El intestino tiene como función principal la digestión de los alimentos y la absorción de nutrientes y electrolitos. Además, debe regenerarse mediante la proliferación de células epiteliales intestinales, restituyendo el epitelio tras las agresiones y daños. No menos importante es el hecho de que el intestino debe proteger al organismo de alimentos que incorporan toxinas y de microorganismos y virus que se vehiculan con la alimentación.
Epitelio intestinal
Primera línea de defensa
El epitelio intestinal es el mayor componente de la barrera intestinal, destacando en esta función el papel de las uniones estrechas intracelulares (Tight Junctions, TJ) a través del sistema de protección celular donde las proteínas de choque térmico (Heat Shock Proteins, HSP) juegan un papel primordial.
Las uniones estrechas, uniones ocluyentes o zonula occludens son estructuras citológicas presentes en las células del epitelio y endotelio que forman una barrera de impermeabilidad, impidiendo el libre flujo de sustancias entre células.
| El conocimiento de la relación entre las uniones estrechas intracelulares (TJ) y la alimentación del lechón puede ayudarnos a establecer dietas o manejos que refuercen la barrera intestinal. |
¿Influye la dieta en el ensamblaje de las uniones estrechas?
Las dietas ricas en proteínas afectan negativamente al ensamblaje de las proteínas que forman las uniones estrechas (TJ) y al transporte epitelial en los cerdos.
La alimentación con dietas ricas en fibra aumenta la expresión de la proteína de unión estrecha ZO-1 en el caso de dietas bajas en proteínas, pero no en dietas ricas en proteína, lo que es indicativo de los efectos de las dietas altas en proteínas en el ensamblaje de las proteínas de unión estrecha.
El aumento de los niveles de treonina aumenta la expresión de ZO-1 en los cerdos alimentados con dietas ricas en proteína, pero no en el caso de dietas bajas en proteína. Estas observaciones demuestran que la utilización de treonina podría conservarse y priorizarse para mantener la integridad y función intestinal.
FIBRA VS TREONINA
Se ha encontrado una interacción significativa entre el nivel de fibra y el nivel de treonina, observándose que la expresión de ZO-1 aumenta a medida que aumenta la treonina en la dieta baja en fibra, pero no en el caso de dieta ricas en fibra, lo que indica que el impacto de treonina en la expresión de ZO-1 depende del nivel de fibra en dieta.
¿Las dietas bajas en proteínas mejoran los resultados productivos?
Actualmente, existen evidencias de que alimentar lechones en el periodo alrededor del destete con dietas con un nivel de proteína inferior a 180g/kg (18%), un balance de aminoácidos similar al concepto de proteína ideal y con una alta digestibilidad reduce las fermentaciones proteicas y mejora la consistencia de las heces.
| Reducir el nivel de proteína en la dieta disminuye los índices de fermentación proteica, como el NH3 -N* y el PUN** en el intestino delgado, lo que indica una menor fermentabilidad proteica no reflejada en la cantidad de bacterias coliformes y lactobacilos, ni en la concentración de ácidos grasos volátiles en el yeyuno o en el colon. |
Bikker et al. (2007) 5 , Nyachoti et al. (2006) 8 y Heo et al. (2013) 9 concluyen que el alto nivel de proteína bruta en la dieta, per se, no induce un aumento en el crecimiento de bacterias potencialmente patógenas en el intestino, habiendo otros factores desconocidos, como las condiciones ambientales o sanitarias de los animales que influyen en dicho crecimiento.
*NH3 -N: explicación de unidad del nitrógeno en forma química NH3 -N. El amoníaco (NH3 ) y el amoníaconitrógeno (NH3 -N) son diferentes expresiones de las formas químicas del amoníaco. La forma NH3 -N utiliza el peso molecular del nitrógeno atómico (N). La forma NH 3 utiliza el peso molecular del amoníaco (NH3 ), 1 átomo de nitrógeno + 3 átomos de hidrógeno. La forma de amoníaco-nitrógeno NH3 -N es común porque relaciona otros compuestos de nitrógeno como nitrito-nitrógeno NO2 -N o nitrato-nitrógeno NO3 -N.
