ORIGINAL

DIGESTIBILIDAD ILEAL APARENTE DE LA PROTEINA Y AMINOÁCIDOS DE LA TORTA DE CANOLA EN LECHONES RECIÉN DESTETADOS

APPARENT ILEAL DIGESTIBILITY OF PROTEIN AND AMINOACIDS OF CANOLA MEAL IN RECENTLY WEANED PIGLETS

Gerardo Mariscal L¹, Ph.D, Tércia Reis de S², Ph.D, Jaime Parra S³*, M.Sc.

¹Centro Nacional de Investigación en Fisiología Animal (CENI-Fisiología), Km 1 Carretera a Colón, Ajuchitlán Colón, Querétaro, México.
²Universidad Autónoma de Querétaro, Facultad de Ciencias Naturales, México.
³Universidad Nacional de Colombia, Facultad de Ciencias Agropecuarias, Departamento de Producción Animal, Grupo BIOGEM, Medellín.

*Correspondencia: jeparrasu@unal.edu.co

Recibido: Abril 4 de 2008; Aceptado: Diciembre 5 de 2008

RESUMEN

Objetivo. Obtener los coeficientes de digestibilidad ileal aparente (CDIA) de proteína (PC) y aminoácidos (AA) de torta de canola, en lechones recién destetados. Materiales y métodos. Se utilizaron 24 lechones destetados a los 17 días de edad con un peso de 5.5 kg, a los cuales se les fijó una cánula simple en "T" en el ileon distal. Los lechones recibieron uno de los siguientes tratamientos: Dieta de Referencia (C) elaborada con caseína y almidón de maíz; dietas CTC (caseína-10% de Torta de canola) y CTCP (caseína- 10% de torta de canola peletizada). Resultados. Los CDIA de PC y AA de la dieta C fueron superiores (p<0.05), con excepción de algunos aminoácidos de CTCP que tuvieron CDIA similares (p>0.05) a C. No se observó un efecto (p>0.05) del perí (tiempo posdestete) sobre los CDIA de la PC y AA, exceptuando al aminoácido metionina. Los CDIA del nitrógeno (N) y AA de TCP fueron mayores (p<0.05) que los de TC. Conclusiones. La TCP puede ser incluida en dietas de lechones en un 10% empleando los coeficientes reportados en este trabajo.

Palabras clave: Lechones, canola, aminoácidos, digestibilidad ileal.

ABSTRACT

Objective. To obtain apparent ileal digestibility coefficients (AIDC) of protein (CP) and aminoacids (AA) of canola meal in weaned piglets. Materials and methods. A simple "T" cannula was inserted at the distal ileum level of 24 weaned 17-day-old, 5.5 kg piglets. The piglets were assigned to one of 3 treatments: Reference diet (C) made with casein and corn meal; CCM diet (casein-10% canola meal); and CPCM (casein-10% pelleted canola meal). Results. The AIDC of CP and AA from diet C were superior (p<0.05), except for some CPCM amino acids which had similar AIDC (p>0.05) to C. No effect of post weaning time was observed (p>0.05) on CP and AA AIDC, except for methionine. Nitrogen and AA AIDC from PCM were greater (p<0.05) than those of CM. Conclusions. 10% PCM diets in piglets can be implemented using coefficients reported in this paper.

Key words: Piglets, canola, amino acids, ileal digestibility.

INTRODUCCIÓN

La canola o colza se desarrolló a partir de la colza (Brassica napus y Brassica campestris/rapa) con el fin de obtener menores niveles de ácido eurúcico (<2%) en la porción aceitosa y bajos niveles de glucosinolatos (<30µmol-g^-1) en la porción de la pasta (1). La torta de canola después de la extracción del aceite queda con un alto porcentaje de 35-40% de proteína cruda (2), la cual se caracteriza por tener un menor contenido de lisina y un mayor contenido de aminoácidos azufrados (metionina y cistina) que el de la torta de soya (3). Su utilización se vuelve estratégica cuando los precios de la pasta de soya son altos. Su contenido de FDN es mayor que el de la torta de soya, debido a que la cascarilla de la semilla está presente en la torta. Representa casi el 30% de la misma y ocasionando que el contenido de energía digestible de la torta de canola sea menor (2.6 vs 3.4 Mcal-kg^-1) que el de la torta de soya (4).

