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Introducción
Es reconocido por los nutricionistas que la cantidad y la calidad (perfil aminoacídico) de proteínas de la dieta son importantes para una productividad óptima y para la salud de los animales. Los estudios y revisiones en la alimentación animal convencionalmente y necesariamente se centran en la participación de aminoácidos en la síntesis de proteínas y su impacto en la producción de carne, leche, lana y huevos.
El principal destino de los aminoácidos (AA) esenciales es la síntesis de proteína. Por otra parte, además de su incorporación en proteínas, un cierto número de AA no esenciales están involucrados en importantes rutas metabólicas. Por esta razón, sería mejor considerarlos como condicionalmente esenciales para cubrir las necesidades de síntesis de metabolitos importantes. Por ejemplo, en estados inflamatorios la cisteína, la arginina y el ácido glutámico son los más mencionados como AA esenciales condicionales.
Todos los mamíferos requieren del núcleo de los aminoácidos esenciales (nueve), aunque se ha comprobado que una suplementación en la dieta de arginina y prolina puede ser beneficiosa durante las primeras fases de crecimiento rápido.
Tabla 1. Clasificación nutricional de aminoácidos.
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Esenciales
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Condicionalmente esenciales
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No esenciales
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| Núcleo común |
Cisteína
Tirosina Arginina Prolina |
Glutamato
Glutamina Glicina Serina Alanina Aspartato Aspargina |
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Lisina
Histidina Leucina Isoleucina Valina Metionina Treonina Triptófano Fenilalanina |
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| Especies adicionales- necesidades relacionadas | ||
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Arginina (gatos, aves, acuacultura)
Taurina (gatos) |
Síntesis de la Arginina
La síntesis endógena de arginina (a partir de glutamato / glutamina) y prolina desempeña un papel importante durante el periodo neonatal y las siguientes fases de post-destete, aunque se ha estimado que el 40% de las necesidades en arginina en periodos rápidos de crecimiento en porcino deberían ser proporcionados por la dieta (Wu et al.,1997; Pierzynowsk et al., 2001). Las dietas para cerdos en crecimiento necesitan una fuente de arginina, ya que los requerimientos diarios de este AA son de 1,5, 2,7, 4,6 y 6,8 g para pesos corporales entre 3-5, 5-10, 10-20 y 20-50 Kg, respectivamente (NRC, 1998).
La arginina se sintetiza dentro del ciclo de la urea en el hígado y vía conversión de citrulina en arginia en los riñones. La citrulina se deriva del glutámico y el glutamato, principalmente en el intestino y se libera a la circulación sanguínea.
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| Figura 1. Aminoácidos esenciales y las rutas de síntesis de aminoácidos semi-esenciales y no esenciales. |
Buttert y D`Mello (1994) avanzaron la opinión de que los mamíferos responden mejor a un crecimiento rápido cuando se introduce arginina a la dieta porque la gran mayoría de arginina sintetizada a través del ciclo de la urea es catabolizada por una arginasa hepática activa dentro de este mecanismo. En consecuencia, cantidades insuficientes de arginina se exportan para el rápido crecimiento de los tejidos hepáticos, en particular el músculo.
Está establecido que la arginasa existe en dos isoformas codificadas por diferentes genes. Arginasa I es una enzima citosólica expresada sobre todo en el hígado y la Arginasa II es un enzima mitocondrial y es la principal isoforma en el intestino delgado de los lechones. La arginina sigue siendo objeto de investigación a raíz de la aclaración de que existen mecanismos específicos que conducen a la síntesis de compuestos fisiológicamente importantes (Tabla 2), como las poliaminas y el óxido nítrico (NO).
Funciones de la Arginina
La arginina tiene importantes funciones metabólicas, incluida la síntesis de NO y la síntesis, eliminación y transporte de nitrógeno a través de la síntesis de urea y ornitina, un precursor de poliaminas.
Tabla 2. Funciones de la arginina
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Vía
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Efectos
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| Directa | Síntesis de proteína | Crecimiento, reproducción y lactación |
| Producción de hormonas |
Liberación de somatotropina Liberación de prolactina Insulina del páncreas e insulina como factor de crecimiento Liberación de glucagón |
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| Vía ornitina | Síntesis de poliamina |
Síntesis de factores de crecimiento |
| Vía citrulina | Óxido nítrico | Ver tabla 3 |
| Vía ciclo de ornitina | Producción de urea | Principal vía de excreción de N en los mamíferos |
La síntesis de poliaminas es un importante centro de coordinación para la acción de factores antinutricionales.
Tabla 3. Funciones principales de las poliaminas y del óxido nítrico
| Poliaminas | Óxido nítrico |
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Crecimiento y desarrollo normal Regulación de la síntesis de RNA Tejidos activamente sintetizando proteínas Mantenimiento de la estabilidad de las estructuras de membrana |
Función cardíaca Efecto vasodilatador Neurotransmisión Immunocompetencia Motilidad intestinal |
Por lo que se refiere a cerdas reproductoras, entre los AA esenciales, Trottier et al. (1997) encontró una retención significativa de arginina, leucina, isoleucina, valina, fenilalanina y treonina siendo estos AA esenciales para funciones de mantenimiento de la glándula mamaria, síntesis de proteínas estructurales y utilización como fuentes de energía.
Se han realizado estudios en cerdas jóvenes observándose que los sumplementos dietéticos con arginina mejoran notablemente la supervivencia fetal y el crecimiento de los neonatos (Mateo et al., 2007). Otros estudios recientes, (Mateo et al.,2008) en cerdas primíparas, indican efectos beneficiosos mejorando la lactancia cuando hay sumplementación de arginina en la dieta durante la gestación y lactación.