Nutrición Animal Tropical 14(2): 101-112. Julio-Diciembre, 2020
ISSN: 2215-3527 / DOI: 10.15517/nat.v14i2.44257
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A
Universidad de Costa Rica, Escuela de Zootecnia y Centro de Investigación en Nutrición Animal. San José, Costa Rica.
1
Proyecto de Investigación 739-B8-022, Vicerrectoría de Investigación. Este trabajo for parte de la tesis de
licenciatura del segundo y tercer autor.
2
Autor para correspondencia: sergio.salazarvillanea@ucr.ac.cr. (https://orcid.org/0000-0002-0332-6263)
3
Consultor independiente. Alajuela, Costa Rica. Correo electrónico: conejo.le.15@gmail.com.
4
Granja Marina, Industrias Martec. Puntarenas, Costa Rica. Correo electrónico: marco_mar93@hotmail.com.
5
Vitaminas y Minerales S.A. Cartago, Costa Rica. Correo electrónico: cgomez@vymisa.com
6
Correo electrónico: sebastian.dorado@ucr.ac.cr (https://orcid.org/0000-0002-9220-6318)
Recibido: 13 agosto 2020 Aceptado: 07 octubre 2020
Esta obra está bajo licencia internacional CreativeCommons Reconocimiento-NoComercial-SinObrasDerivadas 4.0.
ARTÍCULO CIENTÍFICO
Efectos de la suplementación de metionina, treonina y triptófano sobre el rendimiento
productivo y la calidad de canal de los cerdos en crecimiento bajo condiciones
comerciales de producción
1A
Sergio Salazar-Villanea
A2
, Luis E. Conejo-Chacón
3
, Marco V. Martínez-Aguilar
4
, Cristian Gómez-Chaves
5
,
Sebastián Dorado-Montenegro
A6
RESUMEN
El objetivo de este experimento fue determinar si la suplementación de metionina, treonina y
triptófano en la dieta de cerdos en crecimiento y engorde criados en condiciones comerciales
mejora su rendimiento productivo (consumo de alimento, ganancia de peso, conversión
alimenticia, calidad de canal) y si esta estrategia es viable económicamente. El experimento se
desarrolló simultáneamente en dos granjas comerciales, con cerdos alimentados durante las
etapas de inicio, desarrollo y engorde con una dieta control que cumplía con el perfil de proteína
ideal o con una dieta suplementada con un 20% adicional de metionina, treonina y triptófano.
No hubo diferencias (
P
>0,05) en el consumo de alimento, ganancia de peso diaria o la conversión
alimenticia entre los animales alimentados con la dieta control y la dieta suplementada en
ninguna de las etapas productivas, ni cuando se analizó el ciclo completo. Tampoco hubo
diferencias entre los animales alimentados con ambas dietas en el porcentaje de carne magra de
la canal, en el precio que se pagó por kilogramo canalo el ingreso por animal. Los animales que
consumieron la dieta suplementada presentaron una tendencia (
P
=0,07) a tener un mayor
espesor de grasa dorsal (13,46 mm) comparados con los animales control (12,62 mm). Además,
los animales suplementados presentaron una tendencia (
P
=0,08) a tener un mayor rendimiento
en canal (80,10%) comparados con los animales que consumieron la dieta control (79,54%). Se
concluye que la suplementación de metionina, treonina y triptófano no mejoró el rendimiento
productivo de los cerdos en crecimiento bajo condiciones comerciales y en las condiciones
actuales no es viable económicamente.
Palabras clave:
aminoácidos, rendimiento productivo, cerdos.
Nutrición Animal Tropical
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ABSTRACT
Effects of methionine, threonine and tryptophan supplementation on productive performance
and carcass traits of growing-finishing pigs raised under commercial conditions.
