Relación valina:lisina digestible en la dieta de pollos de engorda
Digestible valine-to-lysine ratio in diets for broiler chickens
Alexandra Potençaa, Alice Eiko Murakamib, Iván Camilo Ospina-Rojasc, Jovanir Inês Muller Fernandesd
a Departamento de Zootecnia, Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT), Cuiabá - Brasil.
b Departamento de Zootecnia, Universidade Estadual de Maringá (UEM), Maringá - Brasil.
]]> c Programa de Pós-graduação em Zootecnia, Universidade Estadual de Maringá (UEM), Maringá - Brasil. icospinarojas@gmail.com. Correspondencia al tercer autor.d Departamento de Medicina Veterinária, Universidade Federal do Paraná (UFPR), Palotina - Brasil.
Recibido el 22 de octubre de 2013.
Aceptado el 5 de febrero de 2014.
Resumen
El objetivo fue evaluar el efecto de la relación valina:lisina digestible (Val:Lys dig) en la dieta de pollos de engorda en el período de 1 a 14 días de edad sobre el comportamiento productivo, emplume, diámetro y perfil de fibras musculares. Se utilizaron 1,800 pollos de engorda Cobb de un día de edad, distribuidos en un diseño experimental completamente al azar con cinco tratamientos, seis repeticiones y 36 aves por unidad experimental. Los tratamientos consistieron de diferentes relaciones de Val:Lys dig (66, 71, 76, 81 y 86 %). La relación Val:Lys dig no afectó (P>0.05) el comportamiento productivo de las aves. Sin embargo, hubo efecto lineal positivo (P<0.05) de la relación Val:Lys dig en la longitud de las plumas del dorso y en la puntuación de emplume del muslo y pechuga. La relación Val:Lys dig resultó en efecto cuadrático (P<0.05) sobre el diámetro de las fibras musculares, siendo estimada una relación de 76 % de Val:Lys dig. El perfil de las fibras musculares no se afectó (P>0.05) por los tratamientos. Se concluye que la relación Val:Lys de 66 % es suficiente para maximizar el comportamiento productivo de pollos de engorda en la fase de 1 a 14 días, no obstante, una mayor relación de Val:Lys dig (76 %) es necesaria para maximizar el crecimiento de las fibras musculares.
Palabras clave: Aminoácido digestible, Aminoácido de cadena ramificada, Fibra muscular.
]]> Abstract
This study was developed to evaluate the effect of the digestible valine:lysine ratio (dig Val:Lys) in the diet of 1 to 14-d-old broilers on performance, feathering, diameter and profile of muscle fibers. A total of 1,080 1-d-old Cobb 500 broilers were distributed in a completely randomized experimental design with five treatments and six replicates of 36 birds each. Treatments consisted of different dietary ratios of dig Val:Lys (66, 71, 76, 81 and 86 %) in the period between 1 and 14 d of age. The dig Val:Lys ratio did not influence (P>0.05) bird performance. Nevertheless, there was a positive linear effect (P<0.05) of dig Val:Lys ratio on back feather length and feathering score of the thigh and breast. The dig Val:Lys ratio had a quadratic effect (P<0.05) on the diameter of muscle fibers, with an estimated dig Val:Lys ratio of 76 %. The muscle fiber profile was not influenced (P>0.05) by the treatments. It was concluded that a Val:Lys ratio of 66 % is sufficient to maximize the performance of broilers from 1 to 14 d of age; however, a higher dig Val:Lys ratio (76 %) is needed to maximize muscle fiber growth.
Key words: Digestible amino acid, Branched-chain amino acid, Muscle fiber.
INTRODUCCIÓN
Los aminoácidos son nutrientes esenciales para las aves y representan una gran proporción de los costos en la formulación de raciones, con un impacto directo sobre el desempeño animal. Debido a la fuerte presión internacional, se ha vuelto casi imposible el usar ingredientes de origen animal como fuente de aminoácidos. Por lo tanto, el uso de la soja y sus derivados se han afianzado en la formulación de dietas. Sin embargo, ingredientes de origen vegetal tienen un valor inferior de aminoácidos en comparación con las fuentes de origen animal(1).
