INFORMATIVO TÉCNICO 06

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1 L-TRIPTOFANO PARA LEITÕES 21 INFORMATIVO TÉCNICO 6 Disponível em nosso site: SUPLEMENTAÇÃO DE L-TRIPTOFANO PARA OTIMIZAR O CRESCIMENTO DE LEITÕES O triptofano, assim como a lisina, a treonina e a metionina, é um aminoácido essencial. Ele deve ser suplementado através da ração, visto que sua síntese não pode ser realizada pelo animal. Os animais em crescimento necessitam do triptofano para a deposição de proteínas e também para várias funções metabólicas. Ao contrário da lisina, que é principalmente utilizada para a deposição de proteínas (ganho de peso), o triptofano está envolvido em várias vias metabólicas, sendo a regulação do apetite a mais importante para a produção de suínos. O papel do triptofano no crescimento e na ingestão alimentar é bem documentado, mas não necessariamente quantificado. O objetivo deste documento é o de enfatizar os benefícios da manipulação dos níveis de triptofano em leitões alimentados com suplementação de L-Triptofano. Qual é o nível de triptofano que devemos usar na ração para maximizar o crescimento do leitão? A resposta está na avaliação de vários experimentos práticos realizados em ambientes controlados em várias estações experimentais. Cada trabalho apresentado aqui é um experimento de dose-resposta onde a única alteração nas características da dieta é a adição do L-Triptofano. A adição de L- Triptofano leva a níveis maiores de triptofano na ração enquanto todos os outros aminoácidos e nutrientes permanecem os mesmos O suprimento de triptofano através da ração é expresso em relação ao nível de lisina, como a relação de triptofano para lisina (trp/lis), onde o triptofano e a lisina são mensurados em base a aminoácidos digestíveis ileais estandardizados. Através da referência ao perfil ideal de proteína, ela permite a transferência dos achados experimentais para as formulações práticas onde as especificações de lisina podem diferir das escolhidas para o experimento (veja a informação 2 no final do documento). Em cada experimento, a suplementação de outros aminoácidos além do triptofano e da lisina é fixada no nível apropriado ou até mesmo com um pequeno excesso para evitar qualquer limitação de outros fatores além do próprio triptofano. A composição das dietas experimentais e os delineamentos experimentais são detalhados nas tabelas 1 e 2, respectivamente. 1

2 Schutte et al. (1989, Holanda) testaram 6 relações diferentes de triptofano/ lisina variando de 16 a 24% (base digestível estandardizada) em leitões com 1 a 25 kg de peso vivo. Entre os dois tratamentos extremos, os leitões exibiram uma diferença no ganho de peso de 2%. A taxa de conversão alimentar (TCA) também melhorou significativamente mas em menor extensão do que o ganho de peso. Os resultados são apresentados na tabela 3 e ilustrados nas figuras 2 e 3 junto com os resultados dos outros experimentos. Lynch et al. (2, Irlanda) testaram 6 relações triptofano/lisina de 15 a 23% em leitões de 1 a 3 kg de peso vivo. A resposta ao aumento do nível de triptofano foi aproximadamente linear; sendo que o maior ganho de peso foi obtido com a relação triptofano/lisina acima de 22%. Jansman et al. (2, Holanda) testaram 3 relações triptofano/lisina em 2 dietas basais diferentes: uma com 17% de proteína bruta e a outra com 2% de proteína bruta. A dieta com 17% de proteína bruta correspondeu a um nível mais baixo de aminoácidos neutros de cadeias longas (ANCL, como: fenilalanina, tirosina, isoleucina, valina e leucina) junto com um nível de triptofano digestível similar ao da outra dieta basal. A dieta com 17% de proteína bruta tinha então uma relação Trp/ANCL maior do que a dieta com 2% de proteína bruta (tabela 1). Este delineamento teve como objetivo verificar a relação entre a proporção Trp/ANCL e a ingestão alimentar (veja detalhes em info 3). Os suprimentos de energia, treonina, metionina e cistina foram os mesmos em todos os tratamentos. A escolha dos ingredientes (tabela 1) teve que ser ligeiramente diferente entre os níveis alto e baixo de proteína, para se adequar a esses numerosos fatores sem ter que formular uma dieta semisintética. Quanto maior era o nível de triptofano, maior era o ganho de peso e melhor a conversão alimentar dos leitões. A dieta com 17% de proteína bruta levou a um ganho de peso significativamente maior (+8%) do que a dieta com 2% de proteína, especialmente com uma relação alta de triptofano/lisina (figura 1). Conforme observado em outros experimentos, o ganho de peso é melhorado em maior extensão do que a taxa de conversão alimentar com a suplementação de L-Triptofano. Podemos, portanto, concluir que: O maior ganho de peso obtido com a relação triptofano/lisina acima de 2% é principalmente devido a uma ingestão alimentar maior. A ingestão alimentar é especificamente aumentada com dietas tendo uma relação triptofano/ancl alta em dietas balanceadas com baixa quantidade de proteína e alta de triptofano. Pluske and Mullan (2, Australia) trabalharam com animais mais jovens do que os outros autores e testaram 4 níveis de triptofano variando de 16 a 21% (triptofano/lisina). Assim como em outros experimentos, quanto maior era a relação triptofano/lisina, maior era o ganho de peso. Uma diferença de 14% no ganho de peso do leitão foi observada entre os dois tratamentos extremos. 2

