Aminoacidi: Nozioni di Base

Nei suini, la deposizione proteica associata principalmente alla crescita muscolare ("tessuto magro") richiede l'apporto, la digestione e la metabolizzazione delle proteine ​​come fornitore di aminoacidi (AA). Negli ingredienti che compongono la dieta sono presenti circa 20 AA, noti come AA proteogenici, che consentiranno la Biosintesi delle Proteine. Non tutti gli AA sono essenziali poiché il suino è in grado di sintetizzare parzialmente o totalmente "di nuovo" più o meno efficientemente la metà di essi: Alanina, Asparagina, Aspartato, Cisteina, Glutammato, Glutammina, Glicina, Prolina, Serina e Tirosina, purché siamo non in deficit di N, proteine ​​o qualsiasi amminoacido che sia un precursore.

Quando si ottimizza l'alimentazione dei suini, si soddisfano le raccomandazioni minime sugli AA includendo diverse fonti proteiche e AA sintetici. Queste raccomandazioni sono espresse come concentrazione di AA nel mangime e loro Digeribilità Ileale Standardizzata (DIS).

Pertanto, definiamo Essenziali quegli AA che non vengono sintetizzati dall'organismo animale o non lo fanno in quantità o tasso sufficienti a soddisfare i fabbisogni e, pertanto, devono essere forniti con il mangime (Wang et al. 2014). Nei suini, la lisina (Lys) è il primo AA Essenziale Limitante poiché solitamente è l'AA più carente nella maggior parte degli ingredienti tipicamente disponibili nei mangimi per suini, in relazione ai fabbisogni (NRC 2012, FEDNA 2019).

Quando un Amminoacido Essenziale non viene fornito in quantità adeguate nella dieta, la sintesi proteica è limitata alla disponibilità di quell’AA. Un modo per descrivere un Amminoacido Limitante è utilizzare il concetto di "barile di Liebig" basato su una funzione minima di Michaelis-Menten (Figura 1). La proteina è il barile di Liebig e gli amminoacidi sono le singole doghe che compongono il barile. Quando una doga è più corta delle altre, la botte può essere riempita solo fino al livello della doga più corta. In altre parole, quando un amminoacido essenziale è carente, le proteine ​​possono essere sintetizzate solo al livello di disponibilità di quell’Amminoacido Limitante, il primo che limita l’utilizzo del resto. La lisina è l'AA più comunemente Limitante nei suini.

Gli aminoacidi somministrati in eccesso verranno deaminati e l'urea risultante verrà escreta nelle urine (con un dispendio energetico legato al processo di deaminazione). Trovare un buon equilibrio tra l’offerta di AA e i fabbisogni o le raccomandazioni degli AA è importante per ragioni fisiologiche, metaboliche e produttive. Le proteine ​​sono un nutriente relativamente costoso e molti paesi dipendono da fonti proteiche importate per l’alimentazione degli animali (questo è molto diffuso nella UE). Inoltre, l'uso inefficiente delle proteine, a causa della loro ridotta digeribilità e/o disponibilità, contribuisce ad aumentare l'escrezione di azoto, il cui impatto ambientale costituisce un problema in diverse aree di produzione di suini nel mondo. Con la crescente disponibilità di AA sintetici come L-Lys, DL-Met (o analoghi di L-Met), L-Thr, L-Trp e L-Val, è ora possibile formulare diete a basso contenuto proteico con un contenuto equilibrato di AA .

Gli amminoacidi sono molecole semplici a basso peso molecolare, costituite da catene idrocarburiche con un gruppo amminico (NH₂) e un gruppo acido (COOH). Tutti gli amminoacidi, ad eccezione della glicina, presentano isomeria ottica e, pertanto, possono presentarsi nelle loro due forme stereoisomeriche: D e L. Nelle proteine ​​di origine animale, tuttavia, in alcuni casi si presenta solo la forma L e dopo la trasformazione nella corrispondente forma L, l'animale possiede enzimi capaci di utilizzare la forma D. Pertanto, per la metionina (Met), entrambe le forme sono ugualmente disponibili. Per il triptofano (Trp), l'equivalenza è elevata nei suini (90-100%) ma solo dal 55 all'85% nei volatili. Al contrario, gli isomeri D della lisina e della treonina (Thr) non sono biologicamente attivi, quindi non hanno alcun valore nutritivo per l'animale. Nell'Unione Europea, gli aminoacidi, i loro sali e analoghi sono classificati nella categoria degli additivi nutrizionali in un gruppo funzionale indipendente (3c) secondo il Regolamento (CE) 1831/2003. Lys, Met, Thr, Trp, valina (Val), isoleucina (Ile), arginina (Arg) e istidina (His) sono gli amminoacidi sintetici attualmente disponibili per la produzione di mangimi.

Concetto di Proteina Ideale

Il concetto di Proteina Ideale è stato proposto più di 50 anni fa da Mitchell (1964) ed è ancora valido. La massima efficienza di utilizzazione metabolica delle proteine ​​e degli AA essenziali sarà ottenuta quando l'amminogramma (quantità relativa dei diversi AA essenziali) assorbito, e nel sangue, sarà il più simile possibile all'amminogramma trattenuto o richiesto dall'animale. Pertanto, il valore biologico delle proteine ​​assorbite e di ciascun AA essenziale sarà presumibilmente ottimale. Affinché questo principio abbia applicazione pratica, è necessario:

1. che i fabbisogni relativi di AA per ciascuna funzione produttiva (crescita, gestazione, produzione di latte, ecc.) non varino sostanzialmente con l'età o il tempo e anche che i fabbisogni di AA essenziali per il mantenimento siano scarsi.
2. che il contenuto di aminoacidi del mangime sia espresso in AA digeribili, più specificamente in AA digeribili standardizzati nell'ileo (DIS). Quando si utilizzano le proteine ​​ideali con AA totali, si presuppone che la digeribilità sia la stessa per tutti gli aminoacidi presenti nella dieta.

In queste condizioni, il fabbisogno di AA in termini di proteine ​​ideali è espresso in relazione al fabbisogno di Lys (prendendo il fabbisogno di Lys DIS = 100%). L'espressione degli altri AA rispetto alla Lys è molto utile dal punto di vista pratico poiché semplifica la formulazione; Al nutrizionista non resta che considerare l'evoluzione del fabbisogno di Lys SID nel tempo ed abbinarlo ad un Profilo Proteico Ideale Costante.