The aim was to
determine whether the supplementation of methionine, threonine and tryptophan in the diets of
growing-finishing pigs raised under commercial conditions improved their productive
performance (feed intake, weight gain, feed conversion rate, carcass quality) and whether this
strategy was economically viable. The experiment was performed simultaneously in 2 commercial
pig farms, with animals fed during their grower-finisher period (30 100 kg) with a diet that met
their ideal protein requirement and a diet supplemented with an additional 20% methionine,
threonine and tryptophan. There were no effects (
P
>0.05) of the diet on feed intake, average daily
gain or feed conversion rate in any of the grower-finisher stages, or when the whole testing period
was analyzed. Furthermore, there were no differences between diets for the lean meat
percentage, the value for each kilogram of meat or the value of the whole carcass. The animals
that consumed the supplemented diet showed a tendency (
P
=0.07) to have a higher back fat
thickness (13.46 mm) compared to those that were fed the control diet (12.62 mm). Moreover, the
animals fed with the supplemented diet also showed a tendency (
P
=0.08) to have a higher carcass
yield (80.10%) compared to the animals that consumed the control diet (79.54%). It can be
concluded that methionine, threonine and tryptophan supplementation did not improve the
productive performance of pigs raised under commercial conditions and, under the current
productive setup, is not economically viable.
Keywords:
amino acids, performance, swine.
INTRODUCCIÓN
La activación del sistema inmune en granjas porcinas debido a problemas sanitarios puede
provocar la reducción del consumo voluntario de alimento y de la ganancia diaria de peso de los
animales. Sin embargo, se ha sugerido que la reducción en el crecimiento de los animales después
de un desafío en el estado sanitario no es únicamente producto de la reducción del consumo
voluntario de alimento, sino también producto del aumento en los requerimientos para los
procesos digestivos y metabólicos (Sandberg, Emmans, & Kyriazakis, 2007), especialmente
relacionados con el sistema inmune. Un desafío en el estado sanitario de los animales podría
modificar la partición de nutrientes, desde la deposición de tejido muscular hacia una respuesta
metabólica en soporte de la función inmune (Pastorelli, van Milgen, Lovatto, & Montagne, 2012).
Asociado al desarrollo de una enfermedad (con síntomas clínicos o subclínicos) se da una
reducción en la síntesis y un aumento en el catabolismo de proteína de origen muscular producto
de la acción de las citoquinas (Klasing & Johnstone, 1991). Los aminoácidos originados del
Salazar-Villanea et al. Suplementación de metionina, treonina y triptófanoen cerdos
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catabolismo de proteína muscular son utilizados para la síntesis hepática de proteínas de fase
aguda (Klasing, Johnstone, & Benson, 1991), lo cual eleva los requerimientos de mantenimiento
de ciertos aminoácidos.
Recientemente fue demostrado bajo condiciones experimentales que la suplementación de un
20% adicional de metionina, treonina y triptófano a dietas formuladas con base en el perfil de
proteína ideal de los cerdos desde los 17 a 110 kg de peso vivo aumentó la ganancia de peso en
20 g/día en los animales criados con estados sanitarios deficientes y 44 g/día en los animales
criados con estados sanitarios adecuados (van der Meer, Lammers, & Jansman, 2016). En el mismo
estudio, la conversión alimenticia de los cerdos criados en un estado sanitario deficiente y
alimentados con dietas suplementadas fue de 2,08, mientras que en los cerdos alimentados con
dietas basales fue de 2,17. En los cerdos con adecuado estado sanitario no se reportaron
diferencias en la conversión alimenticia. Estos resultados, sin embargo, no han sido comprobados
bajo condiciones comerciales de producción, donde es posible que la presión de agentes
patológicos sea de mayor magnitud. La hipótesis de este ensayo es que bajo condiciones
comerciales se obtendrán resultados similares a las condiciones experimentales descritas
anteriormente, donde los cerdos suplementados con metionina, treonina y triptófano tengan
rendimientos productivos superiores a aquellos alimentados con una dieta basal formulada a
partir de un perfil de proteína ideal.
La metionina, a través de la conversión en otros productos (por ejemplo, homocisteína, betaína,
colina, entre otros), interviene en los mecanismos de inflamación y en la síntesis de otros
compuestos como acetilcolina y fosfoacetilcolina. El triptófano (entre otros mecanismos de acción
relacionados a propiedades antiinflamatorias) es precursor de la serotonina (el cual es un
neurotransmisor) y de la melatonina (antioxidante), los cuales inhiben la producción de citoquinas
proinflamatorias. La treonina está directamente ligada a la proliferación de linfocitos y a la síntesis
de mucina, la cual es necesaria para mantener la función inmune a nivel intestinal. El aumento en
la producción de mucosidad durante el desarrollo de enfermedades eleva los requerimientos de
este aminoácido (Li, Yin, Li, Kim, & Wu, 2007). Por lo tanto, se espera que la suplementación de
estos 3 aminoácidos en la dieta de cerdos en crecimiento bajo condiciones comerciales de
producción incremente su rendimiento productivo, al satisfacer los requerimientos del sistema
inmune y desfavorecer el catabolismo de proteína muscular. Los beneficios de la suplementación
podrían ser mayores para granjas con estados sanitarios deficientes, donde existe una mayor
presión de agentes patogénicos.