**PUN: Nitrógeno Ureico Plasmático (Plasma Urea Nitrogen)
No obstante, existen estudios en los que la proporción de lactobacilos y coliformes sí que se ve alterada con reducciones del nivel de proteína en la dieta, así como los niveles de Clostridia spp, tal y como demuestran Wellock (2006), Jeaurond (2008) y Opapeju (2009).
| A pesar de que la restricción proteica parece ser efectiva para la limitación de procesos diarreicos y disfunciones intestinales tras el destete, generalmente plantea dudas a los productores en cuanto a que no están claros cuántos días hay que realizarla y si después estos lechones sometidos a la restricción son capaces de recuperar el peso no ganado e incluso si tienen la misma calidad de carne. |
Hou et al. (2021) evaluaron los efectos de una restricción proteica (16% de proteína bruta vs. 20%) durante 14 días en 50 lechones (Duroc × Landrace × Yorkshire) de 21 días de edad recién destetados con un peso vivo de 6,39 ± 0,02 kg. Los lechones fueron distribuidos en dos grupos, cada uno con 25 lechones (5 lechones por corral: 3 corrales con 3 machos castrados y 2 hembras y 2 corrales con 2 machos y 3 hembras):
Posteriormente a la restricción proteica, fueron alimentados con una dieta con 19% de contenido proteico hasta que alcanzaron los 25 ± 0,15 kg de peso de media. Todos los lechones compartieron la misma nave de destete para la eliminación de efectos.
Hay que señalar como característica especial que las dietas usadas durante la restricción aportaban 0,18 % de óxido de zinc.
Los resultados productivos obtenidos en este estudio se muestran en la Tabla 1.
| Tabla 1. Resultados productivos de la restricción proteica en el estudio de Hou et al, 2021 (modificada). |
Ganancia Media Diaria
La ganancia media diaria de los lechones que consumieron el pienso con restricción proteica se vio reducida en el periodo de restricción en un 20% pero aumentó un 4% en el siguiente periodo, aunque no de forma significativa.
Si los autores hubieran tenido más unidades experimentales (corrales), aproximadamente 25 en vez de 10, esta diferencia habría sido significativa. En el conjunto del estudio no existió diferencia en cuanto a la ganancia media diaria.
Ganancia Media Diaria
El índice de conversión fue diferente en la etapa de restricción (un 10% mayor en el grupo de la proteína 16%), siendo exactamente igual en la fase de realimentación y en el conjunto del estudio.
Diarreas
La aparición de diarreas en la fase de restricción mostró una tendencia a la mejora en los lechones sometidos a la dieta del 16% frente a los de la dieta del 20% y esta mejora también se trasladó al periodo de realimentación.
Si se hubiera incrementado el tamaño muestral, probablemente se habrían encontrado diferencias significativas, aunque pueden influir otros factores como la baja densidad animal y la condición experimental del estudio.
¿Tienen diferente composición corporal los lechones sometidos a una reducción proteica?
Los resultados del estudio citado sugieren que, cuando existe una reducción proteica, sí que hay una diferencia en cuanto a la cantidad de proteína corporal, pero esta diferencia desaparece una vez que los lechones son realimentados, tal y como puede apreciarse en la Tabla 2.
| Tabla 2. Composición corporal de lechones sometidos a restricción proteica (modi icado de Hou et al 2021). |
Una reducción proteica tiene como consecuencia una reducción de la síntesis proteica en el hígado, páncreas, riñón y de la musculatura del Longísimus dorsi en los lechones debido, probablemente, a la disponibilidad de aminoácidos y a la inhibición de la vía de señalización de la rapamicina en mamíferos (mTOR).
Tal y como señalaron Deng et al. (2009) , es probable que un desequilibrio entre los aminoácidos fundamentales y aminoácidos no esenciales, como la glutamina o arginina, sea la causa de la disminución de la síntesis proteica.
A pesar de los resultados de este y otros estudios, hay que tener en cuenta que la recuperación de los parámetros productivos es en función de la edad al inicio de la restricción y del número de días en restricción, así como del nivel de restricción, como puede observarse en los estudios de Chaosap et al. (2011) y Lebret et al. (2007).