La proteína del maíz es proporcionalmente mayor en leucina (Leu) que en valina (Val) e isoleucina (Ile), con valores de 1.01, 0.40 y 0.29 %, respectivamente(2). Alto contenido de Leu en las dietas aumenta las necesidades de Val e Ile en pollos y pavos(3). Val es uno de los aminoácidos esenciales necesarios para el crecimiento y mantenimiento del tejido y junto a Leu e Ile pertenece al grupo de los aminoácidos de cadena ramificada (AACR), un nombre derivado de su estructura molecular.
Las líneas de pollos de engorda con crecimiento inicial más rápido, como Cobb, son ampliamente utilizadas, pero poco se sabe sobre sus necesidades de Val. Como la "carne" corresponde a los músculos esqueléticos de las aves, los estudios de crecimiento deben evaluar cambios en la composición del músculo, dado que el crecimiento de los animales se acompaña de cambios en el tamaño y la proporción de fibras musculares(4).
Siguiendo el desarrollo embrionario, el crecimiento de las fibras musculares se produce sólo por medio de hipertrofia; este incremento en el diámetro de la fibra muscular es principalmente el resultado de la deposición de proteína miofibrilar (actina y miosina)(4). Los principales aminoácidos que componen estas proteínas son aminoácidos AACR, incluyendo la Val(5).
La musculatura esquelética de las aves se compone de fibras musculares rojas (de lenta oxidación), blancas (rápidas glicolíticas) y fibras intermedias (rápidas oxidativo glicolíticas)(6). Val puede actuar sobre los diferentes tipos de fibra muscular, mientras que la lisina (Lys) actúa específicamente sobre fibras blancas, que son particularmente frecuentes en la pechuga de pollos de engorda(7).
]]> Los productores de pollo han mostrado preocupación por los prejuicios financieros causados por pérdidas en la línea de matanza debido a laceraciones de la canal. Un aumento en las lesiones de piel puede atribuirse al inadecuado desplume, que se ha vuelto cada vez más común en parvadas.Las plumas son estructuras con queratina, formadas por varios aminoácidos, incluyendo AACR, y sirven para cubrir el cuerpo de las aves y protegerlas contra la intemperie, así como ayudar con la termorregulación del cuerpo(8). Cualquier desequilibrio de AACR en la dieta conduce a plumas anormales en forma cóncava, que se doblan hacia fuera del cuerpo del ave. Esto está ligado generalmente con bajas de peso y pobre conversión alimenticia(9).
Basándose en esta información, el objetivo del trabajo fue evaluar el efecto de la relación de valina:lisina digestible (Val:Lys dig) en alimentos para pollos de engorda Cobb 500 entre 1 y 14 días de edad, en el rendimiento, emplume, rendimiento de la canal, y diámetro y composición de las fibras del músculo flexor hallucis longus.
MATERIALES Y METODOS
Se utilizó un total de 1,080 pollitos machos Cobb 500 de un día de edad, con un promedio de 43.30 g y vacunados contra la enfermedad de Marek en el criadero. El diseño experimental fue completamente al azar, con cinco tratamientos y seis repeticiones de 36 aves cada uno. Los tratamientos consistieron en relaciones de Val:Lys dig porcentual (66, 71, 76, 81 y 86 %) en el periodo de 1 a 14 días de edad. El maíz y la harina de soya en el alimento se formularon según los valores de la composición química de los alimentos y necesidades nutricionales recomendadas por Rostagno et al(10), con excepción de los niveles de Val digestible (Cuadro 1). Entre 15 y 42 días de edad, se mantuvieron las mismas relaciones Val:Lys dig según lo proporcionado de 1 a 14 días de edad; sin embargo, los niveles de la dieta se modificaron para satisfacer las necesidades nutricionales para aves de rendimiento promedio durante las fases de crecimiento y finalización(10).
Las aves se alojaron en un cobertizo regular de 30 x 8 m, dividido en corrales de 5.2 m2, cubierto por un techo de cemento, pisos de concreto y paredes laterales de ladrillo de 0.4 m de altura, complementado con malla de alambre hasta el techo, con cortinas de rafia movible. La temperatura se mantuvo a 32 °C en el inicio y se redujo gradualmente para asegurar comodidad utilizando un calentador termostático, ventiladores y nebulizadores. El programa de iluminación durante todo el estudio consistió en 23 h de luz y 1 h de oscuridad. El alimento se proporcionó libremente en forma de pasta y las aves tuvieron libre acceso al agua.
