Proteína de la mucos. 5. Recambio celular. En la Figura 2 se representa un es- quema global de lo expuesto. Es impor- tante tener también en cuenta la can- tidad global de proteínas endógenas se- cretadas en todos los sitios. Por térmi- no medio esta cantidad es de unos 25 g/día; más alta, por ejemplo, que el ba- lance nitrogenado de un cerdo en cre- cimiento y comparable a un crecimien- to de 625 g de tejido de carne magra. Durante el proceso digestivo una parte de las proteínas endógenas es ab- sorbida como aminoácidos antes de abandonar el intestino delgado. Según SOUFRANT et al. (1986) esta cuota corresponde al 72%, lo que significa yuc se pierde por lo menos el 28 ^. Comp<>sición de la proteína endógena En un trabajo de revisión biblio^;rá- fica, AUCLAIR (1987) analizó la com- posición de aminoácidos de la bilis y de los productos de secreciÓn del pán- creas y del intestino. Los datos sumi- nistrados por diversos autores para la bilis, el jugo pancreático y los produc- tos de secreción intestinal, indican que la proteína endógena contiene mayores cantidades de treonina que de lisina. CONTENIDO DE AA EN % SOBRE LAS NECESIDADES 160 190 120 loo 80 60 ao 20 0 I--m. L.u.*n n. No se citan los datos inherentes ul triptófano, probablemente poryue no ha sido analizados experimentalmente. También, después de haber determina- do la composición uminoacídira de lus contenidos ileales como consecuencia de la administración de una dieta concre- ta de proteína, se puede concluir del mismo modo que la composiciún de los aminoácidos es extremadamente varia- ble. También en este caso faltan los d^i- tos relativos al triptófano. Se cumprue- ba también yue los residuos ileales endú- *enos de los cerdos cuntienen elevadas cantidades de treonina y, puesto yue son escrctados abundanremente, la cuota de treonina yue supera cl tracto terminal del íleo es mayor que la de l^i lisina. Por término medio la digestibilidad ileal aparente será por esto más baja para la treonina que para la lisina, co- mo ha comprubado VAN LEEUWEN et al (1989). Tamhién para el triptófa- no se ha observado una menor di^;esti- bilidad aparente, pero en la hibliugru- fíu consuhadu no se encuentran resul- tados análo^;os. Intereación cun otros aminoácidos La necesidud de un aminoúcido sc ^ ; ^!............ ...... .... ^ ...... a z F^_ a ^ 0z_ a ^_ ^ ^ ^ z a _ ^ z ^ ^ ^_ ^ ^ ^ ^ ^ 17,5 % CP 15,0 % CP n.n nu. ........^, NECESIDAD ^ 100 % a z ó ^ DIETA A BASE DE CEBADA, MAlZ, TAPIOCA, HARINA DE SOJA Y HARINA DE CARNE Fig. 1. Contenido de Aminoácidos en % sobre las necesidades. 60 MUNDO GANADERO 1991-10 MG , . . 9,3 9'0 55,8 % 6,6 9'0 0 ® ® Fig. 2. Secreción endógena de N en el cerdo (g/24 horasl, total 25,8 g. define como la cantidad de un aminoá- cido esencial q ecesaria para conseguir el máximo crecimiento y el mínimo ín- dice de conversión. Todos los otros aminoácidos esenciales deben estar dis- ponibles en cantidades suficientes. La importancia de esta afirmación se pue- de demostrar observando los resuhados de un experimento realizado con ami- noácidos sulfurados. La necesidad de lus aminoácidos sulfurados para cerdos de 14 a 4() I:g se ha estucliado con dos niveles de treonina. Se han empleado para la prueba 216 cerdos para cua- tro repeticiones. Resulta evidente de acuerdo con lus resultados (Figura 1) que con un nivel de treonina el 0,70^/^ se han obtenido mejores rendimientos que con un nivel del 0,60%. Añadien- do metionina por encima del 0,60^, en lu dieta con el nivcl más bajo de treo- nina, no se ha puesto de manifiesto nin- gún efecto en los rendimientos, mien- tras que con la adición de metionina en la dieta con 0,70% de treonina se mejoran tanto el incremento diario de peso, como el índice de conversión. Este experimento evidencia que la necesidad aminoácida de un aminoá- cido específico depende de gran medi- da del nivel de los aminoácidos esen- ciales. E1 efecto, de lu udicicín de un deter- SALIVA + ESTOMAGO PANCREAS BILIS RECAMBIO CELULAR INTESTINOS minado aminoácidu se debe, por