El objetivo de este experimento fue determinar si la suplementación de metionina, treonina y
triptófano en la dieta de cerdos en condiciones comerciales mejora su rendimiento productivo y
si esto era viable económicamente. Las mejoras en el rendimiento productivo podrían beneficiar
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a los productores y además reducir la excreción de nutrientes al medio ambiente al aumentar la
retención de proteína.
MATERIALES Y MÉTODOS
El experimento se realizó de manera simultánea en dos granjas porcinas comerciales. La Granja
1, localizada en la provincia de Puntarenas, Costa Rica, cuenta con 270 vientres de línea materna
York-Landrace y animales terminales de la línea genética Topigs-Norsvin. La Granja 2, localizada
en la provincia de San José, Costa Rica, cuenta con alrededor de 300 vientres de la línea genética
Choice Genetics.
Para el experimento se seleccionaron dos corrales por semana en cada granja, los cuales fueron
asignadosa la dieta control y la dieta suplementada, respectivamente. Esto se repitió durante 4
semanas consecutivas hasta completar 4 repeticiones (4 corrales) por tratamiento en cada granja.
Se consideró el corral como unidad experimental, con 50 animales por corral en la Granja 1 y 45
animales por corral en la Granja 2. El peso promedio de los animales en la Granja 1 al inicio del
experimento fue de 26,8 ±2,6 kg, mientras en la Granja 2 fue de 30,1 ±3,2 kg. El peso promedio
de salida de los animales en la Granja 1 fue de 107,0 ±6,2 kg, mientras que en la Granja 2 fue de
100,8 ±6,9 kg.
Las dietas utilizadas consistieron en una dieta control y otra suplementada con metionina,
treonina y triptófano para las etapas de inicio, desarrollo y engorde, respectivamente, en cada
una de las granjas (Cuadro 1). Las dietas fueron formuladas con base en una combinación de las
tablas de requerimientos brasileñas (Rostagno et al., 2017), del National Research Council (2012)
y de la casa comercial Topigs Norsvin (2016) tomando en cuenta los factores ambientales (clima,
instalaciones) de las granjas. La dieta control que se utilizó fue la dieta propia de cada granja, que
cumplía con el perfil de proteína ideal para cerdos en crecimiento (Ajinomoto, 2016). La dieta
suplementada consistía en la suplementación de un 20% adicional de los aminoácidos metionina,
treonina y triptófano a la dieta control en cada una de las granjas. Las dietas fueron formuladas
para ser isoproteicas e isoenergéticas. En la Granja 1, se utilizó florfenicol (0,04 kg/ton) y
clortetraciclina (0,4 kg/ton) en ambas dietas experimentales durante la primera semana de las
etapas de inicio y desarrollo. En la Granja 2, se utilizó florfenicol (0,8 kg/ton) y clortetraciclina (2
kg/ton) durante las dos primeras semanas de las etapas de inicio y desarrollo para ambas dietas
experimentales. Además, durante las dos semanas restantes de las etapas de inicio y desarrollo y
durante la totalidad de la etapa de engorde se utilizó bacitracina (0,7 kg/ton) en ambas dietas
experimentales.