Se pesaron las aves y el alimento a los 7, 14 y 42 días de edad, para evaluar el desempeño (consumo de alimento, aumento de peso y conversión alimenticia). La mortalidad de las aves se registró diariamente, junto con la causa probable según lo determinado por necropsia, momento en el cual se pesaron para ajustar el consumo de alimento y conversión alimenticia.
A los 14 días de edad, se realizó un análisis de emplume en cinco aves elegidas al azar por repetición, y se evaluó por dos métodos. El primer método siguiendo los criterios adoptados por Edenset al(11), y consistió en evaluaciones visuales asignando una puntuación de 0 a 5 basada en niveles de densidad y etapa de desarrollo de las plumas en las siguientes regiones: espalda (dorso-pélvica), pecho (pectoral y esternal), piernas (fémur) y alas (humeral y cubierta superior marginal del patagio). Las puntuaciones correspondieron a 0 muy pobre; 1 pobre; 2 regular; 3 bueno; 4 muy bueno; 5 excelente.
En el segundo método, el desarrollo de la pluma se evaluó según Wylie et al(12). Para este análisis, la región dorso pélvica se dividió en dos partes, específicamente, craneal y caudal. En la porción central de la región caudal, se midió la longitud de las plumas al azar (15 por cada ave), y la media se utilizó para el análisis estadístico. Asimismo, se midió la longitud de cinco plumas de la porción proximal de la región femoral (muslo) por cada ave seleccionada.
]]> A los 14 días de edad, 1 ave por unidad experimental se sacrificó por aturdimiento eléctrico seguido por desangramiento. Tras la matanza, el músculo flexor hallucis longus del muslo izquierdo fue extraído, recortado y reducido a fragmentos de aproximadamente 1 x 2.5 cm de tamaño. Las muestras fueron etiquetadas, congeladas y almacenadas en nitrógeno líquido. Más tarde, las muestras se transfirieron y almacenaron en un congelador a -80 °C durante 72 h antes del procesamiento.Las muestras se transfirieron con una hora de anticipación del proceso, a un micrótomo criostático TISSUE TEK II a -23 °C. Para obtener las secciones, cada muestra se fijó en un soporte metálico, utilizando tejido Tek OCT (temperatura óptima de cristal). Se realizaron un total de cinco secciones, de 8 μm de espesor y con sección transversal de la fibra, fijado con un portaobjetos de vidrio para histología y almacenado en un congelador a -18 °C.
Para medir el diámetro de la fibra muscular del músculo flexor a los 14 días de edad, las diapositivas se tiñeron con hematoxilina-eosina y se analizaron bajo un microscopio de luz conectado a una cámara digital. Las imágenes obtenidas se analizaron usando software para imágenes Motic. Un total de 10 imágenes del tejido muscular se capturaron por ave evaluada, con un aumento final equivalente a un lente de 10X. Todas las fibras en las 10 imágenes se midieron, utilizando el método de medición de diámetro de fibra más pequeña(6).
Para evaluar la frecuencia del tipo de fibra muscular, las diapositivas se sometieron a la técnica de histo-enzima nicotinamida adenina dinucleótido de tetrazolio reductasa (NADHTR). Las fibras se clasificaron como contracción lenta oxidativa (LO), contracción rápida oxidativa-glicolítica (ROG) o contracción rápida glicolítica (RG), descrita por Peter et al(13). Para determinar el tipo de fibra, se capturaron imágenes de 10 campos microscópicos de cada muestra, con un aumento final equivalente a un objetivo de 40X, utilizando el software de análisis de imagen Motic.
