El papel de los aminoácidos (AA) en la nutrición es fundamental para la industria avícola global, que es un contribuyente vital a la producción mundial de proteína animal, suministrando carne y huevos como fuentes esenciales de nutrientes de alta calidad. Los AA son nutrientes vitales que respaldan el crecimiento, la producción de carne y huevos, la eficiencia alimentaria y la salud general de las aves. En las dietas modernas, se ha pasado del enfoque en la proteína bruta (PB) a los AA digestibles, lo que permite una nutrición más precisa y una reducción significativa de la excreción de nitrógeno (N). Esta revisión explora los avances recientes en la nutrición de AA, las herramientas de digestibilidad, los desafíos de formulación y las estrategias para lograr una producción avícola más eficiente, sostenible y ambientalmente responsable.
Papel y clasificación de los aminoácidos en avicultura
Los AA se categorizan en esenciales (AAEs) y no esenciales (AANEs), cada uno con funciones y requerimientos dietéticos distintos. Los aminoácidos esenciales (AAEs) , que el cuerpo no puede sintetizar en cantidades suficientes y deben ser suministrados a través de la dieta, incluyen lisina, metionina, triptófano, treonina, isoleucina, arginina, leucina, histidina, fenilalanina y valina. Los AA no esenciales, como son la glicina, serina, prolina y otros, son cruciales para la regulación metabólica, el desarrollo tisular y el rendimiento general.
Más allá de su papel estructural en la síntesis de proteínas, los AA influyen en diversos procesos fisiológicos esenciales. Por ejemplo, la suplementación con AAEs clave como metionina, triptófano, lisina, treonina, glicina y prolina, se ha asociado con un mejor crecimiento, calidad del huevo y función inmunológica. El triptófano, en particular, modula las respuestas al estrés, apoya la función neuroendocrina y mejora el desarrollo de órganos inmunitarios en pollos de engorde.
Aminoácidos limitantes y sus roles específicos
En las dietas avícolas basadas en plantas, la metionina, lisina, treonina, triptófano y valina son generalmente considerados los principales AA limitantes.
- Metionina: Típicamente el primer AA limitante en dietas basadas en maíz y harina de soja (C-SBM). Es vital para la síntesis de proteínas, actúa como donante de grupos metilo, y es precursor de cisteína y carnitina. La metionina y la cisteína (AA con azufre) son cruciales para la defensa antioxidante a través de la síntesis de glutatión y el desarrollo de plumas. Las fuentes sintéticas primarias son la DL-metionina (DLM) y el ácido DL-2-hidroxi-4-metiltiobutanoico (DL-OH-Met), con bioeficacias variables (MHA-FA líquido típicamente 70–75% de la eficacia de la DLM en polvo en base equimolar) debido a las diferencias en los mecanismos de absorción intestinal. La deficiencia conduce a una reducción del consumo de alimento, mala conversión alimentaria y problemas de plumaje.
- Lisina: Ampliamente reconocida como el segundo AA limitante en en dietas basadas en maíz y harina de soja (C-SBM). Es el AA de referencia en el concepto de proteína ideal para determinar los requerimientos relativos de otros AA, asegurando un perfil equilibrado y minimizando la excreción de N. Es crítica para la síntesis de proteínas, la formación de colágeno y el desarrollo muscular en pollos de engorde. Una deficiencia en lisina puede reducir el peso corporal, la eficiencia alimentaria y el rendimiento de la carne.
- Treonina: Un AA indispensable, reconocido como el tercer limitante. Desempeña un papel clave en el mantenimiento de la función inmunitaria intestinal y es un componente principal de la mucina, la glicoproteína que protege el revestimiento intestinal y mantiene su integridad. Su función en la síntesis de mucina afecta significativamente las secreciones endógenas de AA, impactando la precisión de la digestibilidad.
- Triptófano: Un AA esencial y el menos abundante entre los limitantes en ponedoras. Es un precursor de la serotonina y la melatonina, regulando el estado de ánimo, el apetito, la respuesta al estrés y el comportamiento, y es crucial para la síntesis de proteínas y la producción de huevos. Niveles inadecuados pueden llevar a un crecimiento reducido, mala eficiencia alimentaria, picaje de plumas y canibalismo.
Desafíos en la optimización de la nutrición de aminoácidos
La optimización de la nutrición de AA enfrenta desafíos persistentes, incluyendo la variabilidad en los requerimientos entre especies y etapas de producción. La biodisponibilidad de los AA se ve afectada por factores como los métodos de procesamiento del alimento y la presencia de compuestos antinutricionales (FANs).