La torta de canola es una fuente proteica que se utiliza ampliamente en la alimentación del cerdo en crecimiento (2,5), y su empleo está apoyado en la publicación de los coeficientes de digestibilidad ileal de la proteína (6-9). La torta de canola también puede ser utilizada en la alimentación de lechones destetados (10), sin embargo, en la actualidad no existen reportes de la digestibilidad de su proteína en lechones.

El objetivo del presente trabajo fue determinar los coeficientes de digestibilidad ileal aparente (CDIA) de la proteína (PC) y aminoácidos (AA) de torta de canola en lechones y estimar la viabilidad de su empleo en esa fase de alimentación.

MATERIALES Y MÉTODOS

Sitio de estudio y fuentes de proteína. El experimento se realizó en la unidad metabólica de la granja experimental del Centro Nacional de Investigación en fisiología (CENI). Como fuentes de proteína se emplearon caseína (proteína de referencia) y torta de canola, la cual se obtuvo de un lote de semilla procesado por la empresa "Fábrica de Jabón La Corona". Una parte de la torta de canola se peletizó en la planta de la Unión Ganadera Regional de Porcicultores del Estado de Guanajuato (UGRPEG). Finalmente la torta de canola (TC) y torta de canola paletizada (TCP) se molieron en un molino de martillos utilizando una criba de 3mm. La composición química de la caseína y de las tortas de canola se muestran en la tabla 1.

Tabla 1. Composición química de las materias primas empleadas^a.

(^a En g kg^-1 de Materia prima. Los valores reportados fueron medidos en el trabajo.)

Animales. Se utilizaron 24 lechones Duroc x Landrace destetados a los 17 ± 0.5 días de edad, con un peso de 5.5 ± 0.9 kg. Los lechones se alojaron individualmente en jaulas metabólicas provistas de comedero de tolva y bebedero de chupón localizadas en un cuarto con temperatura controlada a 26 ± 2°C. Entre los días 17 y 20 de edad con la finalidad de que los lechones comenzaran a comer alimento sólido y se modificara lo menos posible su perfil enzimático de animal lactante, se les proporcionó tres veces al día (0800, 1300 y 1800 h) una mezcla de leche en polvo (80%) y almidón de maíz (20%). El día 21 de edad se les implantó quirúrgicamente una cánula simple en "T" en el íleon distal (11). A partir del día posterior a la cirugía se les proporcionó uno de tres tratamientos (Tabla 2), los cuales fueron: dieta de referencia (C) con 200 g de PC kg^-1 de alimento, utilizando caseína como única fuente de proteína y lactosa cristalina como fuente de lactosa. Dieta caseína-torta de canola (CTC) y dieta caseína-torta de canola peletizada (CTCP). Estas dietas se conformaron con la dieta de referencia, en la cual se incluyeron 100 g de torta de canola que sustituyeron 100 g de caseína y almidón de maíz. La relación de caseína a sustituir se estableció en función del aporte de proteína de la torta de canola.

Tabla 2. Composición de las dietas experimentales en g kg^-1 de alimento

El nivel de inclusión de torta de canola (100 g kg^-1 de alimento) se determinó en función de lo reportado por Baidoo et al (12), quienes concluyeron que con niveles mayores de inclusión se afecta negativamente el consumo de alimento en lechones. Todas las dietas contenían almidón y aceite de maíz, carbonato de calcio, ortofosfato, sal y premezcla de vitaminas y minerales. Se utilizó el óxido de cromo como marcador de digestibilidad y se incluyó a razón de 3 g kg^-1, y el óxido de zinc a un nivel de 4 g kg^-1 de alimento. Las dietas experimentales se proporcionaron durante catorce días a partir del día 22 en horarios previamente establecidos. El agua se proporcionó a voluntad a través de un bebedero de chupón localizado en la pared de la jaula metabólica. Los perís de obtención de la digesta ileal fueron: perí 1 (P1) los días 28 y 29 de edad; y perí 2 (P2) a los 35 y 36 días de edad.