Para rendimiento en canal y de las piezas de sus respectivas secciones, dos aves de 42 días de edad se seleccionaron al azar de cada unidad experimental, se etiquetaron y después de un ayuno de 6 h se sacrificaron por aturdimiento eléctrico seguido por desangramiento. El cálculo del rendimiento de la canal considera el peso de la canal eviscerada, sin patas, cabeza y grasa abdominal, en relación con el peso vivo de las aves que se pesaron individualmente previo al sacrificio. El rendimiento de los cortes de la canal se determinó teniendo en cuenta el rendimiento de pechuga entera con piel y huesos, y las piernas (muslo y muslo con piel y huesos) calculado en relación con el peso de la canal eviscerada. Se quitó la grasa abdominal alrededor de la cloaca, bursa cloacal, molleja, proventrículo y músculos abdominales adyacentes; se pesó, calculada también en relación con el peso de la canal eviscerada.
Antes del análisis estadístico, se evaluaron datos de normalidad mediante la prueba de Shapiro-Wilk y de heterogeneidad mediante la prueba de Levene. Datos sobre rendimiento, diámetro y frecuencia de la fibra del músculo, rendimiento en canal y longitud de pluma se sometiron a análisis de varianza y regresión polinomial, utilizando el software estadístico SAS 9.2(14). Los datos de puntuación de emplume no mostraron una distribución normal y se analizaron utilizando la metodología del modelo lineal generalizado por distribución Gamma inversa mediante el procedimiento PROC GENMOD de SAS 9.2(14).
RESULTADOS Y DISCUSION
La relación Val:Lys dig no influyó en el rendimiento de las aves (P>0.05) (Cuadro 2). Esto implica que el nivel de 0.90 % de Val, correspondiente a una relación Val:Lys dig del 66 %, fue suficiente para maximizar el rendimiento de pollos machos de 1 a 14 días de edad. Corzo et al(15) establecieron un nivel similar de Val del 0.91 % para las aves en la misma fase. Sin embargo, la proporción de Val:Lys dig obtenida en este estudio fue más baja que la recomendada por otros(2,16) de 77 % para pollos de engorda en los primeros 21 días de edad.
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Dozier III et al(17) encontraron una óptima conversión alimenticia en pollos que recibieron dietas que contenían una proporción alta de Val:Lys dig (82 %) cuando la relación Ile:Lys aumentó de 63 a 68 %. Asimismo, otros investigadores(18) encontraron mejor conversión alimenticia en las aves que recibieron dietas con suplementos de Val y Ile combinados, pero no cuando estos aminoácidos se agregaron individualmente.
La falta de suplementación de Ile podría haber sido la razón por la que no se encontraron efectos positivos sobre el rendimiento con la mayor relación Val:Lys dig. Aunque Val es el cuarto aminoácido limitante para pollos de engorda en dietas a base de maíz y harina de soya(18,19), combinar la suplementación de Val y Ile es necesario para optimizar el rendimiento de las aves, haciendo inútil la suplementación Val cuando la deficiencia de Ile empieza a prevalecer(18).
Hubo un efecto positivo lineal (P<0.05) de Val:Lys dig en la longitud de la pluma de la espalda y en la puntuación de emplume del muslo y pecho (Cuadros 3 y 4). Val es esencial para el desarrollo de la pluma(20), y representa el 20 % de las proteínas de la pluma(21). Corzo et al(22) no informaron de anormalidades en las plumas de las aves alimentadas con dietas deficientes en Val; sin embargo, observaron un menor número de aves con laceraciones en la espalda y las piernas con la suplementación de Val.
Los primeros 21 días de vida son importantes para el desarrollo de los folículos de la pluma y el emplume, y la calidad de la dieta temprana afecta el número de cuerpos lacerados en la línea de matanza(23). Niveles adecuados de Val durante la primera etapa son cruciales para el emplume, dado que las dietas deficientes en Val reducen los niveles de proteína en las plumas y comprometen la concentración de todos los aminoácidos que componen la proteína del plumaje(24).
Aves alimentadas con dietas deficientes en Val, combinadas con altos niveles de Leu mostraron pobre emplume(9,24). Alta ingesta de Leu estimula deshidrogenasa de α-cetoácidos de cadena ramificada, una enzima clave implicada en la degradación de los tres AACR(25), por lo tanto, la mayor inclusión de Leu conduce a una mayor oxidación de Val, reduciendo las concentraciones séricas y reduciendo su disponibilidad para la síntesis de proteínas en las plumas. La harina de soya incluye una gran cantidad de Leu; cuando este ingrediente se utiliza en la formulación de raciones, el contenido dietético de Leu en la alimentación generalmente supera los requerimientos nutricionales de pollos de engorda(26). La suplementación de Val en la dieta probablemente minimizó el efecto antagonista de Leu, resultando en mayor emplume de las aves.
