Salud Animal

L-arginina, el aminoácido esencial para combatir el estrés por calor en porcino

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Altaïr Jin Galindo Bach

Departamento Técnico, Quimidroga SA.
Altaïr Jin Galindo Bach

Montse Paniagua

Quimidroga S.A.
Montse Paniagua

LA ARGININA, UN AMINOÁCIDO CLAVE PARA EL INTESTINO EN CERDOS SOMETIDOS A ESTRÉS POR CALOR

El estrés por calor ocurre cuando la temperatura ambiental es superior a la zona termo neutral del animal y este es incapaz de regular su temperatura corporal. La temperatura de confort en la especie porcina se encuentra entre los 18-25ºC.
Los animales hacen frente al estrés por calor mediante la activación de diferentes mecanismos fisiológicos. En el caso del porcino, la reducción de la ingesta voluntaria, que puede llegar a ser del 20 al 30%, le ayuda a reducir la producción de calor metabólico.

 

A su vez, y al no disponer de glándulas sudoríparas, se produce una vasodilatación periférica que favorece un desplazamiento del flujo sanguíneo para facilitar la pérdida de temperatura a través de la piel.

Como resultado, el flujo sanguíneo hacia los órganos internos disminuye, afectando negativamente a diferentes partes del sistema digestivo, especialmente al intestino.

Así, el estrés por calor produce la activación de unos mecanismos fisiológicos que impactan negativamente los parámetros productivos y la salud del animal. Principalmente se reduce el crecimiento, se empeora la eficiencia productiva y el bienestar de los animales, y todo esto afecta negativamente a la rentabilidad de las explotaciones.

 

» Por estas razones, el estrés por calor se considera una de las mayores causas de pérdidas económicas en la industria porcina.

En los últimos años el cambio climático está agravando esta situación, ya que las temperaturas son cada vez más elevadas y las olas de calor son más prolongadas e intensas.

 

→ Según la Organización Meteorológica Mundial (OMM), el 2023 ha sido el año más caluroso a nivel mundial desde que existen registros.

→ En el caso de España, por cada grado de calentamiento global la temperatura se incrementa hasta 1,5ºC, lo que exacerba los problemas asociados con el estrés térmico en el ganado porcino.

Existen diversas estrategias nutricionales para combatir el estrés por calor y poder mejorar la productividad.

Con el objetivo de compensar la reducción de la ingesta de alimento y minimizar la cantidad de calor producida por la digestión, se recomienda formular dietas concentradas en energía, aumentando la grasa dietética y disminuyendo la cantidad de proteína bruta o fibra.

Asimismo, modificaciones en la composición de micronutrientes también pueden ser efectivas. Debido a que el estrés por calor puede inducir lesiones oxidativas, la suplementación de antioxidantes como la vitamina E y el Zinc pueden ayudar a paliar los efectos del estrés por calor.

 

LA ARGININA, UN AMINOÁCIDO FUNCIONAL

Diversos estudios han demostrado cómo la arginina, un aminoácido semi-esencial en porcino, es capaz de mejorar el crecimiento y la salud intestinal (Chalvon-Demersay et al., 2021). La arginina se encuentra en la mayoría de los tejidos, desarrollando funciones clave en la regulación de la expresión génica, la señalización celular y las reacciones antioxidantes.

Este aminoácido es precursor del óxido nitroso (NO), las poliaminas y la creatina. Mientras el NO estimula la vasodilatación, las poliaminas estimulan la proliferación de las células intestinales y la creatina actúa como un antioxidante, previniendo la muerte celular.
Es por esto que se ha considerado que la arginina puede jugar un papel clave en la respuesta de los animales al estrés por calor.

 

LA ARGININA EN LECHONES AL DESTETE

Ante el estrés por calor, la recirculación del flujo sanguíneo hacia la periferia provoca una reducción del oxígeno y de los nutrientes que llegan al intestino delgado. Como consecuencia, se produce un acortamiento de la altura de las vellosidades intestinales que podría estar afectando la capacidad de digestión y de absorción del intestino.

Es por ello que el estrés por calor es un agravante importante que se suma a los ya complicados retos de la fase del destete y sus consecuencias sobre la salud de los lechones.

Recientemente, Yun et al., (2020) ha estudiado los efectos de la suplementación con arginina (0,2 y 0,4%) sobre los parámetros productivos de lechones al destete sometidos a estrés por calor (Tabla 1).
Sus resultados muestran cómo el crecimiento y la eficiencia productiva de los lechones aumentan linealmente con la suplementación de arginina. Por el contrario, no encontró diferencias significativas en la ingesta de pienso ni en la digestibilidad ileal aparente.

 

Tabla 1. Efectos de la suplementación de arginina en el rendimiento en el crecimiento de lechones al destete sometidos a temperatura ambiental alta*

Adaptado de Yun et al (2020). a,b Valores de la misma fila son distintos (P<0.05). lp-valor del coeficiente lineal (P<0.05). SE: error estándar, CMD consumo medio diario, GMD ganancia media diaria G:F eficiencia alimentaria.

