Scheda tecnica: Triptofano

Il triptofano (Trp) è un amminoacido essenziale che i suini non possono sintetizzare naturalmente e pertanto deve essere assunto attraverso la dieta. Oltre al suo ruolo nella sintesi proteica, il Trp contribuisce alla produzione di serotonina, una molecola che influenza la regolazione dell'appetito, alla produzione di altri metaboliti chiave come la niacina (vitamina B3) e alla regolazione del sistema immunitario attraverso la sua capacità antiossidante, il mantenimento dell'integrità della mucosa, la modulazione della composizione del microbiota e la promozione della salute intestinale (Figura 1).

Fonti di triptofano

Il Trp, come altri aminoacidi essenziali, viene ottenuto dai suini da materie prime o da integratori specifici aggiunti al loro mangime. Per quanto riguarda gli ingredienti, cereali come il mais (0,06%) e il grano (0,13%), comuni nelle diete dei suini, hanno un basso contenuto di Trp. Ingredienti come la farina di soia (0,63%) presentano invece un contenuto di Trp più accettabile.

Le materie prime con i livelli più elevati di Trp sono i concentrati e gli isolati di alcuni integratori proteici vegetali come la farina di estrazione di girasole (0,36-0,47%) o il panello di colza (0,42% trp), la farina di pesce (0,56-0,70%) o i derivati ​​del sangue come il plasma animale 70 (1,19-1,41%).

Il risultato è che, con diete che soddisfano il fabbisogno energetico senza superare i livelli proteici massimi raccomandati, la combinazione di cereali e integratori proteici tipici nelle formulazioni per mangimi è spesso carente di L-triptofano (L-Trp). Pertanto, l'uso di integratori sintetici di L-Trp è molto comune nelle formulazioni per mangimi suini.

L-triptofano (L-Trp) si ottiene attraverso la fermentazione microbica, in cui i microrganismi sintetizzano l'amminoacido ex novo da substrati carboniosi semplici (come glucosio e indolo) e fonti di azoto non proteico (ammoniaca, sali di ammonio o urea), senza ricorrere all'idrolisi diretta delle proteine. Ciò consente una produzione controllata e un'elevata purezza in forma L.

La purezza del prodotto commerciale è del 98%, con un equivalente proteico grezzo dell'85%. Pertanto, in situazioni in cui i livelli di inclusione sono bassi, vengono utilizzati eccipienti per ottenere una maggiore omogeneità nella miscela di mangimi.

In alternativa, in alcune parti del mondo, viene ottenuto anche tramite sintesi chimica da estere acetaminomalonico e fenilidrazina, ma questa reazione genera una miscela di DL-Trp, che è meno disponibile negli animali monogastrici e pertanto il suo utilizzo nell'alimentazione dei suini è MOLTO LIMITATO.

Livelli raccomandati nei suini

Nelle formulazioni per mangimi suini, il triptofano (Trp) è tipicamente il quarto amminoacido limitante per la crescita, dopo lisina, metionina/cisteina e treonina. Ciò significa che quando l'inclusione di Trp è bassa rispetto ad altri amminoacidi essenziali, la sintesi e la deposizione proteica sono limitate, compromettendo di conseguenza la crescita.

Le raccomandazioni relative al Trp sono comunemente espresse in base alla digeribilità e come "proteina ideale" rispetto alla lisina digeribile ileale standardizzata (Lys DIS). La Tabella 1 mostra i valori raccomandati da diverse tabelle nutrizionali; questi valori presentano un'elevata variabilità. Ad esempio, per i suinetti svezzati, le raccomandazioni variano da un rapporto Trp:Lys DIS del 16% al 21%. Inoltre, secondo diversi studi recenti, le attuali linee genetiche offrono un maggiore potenziale di crescita e una diversa risposta allo stress, aumentando il fabbisogno di Trp rispetto alle raccomandazioni attualmente disponibili nelle tabelle (Capozzalo et al., 2016; Cho et al., 2023).

Tabella 1. Raccomandazione in “proteina ​​ideale” (%) del rapporto triptofano/lisina digeribile ileale standardizzata (DIS) nei suinetti, nei suini da ingrasso e nelle scrofe riproduttrici durante la gestazione e l'allattamento.