]]> Se definieron tres tipos de fibras básicas en aves(6): rojo (LO), blanco (RG) e intermediario (ROG). Ashmoreet al(4) sugieren que el aumento de la musculatura del animal (crecimiento) se acompaña de cambios en la proporción de fibras del músculo, un proceso que involucra una mayor conversión de fibras intermediarias en fibras blancas. Aunque Val es un aminoácido esencial para el crecimiento y mantenimiento del tejido, la frecuencia de las fibras en el músculo flexor hallucis longus no estuvo influenciada (P>0.05) por los tratamientos a los 14 días de edad (Cuadro 5). En contraste con Lys, Val no tiene efectos pronunciados en la composición corporal(7) y, por tanto, no puede influir en el perfil de las fibras musculares.Sin embargo, la relación Val:Lys dig afectó el tamaño de la fibra (P<0.05), ya que hubo un efecto cuadrático de su proporción en el diámetro de las fibras en el músculo flexor hallucis longus, con una relación Val:Lys dig estimada de 76 %. Por lo tanto, Val podría interferir en el crecimiento del tejido muscular, aumentado el tamaño de las fibras músculo-esqueléticas sin conducir cambios en su perfil. Basada en la relación Val:Lys dig necesaria para maximizar el crecimiento de las fibras musculares (76 %), esta relación parece ser mayor que el requisito necesario para un óptimo desempeño (66 %).
Las aves se criaron hasta los 42 días de edad manteniendo la misma relación de Val:Lys dig según lo proveído de 1 a 14 días de edad. Cuando se consideró el total del periodo de cría (1 a 42 días), no se detectó ninguna influencia (P>0.05) de la relación de Val:Lys dig sobre el desempeño, rendimiento de la canal o grasa abdominal (Cuadro 6). Sin embargo, mejoró el rendimiento de la pierna (P<0.05) linealmente conforme la relación Val:Lys dig aumentó en la dieta. Un resultado similar fue descrito por otros(15), quienes encontraron un efecto positivo sobre el rendimiento de la pierna al incrementarse los niveles dietéticos de Val.
La concentración de los AACR (Val, Ile y Leu) varía según el tipo de fibra muscular presente en el tejido, siendo 20 a 30 % mayor en fibras (rojo) de contracción lenta en comparación con las fibras de contracción rápida (blancas)(27). La mayor concentración de Val en fibras rojas podría explicar el mayor rendimiento de pierna encontrado a los 42 días, ya que hay una mayor proporción de ese tipo de fibra en los músculos de la pierna en relación con otros tejidos musculares(28). Esta musculatura tiene una función postural, siendo utilizada para mantener a las aves paradas, y por lo tanto exige la contracción continua durante un período prolongado -para el que las fibras rojas son específicamente adecuadas- al fatigarse menos (lenta oxidativo)(4).
La relación Val:Lys dig no influyó en el rendimiento de pechuga a los 42 días de edad (P>0.05). Es sabido que el músculo de la pechuga de pollo se compone predominantemente de fibras blancas(29); por lo tanto, Val no podría influenciar directamente la hipertrofia en ese tipo de fibra muscular. A diferencia de la Val, Lys puede estimular el crecimiento de las fibras blancas del músculo(7), que es por lo que la suplementación de Lys en pollos usualmente resulta con un rendimiento superior de pechuga(23,30).
CONCLUSIONES E IMPLICACIONES
El nivel de 0.90 % de valina digestible, correspondiente a una relación porcentual de valina:lisina del 66 %, es suficiente para maximizar el rendimiento de pollos de engorda en el periodo de 1 a 14 días; sin embargo, una relación mayor (76 %) es necesaria para maximizar el crecimiento de las fibras musculares. Valina demostró ser un aminoácido primordial para el desarrollo de la pluma durante las primeras etapas de vida de pollos de engorda.
AGRADECIMIENTOS
]]> Becas del Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq), Brasil.
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