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Asimismo, dietas con altos niveles de proteína incrementan la capacidad tampón en el estómago, estimulan la fermentación proteica y facilitan el desarrollo de bacterias patógenas en el tracto intestinal3.
En estos casos, existen otras estrategias que pueden combinar el uso de dietas relativamente altas en proteína sin desencadenar problemas intestinales en lechones al destete.
Fermentación proteica
Un problema con varias soluciones
| Varias estrategias pueden usarse para reducir la fermentación proteica:
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Bikker et al en 20143 realizaron un experimento con dos niveles de fibra (medida en términos de carbohidratos fermentables calculados como la suma de los polisacáridos no amiláceos fermentables + almidón ileal indigestible, 7,5% y 13,4%) y dos niveles de proteína bruta (15% y 22%) con el fin de estudiar los efectos beneficiosos de la fibra y estudiar si la reducción de proteína tenía efectos sinérgicos con el aumento de la fibra.
*NH3-N: unidad del nitrógeno en forma química. El amoníaco (NH3) y el amoníaco-nitrógeno (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 NH3 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: plasma urea nitrogen
| Bikker et al., al igual que Nyachoti (2006) y Heo (2010), 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, existiendo otros factores desconocidos, como las condiciones ambientales o sanitarias de los animales, que influyen en este crecimiento.
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, ((Wellock (2006)5, Jeaurond (2008)6 y Opapeju (2009)8). |
Estas disparidades entre estudios pueden ser debidas a la variedad de productos utilizados como carbohidratos fermentables e ingredientes proteicos, las definiciones de fibra, las condiciones sanitarias de los animales, las condiciones de las instalaciones (comerciales vs experimentales) y las características genéticas de los animales.
Tampoco debemos olvidar que existen especies bacterianas en el intestino grueso, como las bacterias sacaro-proteolíticas (E. coli, Proteus y Clostridia), capaces de obtener energía de dos formas:
Los carbohidratos fermentables pueden tener mayores efectos en la diversidad bacteriana que la proteína.
Unos niveles elevados de carbohidratos fermentables incrementan la proporción de lactobacilos y reducen la presencia de coliformes en el intestino delgado, lo que demuestra un cambio en la población bacteriana como respuesta a la dieta (Konstantinov (2004) y Molist (2009)).
En el intestino grueso, la alta disponibilidad de carbohidratos fermentables da lugar a un incremento de ácidos grasos volátiles de cadena corta y a una disminución del NH3-N en la dieta baja en proteína, lo que implica que se fermentan los carbohidratos y no las proteínas, además de producirse una mayor incorporación de nitrógeno a la biomasa bacteriana.
Especialmente reseñable es la producción de ácido butírico que servirá como fuente de energía a los colonocitos, reforzando su estructura y mejorando su función. Si bien, la producción de butírico en el colon puede estar estimulada por la presencia de almidón resistente y polisacáridos no amiláceos en la dieta, las bacterias productoras de lactato también pueden estimular su producción. A pesar de todo ello, en el estudio de Bikker, los parámetros morfológicos de la pared intestinal no estuvieron afectados por ninguno de los tratamientos del estudio.
Por su parte, Wellington et al. (2020)7 señalaron en su estudio sobre ácidos grasos volátiles (isobutirato y isovalerato) que las concentraciones de BCFA fueron reducidas, impactando positivamente en los resultados de las dietas altas en fibra.
El reto de ajustar el nivel de proteínas en dietas postdestete
Actualmente, existen evidencias de que alimentar lechones en el destete con dietas con un nivel de proteína inferior a 180g/kg con un balance de aminoácidos similar al concepto de proteína ideal y alta digestibilidad reduce las fermentaciones proteicas y mejora la consistencia de las heces. Además, con este tipo de dietas se han encontrado menores respuestas a la inflamación intestinal debido al menor número de E. coli ETEC en el tracto intestinal8.