tan- ro, evaluar en relación con la cantidad de los otros aminoácidos esenciales. Di^estibilidad ileal aparente: las necesidades Nu son muy numerosas las pruebas experimentales que han estudiado las necesidades en aminoácidos como los parámetros de la digestibildiad ileal. Se podrían calcular de nuevo los datos ex- perimentales obtenidos en el pasado so- bre las necesidades en aminoácidos, pe- ro para muchos de ellos no se puede deducir que (sobre la base ileal) otros aminoácidos fueran limitantes. Por esta razón es necesario disponer de datos mús recientes. Muchas de estas investigaciones in- herentes a las necesidades en aminoá- cidos digestibles a nivel ileal han sido realizadas añadiendo aminoácidos in- dustriales a la dieta control. Las racio- nes de base contenían aminoácidos li- gados a las proteínas en cantidades ude- cuadas para alcanzar el punto de limi- taciÓn del aminoácido examinado. Habiéndose adoptado siempre el cri- terio de la reducción proteica, se han creado otros límites además del de un solo aminoácido específico. En dos ex- perimentos efectuados con cerdos de peso vivo comprendido entre 20-40 kg, SCHUTTE (1989) ha comprobado que es posible reducir el contenido protei- co del 17,5 `^/ al 15 ^c mediante la in- corporación de aminoácidos industria- les. La adición de pequeñas cantidades de estos aminoácidos no ha pecjudica- do a los rendimientos. Los aminoácidos industriales son completamente absorbidos antes de al- canzar el intestino grueso. HUISMAN ET al. (1986) han demostrado yue el 98-99^ de la metionina suministr^ida oralmente era absorbida antes del trac- to distal del íelo. WUNSCHE ET al. (1982) obtuvieron los mismos resulta- dos con la lisisna. Se deduce de ello que estas situaciones son válidas también para los otros aminoácidos de produc- ción industrial. Esto significa que La di- gestibilidad ileal y fecal de los aminoá- cidos industriales es del 100^ . Si en una ración básica la digestihi- lidad ileal de las proteínas y de los ami- noácidos pudiera ser determinada cun exactitud, sería fácil identificar Las di- ferentes cantidades de aminoácidos ^i nivel del íleo. LENIS et aL (1990) han vuelto a ana- lizar y calcular las necesidades en ami- noácidus estudiadas en numerosas in- vestigaciones recientes, principalmen- te holandesas. Las necesidades tiptimas en aminuá- cidos digestibles en el íleo han sido es- tablecidas para la lisina, los sulfurados totales, la treonina y el triptófano, de- duciéndolas de aquellas experiencias en las que sin duda los otros aminoácidos q o eran limitantes. Los valores de las necesidades son calculados con una ecuación cuadrática, de la que se dibuju ^;ráficamente una curva que represen- ta la respuesta de los animales a las di- versas dusificaciones de aminoácidus. Las dosificaciones óptimas se pueden calcular por las curvas de regresión. Los datos ubtenidos figuran en el cua- dro II. En la Figura 3 se presenta un ejem- plo de curva de respuesta del incremen- to de peso y de la eficiencia del índice de conversión al aumentar los niveles de treonina digestible ileal deducida por SCHUTTE ET al. (1990). En este caso particular el contenido de treonina digestible ileal que ha pro- MUNI)(1 GANADERO 1991-f0 61 MG . , . Cuadro II. Digestibilidad ileal aparente de los aminoácidos (g/k) para un crecimiento óptimo en los cerdos EN (Kcal) LIS M+C TREO. TRIP. Piensos para lechones 10-23 k .................. 2.310 >9.5 5,6 6,0 2,0 Piensos para cerdos jóvenes 23-45 k........ 2.268 >8,8 5,2 5.6 1.8 Piensospara cerdos de engorde 45-106 k 2.205 7,0 4,1 4,4 1,3 Piensos de finalización 65-106 k ................ 