Preparación de muestras y análisis químicos. Las muestras de digesta del experimento se liofilizaron y posteriormente se molieron a través de una malla de 0.5 mm en un molino de laboratorio (Arthur H. Thomas Co. Philadelphia, PA). Los análisis que se realizaron en las dietas experimentales y en las muestras de digesta ileal fueron: MS (materia seca) y PC de acuerdo a los métodos 934.01 y 976.05 del AOAC (13), y óxido de cromo según Fenton y Fenton (14). La preparación de las muestras para la determinación de AA se realizó según el método 994.12 del AOAC (13), el cual consiste en hidrolizar las muestras a 110°C durante 24 h en HCl 6N; en el caso de metionina y cisteína se realizó una oxidación previa con ácido perfórmico. Los análisis de AA se realizaron por medio de cromatografía en fase reversa según el método descrito por Henderson et al (15), en un HPLC Hewlett Packard, modelo 1100.

Análisis de los datos. Cálculos para estimar los CDIA del N y AA de las dietas experimentales.

Los CDIA de la MS, PC y AA de las dietas experimentales se calcularon empleando la siguiente ecuación:

CDIA = 1 - [(I_D x A_F)/(A_D x I_F)] (1)

Donde CDIA es el coeficiente de digestibilidad ileal aparente de un nutrimento en la dieta, I es la concentración del indicador en la dieta (mg kg^-1 de MS), A_F es la concentración del nutrimento en la digesta ileal (mg kg^-1 de MS), A_D es la concentración del nutrimento en la dieta (mg kg^-1 de MS), I_F es la concentración del indicador en la digesta ileal (mg kg^-1 de MS).

Estimación de los CDIA de las tortas de canola obtenidas por el método diferencia.

La caseína se utilizó como ingrediente basal para estimar por el método de diferencia los CDIA de las tortas de canola (ingredientes ensayo), según el método propuesto por Fan y Sauer (6).

CDIA_NA = [CDIA_DA - (CDIA_DB x L_NB)]/L_NA (2)

Donde CDIA_NA es el coeficiente de digestibilidad ileal aparente de un nutrimento en el ingrediente ensayo. CDIA_DA es el coeficiente de digestibilidad ileal aparente de la dieta ensayo. CDIA_DB es el coeficiente de digestibilidad ileal aparente de la dieta basal. L_NB es el nivel de contribución de un nutrimento del ingrediente basal a la dieta ensayo (en proporción decimal), y L_NA es el nivel de contribución de un nutrimento del ingrediente ensayo a la dieta ensayo (en proporción decimal).

Análisis estadísticos. Los datos de los CDIA del N y AA del experimento se analizaron de acuerdo a un modelo en parcelas divididas en el tiempo, utilizando el procedimiento GLM del paquete estadísticos SAS (16).

RESULTADOS

Digestibilidad ileal aparente de las dietas experimentales. Los resultados se muestran en la tabla 3. Los CDIA de PC y AA de la dieta C fueron superiores (p<0.05) que los de las dietas CTC y CTCP, con excepción de cistina (p<0.05) que tuvo un CDIA superior (0.845) en la dieta CTCP que en las otras dietas (0.762 y 0.756 para las dietas C y CTC respectivamente), y de los AA arginina, treonina, ácido aspártico, glicina y alanina los cuales tuvieron CDIA similares (p>0.05) a los de la dieta C.

Tabla 3. Coeficientes de digestibilidad ileal aparente de las dietas experimentales

¹C= Dieta de Referencia, CTC= Dieta Caseína-Torta de Canola, CTCP= Dieta Caseína-Torta de Canola Paletizada, P1 = Período 1 (primera semana posdestete), P2 = Periodo 2 (segunda semana posdestete).
EEM= Error Estándar de la Media. ^abc = Diferencias entre tratamientos (p<0.05). ^AB = Diferencias entre períodos (p<0.05)

Con excepción de metionina que tuvo un menor CDIA en P2 (0.894 vs 0.874 para P2 y P1 respectivamente), no se observó un efecto (p>0.05) del perí (tiempo posdestete) sobre los CDIA de la PC y AA.

