Effect of arginine and glutamine supplementation, dietary soluble fibre level and n-6/n-3 fatty acid ratio on rabbit performance and intestinal health

Delgado Morcillo, María Rebeca (2017). Effect of arginine and glutamine supplementation, dietary soluble fibre level and n-6/n-3 fatty acid ratio on rabbit performance and intestinal health. Tesis (Doctoral), E.T.S. de Ingeniería Agronómica, Alimentaria y de Biosistemas (UPM). https://doi.org/10.20868/UPM.thesis.47948.

Descripción

Título: Effect of arginine and glutamine supplementation, dietary soluble fibre level and n-6/n-3 fatty acid ratio on rabbit performance and intestinal health
Autor/es:
  • Delgado Morcillo, María Rebeca
Director/es:
  • Menoyo Luque, David
  • García Alonso, Javier
Tipo de Documento: Tesis (Doctoral)
Fecha: 2017
Materias:
Escuela: E.T.S. de Ingeniería Agronómica, Alimentaria y de Biosistemas (UPM)
Departamento: Producción Agraria
Licencias Creative Commons: Reconocimiento - Sin obra derivada - No comercial

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Resumen

El objetivo de esta tesis doctoral ha sido estudiar la capacidad que tienen varios nutrientes de mejorar la salud intestinal de los gazapos. Para lograr este objetivo general, se llevaron a cabo tres objetivos principales. El primer objetivo consistió en describir la evolución con la edad de la microbiota intestinal, el sistema inmune y la morfología de la mucosa tras el destete. Para ello se destetaron 100 gazapos de 20 camadas a los 26 d de edad con un peso de 429 ± 57 g y se sacrificó 1 animal por camada a los 26, 31, 38, 45 y 52 d de edad. Se tomaron muestras de la mucosa intestinal y del apéndice para determinar la morfología de la mucosa y la expresión genética de las citoquinas/interleucinas TNF-α, IFN-ϒ, IL-2, IL-6, IL8, IL-10 e iNOS (en íleon y apéndice). El perfil de la microbiota se estudió en el íleon y en una mezcla de ciego y cecotrofos. El peso relativo del ciego aumentó (P<0,05) desde los 26 hasta los 38 d, y tendió a disminuir y estabilizarse a los 45 y 52 días de edad. La longitud de las vellosidades intestinales y el número de células caliciformes en el yeyuno se redujeron a los 31 d en comparación con los gazapos recién destetados a los 26 d de edad. (P < 0,05), mientras que no se observó ningún efecto en la profundidad de las criptas. A 38 d, no se observaron cambios en las vellosidades, que mostraron valores similares a las determinadas en el destete, mientras que las criptas siguieron aumentando ligeramente (9%). Entre los 38 y los 52 d de edad, la profundidad de las criptas y el número de las células caliciformes se incrementaron (P < 0,05) sin producirse cambios en la longitud de las vellosidades. La evolución del íleon siguió un efecto cuadrático en la proporción de Firmicutes (valor máximo entre los 38 días de edad; P = 0,002), y Bacteroidetes (valor mínimo entre los 38 y los 45 días de edad, P = 0,003). Al destete, Firmicutes y Bacteroidetes representaron cada uno casi la mitad de las unidades taxonómicas operacionales (OTUs) detectadas en el ciego. A medida que aumenta la edad, Bacteriodetes (P< 0,001) es sustituido por Firmicutes (P< 0,001) que a los 52 d representa un 85% de la flora mayoritaria. La expresión relativa del TNF-α en el apéndice aumentó a los 26 y a los 31 d de edad (P < 0,005). Por el contrario, tanto el IFN-ϒ en el apéndice y en el íleon, así como la IL-2 en el íleon incrementaron linealmente con la edad (P ≤ 0,01). En conclusión, tras el destete se produce un balance específico entre Firmicutes y Bacteroidetes en el íleon y en el ciego produciéndose cambios temporales en la morfología de la mucosa y en la respuesta inmune. El segundo objetivo fue determinar el efecto de la suplementación de la dieta con arginina