2.205 6.5 3,8 4.1 1,2 porcionado el máximo incremento de peso es de 5,7 g/k. La máxima eficien- cia alimentaria ha sido alcanzada por el contrario con 6,1 g/k. Las necesida- des citadas en el cuadro II se pueden considerar técnicamente cíptimas. Es- CAEpMENTO DIMIO y^le sso V=-1870, 04.812, 87X-78, B8X• soo I ^ 1,0 1,5 5,0 s,5 6,0 6,5 TREONINA DIGESTIBLE A NNEL IIEAL (pAr) ' INDICE DE CONVCf:SION r=s, i2-^.3eatt.o, iisx^ 4,0 9.5 5,0 5.5 6.0 6,5 TREONINA DIGESTIBLE A NNEL ILEAL (y1Q Fig. 3. Necesidad en treonina de los cer- dos (de 20 a 40 k de peso vivo) Ejemplo de piensos formulados en lcalia La simulación de fórmulas para las diversas cate);orías de cerdos ha sidu suministrada por el Institutu dc I3olo- nia. ModificanLlu ligeramente los Llatos de VAN LEEUWEN ct aL ( I))0) sc ha q calculado los valores dc di);cstibi- lidad ilcal para la lisinu, metionina - cistina, treonina y triptút,Lno. EI total de lus aminoácidus )^ lus respectivos v,i- lores en di);estibiliLlad ile•al están rcpre- sentados en el cuadro III. Aunyuc lus piensos y los períodos cunsiderados no son completamente i);uales a los holan- deses, parece yue las clietas italianas tie- nen un cuntenido de aminuácidos di- gestihles ileales para las diversas cate- );orías li);eramente int^rior con respecto a los nivcles necesarios para runsr^;uir los mejores rendimicntos (cuadro II). to sil;nifica yue si ningún otro amoniá- cido es limitante en la ración, el máxi- mo incremento de peso y el mínimo ín- dice de conversión se pueden obtener con las cantidades citadas de aminoá- cidos digestibles ileales. Para la lisisna se dispone de suficien- tes informaciones para establecer con exactitud sus necesidades. Algunos de los datos que aparecen en el cuadro II han sido obtenidos en un reciente ex- perimento para el cual se han adopta- do diversos niveles proteicos. Además de la cantidad de lisina, variaba tam- bién el contenido de otros aminoácidos esenciales, de modo tal que habrían po- dido a su vez asumir el papel de limi- tantes, haciendo dudoso el efecto pro- vocado por la lisina sola. En el caso de los aminoácidos sulfu- rados es importante la relación entre los dos aminoácidos. la metionina es el aminoácido esencial. En base al crite- rio de digestibilidad ileal la relación en- tre metionina y metionina - cistina de- be ser 0,55. Las cantidades óptimas de treonina y tripotófano digestibles ileales se de- ducen de recientes pruebas experimen- tales. La relación entre los aminoácidos es indicada frecuentemente como un factor fundamental. Esta relació q en- tre lisina, metionina - cistina, treonina y triptófano que aparece en el cuadro ll está en línea con los recientes datos de WANG Y FULLER (1990). Consideraci<>nes finales La contaminaciún es el m,ryor pro- blema para la industria Llc hicnsos cotn- puestos hulandcsa. Divcrsus sun los sis- remas cstudiados para rcducir la cun- taminación de tosforo y nitról;enu. Cun la nutrición es pusiblc dcducir la in);estión nitrogenada y conse};uir los mismos crecimicntos. Como requisitos fundamentales sc presenta un buen cunocimicnto dc las necesidades en aminoácicios y una téc- nica cuidadosa para la evaluación dc los piensos y de las matciras hrimas. La di};estibilidad ileal de lus aminuá- cidos es un método que mrjora la esti- mación de las proteínas. Se Llescrihen las necesidades aminoacídicas para los crecimicntos óptimos de los cerdos, sc- gún los diversos estados dc desarrollu (cuadro II). Aunque las cate);orías Lie crecimicntu no sean totalmente comparuhles a las holandesas, parece que lu actual f^rúc- tica alimentaria italiana no satisface lus necesidadcs de aminuácidos digestihles. Cuadro III. Contenido de proteínas y aminoácidos, totales y digestibles a nivel ileal (g/Kg), digestibilidad ileal (%) en cuatro piensos italianos Cerdos de arranque 0-30 días Total (g) Cerdos lechones 8 k-25/30 k Total (g) Cerdos jóvenes 25/30 k-90 k Total (g) Dig. (g) Ileal (D/o) Ileal (%) Cerdos de engorde 80/90 k-150 k Total Íg) Ileal (D/o) Proteína ........ 200,0 158,0 79 180,0 140,0 78 160.0 121,6 76 140,0 103,6 74 Lisina ............ 13,3 11,6 87 10,6 8,9 84 8.4 6,9 82 6,7 5,3 79 Met. +Cist. .... 8,2 6,8 83 7,1 5,8 82 6,1 4,8 79 4,8 3,7 76 Treonina ....... 8,5 6,8 80 7,1 5,5 78 6,0 4,5 74 4,7 3,2 69 Triptofano ..... 2,6 2,1 81 2,2 1,7 78 1,8 1,3 74 1,4 1,0 73 62 M l I N l)^) GANADERO f 991- f 0
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