Uno de los inconvenientes del uso de las dietas altas en fibra es la disponibilidad de treonina (obviamente no consideramos aquí la disminución de la digestibilidad en estas dietas) debido al incremento de pérdidas endógenas en aminoácidos que ocurren con estas dietas, lo que hace necesario incrementar el nivel de treonina para obtener los mejores resultados zootécnicos en cuanto a deposición proteica y crecimiento.
CAPACIDAD ANTIOXIDANTE
| Los metabolitos de fermentación de la fibra y de la proteína pueden aumentar el estrés oxidativo en cerdos, pero la treonina dietética es considerada un potente antioxidante con capacidad para contrarrestar el estrés oxidativo. |
Los resultados del estudio de Wellington9 sugieren que, si bien los sistemas de defensa antioxidantes pueden no verse afectados por los niveles de fibra y de proteína en la dieta, la treonina dietética puede ser un factor limitante para una capacidad antioxidante óptima.
La expresión del gen MUC2 está correlacionada con la secreción de mucina, lo que incrementa los requisitos de treonina. La dieta de alto contenido proteico redujo la expresión del gen MUC2 mientras que la dieta de alto nivel de fibra aumentó la expresión de este gen.
INTEGRIDAD DE LA BARRERA INTESTINAL
| Las dietas ricas en proteínas afectan negativamente al ensamblaje de proteínas de unión estrecha (tight junction proteins) y al transporte epitelial en los cerdos. |
La alimentación con dietas con alto nivel de fibra aumentó la expresión de la proteína de unión estrecha ZO-1 en la dieta baja en proteína, pero no en la dieta alta en proteína, lo que es indicativo de los efectos de las dietas altas en proteínas en el ensamblaje de proteínas de unión estrecha.
Estas observaciones demuestran que la utilización de treonina podría conservarse y priorizarse para mantener la integridad y función intestinal.
El nivel de treonina estandarizada a nivel ileal en este estudio fue de:
La interacción fibra y proteína y sus niveles de incorporación en las dietas de lechones al destete debe tener en cuenta los factores relacionados con el tipo de fibra (soluble, insoluble, fermentable o no), los ingredientes que la aportan, los ingredientes que aportan la proteína y el tipo de tratamiento tecnológico que han recibido, además de las relaciones entre los productos derivados de las fermentaciones, las relaciones de aminoácidos y sus cantidades para maximizar no solo el crecimiento de los lechones sino también asegurar su salud intestinal.
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BIBLIOGRAFÍA
1. Jha R, Berrocoso JFD. Dietary fiber and protein fermentation in the intestine of swine and their interactive effects on gut health and on the environment: a review. Anim Feed Sci Technol. (2016) 212:18–26
2. Salgado, P, J. P. B Freire, M Mourato, F Cabral, R Toullec, y J. P Lallès. 2002. Comparative Effects of Different Legume Protein Sources in Weaned Piglets: Nutrient Digestibility, Intestinal Morphology and Digestive Enzymes. Livestock Production Science 74 (2): 191-202.
3. Bikker, P., A. Dirkzwager, J. Fledderus, P. Trevisi, I. le Huërou-Luron, J. P. Lallès, y A. Awati. 2006. «The Effect of Dietary Protein and Fermentable Carbohydrates Levels on Growth Performance and Intestinal Characteristics in Newly Weaned Piglets1». Journal of Animal Science 84 (12): 3337-45.
4. Mavromichalis, Ioannis. 2015. Can High-Fiber Levels Offset Effects of High-Protein Diets? Feed Strategy, 15 de octubre de 2015. https://www.feedstrategy.com/pig-nutrition/can-high-fiber-levels-offset-effects-of-high-protein-diets/.
5. 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.
6. 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 AnimalScience 88, 271– 281.
7. 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.
8. Opapeju, F. O.; Rademacher, M.; Blank, G.; Nyachoti, C. M., 2008: Effect of low‐protein amino acid‐supplemented diets on the growth performance, gut morphology, organ weights and digesta characteristics of weaned pigs. Animal 2, 1457– 1464.
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