Scheda Tecnica: Lisina

La lisina è un amminoacido essenziale e quello più comunemente limitante nei suini.

Essendo un aminoacido essenziale per il suino, la lisina deve essere incorporata nella dieta. Il contenuto di lisina nelle materie prime comunemente utilizzate nella produzione di mangimi è relativamente basso rispetto al contenuto proteico totale della dieta. La lisina è il primo amminoacido limitante del suino, il che significa che è essenziale per la crescita e le prestazioni, ma può essere presente in quantità limitate in alcuni ingredienti. Ad esempio, i cereali come il mais (0,2-0,3%) e il frumento (0,3-0,4%), comuni nella dieta dei suini come fonti energetiche, hanno un basso contenuto di lisina. Al contrario, ingredienti come la farina di soia (2,5-3,0%) o la farina di pesce (4-5%) sono ricchi di lisina in modo da soddisfare il fabbisogno energetico senza superare i livelli massimi raccomandati di proteine, con la combinazione di cereali e fonti proteiche nella formula la lisina è carente. Pertanto, l’uso di integratori di lisina sintetica è comune nella produzione di mangimi.

Integratori di lisina

La lisina è un amminoacido molto igroscopico, caratteristica che ne rende difficile la manipolazione durante il processo di produzione del mangime se commercializzato in forma pura, limitandone l'utilizzo. Sebbene sul mercato sia possibile trovare L-lisina solida pura, il suo utilizzo nell’alimentazione animale è molto limitato. Una delle forme più utilizzate è la lisina monocloridrato (lisina-HCl), che si ottiene per fermentazione ossidativa di microrganismi su un substrato idrocarburico (zucchero, amido, melassa, ecc.) in presenza di una fonte di azoto (sali di ammonio, ammoniaca, idrolizzati proteici, ecc.). Il prodotto commerciale ha una purezza minima del 98%, con il 78% di lisina e il 19-20% di cloro.

Il solfato de lisina viene prodotto anche attraverso un processo di fermentazione che utilizza batteri come l'Escherichia coli. Il processo di fermentazione prevede l'uso di un mezzo nutritivo che contiene una fonte di carbonio, una fonte di azoto e altri nutrienti necessari. Dopo la fermentazione, la soluzione di solfato di lisina viene concentrata al 65%. Il sale di lisina solfato insieme ai sottoprodotti della fermentazione rappresenta il 46,8% in peso di L-lisina (come amminoacido libero), viene effettuato lo spray essicazione, che prevede l'atomizzazione della soluzione di lisina solfato in un flusso di aria calda, per asciugare le gocce fino ad ottenere una polvere secca. In alcuni casi vengono effettuate ulteriori fasi di purificazione per produrre solfato di lisina altamente purificato attraverso cromatografia o cristallizzazione, processi che sono complessi e rendono il prodotto finale più costoso, ottenendo prodotti di qualità superiore. Il solfato di lisina si presenta anche in forma liquida, ottenuto per fermentazione del Corynebacterium glutamicum, che oltre ad essere un produttore di acido glutammico, in condizioni di temperatura e pH ideali (28ºC e pH=7) se ha fonti di carbonio (melassa, farina di soia...), è un buon produttore di lisina. Le forme liquide contengono il 25% e le forme solide circa il 50% di lisina.

Altre forme disponibili sono i concentrati liquidi, come la lisina-50, che si ottiene attraverso un processo simile a quello del cloridrato. Questo prodotto è facile da maneggiare e non aggiunge cloro.

Quando ottenute mediante fermentazione, tutte queste forme di lisina sintetica contengono altri nutrienti di interesse oltre alla lisina, comprese quantità apprezzabili di aminoacidi essenziali.

In generale, non sono state osservate differenze sostanziali tra gli studi che confrontavano la biodisponibilità della lisina commerciale, sia in forma cloridrata, solfatata o liquida.

Tabella 1. Valori nutrizionali delle diverse forme disponibili di lisina. Fonte: FEDNA.

Scoperte recenti

1. L'eccesso di lisina nella dieta riduce il consumo di mangime, stimola la secrezione del digiuno di CCK ed altera il profilo degli aminoacidi essenziali e non essenziali nel sangue nei suini.

Questo lavoro afferma che le diete commerciali sono spesso formulate per soddisfare o superare i livelli di nutrienti, compresi quelli degli aminoacidi essenziali limitanti, coprendo possibili variazioni individuali all'interno dell'allevamento. Tuttavia, l'alimentazione in eccesso di aminoacidi alimentari, come la lisina, può portare ad una riduzione dell'appetito e della crescita nei suini. Questo studio ha valutato l'effetto di un eccesso di lisina nella dieta sui biomarcatori di sazietà e di prestazione nei suini svezzati. Un totale di 24 suini, di 21 giorni di età e del peso di 6,81 ± 0,12 kg (media ± SEM), sono stati stabulati individualmente e hanno ricevuto 1 dei 4 trattamenti dietetici per 3 settimane: una dieta con lisina digeribile ileale standardizzata che ha raggiunto il 100% (T0), 120% (T1), 150% (T2) o 200% (T3) delle raccomandazioni NRC (2012). Lo studio ha concluso che un eccesso di lisina nella dieta inibisce la fame nei suini. Inoltre, i risultati forniscono prove di meccanismi pre e post-assorbimento che modulano queste risposte. Gli eccessi di lisina nella dieta dovrebbero essere ridotti, ove possibile, per evitare gli effetti negativi degli aminoacidi sull'appetito dei suini.