Salazar-Villanea et al. Suplementación de metionina, treonina y triptófanoen cerdos
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Los animales se pesaron individualmente al inicio del experimento cuando empezaron a consumir
alimento iniciador y posteriormente en cada cambio de etapa (desarrollo y engorde). Para el peso
final de los animales, se utilizaron los pesos reportados por la planta de procesamiento. El
consumo de alimento se registró de forma diaria, anotando los sacos de alimento consumidos
por cada corral. Para el cálculo de la conversión alimenticia se utilizó el consumo total de alimento
y la ganancia de peso por etapa y durante todo el ciclo productivo (inicio finalización). Las
mediciones de calidad de canal (rendimiento en canal, espesor de grasa dorsal y porcentaje de
carne magra) fueron suministradas por las plantas de procesamiento. Con el fin de uniformizar el
valor económico de la canal de los animales experimentales (pues cada granja entregaba cerdos
a una planta de cosecha distinta), se solicitó a una empresa nacional que se dedica a la
comercialización de carne de cerdo que estimara el precio por kilogramo en canal, utilizando las
mediciones de calidad de canal para los animales de ambas dietas y ambas granjas. Esos valores
se utilizaron para estimar el valor de un cerdo de 100 kg de peso en pie para el análisis de costo-
beneficio de la utilización de la dieta suplementada.
Se realiun análisis de varianza utilizando el PROC GLM del software estadístico SAS (Versión
9,2 SAS Institute Inc. 2011). El análisis se realizó para cada etapa de crecimiento (inicio, desarrollo
y engorde) utilizando medidas repetidas y para los rendimientos productivos durante todo el
ciclo (desde inicio hasta salida a matadero). En el modelo se incluyeron los efectos de granja y
semana como bloques y el efecto principal del tratamiento (dieta).
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Cuadro 1.
Composición y perfil nutricional calculado de las dietas experimentales para ambas granjas.
Ingrediente
Granja 1
Granja 2
Inicio
Desarrollo
Engorde
Inicio
Desarrollo
Engorde
Supl.
Control
Supl.
Supl.
Supl.
Control
Supl.
Supl.
Maíz amarillo
68,6
72,8
73,0
70,8
70,8
71,9
73,1
71,8
Harina de soya
25,6
21,8
21,3
24,5
24,5
23,6
22,0
23,6
Acemite
1,0
1,5
1,5
1,0
Aceite de soya
0,9
0,5
0,5
0,4
Aceite de palma
0,7
1,0
1,0
1,0
Carbonato fino
1,3
1,0
1,0
1,2
1,3
1,4
1,4
1,4
Sal
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
Núcleo
2,3
2,1
2,3
1,9
2,3
1,7
2,1
1,9
Composición nutricional calculada (%)
Proteína cruda
18,0
17,0
17,0
17,5
18,0
17,0
17,0
17,5
Extracto etéreo
3,7
3,5
4,1
3,3
3,6
4,0
4,0
3,9
Fibra cruda
2,9
2,9
2,8
2,9
2,9
2,8
2,8
2,8
Calcio
0,8
0,7
0,7
0,7
0,8
0,8
0,8
0,8
Fósforo disponible
0,4
0,3
0,3
0,3
0,4
0,3
0,3
0,3
EM (Mcal/kg)
3,35
3,35
3,35
3,35
3,33
3,35
3,35
3,35
Lisina digestible
1,21
1,15
1,15
1,10
1,23
1,17
1,17
1,13
Treonina digestible
0,89
0,70
0,84
0,84
0,92
0,71
0,88
0,85
Metionina digestible
0,50
0,40
0,50
0,43
0,52
0,36
0,50
0,49
Triptófano digestible
0,24
0,17
0,20
0,23
0,23
0,19
0,22
0,22
Abreviaciones: Supl., suplementadas; EM, energía metabolizable.
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RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En el Cuadro 2 se pueden observar los rendimientos productivos por etapa de los animales
alimentados con la dieta control y suplementada con un 20% adicional de los aminoácidos
metionina, treonina y triptófano.
No se observaron diferencias (
P
>0,05) en el consumo diario de alimento, la ganancia diaria de
peso o la conversión alimenticia entre los animales que consumieron la dieta control y la dieta
suplementada con un 20% adicional de los aminoácidos metionina, treonina y triptófano para
ninguna de las etapas incluidas en la prueba.