Figura 1. Altura de las vellosidades y profundidad de las criptas en el duodeno, yeyuno e íleon de cerdos bajo estrés por calor alimentados con una dieta control (Control) y una dieta suplementada con Arg (+Arg) durante 21 días.

 

LA ARGININA EN CERDOS DE CEBO

Paralelamente, Morales et al., (2021 y 2023) ha estudiado la suplementación de L-Arginina en la dieta de cerdos en la fase de cebo sometidos a estrés por calor.

En un primer estudio (Morales et al., 2021), sus resultados demuestran que la suplementación con L-Arginina (0,16%) incrementa la altura de las vellosidades intestinales en el duodeno, yeyuno e íleon  (Figura 1).

Además, se observó una mayor expresión de genes de transportadores de aminoácidos en el duodeno, sustentada a su vez por un incremento en la concentración sérica de algunos aminoácidos estudiados (Arg, His, Met, Thr y Trp).

En su segundo estudio, Morales et al., (2023) ha evaluado el efecto de la suplementación de L-Arg (0,20%) en la dieta sobre las pérdidas intestinales endógenas de aminoácidos de cerdos sometidos a estrés por calor y también en condiciones termoneutras.

 

Para ello se han aplicado tres tratamientos distintos: animales alojados en condiciones termoneutras alimentados con una dieta basal (TN-B) y animales sometidos a estrés por calor consumiendo la dieta basal (EC-B) o una dieta suplementada con Arg (EC-Arg).

Los resultados muestran claramente que el grupo EC-B tuvo más pérdidas intestinales endógenas de aminoácidos esenciales que los otros dos tratamientos, EC-Arg y TN-B.

Además, entre los cerdos del grupo control (TN-B) y los sometidos a estrés por calor y suplementados con arginina (EC-Arg), no se detectaron diferencias (Figura 2).

En el caso de los aminoácidos no esenciales, exceptuando la serina, las pérdidas también fueron superiores en el grupo EC-B que en los otros dos tratamientos.

Las pérdidas endógenas de proteína están relacionadas con la presencia de células intestinales muertas y de mucoproteínas.

Como demuestra en su primer estudio Morales et al., (2021), la suplementación con L-Arginina en la dieta de cerdos en condiciones de estrés térmico es capaz de restaurar la altura de las microvellosidades del intestino delgado.

De esta forma, la arginina estaría reduciendo la muerte de células epiteliales y, así, una parte de las pérdidas endógenas de aminoácidos.
Hay que tener en cuenta que al incrementar el número de enterocitos, también aumentan de forma proporcional transportadores de aminoácidos, mejorando la capacidad de absorción de aminoácidos libres provenientes de la digestión de proteínas endógenas.

 

Por lo tanto, en ambos estudios Morales et al. confirma que la arginina libre en la dieta es capaz de contrarrestar los efectos negativos del estrés por calor en el intestino, reduciendo la muerte celular de enterocitos, preservando las microvellosidades intestinales y, así, las funciones del intestino delgado.

Figura 2. Recuperación de aminoácidos esenciales (g/kg ingesta materia seca) del contenido digestivo ileal de cerdos expuestos a condiciones termoneutras alimentados con una dieta basal (TN-B) y bajo estrés por calor alimentados con una dieta basal (EC-B) o suplementada con arginina (EC-Arg)*

CONCLUSIÓN

En conclusión, la arginina es un aminoácido funcional que puede ayudarnos a atenuar los efectos negativos del estrés por calor en el porcino, mejorando la salud y la funcionalidad del intestino independientemente de la fase productiva.

 

Bibliografía

Chalvon-Demersay, T., Luise, D., Le Floc’h, N., Tesseraud, S., Lambert, W., Bosi, P., Trevisi, P., Beaumont, M., & Corrent, E. (2021). Functional Amino Acids in Pigs and Chickens: Implication for Gut Health. En Frontiers in Veterinary Science (Vol. 8). Frontiers Media S.A. https://doi.org/10.3389/fvets.2021.663727

Morales, A., González, F., Bernal, H., Camacho, R. L., Arce, N., Vásquez, N., González-Vega, J. C., Htoo, J. K., Viana, M. T., & Cervantes, M. (2021). Effect of arginine supplementation on the morphology and function of intestinal epithelia and serum concentrations of amino acids in pigs exposed to heat stress. Journal of Animal Science, 99(9). https://doi.org/10.1093/jas/skab179

Morales, A., Valle, J. A., Castillo, G., González, F., Hernández, C., Arce, N., Htoo, J. K., & Cervantes, M. (2023). Effects of dietary supplementation with L-arginine on the endogenous losses of amino acids in growing pigs exposed to heat stress. Journal of Thermal Biology, 118. https://doi.org/10.1016/j.jtherbio.2023.103739

Yun, W., Song, M., Lee, J., Oh, H., An, J., Kim, G., Lee, S., Lee, S., Kim, H. B., & Cho, J. (2020). Arginine addition in a diet for weaning pigs can improve the growth performance under heat stress. Journal of Animal Science and Technology, 62(4), 460-467. https://doi.org/10.5187/JAST.2020.62.4.460

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