Digestibilidad ileal aparente de las materias primas. Los resultados se muestran en la tabla 4. Los CDIA del N y AA de la dieta C fueron mayores (p<0.05) que los de las dietas TC y TCP, exceptuando los AA arginina, treonina, ácido aspartico y alanina, los cuales fueron similares para C y TCP (p>0.05), y para glicina y cisteína los cuales fueron similares para C y TC (p>0.05).

Tabla 4. Coeficientes de digestibilidad ileal aparente de las materias primas.

¹ C= Caseína, TC= Torta de Canola, TCP= Torta de Canola Paletizada, P1 = Periodo 1 (primera semana posdestete), P2 = Periodo 2 (segunda semana posdestete). EEM= Error Estándar de la Media. ^abc = Diferencias entre tratamientos (P<0.05). ^AB = Diferencias entre perís (P<0.05)

En general los CDIA de TC fueron bajos (p<0.05), los de TCP fueron intermedios, y los de C fueron altos (p<0.05). No se encontró efecto (p>0.05) de perí sobre los CDIA, excepto para lisina, la cual tuvo un bajo (p<0.05) CDIA durante P2 (0.700 vs 0.745 para P2 y P1 respectivamente).

DISCUSIÓN

Digestibilidad ileal aparente de las dietas experimentales. La disminución en la digestibilidad ileal aparente de la PC y AA de las diferentes dietas experimentales (tabla 3), es un resultado directo de sustituir una fuente de proteína altamente digestible (caseína) con una de menor digestibilidad (torta de canola). La reducción en los CDIA de PC y AA cuando TC y TCP fueron incluidas en las dietas experimentales puede ser atribuida a la alta cantidad de fibra (17).

Esta característica ha sido asociada con altas perdidas de compuestos nitrogenados en cerdos (18). Grala et al (19), demostraron que la fibra (FDN) de la canola, afecta considerablemente las pérdidas ileales de nitrógeno dietario y endógeno en cerdos, ya que estos compuestos no son digeridos por la enzimas intestinales. Los animales jóvenes son más susceptibles a estos factores y muestran depresiones más severas cuando son expuestos a ellos. La inclusión de pectinas en la dieta disminuye los valores de digestibilidad ileal aparente de AA, debido a que sus propiedades de viscosidad y gelificación disminuyen la digestión y absorción de nutrientes por reducir la mezcla de los contenidos intestinales, interfiriendo con la unión de enzima-sustrato y por formar una capa de agua estática, que crea una barrera física a la absorción de nutrientes (20).

Además, estos componentes pueden interactuar con los AA liberados durante la hidrólisis de la proteína, favoreciendo que algunos AA puedan escapar a la absorción en el intestino delgado llegando al íleon distal y luego al intestino grueso (21). Debido a lo anterior, estos componentes pueden disminuir los CDIA de los AA (22) por aumentar los niveles de PC y AA endógenos en íleon distal (7), incrementando la descamación y pérdida de células de la mucosa (23), y la proliferación de células epiteliales y de la mucosa (24).

Algunos factores antinutricionales presentes en la cáscara de la canola, en especial taninos (1), pueden disminuir los CDIA de la torta de canola, como lo mencionan para el caso del sorgo y del fríjol. Los taninos dietarios pueden disminuir la digestibilidad de la PC y AA a través de diferentes mecanismos, incluyendo la formación de puentes de hidrógeno e interacciones hidrofóbicas de su grupos hidróxilos con los grupos carbonilo de las proteínas dietarias, disminuyendo la actividad de la pepsina gástrica, de la tripsina, quimotripsina pancreática, y de las peptidasas intestinales del borde en cepillo, cambiando la morfología de la mucosa gastrointestinal, disminuyendo la absorción transmembranal de nutrientes, e incrementando las secreciones endógenas de proteína (25).