Estudios anteriores desarrollados bajo condiciones experimentales (Pastorelli et al., 2012; van
der Meer et al., 2016) demostraron que la suplementación de estos tres aminoácidos en la dieta
de animales con y sin desafío sanitario mejoel rendimiento productivo de los animales. Una
posible razón para las diferencias encontradas con los resultados reportados en la literatura
podría ser un mayor desafío sanitario de los animales utilizados bajo condiciones
experimentales, ya que los animales utilizados en el presente experimento bajo condiciones
comerciales recibieron antimicrobianos en el alimento, utilizados como promotores de
crecimiento (esto es, sin evidencia clínica de enfermedad de los animales), lo cual podría haber
limitado cualquier reto inmunológico de los animales bajo un esquema de producción intensiva
comercial. Los antimicrobianos utilizados como promotores de crecimiento tienen un efecto
en el control, la reducción de la incidencia y la severidad de infecciones subclínicas en animales
en crecimiento (Ardoino et al., 2017). Esto minimiza la producción de citoquinas liberadas
durante el proceso inmune, lo cual previene la estimulación y liberación de hormonas
catabólicas que aumentan el catabolismo de proteínas musculares (Humphrey & Klasing, 2004).
Además, la edad de los animales podría ocasionar diferencias entre los resultados reportados
en la presente investigación en comparación con la literatura. En algunos estudios previos con
resultados positivos de la suplementación de aminoácidos se utilizaron animales entre el
destete (cerca de la cuarta semana de vida) y la décima u onceava semana de vida (Le Floc’h,
Lebellego, Matte, Melchior, & Sève, 2009; Pastorelli et al., 2012). En otros estudios, en los que
se utilizaron animales con pesos similares a los utilizados en el presente experimento, se
reportó una tendencia a una mayor ganancia de peso durante el período de inicio en los
animales que fueron suplementados comparados con aquellos que consumieron la dieta
control, pero esta tendencia desapareció durante los periodos de desarrollo y engorde (van
der Meer et al., 2016). Los animales alcanzan la inmunocompetencia adulta entre la séptima y
la novena semana de vida (Potočnjak et al., 2012), lo cual podría explicar que haya un efecto
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mayor de la suplementación de aminoácidos en animales jóvenes comparados con animales
de mayor edad.
Cuadro 2.
Rendimiento productivo de los cerdos en las etapas de inicio, desarrollo y engorde
alimentados con la dieta control y la dieta suplementada con 20% adicional de
metionina, treonina y triptófano.
Parámetro productivo por etapa
Dieta
Error estándar
Valor
P
Control
Suplementada
Inicio
CDA (kg/d)
1,81
1,80
0,03
0,84
GDP (kg/d)
0,83
0,84
0,01
0,62
CA
2,18
2,16
0,05
0,70
Desarrollo
CDA (kg/d)
2,26
2,27
0,04
0,87
GDP (kg/d)
0,97
0,97
0,02
0,85
CA
2,35
2,37
0,04
0,75
Engorde
CDA (kg/d)
2,47
2,45
0,05
0,79
GDP (kg/d)
0,81
0,79
0,03
0,61
CA
3,12
3,12
0,10
0,97
Abreviaciones: CDA, consumo diario de alimento; GDP, ganancia diaria de peso; CA, conversión
alimenticia.
Cuando se analizó todo el ciclo de crecimiento, tampoco se observaron diferencias (
P
>0,05)
en el consumo diario de alimento, la ganancia diaria de peso o la conversión alimenticia entre
los animales alimentados con las dietas control y suplementada con 20% extra de metionina,
treonina y triptófano (Cuadro 3).
En cuanto a las características de canal, no hubo diferencias (
P
>0,05) entre los animales
alimentados con las dietas control y suplementadas para el porcentaje de carne magra, el
precio pagado por kilogramo en canal y el ingreso por animal. En contraste, hubo una
tendencia (
P
=0,07) a que los animales alimentados con la dieta suplementada presentaran un
mayor grosor de grasa dorsal (13,46 mm) comparados con aquellos alimentados con la dieta
control (12,62 mm). Además, hubo una tendencia (
P
=0,08) a que los animales suplementados
con los aminoácidos tuvieran un rendimiento en canal superior comparado con aquellos que
consumieron la dieta control (80,10 y 79,54%, respectivamente).
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Cuadro 3.
Rendimiento productivo en todo el ciclo de prueba y características de canal de los
animales alimentados con la dieta control y suplementada con 20% adicional de
metionina, treonina y triptófano.
