Effetto dello stress da caldo sulla digeribilità degli amminoacidi nei suini

La produzione suinicola è presente nella maggior parte del globo in aree dove la temperatura ambientale supera la temperatura di confort termico (termoneutralità). L'esposizione dei suini ad elevate temperature ambientali provoca stress da caldo, modifica i loro comportamento, la loro fisiologia ed il metabolismo per mantenere l'omeostasi. La riduzione volontaria del consumo di mangimi e l'aumento della temperatura corporale sono le alterazioni più note che osserviamo nei suini con stress da caldo. A sua volta, l'aumento della temperatura corporale dei suini provoca un aumento del flusso sanguigno verso la periferia (estremità). Questi cambiamenti sono una risposta per il tentativo di ridurre la produzione di calore corporale e promuovere la loro eliminazione verso l'ambiente. Tuttavia, moltissimi studi hanno osservato, con consistenza, una correlazione diretta tra la temperatura ambientale a cui sono esposti i suini e la loro temperatura corporale (Morales et al., 2015; 2016). Ossia, quando la temperatura ambientale raggiunge valori critici la capacità dei suini di mantenere la propria temperatura corporale non è sufficiente e la temperatura corporale può elevarsi fino a 2°C (Morales et al., 2016; Pearce et al., 2014). Questa situazione può compromettere l'integrità dell'epitelio intestinale dei suini e di conseguenza la digestione ed assorbimento dei nutrienti.

Come meccanismo di dissipazione del calore, l'organismo aumenta il flusso sanguigno verso la periferia con vasodilatazione, ma diminuisce la disponibilità di ossigeno e nutrienti ai tessuti del sistema digerente, il che genera stress ossidativo dell'epitelio intestinale. In combinazione, l'ipossia, la mancanza di nutrienti e lo stress ossidativo portano alla morte le cellule dei villi intestinali, con una riduzione della loro dimensione e danni all'epitelio (Liu et al., 2009). L'aumento della morte cellulare aumenta la perdita endogena di alcuni AA, in particolare di arginina, fenilalanina, istidina e treonina (Morales et al., 2016), mentre la dimensione ridotta dei villi intestinali, dovuto allo stress da caldo, possono influenzare negativamente la digestione delle proteine e l'assorbimento di AA (Morales et al., 2015).

La digeribilità ileale apparente degli AA si definisce come la scomparsa dal piccolo intestino degli AA ingeriti con la dieta (Stein et al., 2007) ed è calcolato sottraendo la quantità di AA che arriva alla fine dell'intestino piccolo di quella ingerita. La quantità totale di AA che raggiunge la fine dell'ileo include gli AA della dieta non assorbiti, oltre a quelli contenuti nelle proteine endogene non digerite. La riduzione dell'altezza dei villi intestinali dopo lo stress da caldo (Yu et al., 2010; Pearce et al., 2014) indica che i suini in queste condizioni possiedono minor numero di cellule intestinali (enterociti) capacitate per complementare la digestione delle proteine e di realizzare gli assorbimenti degli AA. Si è osservato una marcata riduzione dell'abbondanza di trasportatori di AA all'interno degli enterociti dei suini esposti al caldo (Morales et al., 2014). Inoltre, la maggior perdita endogena di AA e la minor capacità di assorbimento, influenzano la digeribilità ileale apparente di arginina, istidina e leucina, in coincidenza con gli stessi AA la cui perdita endogena aumenta in presenza di stress da caldo . La digeribilità ileale standardizzata si calcola in modo similare alla digeribilità ileale apparente, ma deve essere corretta secondo la quantità endogena di ogni AA che raggiunge la porzione terminale dell'ileo. Lo stress da caldo sembra ridurre anche la digeribilità ileale standardizzata di arginina e istidina nei suini sottoposti a stress da caldo (Morales et al., 2016). In altre parole, lo stress da caldo, non solamente aumenta la perdita di arginina ed istidina di origine endogena, ma anche la riduzione della digeribilità delle proteine endogene ricche di questi AA o del riassorbimento degli AA che le compongono. La minor digeribilità ileale standardizzata di arginina ed istidina nei suinin sottoposti a stress da caldo, coincide con una minor abbondanza nel digiuno dei loro trasportatori (Morales et al., 2014). Curiosamente, lo stress da caldo non influenza la digeribilità ileale apparente nè la standardizzata degli AA integrati in forma libera nella formulazione del mangime (e.s, lisina), questo perche il suo assorbimento avviene dal duodeno e non competono con la lisina legata alla proteina della dieta, la quale deve essere digerita prima di essere liberata per essere assorbita nel digiuno e ileo.

In conclusione, i suini esposti a condizioni di stress da caldo aumentano la propria temperatura corporale e si vedono con le villosità intestinali accorciate, le quali aumentano le perdite di AA endogeni e riducono l'abbondanza di trasportatori di AA nell'intestino, la digeribilità ileale apparente e standardizzata degli AA. Oltre tutto, queste alterazioni influenzano direttattamente ed indirettamente sulla capacità di assorbimento degli AA nei suini esposti al caldo e apparentemente lo fanno in modo differenziato posto che si riducono sopratutto la digeribilità ileale apparente di arginina, istidina, leucina e treonina. Però, l'inclusione di AA liberi nelle diete per suini sottoposti a stress da caldo può correggere gli effetti negativi dello stress da caldo nell'assorbimento degli AA.