y glutamina sobre la productividad de las conejas reproductoras y los gazapos así como sobre la salud intestinal de los gazapos. Para alcanzar este objetivo se llevaron a cabo tres pruebas diferentes. Todas las pruebas realizadas se desarrollaron utilizando las mismas dietas experimentales. Así se formuló una dieta control (C) que contenía 29,8 g de nitrógeno (N), 313 g de aFNDom por kg MS y 1,85 g de N digestible/ MJ de energía digestible (ND/ED) y se fabricaron otros 3 piensos añadiendo (en g/kg) 4 de arginina (Arg), 4 de glutamina (Gln) y una mezcla de un 4 de arginina y un 4 de glutamina (Arg + Gln) a la dieta control. En el primer estudio se determinó si la suplementación de la dieta con arginina, glutamina o con una combinación de ambos influía sobre la digestibilidad, la composición corporal y los rendimientos productivos de las conejas reproductoras y sus camadas durante las tres primeras inseminaciones. Para ello se utilizaron 80 conejas nulíparas asignadas al azar a los piensos experimentales (20/tratamiento) antes de la primera inseminación. Tras cada parto se llevó a cabo la homogenización de las camadas dentro de cada tratamiento y las conejas fueron inseminadas 11 días después. A lo largo de los tres primeros partos se midieron la composición química y el contenido en energía de las conejas, sus rendimientos productivos, el crecimiento de las camadas y la producción de leche entre el nacimiento y el destete (25 d). La suplementación con amino ácidos incrementó el contenido en ND (P = 0,015) y tendió a incrementar el ratio ND/ED en comparación con el grupo C (P = 0,077) dando lugar a un incremento de la ingestión del ND durante la lactación (P = 0,004). En este periodo, el grupo Gln presentó una ingestión mayor de ED en comparación con los grupos C y Arg+Gln (P = 0,038). El número total de gazapos nacidos por camada tendió a incrementarse en las conejas suplementadas con Arg y Gln, comparadas con los grupos C y Arg+Gln (P = 0,095), aunque no hubo efecto de los tratamientos sobre el número de gazapos destetados (P = 0,15). La suplementación individual con Arg y Gln incrementó el peso de las camadas a 20 y 25 d respecto a los grupos C y Arg+Gln (P ≤ 0,021). La suplementación con los amino ácidos no afectó a la producción de la leche (P = 0,16), aunque hubo una correlación positiva entre la ingestión de ED y ND (P < 0,001). No hubo efectos significativos de los tratamientos sobre el peso, la composición química y el contenido en energía de las conejas, aunque las conejas suplementadas con Arg o con Gln tendieron a tener un mayor contenido en energía en el momento de la tercera inseminación y al destete que aquellas de los grupos C y Arg+Gln (P ≤ 0,099). La suplementación con amino ácidos no modificó la tasa de reposición de las conejas. En conclusión, la suplementación individual con Arg y Gln tuvo efectos positivos en el peso y el tamaño de la camada al nacimiento, pero no hubo efectos aditivos cuando se suplementó con la combinación de Arg+Gln. En la segunda prueba se midió el crecimiento, la digestibilidad ileal y fecal así como la eficiencia del nitrógeno y la energía de los gazapos suplementados con arginina y glutamina desde la gestación y la lactación, a través de la suplementación de sus madres con las mismas dietas, y tras el destete recibiendo los mismos piensos suplementados con los amino ácidos. Los gazapos fueron destetados a los 25 d de edad y los rendimientos productivos se midieron hasta los 55 d de edad. En el ensayo 1, (T1a) los gazapos se alimentaron con los mismos piensos que recibieron sus madres durante todo el periodo experimental, mientras que en los ensayos T1b, T2 y T3 se alimentaron con las dietas experimentales desde los 25 hasta los 35 d de edad, y después