27 Feb 2021

Glutamato: ¿Un aminoácido esencial en cerdos?



Monograficos Nutrinews

El l-glutamato (Glu) es uno de los aminoácidos (AA) más abundantes en los tejidos de alimentos y animales, y ha recibido un interés creciente por parte de los nutricionistas debido a su enorme función en el metabolismo y la fisiología.

El Glu antiguamente no se reconocía como un AA nutricionalmente esencial para cerdos de cualquier edad, porque se pensaba que se sintetizaba lo suficiente en el organismo (Maynard et al. 1979).

  • Sin embargo, las líneas genéticas modernas de cerdos crecen más rápido, obtienen tejidos más magros y gestan más fetos (Strathe et al. 2017; Weber et al. 2015) y, por lo tanto, tienen mayores requisitos de Glu, en comparación con razas antiguas.

Casi todas las células son capaces de formar Glu a partir de Glutamina (Gln), aminoácidos ramificados, alanina y aspartato a través de diferentes enzimas (p. ej., glutaminasa activada por fosfato). Así, los cerdos pueden formar Glu a partir de AA dietéticos.

  • No obstante, la síntesis endógena de Glu  (estimada en 419mg/kg de PV/día) puede no ser suficiente para el máximo crecimiento y eficiencia alimenticia de los lechones, especialmente en condiciones de estrés como el destete y las infecciones (Hou et al. 2016).

A pesar de la alta ingesta de Glu en la dieta antes y después del destete, las concentraciones de este AA en plasma son relativamente bajos (50-100 μM) en comparación con la mayoría de los AA. Esto se debe a que alrededor del 95% del Glu dietético es degradado por el intestino delgado de los cerdos (Stoll y Burrin 2006; Wu y col., 2010).

Suplementación con glutamato en cerdos

Estudios recientes indican que la suplementación dietética con Glu en dietas convencionales puede mejorar el crecimiento o rendimiento de producción en las líneas genéticas actuales. Por lo tanto, ha habido sugerencias de que Glu es un AA esencial condicional para lechones destetados (Rezaei y col., 2013a; Watford, 2015) y cerdas lactantes (Wu y col., 2014).

Los resultados de estos estudios han demostrado que:

1) El Glu dietético es un sustrato energético importante en el intestino delgado de los cerdos (Reeds et al., 2000).

2) El suministro suficiente de Glu dietético puede mejorar la altura de las vellosidades y la tasa de crecimiento en lechones destetados (Rezaei et al., 2013a).

Además, Glu puede mejorar las funciones de barrera y antioxidantes en las células epiteliales del intestino delgado al mejorar el crecimiento celular, mantener la integridad de la membrana y la expresión de una unión estrecha proteínas en respuesta al estrés oxidativo (Jiao et al., 2015)

Glutamato en lechones destetados

Existe un interés creciente en la nutrición de Glu en lechones destetados. Zimmerman (1975) informó que suplementar 3,36% de Glu a una dieta baja en proteínas a base de harina de maíz y soja (16% CP) durante 28 días aumentó la ganancia de peso diario en un 12% en cerdos destetados a los 21 días.

La disfunción intestinal de los lechones destetados es una preocupación de los productores de cerdos en todo el mundo (Wu y col., 2014).

Para una salud y un crecimiento intestinales óptimos, los lechones destetados (21 a 35 días de edad) deben recibir al menos la misma cantidad de Glu dietético que recibirían de la leche materna si no hubiesen sido destetados.

  • Sin embargo, los lechones suelen tener una ingesta de alimento reducida durante la primera semana después del destete, en comparación con lechones lactantes.
La síntesis intestinal de Glu es inadecuada cuando sus sustratos (como Gln, aminoácidos ramificados y glucosa) son limitados, como ocurre durante el destete y otras condiciones de estrés. Además, la dieta en base a maíz y soja proporciona solo alrededor del 50% de Glu que necesita el intestino delgado de los lechones destetados. Esto es particularmente importante para lechones destetados que se alimentaron con una dieta contaminada con micotoxinas.

Glutamato en cerdos en crecimiento y finalización

Reducir la ingesta dietética de proteínas es un medio eficaz para minimizar la excreción de nitrógeno por los cerdos durante el crecimiento y períodos de finalización.

Kirchgessner et al. (1993) realizaron experimentos para evaluar el papel de la suplementación dietética con 1–4% de Glu en dietas bajas en proteínas, en el crecimiento de cerdos y calidad de la carcasa. El contenido de PC en las dietas de recría (30-60 kg de PV) y engorde (60-90 kg de PV) fue 12 y 10%, respectivamente:

  • Comparado con el control positivo (17% PC en la recría y 14% PC en el período de finalización), el aumento de peso diario y la conversión alimenticia se redujeron hasta en un 13% con el bajo contenido de proteínas dieta durante el período de crecimiento a pesar de tener similar consumo.

 

  • Al aumentar la cantidad de suplementos de Glu, las ganancias de peso y la conversión alimenticia mejoraron de manera dosis-dependiente. Cabe destacar que la dieta baja en proteínas aumentó deposición de grasa en el cuerpo, pero este efecto mejoró o totalmente revertido con suplementos dietéticos de Glu.

