30 Nov 2020

Formulando dietas bajas en proteína: Histidina, aminoácido limitante en porcino

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AUTOR

Dra. Diana Siebert

Equipo de marketing , CJ Europe GmbH

La creciente preocupación por el impacto medioambiental de la producción animal se ha convertido en un factor determinante en las prácticas modernas de engorde de animales, impulsando las estrategias de reducción de proteína bruta (PB) en las dietas.

La reducción en la ingesta de nitrógeno (N) afecta significativamente a su excreción y, consecuentemente, a la carga ambiental de N.

De promedio, cada disminución del 1% en la proteína bruta (PB) de la dieta conduce a una reducción de casi el 2.8% en la excreción de N (Wang et al. 2018).

Por otro lado, un alto contenido en PB en la dieta también favorece la fermentación de proteínas en el intestino, que especialmente en lechones al destete se asocia con trastornos gastrointestinales como la diarrea (Nyachoti et al 2006, Wellock et al 2008).

En las dietas a base de cereales, la histidina puede convertirse en el siguiente aminoácido limitante tras la valina y la isoleucina.

En dietas ricas en cebada, por ejemplo, debido al contenido relativamente bajo en histidina de este cereal, la histidina puede ser limitante, haciéndose necesaria su incorporación.

La llegada al mercado de nuevos aminoácidos como la isoleucina y la histidina a un precio razonable, facilita la posibilidad de continuar reduciendo la PB en las dietas para cerdos.

Sin embargo, hay que tener en cuenta que una reducción excesiva de esta PB de la dieta puede provocar una pérdida de rendimiento en los animales, ya que el equilibrio adecuado entre aminoácidos esenciales y no esenciales puede verse alterado.

→ Por lo tanto, necesitamos mejorar el conocimiento sobre el uso de los nuevos aminoácidos disponibles para dietas comerciales, reduciendo los costes de alimentación, apoyando la salud animal y manteniendo un rendimiento óptimo en el animal.

Funciones fisiológicas de la histidina

Además de en el pelo, la histidina está presente en cantidades relativamente elevadas en todo el cuerpo de los lechones (Kyriazakis et al. 1993). Este aminoácido juega un papel vital en la síntesis de la hemoglobina, el sistema de transporte de oxígeno en los glóbulos rojos.

Easter y Baker (1977) realizaron varios experimentos suplementando histidina en cerdas de primer parto durante el último tercio de la gestación.

→ Aunque los parámetros sanguíneos de las primerizas no se vieron afectados, la descendencia de las cerdas alimentadas con una dieta libre de histidina presentó concentraciones de hemoglobina en sangre notablemente más bajas.

Histidina y Carnosina

Los aminoácidos beta-alanina e histidina forman juntos un dipéptido llamado carnosina. La carnosina se encuentra en concentraciones especialmente altas en el tejido muscular y cerebral (Kohen et al. 1988; O´dowd et al. 1988).

La carnosina tiene varias funciones biológicas, entre ellas su capacidad buffer y antioxidante (Bao et al. 2015).

La suplementación con carnosina mejora la calidad de la carne, disminuyendo las pérdidas por goteo y mejorando el color rojo de la carne, reduciendo a su vez los la oxidación proteica (complejos carbonilo) y lipídica (malondialdehído) en el tejido muscular (Ma et al. 2010).

La suplementación con L-histidina puede aumentar la cantidad de carnosina en el tejido muscular y así, mejorar la capacidad antioxidante en la carne de cerdo.

⇒ Si bien esta hipótesis se ha confirmado en un estudio realizado con broilers (Park et al. 2013), el mismo grupo de investigadores no logró mostrar los mismos resultados en la carne de cerdo (Park et al. 2014).

En esta ocasión, Park et al. (2014) no utilizaron L-histidina suplementaria como si se hizo en el estudio con broilers, sino que utilizaron harina de sangre como fuente de histidina. Las células sanguíneas tienen altas concentraciones de His, pero también de leucina y fenilalanina.

Estos aminoácidos compiten por el mismo transportador, así que podrían haberse inhibido entre ellos debido a interacciones (Pardridge 1977).

Por lo tanto, se necesitan más investigaciones para dilucidar la conexión entre la adición de L-Histidina y el contenido de carnosina en la carne de cerdo.

Histidina y Histamina

La histidina también es el precursor del neurotransmisor histamina.

La histamina juega un papel importante en la regulación de la ingesta, ya que tiene efectos moduladores sobre los centros de saciedad del cerebro (Kurose y Terashima. 1999).

Aunque la ingesta excesiva de histidina en la dieta causa anorexia en ratas (Kasaoka et al 2004), en ensayos de dosis-respuesta realizados en lechones este efecto no ha sido detectable hasta una ratio His:Lys SID de 44: 100 (Cemin et al. 2018).

Por el contrario, los estudios de crecimiento evidencian de forma consistente una marcada reducción en la ingesta de alimentos en lechones alimentados con dietas deficientes en histidina (Gloaguen et al. 2013, Wessels et al. 2016, Cemin et al. 2018).

La histamina juega un papel importante en los procesos inflamatorios.

Los mastocitos liberan histamina durante la reacción inmunitaria.

La relación de la histidina y la histamina se ha investigado mediante el uso de ratones Knock-out que carecen de la enzima histidina descarboxilasa. Estos ratones no pueden sintetizar histamina a partir de histidina, así que presentan un número reducido de mastocitos respecto al control. Además, los mastocitos muestran una morfología alterada y un contenido granular reducido (Ohtsu et al. 2001).

Necesidades de histidina en porcino

Teniendo en cuenta las recomendaciones nutricionales establecidas, como el NRC (2012) o el BSAS (2003), la relación óptima His:Lys SID es del 34%.

  • Chung y Baker (1992) sugirieron inicialmente una proporción óptima de His:Lys del 32% en lechones de 10 kg.
  • Heger y col. (2003) estimaron una proporción ligeramente superior His:Lys, del 33%, utilizando la retención de nitrógeno como criterio de respuesta.

Los datos más recientes derivados de ensayos de dosis-respuesta sugieren que estos valores pueden sobreestimar las necesidades de histidina en cerdos (Tabla 1).

  • De promedio, los autores mencionados a continuación, llegan a una relación His: Lys SID de 29,8% (± 2,50) para la ganancia media diaria (GMD) como criterio de respuesta, y requisitos ligeramente inferiores, de 29,0% (± 2,07), para el índice de conversión (IC).
  • En la última versión de las recomendaciones nutrientes danesas (Tybirk et al. 2020), los requisitos de histidina se han reducido al 29 – 31%.

Conclusiones

La llegada al mercado de nuevos aminoácidos para la alimentación animal, como la isoleucina y especialmente la histidina, posibilita la implantación de estrategias de reducción de PB en las dietas.

En base a los estudios más recientes, el requerimiento en histidina que permite optimizar el crecimiento en lechones es del 29 al 31% respecto a Lys SID.

La L-Histidina nos permite formular de una manera más precisa las dietas en porcino, ayudando a reducir el coste de producción de los piensos y mejorando la sostenibilidad del sector.

 

Traducción del texto : Dra. Montse Paniagua , Quimidroga SA



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