- Impacto ambiental: La excreción excesiva de N (derivada de AA no utilizados) es una preocupación ambiental importante, contribuyendo a las emisiones de amoníaco, la acidificación y la contaminación del agua.
- Factores antinutricionales (FANs): Compuestos como los inhibidores de tripsina (ITs) en la harina de soja, los beta-glucanos en la cebada y la avena, y los glucosinolatos en la harina de canola/colza, interfieren con la absorción y digestibilidad de los nutrientes. Los ITs, por ejemplo, forman complejos estables con la tripsina, bloqueando su actividad y provocando la hipersecreción de enzimas pancreáticas y pérdidas endógenas de AA. Los beta-glucanos aumentan la viscosidad de la digesta, limitando el acceso de las enzimas y ralentizando el vaciado gástrico. El procesamiento térmico adecuado (como el calentamiento controlado) es la estrategia más efectiva para mitigar los ITs.
- Desafíos modernos: La selección genética para el crecimiento rápido ha conducido a trastornos metabólicos (miopatías como woody breast o white striping) que alteran el metabolismo de los AA. Además, la prohibición de los promotores de crecimiento antibióticos (AGPs) ha intensificado la necesidad de alternativas nutricionales, incluyendo dietas de precisión con AA, para mantener la salud intestinal y el rendimiento.
La coccidiosis y otros desafíos de salud intestinal pueden reducir drásticamente la digestibilidad aparente de todos los AA, destacando la interconexión entre la salud de la microbiota y la eficiencia de la utilización de nutrientes
Avances en la evaluación de la digestibilidad y utilización
La evaluación precisa de la disponibilidad de AA es crítica. La digestibilidad ileal estandarizada de aminoácidos (SIAAD) es la medida preferida para estimar la biodisponibilidad en aves. A diferencia de la digestibilidad ileal aparente (AID), la SIAAD corrige la salida ileal de AA por las pérdidas endógenas basales de AA ileales (BIEAAL).
- SIAAD vs. AID y TID: La digestibilidad ileal aparente (AID) incluye las pérdidas endógenas dietéticas y basales, subestimando a menudo la digestibilidad y careciendo de aditividad en formulaciones mixtas. La SIAAD corrige solo las BIEAAL (pérdidas inevitables independientes del tipo de dieta, influenciadas por el consumo de pienso) para mejorar la precisión y aditividad. La digestibilidad ileal verdadera (TID) corregiría todas las pérdidas endógenas (basales y específicas inducidas por la dieta, como la fibra o los FANs), pero su cuantificación de pérdidas específicas sigue siendo impracticable para la formulación habitual.
- Pérdidas endógenas basales (BIEAAL): Estas pérdidas provienen de procesos fisiológicos normales (enzimas digestivas, ácidos biliares, mucina, células intestinales descamadas). El método más utilizado para su determinación es la dieta libre de nitrógeno (NFD).
- Pérdidas endógenas específicas (SEL): Son pérdidas adicionales inducidas directamente por componentes de la dieta, como alto contenido de fibra, fitato o ITs.
Factores que influyen en la digestibilidad (SIAAD)
La precisión de la SIAAD se ve afectada por múltiples factores:
- Procesamiento del alimento: El procesamiento térmico cumple una doble función: inactiva FANs termolábiles (como los ITs), pero el calor excesivo (como en la granulación o la extrusión inapropiada) puede causar daño proteico a través de las reacciones de Maillard y la racemización de AA, reduciendo la disponibilidad, especialmente de la lisina.
- Tipo de ingrediente: Ingredientes ricos en fibra o ciertos minerales (ej., exceso de calcio) estimulan la secreción de mucina y el recambio epitelial, aumentando las pérdidas endógenas. Glutámico, aspártico, treonina y glicina son constituyentes dominantes de las secreciones endógenas (mucina y bilis).
- Edad: El flujo de AA endógenos ileales y los coeficientes de SIAAD están inversamente relacionados con la edad. Los pollitos jóvenes exhiben un flujo de IEAA significativamente mayor que las aves más maduras, lo que se atribuye a una mayor secreción de mucina y un menor desarrollo intestinal.
- Salud intestinal y microbiota: La disbiosis o unos desafíos como la coccidiosis (ej. Eimeria spp.) comprometen la integridad intestinal, reduciendo significativamente la AID de todos los AA medidos. La microbiota intestinal desempeña un papel crucial en el metabolismo de los AA, sintetizando ciertos AAEs y fermentando proteínas no digeridas.