con el pienso C hasta los 55 d de edad. Para el ensayo de digestibilidad se utilizaron 96 gazapos que fueron bloqueados por camada y asignados al azar entre los tratamientos. La composición de la canal y la eficiencia de utilización del nitrógeno y de la energía se midieron en 104 animales pertenecientes al ensayo T1a. Cuando los animales fueron suplementados con los piensos experimentales durante todo el cebo, la mortalidad fue similar para todos los tratamientos (P = 0,92), sin embargo, los gazapos alimentados con glutamina durante el primer periodo (25-35 d de edad), tendieron a disminuir su mortalidad en el periodo global de cebo (P = 0,10) en comparación con los gazapos no suplementados. Los tratamientos no afectaron a los rendimientos productivos de los gazapos independientemente del ensayo realizado (P > 0,05). La digestibilidad ileal de la mayoría de los aminoácidos mejoró con la suplementación con los amino ácidos (P ≤ 0,10). La digestibilidad fecal de la materia seca y del nitrógeno aumentaron (P < 0,05) en los animales alimentados con los piensos Arg, Gln o Arg+Gln mientras que la digestibilidad fecal de la energía se incrementó en los gazapos suplementados con arginina o con glutamina (P = 0,003). La digestibilidad fecal de la FND fue mayor con los piensos Gln y Arg+Gln (P <0,001). La suplementación con arginina disminuyó la eficiencia del nitrógeno y de la energía (P < 0,001) debido a que aumentó el consumo tanto de nitrógeno como de energía digestible (P < 0,001) mientras que la retención de nitrógeno y energía en la canal fue similar independientemente de la suplementación. Además con la suplementación con arginina, las pérdidas de nitrógeno en la piel y las vísceras tendieron a aumentar (P = 0,098) y aumentaron las pérdidas en orina (P = 0,030) así como las pérdidas de energía en forma de orina + producción de calor (P = 0,003). En la tercera prueba se estudió si la exposición a la glutamina, la arginina o a la combinación de ambas desde la gestación y la lactación a través de la suplementación de sus madres con las mismas dietas, y tras el destete recibiendo los piensos suplementados con los amino ácidos, estimulaban sus crecimientos, el desarrollo del tracto digestivo y la respuesta inmune. Los gazapos fueron destetados a los 25 d de edad y alimentados con las mismas dietas experimentales que sus madres durante 10 días, hasta los 35 d de edad. Se determinó la translocación bacteriana a los nódulos linfáticos mesentéricos (NLM) a los 6 días de edad y la morfología intestinal de la mucosa, su actividad enzimática y el análisis fenotípico y funcional de los linfocitos intraepiteliales (LIE) del apéndice a los 6, 25 y 35 días de edad. No hubo diferencias significativas en los rendimientos productivos y la mortalidad entre los tratamientos, Sin embargo, los gazapos procedentes de camadas suplementadas con Gln tendieron (P ≤ 0,10) a reducir tanto el número de bacterias aeróbicas como facultativas translocadas hacia los NLM. Además, los gazapos alimentados con Gln mantuvieron la longitud de las vellosidades intestinales al destete en comparación con las dietas no suplementadas (P < 0,05). Las proporciones de linfocitos intraepiteliales CD45+CD4+ y CD45+CD8+ en el apéndice no se vieron afectadas por los tratamientos. Sin embargo, la suplementación con Gln al destete aumentó la expresión de la IL-2 y la IL-10, disminuyendo la expresión de la IL-6 de los linfocitos intraepiteliales en el momento del destete. En conclusión, a pesar de no haber un efecto sobre los rendimientos productivos y la mortalidad, la inclusión de 0,4 % de Gln tuvo un efecto positivo manteniendo la longitud de las vellosidades intestinales e induciendo un perfil de citoquinas más moderado y una respuesta Th1-Th2 más