3 Tabela 1 Dietas experimentais: composição e características Composição da ração, % S chutte et al., L ynch et al., J ansman et al., J ansman et al., Pluske & a b Mullan 2 Trigo Milho Cevada Mandioca Farelinho de trigo Glúten de milho Far. de carne e ossos - - Farinha de sangue Farelo de soja Farelo de soja integral Ervilha Tremoço Leite desnatado pó Soro de leite em pó Farinha de peixe Gordura e/ou óleo Outros Suplementação de aminoácidos, g/kg L-Lisina HCl L-Triptofano DL-Metionina Nível de proteína e aminoácidos totais, % P B 18. (18.1) 18.5 (18.2) 16.9 (17.2) 2 (7) 19.3 (19.1) L isina 1.15 (15) 1.26 (22) 1.16 (23) 1.17 (24) 23 (23) T reonina.74 (.75).88 (.87).76 (.76).78 (.81).83 (.83) M + C.69 (.7).75 (.72).77 (.75).77 (.79).68 (.68) T riptofano.19 (.19).19 (.18).18 (.18).19 (.2).2 (.2) 3 Níveis de aminoácidos digestíveis, % Lisina Treonina M + C Triptofano Equilíbrio de aminoácidos (base digestível) T riptofano/lisina 16% 14% 15% 15% 16% T reonina/lisina 62% 68% 63% 64% 65% M +C/Lisina 6% 6% 66% 67% 55% T riptofano/bcaa 6 % 6 % 6 % 5 % 6% T riptofano/aancl 4 % 4 % 5 % 4 % 4% 1Outros correspondem a minerais e vitaminas, 2 Valor analisado entre parênteses, 3 2) Não foram adicionados promotores feita pelos outros autores. Digestibilidade ileal estandardizada (samipig de crescimento antimicrobianos à ração por Lynch et al., enqua\nto esse foi o caso com a ração 3

4 Delineamentos experimentais Tabela 2 S chutte et al., L ynch et al., J ansman et al., Pluske & Mullan 2 Nº de leitões por baia Nº de baias por tratamento Nº de leitões por tratamento Nº de tratamentos Nº total de leitões no experimento Genótipo Sexo do leitão L W x LD ( LW x LD) ( LD x GY) LW x LD x l. macho carne magra x GY Machos e fêmeas 1 macho e 1 Fêmeas baias separadas fêmea por baia Machos inteiros 1 a 25 Kg 11 a 29 Kg 1 a 26 Kg 7 a 16 Kg LD: Landrace, Landrace Holandês no caso de Schutte et al., (2), LW: Large White, GY: Great Yorkshire Resposta do leitão às maiores relações de triptofano/lisina obtidas com a adição de L-Triptofano (expressas em aminoácidos digestíveis ileais estandardizados). Tabela 3 S chutte et al., % 17% 19% 2% 21% 24% inicial, Kg 9. 5 final, Kg Consumo de ração, Kg Ganho de peso, g/d TCA, Kg/Kg L ynch et al., 2 14% 15% 18% 21% 22% 23% inicial, Kg final, Kg Consumo de ração, Kg Ganho de peso, g/d TCA, Kg/Kg % PB 2% PB J ansman et al., 2 15% 18% 21% 15% 19% 22% inicial, Kg 9. 5 final, Kg Consumo de ração, Kg Ganho de peso, g/d TCA, Kg/Kg P luske & Mullan, 2 16% 17% 19% 21% inicial, Kg final, Kg Consumo de ração, Kg Ganho de peso, g/d TCA, Kg/Kg