2. L'aggiunta nella dieta di lisina (proteina) alla fine della gravidanza non migliora lo sviluppo mammario nelle scrofe pluripare.

Il presente studio è stato condotto per determinare se la lisina digeribile ileale standardizzata (DIE), fornita al 40% in più rispetto al fabbisogno richiesto (NRC, 2012), con il relativo aumento del consumo di proteine, dal giorno 90 al giorno 110 di gestazione, stimolerebbe lo sviluppo mammario nelle scrofe pluripare. A partire dal 90° giorno di gestazione, le scrofe pluripare Yorkshire × Landrace (secondo e terzo parto) hanno ricevuto 2,6 kg/giorno di una dieta convenzionale (gruppo di controllo, n = 17) con 14,8 g/giorno di lisina DIE o una dieta con 20,8 g/giorno DIE. lisina da ulteriore farina di soia (gruppo con dieta ad alto contenuto di lisina, n = 16). Entrambe le diete erano isoenergetiche. Lo studio ha concluso che fornire lisina (tramite proteine) nella dieta alla fine della gestazione al di sopra delle attuali raccomandazioni NRC non migliora lo sviluppo mammario nelle scrofe pluripare. Pertanto, non è necessario utilizzare una strategia di alimentazione in due fasi per fornire più lisina (proteine) alle scrofe pluripare durante questo periodo.

3. Fabbisogni di lisina digeribile ileale standardizzata delle scrofe gestanti in condizioni commerciali.

Il presente lavoro è stato condotto per determinare i fabbisogni standardizzati di lisina digeribile ileale (DIE) delle scrofe gravide stabulate individualmente in condizioni commerciali. Un totale di 200 scrofe pluripare (parità = 5,1±2,0) al 42° giorno di gestazione furono assegnate in modo casuale a 5 trattamenti dietetici con parità (N° di parto) bilanciata. Le diete sperimentali sono state formulate con DIE di lisina allo 0,22%, 0,32%, 0,42%, 0,52% e 0,62% per la metà della gestazione (giorni da 42 a 76) e con DIE di lisina allo 0,36%, 0,46%, 0,56%, 0,66% e 0,76% per la gestazione tardiva (giorni da 77 a 103). Tutti gli aminoacidi essenziali, tranne la lisina, sono stati forniti al 110% del fabbisogno stimato. Si è concluso che i valori medi del fabbisogno di lisina DIE per la metà e la fine della gestazione sono 11,1 e 16,1 g/giorno (1,36 e 1,79 g/Mcal di energia metabolizzabile; 0,44% e 0,58%), rispettivamente, per un totale massimo di suinetti nati vivi per figliata.

4. Efficienza dell'uso di azoto e lisina, ricambio proteico e concentrazioni di urea nel sangue nei suini d'ingrasso d'incrocio con una concentrazione marginale di lisina nella dieta.

L'efficienza di utilizzo dell'azoto (EUN) e l'efficienza di utilizzo della lisina (EUL) sono indicatori chiave della produzione suina sostenibile e variano a seconda di fattori nutrizionali e non nutrizionali. L'obiettivo era studiare EUN ed EUL insieme alle concentrazioni di azoto ureico nel sangue e altri metaboliti nei suini da ingrasso alimentati con diete con concentrazioni marginali di lisina a 11-13 settimane (40,5 kg di peso medio) e 14-16 settimane (60,2 kg di peso medio). Le diete a base di cereali e farina di soia contenevano rispettivamente 10,6 e 7,9 g di lisina/kg di SS nei periodi 1 e 2. Sono stati misurati l'ingestione di mangime e il peso di 508 suini alloggiati individualmente e sono stati raccolti campioni di sangue 5 ore dopo l'alimentazione mattutina alle settimane 13 e 16. Un sottogruppo di 48 suini castrati è stato utilizzato in uno studio sul metabolismo dell'azoto alle settimane 13 e 16. Hanno concluso che l'EUL massimo era compreso tra il 70 e il 72% nelle condizioni di questo studio e che c'erano solo piccole differenze tra i periodi e i sessi. La sintesi proteica, piuttosto che la degradazione, sembra influenzare l’EUN. La concentrazione di azoto ureico nel sangue può essere utile per stimare l'EUN in un ampio gruppo di animali alimentati con una dieta con una concentrazione marginale di lisina.

5. Incremento compensatorio in funzione del livello di lisina nei suini da ingrasso dopo essere stati alimentati con diete carenti in lisina con un 97% di mais durante 3 o 6 settimane.

L'obiettivo del presente lavoro era di valutare l'aumento della concentrazione di lisina sull'incremento compensativo dei suini da ingrasso durante il periodo di recupero dopo essere stati alimentati con una dieta con il 97% di mais per 3 o 6 settimane.1680 suini con un peso iniziale di 73,5 ± 2,2 kg sono stati bloccati in base al peso iniziale e assegnati ad un box di progettazione. C'erano 20 box per ciascun trattamento (7 trattamenti in totale) con due durate di restrizione [3 settimane (3 settimane) vs. 6 settimane (6 settimane)] e tre concentrazioni di lisina durante il recupero (Lys:EM uguale al controllo: 100; controllo + 10%: 110; controllo + 20%: 120) più un controllo (CONT) che è rimasto senza restrizione di nutrienti. Si è concluso che l'uso di diete restrittive riduceva l'incremento medio giornaliero e allungava la data di commercializzazione. L'uso di diete di recupero in cui il rapporto Lys:ME era più elevato rispetto ai suini di controllo determinava una maggiore crescita compensatoria.