Risultati recenti

1. Effects of dietary leucine and tryptophan on serotonin metabolism and growth performance of growing pigs.

Questo studio analizza l'ipotesi che i suini da ingrasso richiedano un maggiore apporto di triptofano (Trp) quando la loro dieta contiene alti livelli di leucina (Leu), come una dieta a base di mais e soia, per prevenire una diminuzione della serotonina ematica e ipotalamica e il conseguente impatto negativo sulle prestazioni produttive. Sono stati utilizzati 144 suini con un peso vivo iniziale di 28,2 ± 1,9 kg, distribuiti in 9 trattamenti secondo un disegno sperimentale completamente randomizzato. Le diete sono state organizzate secondo un disegno fattoriale 3 × 3, con tre livelli di leucina (101, 200 e 299% di Leu:Lis lisina digeribile ileale standardizzata, DIS) e tre livelli di Trp (18, 23 e 28% Trp:lisina DIS). È stata formulata una dieta base per soddisfare i requisiti di Leu e Trp, e sono state preparate otto diete aggiuntive aggiungendo L-Leu e/o L-Trp cristallino. I risultati indicano che l'aumento di Trp nella dieta aumenta significativamente (P < 0,05) la serotonina nell'ipotalamo, mentre aumenti della crescita e dell'assunzione di mangime sono stati osservati solo nei suini alimentati con diete contenenti un eccesso di Leu. L'aumento di Leu nella dieta ha ridotto significativamente (P < 0,05) la crescita, l'assunzione di mangime e la serotonina ipotalamica. Tuttavia, l'effetto positivo dell'inclusione di Trp sulla crescita e sull'assunzione di mangime è stato più pronunciato nel gruppo con un rapporto Leu:Lys DIS del 299% rispetto al gruppo Leu:Lys DIS del 101% (interazione, P < 0,05). In conclusione, l'eccesso di Leu ha un impatto negativo sulle prestazioni produttive e riduce la concentrazione di serotonina nell'ipotalamo. Tuttavia, l'integrazione con Trp nelle diete con un rapporto Leu:Lys DIS del 200% e del 299% compensa parzialmente questi effetti negativi, dimostrando l'importanza del Trp nella regolazione della serotonina cerebrale e, quindi, dell'appetito nei suini da ingrasso.

2. Effect of varying levels of dietary tryptophan on aggression and abnormal behavior in growing pigs.

Lo scopo di questo studio era analizzare se diversi livelli di triptofano (Trp) nella dieta influenzassero l'aggressività e il comportamento nei suini di 8 settimane. Sono stati condotti due esperimenti utilizzando diete che soddisfacevano tutti i fabbisogni nutrizionali ma variavano nel contenuto di Trp. Nel 1°studio, sono stati valutati tre livelli (100%, 175% e 250%) di Trp: Lis digeribile ileale standardizzato (DIS), e nel 2° sono stati valutati altri tre livelli (80%, 105% e 130%). Nel primo studio, i suini che consumavano le diete con il più alto contenuto di Trp hanno mostrato livelli plasmatici più elevati di questo aminoacido e un rapporto migliore con altri aminoacidi neutri. Tuttavia, nel secondo studio non sono state riscontrate differenze significative. In entrambi i casi, la dieta non ha avuto alcun impatto sulle prestazioni produttive o sul comportamento dei suini. In conclusione, l'aumento di Trp nella dieta ha aumentato il suo livello ematico e probabilmente anche quello di serotonina, ma non ha ridotto i comportamenti di morsicatura né migliorato il benessere dei suini nelle condizioni studiate.

3. SID Trp–Lys Ratio on Pig Performance and Immune Response After LPS Challenge.

Lo studio ha valutato gli effetti di diversi rapporti di triptofano:lisina digeribile ileale standardizzata (Trp-Lys DIS), ottenuti tramite integrazione di L-Tryp, sulle prestazioni produttive e sulla risposta immunitaria di suini sottoposti ad una sfida sanitaria con lipopolisaccaridi (LPS) di E. coli. Sono stati utilizzati 120 suini maschi interi con un peso vivo iniziale di 16,5 kg (n = 10 box con 3 suini/box), distribuiti in quattro trattamenti con rapporti Trp:Lys DIS del 16%, 18%, 21% e 24%. Oltre alle prestazioni produttive, sono stati analizzati i livelli sierici di serotonina e le concentrazioni sieriche di citochine dopo la sfida con LPS. Come previsto, i suini alimentati con il rapporto Trp:Lys DIS al 16% hanno presentato il peso vivo finale più basso. Sono state osservate risposte quadratiche per il peso corporeo finale (PC) e l'indice di conversione alimentare (FCR), con il PC più alto raggiunto con un rapporto del 22,05% e il miglior FCR con un rapporto del 21%. La crescita e l'assunzione giornaliera media di mangime sono aumentate linearmente con l'aumento dei rapporti. Il rapporto Trp:Lys DIS non ha influenzato i livelli sierici di serotonina. Per quanto riguarda le citochine, i suini alimentati con un rapporto Trp:Lys DIS del 24% hanno mostrato un aumento della secrezione di IL-2 e IL-18 rispetto ai suini di controllo nei gruppi sottoposti a sfida sanitaria. In conclusione, i risultati di questo studio suggeriscono l'utilizzo di rapporti Trp:Lys DIS compresi tra il 21% e il 24% per ottimizzare la crescita e di un rapporto Trp:Lys DIS del 24% per promuovere una risposta immunitaria positiva alle sfide sanitarie durante la fase di svezzamento.