Al igual que en esta prueba, Nyachoti et al (26), encontraron que la glicina obtuvo los menores CDIA, debido posiblemente a sus bajos contenidos en la caseína. La diferencia en el efecto período encontrada en los CDIA de metionina puede deberse a un incremento en las secreciones endógenas, correspondiendo esto a un aumento en el consumo (27). Estudios realizados por Souffrant (28) muestran que la proteína secretada en los jugos pancreáticos e intestinales contiene una alta concentración de ácido aspártico, ácido glutámico, leucina y treonina, aunque los contenidos de aminoácidos azufrados en los jugos pancreáticos y en las mucinas son usualmente inferiores (29).

Los CDIA de PC y AA obtenida por el método de la diferencia para la TCP, fueron superiores que para la TC (tabla 4). Esa menor digestibilidad de la PC pudo deberse al contenido de proteína que se encuentra dentro de la fracción de fibra (componentes de la pared celular), ya que la cáscara de canola contiene aproximadamente 22.5% de PC (4), donde las enzimas digestivas tienen acceso restringido para la digestión. La mayor digestibilidad ileal aparente de la PC y AA de la TCP puede deberse a que el peletizado (tratamiento térmico y proceso hidrotermal), pudo romper la matriz de las paredes celulares y modificar la estructura química de sus constituyentes, volviéndolos más susceptibles a la degradación enzimática en el intestino delgado, mejorando la digestibilidad y utilización de los nutrientes, especialmente la de los AA (30).

Digestibilidad ileal aparente de las materias primas. Los bajos CDIA de algunos AA de la TC como glicina, treonina y serina, se debe principalmente a sus concentraciones relativamente altas en las secreciones endógenas. La glicina es el mayor constituyente (ácido glicocólico) de las sales biliares, conformando más del 90% del contenido total de AA secretados en el jugo biliar de porcinos. Las sales biliares son degradadas en el íleon distal por las bacterias intestinales y aproximadamente el 90% es reabsorbida vía transporte activo, entrando a la circulación entero-hepática (28). Sin embargo, la glicina deconjugada escapa a esta reabsorción (31). La baja digestibilidad de treonina, puede deberse en parte, a su baja tasa de absorción en el intestino delgado. Además, basados en la especificidad de proteasas y peptidasas endógenas, treonina es el último AA liberado por la hidrólisis enzimática en la proteína (32). El nivel y tipo de fibra afectan la digestibilidad aparente de AA, ya que incrementan las pérdidas endógenas de AA. La adición de altos contenidos de FDN al alimento, incrementa la descamación de las células de la mucosa intestinal y aumenta la producción de mucinas. En lechones las perdidas de nitrógeno endógeno por descamación son altas al destete y cuando comienzan a consumir alimentos secos (33). Las mucinas representan cerca de un 95% de las glucoproteínas encontradas en íleon, las cuales son ricas en treonina, serina y prolina (29). Todos estos factores pueden tener grandes repercusiones en los lechones, ya que estos tienen una baja absorción en esta área (33). Esto podría explicar los altos CDIA de TCP sobre la TC observados en lechones, ya que el peletizado puede mejorar la matriz fibrosa de la TC, y reducir las perdidas de nitrógeno endógeno (34). Un efecto similar fue observado cuando la TC fue descascarillada (35).

La diferencia en el efecto encontrada en la digestibilidad ileal aparente de lisina, pudo deberse a un incremento en las secreciones endógenas, correspondiendo esto a un aumento en el consumo (27). Se ha observado que la fibra en ingredientes como cebada y pasta de canola, incrementa la secreción de lisina endógena (26). Como se mencionó anteriormente, la digestibilidad de la serina está afectada por la secreción de mucinas. Además la disminución en los CDIA de estos AA puede deberse a un disminución en la recuperación de AA endógenos.

En conclusion, la torta de canola tuvo una baja digestibilidad en los lechones recién destetados. Sin embargo, el peletizado la mejoró sustancialmente equiparando sus CDIA a los determinados en la dieta referencia (C). Debido a lo anterior, la torta de canola peletizada puede ser incluida en dietas de lechones en un 10% empleando los coeficientes reportados en este trabajo.

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