Parámetro
Dieta
Error estándar
Valor
P
Control
Suplementada
Características productivas
CDA (kg/d)
2,17
2,18
0,03
0,79
GDP (kg/d)
0,86
0,86
0,01
0,65
CA
2,54
2,53
0,03
0,84
Características de canal
Carne magra (%)
57,82
57,44
0,20
0,16
Grasa dorsal (mm)
12,62
13,46
0,30
0,07
Rendimiento en canal (%)
79,54
80,10
0,21
0,08
Precio por kg canal ()
1545,48
1538,13
4,25
0,25
Ingreso por animal ()
122.928,88
123.208,88
389,26
0,62
Abreviaciones: CDA, consumo diario de alimento; GDP, ganancia diaria de peso; CA, conversión
alimenticia. Tipo de cambio de referencia: 603,96 colones por dólar (al 7 de octubre 2020).
Los resultados obtenidos en grasa dorsal podrían deberse a un exceso de aminoácidos en los
cerdos que consumieron la dieta suplementada por encima de su requerimiento, los cuales
podrían haber sido catabolizados y utilizados como fuente de energía. Los aminoácidos
pueden incorporarse en el Ciclo de Krebs y tener función glucogénica (metionina y treonina) o
en el caso del triptófano puede tener función glucogénica o cetogénica (Bender, 2008). Ambas
dietas fueron formuladas de manera que fueran isocalóricas por lo cual los resultados en grasa
dorsal no podrían atribuirse a una mayor densidad energética de la dieta suplementada, sino
al exceso de glucosa proveniente del catabolismo de los aminoácidos los cuales se metabolizan
en la producción de ácidos grasos y se depositan como grasa dorsal. Lo anterior podría ser
resultado de animales que no fueron retados inmunológicamente, posiblemente debido a la
utilización de los antimicrobianos como promotores de crecimiento en las dietas.
La tendencia a que los animales suplementados presentaran valores superiores de rendimiento
en canal resulta difícil de justificar, pero se podría deber al mayor espesor de grasa dorsal en
estos animales, lo cual tiene un efecto positivo en el ingreso bruto por cerdo, que fue superior
en los animales suplementados aún y cuando el pago por kilogramo en canal de estos animales
fue menor (Cuadro 4).
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Cuadro 4.
Ingreso neto calculado a partir de las características de canal y el costo de alimentar
a los cerdos con la dieta control y la dieta suplementada.
Parámetro
Control
Suplementada
Peso canal (kg)
79,54
80,10
Pago / kg canal ()
1545,48
1538,13
Ingreso bruto / cerdo ()
122.929
123.209
Costo alimenticio ()
40.934
43.337
Ingreso neto ()
81.995
79.872
Tipo de cambio de referencia: 603,96 colones por dólar (al 7 de octubre 2020).
En promedio para los cerdos criados en ambas granjas, el ingreso (diferencia entre el ingreso
bruto por cerdo y el costo alimenticio) por cerdo fue 2.123 superior en los cerdos alimentados
con la dieta control en comparación con los cerdos alimentados con las dietas tratamiento.
Los resultados del presente experimento no coinciden con la hipótesis planteada. Se sugiere
que no existe suficiente desafío sanitario en los animales debido a la utilización de antibióticos
promotores de crecimiento en las dietas, por lo cual no se observaron efectos de la
suplementación de aminoácidos. Sin embargo, dentro del contexto de la generación de
resistencia a los antimicrobianos debido a un uso inadecuado (por ejemplo, como promotores
de crecimiento) existe una tendencia a nivel mundial de limitar y disminuir su utilización, por
lo cual sugerimos que esta estrategia nutricional (suplementación de aminoácidos para cubrir
las necesidades del sistema inmune) se debería evaluar nuevamente en condiciones donde no
se utilicen antibióticos de forma rutinaria como promotores de crecimiento y, por lo tanto, los
animales estén expuestos a un mayor reto sanitario.
CONSIDERACIONES FINALES
En conclusión, la suplementación de metionina, treonina y triptófano no mejoró el rendimiento
productivo de los cerdos en crecimiento bajo condiciones comerciales de producción y, en
estas condiciones, la suplementación de estos aminoácidos no resulta económicamente viable.
AGRADECIMIENTOS
Los autores agradecen profundamente la colaboración de la empresa Vitaminas y Minerales
S.A. y de los productores porcinos que facilitaron sus granjas para la ejecución de la prueba.
Salazar-Villanea et al. Suplementación de metionina, treonina y triptófanoen cerdos
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