5 Figura 1 Ganho de peso do leitão conforme a relação Trp/Lis e nível de proteína da dieta (Jansman et al., 2, Trp/Lis expressos em aminoácidos digestíveis ileais estandardizados). L-Triptofano e a melhora no desempenho de leitões: consolidação dos resultados A consolidação destes resultados experimentais indica a tendência de resposta a ser esperada com a suplementação com L-Triptofano. Uma relação Trp/Lis ao redor de 18% é aceitável para o crescimento de leitões mas um crescimento maior é facilmente obtido ao se alterar a relação Trp/ Lis para 22%. Conforme demonstrado acima, além de aumentar a deposição de proteína corporal, o triptofano possivelmente estimula o apetite, e portanto, a ingestão alimentar e o ganho de peso aumentam como resultado. As informações obtidas com estes experimentos demonstram que o aumento da relação Trp/Lis de 18 para 22% aumenta o ganho de peso do leitão em 8% enquanto a taxa de conversão alimentar é melhorada em 3% em média (figura 4). A implicação prática do aumento dos ganhos de peso: Crescimento aumentado: portanto um período mais curto para fazer o leitão engordar até 25 ou 3 kg. Os dias economizados variariam de 1 a 3 dependendo da relação Trp/Lis utilizada na ração ajustada e o ganho de peso médio normalmente observado na granja. Por exemplo, leitões ganhando 45 gramas de peso por dia, com peso inicial de 8 kg poderiam atingir 25 kg em de 35 dias ao invés de 38 dias (3 dias de diferença), se a relação Trp/Lis for ajustada de 18 para 22% (desde que outros fatores não restrinjam o potencial de crescimento do leitão). 5

6 Leitão mais pesado: se a norma for manter o leitão por um determinado tempo na unidade de criação, então o criador pode conseguir pesos finais mais altos. Por exemplo, começando com 8 kg, leitões ganhando 45 g/ dia podem atingir 28 kg dentro de 4 dias ao invés de 26 kg, portanto, uma vantagem de 2 kg. Além de um preço de venda mais alto, os leitões mais pesados são possivelmente mais adaptáveis a alterações ambientais, transição para outra ração e continuam a se desenvolver melhor em instalações subseqüentes. Impacto da relação Trp /Lis sobre o ganho de peso do leitão. Figura 2 Impacto da relação Trp/Lis na taxa de conversão alimentar do leitão (TCA) Figura 3 6

7 Figura 4 Desempenho do leitão como resultado de uma manipulação da relação Trp/Lis com a adição de L-Triptofano (derivado das figuras 2 e 3).. Conclusão A partir dos resultados dos experimentos relatados neste documento, pode-se concluir que o ganho de peso do leitão é maximizado com uma relação Trp/Lis de 22% enquanto que a TCA foi minimizada com uma relação Trp/Lis ligeiramente menor. O requerimento para a deposição máxima de proteína está ligado ao requerimento para ingestão alimentar máxima. A suplementação com L-Triptofano permite que o nível de triptofano na ração seja fixado independentemente do que pode ser suplementado com os ingredientes atuais. Ele ajuda a manter um equilíbrio de aminoácidos adequado enquanto se formula dietas com baixa proteína (por razões sanitárias e/ou ambientais). O L-Triptofano também confere maior eficiência às dietas com baixa quantidade de proteína através do aumento da ingestão de alimentos pleos leitões. Info.1 Molécula de L-Triptofano e produto 7