Los resultados indican un papel importante para Glu en la modulación metabolismo de lípidos y proteínas en cerdos.

En los cerdos en crecimiento y finalización, una preocupación importante es la cantidad de tejido adiposo subcutáneo que se deposita.

  • La suplementación con 3% de glutamato monosódico en una dieta a base de harina de maíz y soja puede reducir beneficiosamente las concentraciones de triglicéridos en el plasma y el tejido adiposo de cerdos en crecimiento (Kong et al., 2015).
  • Asimismo, la suplementación dietética con 1% de Glu aumenta beneficiosamente la deposición de grasa intramuscular y mejora el color de la carne sin afectar la grasa subcutánea en cerdos en crecimiento-finalización (Hu et al., 2017).

 

Glutamato en cerdas gestantes

Glu es un sustrato principal para la síntesis de arginina en la mayoría de los mamíferos, incluidos los cerdos. Este aminoácido es nutricional y fisiológicamente esencial para la supervivencia de los embriones, el número de nacimientos y el peso al destete. (Ver más en ¿Cuál es el efecto de la suplementación con L-arginina en cerdas en gestación?)

  • El crecimiento de la placenta y el feto es muy rápido durante la primera y la segunda mitad de la gestación. Esto requiere el suministro de grandes cantidades de Glu.

En la producción porcina moderna, la ingesta de alimento en cerdas gestantes está restringida (por ejemplo, 2 a 2,5 kg por día) para prevenir el desarrollo de sobrepeso u obesidad durante gestación. En cerdas primerizas alimentadas con 2 kg de harina de soja y maíz, el Glu dietético que ingresa la vena porta puede cubrir sólo el 18% de su captación uterina durante la gestación tardía, que se asocia con una alta tasa de lechones de bajo peso al nacer (Wu et al. 2006).

  • Cabe destacar la suplementación dietética con Gln, que se metaboliza en tejidos maternos y fetos para formar Glu, puede aliviar restricción del crecimiento uterino en cerdas (Wu et al., 2011).

Por lo tanto, hay una sugerencia de que Glu es condicionalmente un AA esencial para cerdas en gestación (Watford, 2015).

Glutamato en cerdas lactantes

La importancia de Glu dietético en la lactancia es debido a que su producto metabólico, Arg, es esencial para el flujo sanguíneo glándulas mamarias y producción de leche. Sin embargo, los estudios sobre la suplementación con Glu en cerdas lactantes es muy limitado.

Algunos cuadros clínicos asociados con micotoxicosis en gallinasAunque la cerda lactante moviliza su reservas de proteínas para proporcionar Glu para la producción de leche, esta capacidad tiene un límite fisiológico porque una pérdida excesiva de la proteína corporal no es compatible con la salud o la fertilidad.

Así pues, la suplementación dietética con 1% de Gln (un precursor de Glu) mejora la producción de leche, así como el crecimiento y la supervivencia de lechones (Wu et al., 2014).

A su vez, complementando Glu más Gln en la dieta de cerdas lactantes se logró aumentar las concentraciones de lípidos en calostro y leche (Santos de Aquino et al., 2014).

 

Seguridad de la suplementación con Glu en cerdos

El Glu dietético se cataboliza ampliamente en jóvenes, cerdos gestantes y lactantes (Hou et al., 2016). Rezaei et al., (2013a) encontraron que la suplementación dietética con hasta 3.46% de Glu es seguro en lechones post-destete, mientras mejora su crecimiento rendimiento y eficiencia alimenticia.

Asimismo, no se informaron efectos adversos para cerdos en crecimiento-finalización, cerdas gestantes o lactantes, alimentadas con dietas suplementadas con diversas cantidades de Glu o Glutamato monosódico durante 14 a 120 días.

Según estos resultados, sugerimos que los cerdos en todas las etapas de producción pueden tolerar una buena suplementación dietética con al menos 2% de Glu sin presentar efectos adversos.

 

Conclusiones

Una extensa investigación durante los últimos 25 años ha identificado a Glu como uno de los AA más abundantes en cerdas dietas de leche y porcinos. Sin embargo, casi todo el Glu de la dieta es catabolizado por el intestino delgado y la síntesis endógena a través del metabolismo entre órganos de los AA es crucial para mantener la homeostasis de Glu en todo el cuerpo.

A nivel celular, Glu es fisiológicamente esencial para la síntesis de proteínas y otras sustancias nitrogenadas (incluyendo glutatión y arginina). Pruebas convincentes muestran que Glu es un AA nutricionalmente esencial para el destete cerdos para mantener la fisiología intestinal normal y mejorar la eficiencia en la utilización de proteínas dietéticas.

Por tanto, este nutriente juega un papel importante en la mejora de la salud, supervivencia, crecimiento, desarrollo, lactancia y reproducción de cerdos

 

Funte: Hou y Wu, 2018. Amino Acids (2018) 50:1497–1510 https://doi.org/10.1007/s00726-018-2634-3

 



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