Desde hace algunos años, el estudio de proteínas y péptidos bioactivos o funcionales, así como el desarrollo de la aplicación de los mismos en nutrición porcina, están experimentando un creciente interés, tanto en organismos públicos de investigación como en empresas privadas dada la importante repercusión que el uso de este tipo de productos puede llegar a tener sobre el bienestar, la salud y el rendimiento productivo de los animales.
Las proteínas y los péptidos bioactivos son moléculas que, además de su valor nutricional como fuente de aminoácidos, son capaces de ejercer actividades biológicas específicas.
- Las proteínas y los péptidos bioactivos optimizan las funciones vitales del organismo animal y reducen el riesgo de enfermedad.
Además, muchos de estos péptidos y proteínas bioactivos presentan una marcada actividad antimicrobiana.
De hecho, las proteínas y péptidos antimicrobianos representan un antiguo sistema de defensa en un gran número de animales y plantas, poniéndoles su alta efectividad en primera línea de defensa.
Fuentes de péptidos y proteínas funcionales
Las fuentes de proteína alimentaria habitualmente utilizadas en la fabricación de alimentos balanceados son inicialmente susceptibles de aportar proteínas y péptidos funcionales a los cerdos. Muchos péptidos bioactivos pueden ser originados in vivo por la digestión de la proteína de la dieta.
Péptidos de origen natural
Para la producción a escala industrial de este tipo de sustancias activas se están extrayendo proteínas y aislando péptidos bioactivos mediante hidrólisis enzimática a partir de materias primas como:
- Leche
- Huevos
- Patatas
- Colágeno
- Mucosa intestinal.
Péptidos semisintético
Además de estos péptidos naturales, en la actualidad se están obteniendo otros péptidos de tipo semisintético, gracias a la modificación parcial de la estructura molecular de péptidos naturales con el fin de mejorar sustancialmente sus actividades biológicas, o incluso ya se están sintetizando péptidos bioactivos inexistentes como tales en la naturaleza.
En el presente trabajo divido en dos partes revisaremos algunos de los trabajos científicos sobre las principales proteínas y péptidos funcionales, y en particular sobre su inclusión en dietas para ganado porcino, trabajos en los cuales se evidencia cómo estas sustancias pueden ejercer su acción tanto a nivel local (tracto gastrointestinal) como sistémico, ya que en ocasiones pueden atravesar el epitelio intestinal y alcanzar tejidos periféricos a través de la circulación sanguínea.
En esta primera parte, vamos a realizar la revisión bibliográfica sobre las proteínas y péptidos de hidrolizados de mucosa intestinal porcina en comparación a otras proteínas de origen animal. En la segunda parte se abordará el papel de proteínas y péptidos bioactivos de otros orígenes en nutrición porcina.
Péptidos de hidrolizados de mucosa intestinal porcina
Los hidrolizados de mucosa intestinal porcina son una de las fuentes de péptidos bioactivos.
Los péptidos derivados de dichos hidrolizados de origen animal se caracterizan por su pequeño tamaño molecular promedio. Durante el proceso de hidrólisis, las grandes moléculas proteicas presentes en la mucosa intestinal se fraccionan en partículas mucho más pequeñas.
Así, los péptidos obtenidos a partir de tejido intestinal porcino presentan un tamaño molecular medio no mayor de 500 Dalton o tres aminoácidos (Van Deun, 2014).
A finales de los ochenta, ya se describió un péptido bioactivo aislado del intestino delgado del cerdo, conocido como cecropina P (Lee y col., 1989).
Pruebas realizadas con hidrolizado de mucosa intestinal
- En el año 2000, se realizó una prueba experimental en Mas Bové (IRTA, datos no publicados) donde se estudió el efecto de la inclusión de un 5% de un hidrolizado de mucosa intestinal porcina, con un contenido del 62% de proteína, en dietas de destete sobre la morfología y la microflora intestinales de los lechones. Dicho efecto se comparó con el efecto de la inclusión de un 3,83% de plasma porcino.
Resultados
Los resultados de la prueba demostraron que la sustitución de plasma por hidrolizado de mucosa intestinal porcina en dietas post destete (entre los 21 y 35 días de vida) mejoró el desarrollo intestinal de los lechones y redujo la población de ETEC en íleon, tal como se muestra en la Tabla 1.
La inclusión de hidrolizados de mucosa intestinal porcina
Tabla 1. Efecto de la inclusión de proteína de hidrolizado de mucosa intestinal o de plasma sanguíneo en dietas post destete sobre la microflora y la morfología intestinales en los lechones.
- En pienso también ha sido estudiada en cerdas lactantes.
En un trabajo llevado a cabo en la Universidad de Trás-os-Montes e Alto Douro, Portugal, (UTAD, 2000, datos no publicados) se observó que el uso de proteínas y péptidos de hidrolizado de mucosa intestinal en la dieta de cerdas lactantes incrementó la ingesta, favoreciendo una mayor producción de leche y una mejor condición corporal al final de la lactación.
- Otro resultado interesante observado en este mismo trabajo fue la tendencia a reducirse el intervalo destete-cubrición fértil, así como una tendencia de los lechón es para aumentar su ganancia diaria de peso durante el período pre-destete.
Efectos sobre la palatabilidad del alimento
Una característica de los hidrolizados de proteína de mucosa intestinal porcina es su alta palatabilidad cuando se incluyen en dietas para lechones.
Martínez-Puig y col. (2007) realizaron un estudio con el objetivo de investigar si los lechones pueden mostrar una preferencia por el consumo de dietas que contienen un tipo específico de concentrado de proteínas.
Para probar esta hipótesis, se comparó un hidrolizado de mucosa intestinal porcina y plasma sanguíneo porcino.
- La dieta que contenía péptidos de hidrolizados de mucosa intestinal fue preferida a la dieta que contenía plasma porcino
Figura 1. Porcentajes de palatabilidad de distintas fuentes proteicas en lechones destetados. Solà-Oriol, 2008
La superioridad en palatabilidad de los péptidos derivados de hidrolizados de mucosa intestinal respecto a otras fuentes proteicas fue corroborada posteriormente en el IRTA por Solà-Oriol (2008), como se presenta en la Figura 1.
Efectos sobre los parámetros productivos
El efecto de la inclusión de péptidos de hidrolizado de mucosa intestinal porcina en dietas de destete para lechones sobre los parámetros productivos ha sido estudiado en dos pruebas realizadas por el grupo investigador de la unidad de nutrición animal de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB, 2009, datos no publicados), demostrándose mejoras significativas en la ganancia media diaria cuando se administran dietas suplementadas con un 5% de hidrolizado de mucosa intestinal porcina.
- El impacto de la adición de un péptido antibacteriano extraído de la mucosa intestinal porcina en dietas para lechones de 28 días de vida ha sido investigado por Wang y col. (2011).
Los resultados de estos estudios indicaron que dicho péptido antibacteriano derivado de la mucosa intestinal porcina es eficaz en la mejora del crecimiento, de la función inmune y de la actividad de enzimas antioxidantes en lechones.
La presencia de este u otros péptidos funcionales en los hidrolizados de mucosa intestinal porcina explicarían, en parte, los buenos resultados zootécnicos obtenidos con este tipo de productos en dietas para lechones.