8 Info.2 Fixando o nível de lisina em um experimento de relação doseresposta Para se descobrir qual é a relação Trp/Lis ótima é necessário o uso total da lisina oferecida na dieta. Em casos de excesso de lisina, a relação Trp/ Lis ótima pode possivelmente ser subestimada (todo o triptofano é utilizado mas não toda a lisina, a relação então é influenciada por uma referência errada de lisina). Por outro lado, no caso de uma limitação de lisina a relação encontrada ainda é valida para um nível mais alto de lisina dentro do molde do conceito da proteína ideal. O nível de lisina não pode ser particularmente limitante e permite a expressão do potencial do leitão para crescimento. Idealmente, a lisina deve ser fixada no nível apropriado, para encontrar o requerimento animal exato mas isso não é possível na realidade para experimentos cobrindo um período de crescimento durando de 1 a 2 kg ou mais. Nos experimentos de relação dose-resposta, o nível de lisina é, portanto, voluntariamente fixado em um nível sub-limitante, para assegurar que a relação triptofano-lisina ótima corresponda ao uso máximo de ambos, a lisina e o triptofano. Info.3 Impacto do triptofano na ingestão alimentar Uma das duas vias de oxidação do triptofano leva à produção de serotonina no cérebro pelos nervos serotoninérgicos (figura 5). A serotonina (5-HT), que mostrou ser diretamente proporcional ao triptofano plasmático, relacionado ao suprimento dietético, regula vários efeitos neurocomportamentais como humor, percepção da dor, saciedade e apetite. O favorecimento da produção de serotonina através da manipulação alimentar parece possível através do fornecimento de uma dieta baixa proteína-alto triptofano para o leitão. De fato, conforme descrito na figura 6, a produção de serotonina é condicionada pela proporção de triptofano e aminoácidos neutros de cadeias longas (ANCL a saber: fenilalanina, tirosina, isoleucina, valina e leucina). O 5-hidroxi triptofano e os aminoácidos neutros de cadeia longa competem para entrar na barreira hemato-encefálica através do mesmo sistema de transporte enquanto que somente o 5-hidroxi triptofano leva à produção de serotonina; daí a importância da relação triptofano/ ANCL para possivelmente estimular o apetite do leitão. Esse mecanismo foi revelado em leitões por Henry et al. (1992) e parece ter sido posteriormente demonstrado em dietas práticas por Jansman et al. (2). 8

9 Figura 5 Representação esquemática da conversão de triptofano para serotonina. Apesar da alta importância qualitativa, essa via é quantitativamente de menor importância do que as outras vias. Figura 6 Efeitos interativos do triptofano e dos aminoácidos neutros de cadeia longa(ancl) resultado do excesso de proteínas sobre a serotonina cerebral e apetite (adaptado de Henry e Sève 1993). 9

10 Info.4 Conteúdo de triptofano digestível em vários ingredientes Os conteúdos de triptofano digestível variam significativamente de um ingrediente para outro (figura 7), como um resultado da variabilidade no conteúdo de triptofano total combinado com a variabilidade na digestibilidade do triptofano (figura 8). A suplementação com L-Triptofano ajuda a superar a variação com o suprimento de triptofano via os ingredientes, especialmente em dietas com baixas proteínas. Perfil de lisina digestível e triptofano em alguns ingredientes usados na alimentação de suínos. Os ingredientes abaixo da linha vermelha mostram um relação Trp/Lis abaixo de 22% (SBM: Farelo de soja, RSM: Farelo de colza, SFM: farelo de girassol, MBM: farinha de carne e ossos, FF: Farelo de soja integral) Figura 7 Digestibilidade ileal estandardizada do triptofano dos ingredientes utilizados nos experimentos mencionados (AmiPig, 2) Figura 8 Ervilha 6. Farelo de soja integral 1 Farinha de sangue Farelo de trigo 7. Milho 1 Trigo 3. Farinha de carne e ossos 8. Tremoço 13. Farinha de peixe 4. Soro de leite em pó 9. Farelinho de trigo 14. Leite desnatado em pó 5. Cevada Glúten de milho 15. Farelo de soja 1

