La arginina (Arg) se conoce desde hace más de 60 años como un aminoácido nutricionalmente esencial (AA) para lechones destetados, debido a que su ausencia en la dieta da como resultado un crecimiento deficiente (Mertz et al., 1952).
Los cerdos jóvenes pueden crecer y las cerdas sexualmente maduras pueden gestar fetos cuando sus dietas no contienen Arg gracias a su síntesis endógena en cerdos jóvenes y adultos.
Por lo tanto, actualmente es necesaria una provisión adecuada de Arg en la dieta de los cerdos debido a la tendencia en disminuir el aporte total de proteínas en la dieta con el objetivo de reducir la eliminación de nitrógeno al medio ambiente así como los costos de alimentación, esto lleva a que estas dietas pueden no estar suministrando suficiente Arg o sus precursores (Hou et al., 2016). (Ver más en Nutrición de precisión en cerdos para disminuir el impacto ambiental)
Síntesis y metabolismo de arginina en cerdos
No hay síntesis neta de Arg en el hígado debido a su rápida hidrólisis por la enzima arginasa. Por lo tanto, el eje intestinal-renal juega un papel importante en la provisión de Arg en cerdos lactantes. Los aminoácidos de cadena ramificada son extraídos de la sangre arterial por el músculo esquelético para la síntesis de glutamina, que se libera posteriormente en la circulación sanguínea (Figura 1).
Figura 1. Metabolismo de citrulina y arginina en cerdos
Fuente: Wu et al. (2007)
La glutamina de la sangre arterial, así como la glutamina de la dieta, el glutamato y la prolina son utilizadas por los enterocitos para la producción de citrulina, el precursor inmediato de Arg. Prácticamente toda la citrulina derivada del intestino pasa por el hígado y se convierten en Arg en los riñones y células extrarrenales (incluyendo células endoteliales y macrófagos), mientras que del 7% al 10% de Arg en la vena porta es extraída por el hígado en el primer paso. El símbolo * denota el flujo en los cerdos después del destete.
Suplementación con arginina en dietas para cerdos
Estudios recientes indican que la suplementación con Arg en dietas convencionales puede mejorar el crecimiento, el rendimiento de la producción y la salud de los cerdos durante las distintas etapas productivas.
En 2012, el NRC reconoció que Arg es un AA esencial condicional para los cerdos en todas las fases de su producción, recomendando un contenido mínimo de Arg en dietas para gestación, lactancia, destete y crecimiento-finalización.
Lechones lactantes
El crecimiento de los lechones es muy sensible a la provisión de Arg dietética (Wu et al., 2004) y una deficiencia grave de Arg (por ejemplo, concentración de Arg en plasma de lechones ≤ 26 μM) resultará rápidamente en hiperamonia e incluso muerte en neonatos (Brunton y col., 1999).
Lechones de destete
Los lechones a esta edad pueden utilizar eficazmente la citrulina de la dieta para sintetizar Arg. Sin embargo, durante la primera semana de destete suelen tener una tasa reducida de ingesta de alimento, lo que resulta en un consumo inadecuado de AA.
Una dieta para lechones destetados debe estimular el consumo de alimento. El equilibrio entre AA puede ser un factor importante que afecta el consumo de alimento de animales (Wu, 2014).
Cerdos en crecimiento y en fase final
La típica dieta a base de maíz y soja tienen un contenido relativamente bajo de Arg para cerdos en crecimiento y finalización. Por lo tanto, complementar Arg para estas dietas pueden mejorar el crecimiento y la eficiencia alimentaria (Tan et al., 2009; Hu et al., 2015).
En los cerdos en crecimiento y finalización, una preocupación importante es qué cantidad de tejido adiposo subcutáneo se depositará (grasa dorsal), (NRC, 2012). La suplementación con 1% de Arg a una dieta a base de maíz y harina de soja (que contiene 0,97% Arg) para cerdos de 110 días durante 60 días, redujo las concentraciones séricas de triglicéridos en un 20% y el contenido de grasa subcutánea en un 11%, mientras aumentó el contenido de músculo esquelético de todo el cuerpo en un 5,5%, sin afectar la ganancia de peso corporal (Tan et al., 2009). Resultados similares fueron obtenidos por Hu et al. (2015) en lechones de 30 a 121 d de edad.
- Este efecto beneficioso de Arg se consigue mediante el aumento de la lipólisis y la reducción de la lipogénesis en el tejido adiposo, además de estimular la oxidación de ácidos grasos y glucosa en el músculo esquelético (Wu et al., 2014).
Por tanto, Arg puede regular la partición de energía en el organismo para favorecer la reducción de la grasa y el aumento de tejido magro. Es de destacar que la Arg dietética también juega un papel en la calidad de la carne.
- Por ejemplo, estudios con cerdos de engorde han demostrado que la suplementación dietética de Arg aumenta el contenido de glucógeno en un 42% y disminuye el contenido de lactato en un 37% en el músculo esqueleto como resultado de reducciones en la glucogenólisis y glucólisis, lo que conduce a un aumento beneficioso en el pH del músculo esquelético a los 45 minutos post mortem y una mejora en la capacidad de retención de agua (Tan et al., 2009).
Cerdas gestantes
Es sabido que arginina juega un papel clave en la nutrición y fisiología de las cerdas gestantes. Un aumento en el el número de cerdos nacidos vivos aumentará notablemente el beneficio asociado con la reproducción mejorada y el rendimiento de lactancia de las madres. Además, una reducción en la número de lechones de bajo peso al nacer mejora el manejo de los lechones recién nacidos y maximiza la supervivencia y el crecimiento antes del destete.
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Cerdas lactantes
Las glándulas mamarias de las cerdas lactantes absorben una gran cantidad de Arg, sin embargo, su contenido en la leche es notablemente menor que su absorción. Esto se debe a que el tejido mamario degrada activamente Arg para formar prolina, poliaminas y óxido nítrico (NO).
La suplementación con 0.83% Arg (como 1% Arg- HCl) a las dietas de primíparas resultó en un aumento de peso de la camada y un incremento en la producción de leche en un 21% en la primera semana de lactancia y en un 11% durante 21 días (Mateo et al., 2008).
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Conclusiones
A nivel celular, Arg es esencial para la síntesis de proteínas y otras sustancias nitrogenadas (incluidas NO, creatina, poliaminas y homoarginina) con funciones metabólicas claves en el organismo. Por lo tanto, este nutriente juega un papel importante en la mejora de la salud, supervivencia, crecimiento, desarrollo, lactancia y reproducción de cerdos.
Pruebas convincentes demuestran que Arg es un AA nutricionalmente esencial para lechones destetados para mantener un funcionamiento normal del intestino y mejorar la eficiencia en la utilización de proteína dietética para la maduración intestinal y el crecimiento corporal.
Además, hallazgos recientes indican que son necesarias cantidades adecuadas de Arg en la dieta para apoyar la máxima lactancia y rendimiento en cerdos♦
Fuente: Wu et al., 2018