| La restricción proteica es una herramienta a tener en cuenta en el diseño de dietas de lechones destetados que permite mejorar la salud intestinal sin perjudicar las variables productivas ni la calidad de carne, reduciendo al mismo tiempo el número de episodios de diarrea y su severidad en el postdestete. |
|
Bibliografía 1. Lallès JP. Basis and regulation of gut barrier function and epithelial cell protection: Applications to the weaned pig. Dynamics in Animal Nutrition. 2010. p. 31–51 2. Ma TY, Anderson JM. Tight Junctions and the Intestinal Barrier. 2006. 1559-1594 p. 3. Wellington, Michael O., Rochelle B. Thiessen, Andrew G. Van Kessel, y Daniel A. Columbus. 2020. Intestinal Health and Threonine Requirement of Growing Pigs Fed Diets Containing High Dietary Fibre and Fermentable Protein. Animals 10 (11): 2055. 4. Opapeju, F. O.; Rademacher, M.; Blank, G.; Nyachoti, C. M., 2008: Effect of lowprotein amino acid‐supplemented diets on the growth performance, gut morphology, organ weights and digesta characteristics of weaned pigs. Animal 2, 1457– 1464. 5. Bikker, P., A. et al.. 2007. «Dietary Protein and Fermentable Carbohydrates Contents Influence Growth Performance and Intestinal Characteristics in Newly Weaned Pigs». Livestock Science, 10th International Symposium on Digestive Physiology in Pigs, Denmark 2006, Part 1, 108 (1): 194-97. 6. Nyachoti, C. M., F. O. Omogbenigun, M. Rademacher, y G. Blank. 2006. «Performance Responses and Indicators of Gastrointestinal Health in Early-Weaned Pigs Fed LowProtein Amino Acid-Supplemented Diets». Journal of Animal Science 84 (1). 7. Heo, J. M., et al. . 2013. «Gastrointestinal Health and Function in Weaned Pigs: A Review of Feeding Strategies to Control Post-Weaning Diarrhoea without Using in-Feed Antimicrobial Compounds». Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition 97 (2): 207-37. 8. Wellock, I. J.; Fortomaris, P. D.; Houdijk, J. G. M.; Kyriazakis, I., 2006a: The effect of dietary protein supply on the performance and risk of post‐weaning enteric disorders in newly weaned pigs. Animal Science 82, 327– 335. 9. Jeaurond, E. A.; Rademacher, M.; Pluske, J. R.; Zhu, C. H.; de Lange, C. F. M., 2008: Impact of feeding fermentable proteins and carbohydrates on growth performance, gut health and gastrointestinal function of newly weaned pigs. Canadian Journal of Animal Science 88, 271– 281. 10. Hou, L. et al. 2021. «Effects of Protein Restriction and Subsequent Realimentation on Body Composition, Gut Microbiota and Metabolite Profiles in Weaned Piglets». Animals 11 (3): 686. 11. Rapamicina, también conocido como sirolimus, es un compuesto macrólido que se usa para recubrir stents coronarios, prevenir el rechazo de trasplantes de órganos y tratar una enfermedad pulmonar poco común llamada linfangioleiomiomatosis. Tiene funciones inmunosupresoras en humanos y es especialmente útil para prevenir el rechazo de trasplantes de riñón. Inhibe la activación de las células T y las células B al reducir su sensibilidad a la interleucina-2 (IL-2) mediante la inhibición de mTOR. Es producida por la bacteria Streptomyces hygroscopicus y fue aislada por primera vez en 1972 por Surendra Nath Sehgal y sus colegas de muestras de Streptomyces hygroscopicus encontradas en la Isla de Pascua. El compuesto fue originalmente llamado rapamicina por el nombre nativo de la isla, Rapa Nui. El sirolimus se desarrolló inicialmente como un agente antifúngico. Sin embargo, este uso se abandonó cuando se descubrió que tenía potentes propiedades inmunosupresoras y antiproliferativas debido a su capacidad para inhibir mTOR. Fue aprobado por la FDA (Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos) en septiembre de 1999. (https://en.wikipedia.org/wiki/Sirolimus). 12. Deng, D.et al. 2009. «Impaired Translation Initiation Activation and Reduced Protein Synthesis in Weaned Piglets Fed a Low-Protein Diet». The Journal of Nutritional Biochemistry 20 (7): 544-52. 13. Chaosap, C., T. Parr, y J. Wiseman. 2011. «Effect of Compensatory Growth on Performance, Carcass Composition and Plasma IGF-1 in Grower Finisher Pigs». Animal 5 (5): 749-56. 14. Lebret, B., A. Heyer, F. Gondret, y I. Louveau. 2007. «The Response of Various Muscle Types to a Restriction–Re-Alimentation Feeding Strategy in Growing Pigs». Animal 1 (6): 849-57. |