11 Tabela 4 Info.5 Relação Trp/Lis conforme expressa em aminoácidos totais ou digestíveis Relação Trp/Lis, de aminoácidos digestíveis estandardizados para aminoácidos totais. Especialmente quando a lisina livre é adicionada à dieta, a digestibilidade da lisina parece mais alta do que a do triptofano; daí a alteração entre as diferentes relações Trp/Lis quando expressas como base total ou em base digestível (relação em base digestível < relação em base total, tab.5). Entretanto quando o L-Triptofano é adicionado na dieta, a diferença entre as duas relações (total ou digestível) tende a desaparecer, devido ao aumento da digestibilidade do triptofano obtido via a suplementação do L-Triptofano. Relação Trp/Lis, de aminoácidos digestíveis estandardizados para aminoácidos digestíveis aparentes. Não há uma alteração entre a relação expressa como aminoácidos digestíveis estandardizados ou como aminoácidos digestíveis aparentes como há para a relação treonina: lisina. De fato, as perdas endógenas basais não são tão altas em triptofano como em treonina, o que torna as relações para lisina expressas como aminoácidos digestíveis aparentes ou estandardizados muito similares (tab.5). Exemplo de uma alteração clássica na relação Trp/Lis quando expressa em termos totais ou digestíveis (aparente ou estandardizada) e de acordo com a suplementação de L-Triptofano. Digestível Digestíve l T otal ( Ileal estandardizado ) (Ileal aparente) S em L-Triptofano 17% 16% 16% C om L-Triptofano 22% 22% 22% Info.6 Análise do triptofano, reprodutibilidade intra-laboratorial O conteúdo de triptofano na ração e ingredientes é determinado por cromatografia líquida de alta pressão (HPLC) com uma solução hidrolisada de proteínas dos ingredientes (hidrólise alcalina de modo a impedir a destruição do triptofano). A análise do triptofano (descrita na Comissão Diretiva 2/45/EC, 6 de julho de 2) aparece como repetível (intra laboratorial) e como reproduzível (inter laboratorial) como a análise dos outros aminoácidos. (tab. 6). 11

12 Reprodutibilidade e repetibilidade da análise do triptofano total Tabela 5 Ração suína com Concentrado de Ração de suínos L-Triptofano adic. ração de suíno s Ração animal Farelo de soja rvilha L n Média, g/kg S r CV r 1.9% 1.6% 1.9% 1.3% 1.6% 9% S R CV R 6.3% 6.% 2% E 2 L: nº de laboratórios relatando resultadows, n: número de resultados simples; S : desvio-padrão da repetibilidade, CV : coeficiente de variação da r r repetibilidade, S : desvio-padrão da reprodutibilidade, CV : coeficiente de variação da reprodutibilidade. R R 1 da Comissão Diretiva 2/45/EC, de 6 de julho de 2/1/25 2 Avaliação interna da Ajinomoto Eurolysine. As 1 análises foram realizadas durante um período de 4 meses AmiPig, Ileal standardised digestibility of amino acids in feedstuffs for pigs. AFZ, Ajinomoto Eurolysine, Aventis Animal Nutrition, INRA, ITCF, Henry Y., Sève B., Colléaux Y., Ganier P., Saligaut C. Jégo P., 199 Interactive effects of dietary levels of triptófano and protein on voluntary feed intake and growth performance in pigs in relation to plasma free amino acids and hypothalamic serotonin. J. Anim Sci. 7: Henry Y., Sève B., Feed intake and dietary amino acid balance in growing pigs with special reference to lysine, triptófano and treonina. Pig News and Information (14-1) 35N-43N. Jansman A.J.M., de Jong J., [Trial report] Effect of branched chain amino acids and triptófano on performance of piglets. TNO report V 99.56b. The Netherlands Jansman A.J.M., Kemp G.W.P, Van Cauwenberghe S., Effect of branched chain amino acids and triptófano on performance of piglets. In book of abstracts of the 51 st EAAP congress, The Hague, The Netherlands pp 396. Lynch P.B., 1999 [Trial report]. Response of weaned pigs to dietary level of triptófano. Teagasc Moorepark, Ireland. Lynch P.B., Van Cauwenberghe S., Fullarton P., Response of weaned pigs to dietary level of triptófano. In book of abstracts of the 51 st EAAP congress, The Hague, The Netherlands pp 396. Pluske J., Mullan B.P. 2 [Trial report] Determining the optimum Tryptophan:Lysine ratio in diets for weaner pigs. Murdoch University. Australia Schutte J.B., van Weerden E.J., de Jong, J., [Trial report] Tryptophan requirement of pigs in the peso vivo period of 1 to 25 kg. ILOB report I The Netherlands Bibliografia Van Cauwenberghe S., Relandeau C., September 2 12 RUA JOAQUIM TÁVORA 541, SÃO PAULO, SP, BRAZIL Tel: ( ) Fax : ( ) biolatina@bil.ajinomoto.com