Estrategias para mejorar la utilización de aminoácidos: enzimas y tecnología
1. Enzimas exógenas
La suplementación con enzimas exógenas es una estrategia clave para mejorar la utilización de nutrientes y la digestibilidad de los AA, ya que las aves carecen de enzimas endógenas para degradar los polisacáridos sin almidón (PNS) y el fitato.
- Fitasa: Ampliamente utilizada para hidrolizar el fitato, liberando el fósforo (P) inorgánico y los AA que estaban previamente unidos en complejos fitato-proteína. La fitasa también mitiga los efectos adversos del ácido fítico, que aumenta las pérdidas endógenas de AA e inhibe la actividad de la proteasa endógena.
- Proteasa: Cataliza la división de enlaces peptídicos, convirtiendo proteínas complejas en péptidos más pequeños y AA libres, facilitando la absorción y degradando los FANs proteicos. La suplementación con proteasa ha demostrado mejorar la digestibilidad de la proteína bruta y los AA esenciales y no esenciales.
- Carbohidrasa (Xilanasa y beta-glucanasa): Estas enzimas degradan los PNS (arabinoxilanos en trigo y centeno; beta-glucanos en cebada y avena). Reducen la viscosidad de la digesta, lo que facilita el contacto enzima-sustrato, la difusión de nutrientes y mejora la digestibilidad de los AA.
- Efecto sinérgico: La combinación de enzimas puede tener un impacto mayor que la suma de sus efectos individuales. La co-suplementación de xilanasa y fitasa en dietas a base de trigo y harina de soja, por ejemplo, aumentó significativamente la energía metabolizable (AME) y la digestibilidad ileal de los AA, superando las mejoras de cada enzima por separado.
2. Tecnología y estrategias de precisión
- Alimentación in ovo: Suministra nutrientes esenciales (incluidos AA como cisteína y lisina) directamente al embrión en desarrollo antes de la eclosión, mejorando la disponibilidad temprana de nutrientes y el rendimiento post-eclosión, especialmente bajo estrés térmico.
- AA sintéticos y encapsulados: Los AA sintéticos (AAS), como DL-metionina y L-lisina, se utilizan para equilibrar dietas con proteína bruta reducida, disminuyendo la necesidad de ingredientes ricos en proteínas y, por lo tanto, la excreción de N. Formas innovadoras, como los AA quelados o encapsulados, están diseñadas para mejorar la biodisponibilidad y la eficiencia metabólica.
- Nutrición de precisión y modelado dinámico: Los modelos factoriales y dinámicos estiman los requerimientos de AA con mayor precisión al dividir las necesidades en componentes de mantenimiento y crecimiento, y al integrar variables biológicas y ambientales (edad, peso, sexo). El phase-feeding (cambio de dieta gradual) reduce la sobreoferta de AA, optimizando el uso de N y minimizando la excreción.
- Proteínas unicelulares (SCP) y alternativas: Las SCP (derivadas de microorganismos como levaduras, bacterias) ofrecen un alto contenido de AA y se consideran una fuente de proteína sostenible. Otras alternativas, como la harina de insectos (ej., Hermetia illucens), proporcionan AA esenciales altamente digestibles que se asemejan al perfil de la harina de pescado.
Impacto ambiental y sostenibilidad
La formulación de precisión de aminoácidos (AA) es una estrategia clave para mejorar la sostenibilidad ambiental. La reducción de la proteína bruta (PB) en la dieta, equilibrada con AA sintéticos (AAS), puede reducir eficazmente la excreción de N hasta en un 10,4% por cada 1% de reducción de proteína bruta, sin comprometer el rendimiento. La optimización de la nutrición de AA, utilizando digestibilidad ileal estandarizada de aminoácidos (SIAAD) para una formulación precisa y empleando enzimas y AAS, es esencial para la viabilidad económica y la sostenibilidad, al mejorar la eficiencia alimentaria y mitigar el impacto ambiental asociado con la gestión del estiércol y las emisiones de amoníaco.
Fuente:
-. Amino Acid Nutrition in Poultry: A Review. Alabi, Taiwo, and Sunday Adedokun. 2025. Animals 15: 3323. doi:10.3390/ani15223323.
Para saber más:
-. NUTRICIÓN AVIAR en NeXusAvicultura
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