equilibrada al destete. La suplementación con Arg o con Arg+Gln a las dosis seleccionadas en este estudio no rindieron ningún efecto beneficioso en las variables estudiadas. El tercer objetivo de la tesis fue determinar el efecto de la inclusión de dos niveles de fibra soluble y dos relaciones de ácidos grasos n-6/n-3 sobre la productividad de las conejas reproductoras y los gazapos así como sobre la salud intestinal de los gazapos en crecimiento. Para alcanzar este objetivo se llevaron a cabo tres pruebas diferentes. Todas las pruebas realizadas se desarrollaron utilizando las mismas dietas experimentales. Se formularon cuatro piensos (BFS_Bn-6/n-3, BFS_An-6/n-3, AFS_Bn-6/n-3 y AFS_An-6/n-3) con dos niveles de fibra soluble (BF: 7,8 vs. AF: 14,4% MS) y dos ratios n-6/n-3 (Bn-6/n-3: 13,4 vs. An-6/n-3: 3,5). En el primer estudio se determinó si la inclusión de dos niveles de fibra soluble y dos relaciones de ácidos grasos n-6/n-3 influía sobre la digestibilidad, la composición corporal y los rendimientos productivos de las conejas reproductoras y sus camadas durante las cuatro primeras lactaciones. Para ello se utilizaron 96 conejas nulíparas asignadas al azar a los piensos experimentales (24/tratamiento) antes de la primera inseminación. Tras cada parto se llevó a cabo la homogenización de las camadas dentro de cada tratamiento y las conejas fueron inseminadas 11 días después. A lo largo de los cuatro primeros partos se midieron la composición química y el contenido en energía de las conejas, sus rendimientos productivos, el crecimiento de las camadas y la producción de leche entre el nacimiento y el destete (25 d). La proporción total de conejas eliminadas disminuyó con la AFS respecto al grupo de BFS (22,9 vs. 50,0%; P = 0,005), tendiendo a disminuir en el grupo BFS cuando se incrementaba el ratio de n-6/n-3 y en el grupo de AFS cuando se disminuía el ratio n-6/n-3 (P = 0,059). El incremento del nivel de fibra soluble redujo ratio PB/ED digestible (4%; P < 0,001) e incrementó la digestibilidad de todas las fracciones de la fibra (P < 0,001). La reducción del ratio n-6/n-3 redujo la digestibilidad de la fibra dietética total en las conejas que recibieron BFS sin tener efecto en aquellas alimentadas con las dietas AFS (P = 0,043). Los tratamientos no afectaron a la ingestión entre partos (P = 0,16), aunque la ingestión de PB digestible entre partos fue menor en el grupo AFS en comparación con el grupo BFS (P = 0,003). No se observó ningún efecto relevante de los tratamientos sobre el número de gazapos nacidos totales, el peso medio de los gazapos al nacimiento o en el tamaño de la camada al destete, la fertilidad, la eficiencia alimenticia de las conejas, la producción de leche y la composición química y el contenido en energía de las conejas (P ≥ 0,29). El peso medio de los gazapos al destete perteneciente a madres alimentadas con BFS_An-6/n-3 y AFS_Bn-6/n-3 disminuyó en un 6% en comparación con aquellas de los otros dos grupos (P = 0,030). La reducción del ratio n-6/n-3 en la dieta incrementó el contenido en grasa de la leche en un 12% sin afectar al contenido de proteína ni de MS (P = 0,031). La proporción de ácidos grasos impares y de ácidos grasos saturados se incrementó en las conejas alimentadas con AFS en comparación con aquellas alimentadas con dietas con BFS (P ≤ 0,037) sin observarse efecto del ratio n-6/n-3. La reducción del ratio n-6/n-3 redujo la concentración de C18:1n-9 en la leche (en un 19%; P < 0,001) e incrementó la proporción de C18:3n-3 (en un 306%; P < 0,001). En conclusión, la fibra soluble redujo la tasa de reposición de las conejas sin verse afectado por el ratio n-6/n-3, mientras que ambos factores modificaron la composición de la leche y su perfil de ácidos grasos sin influir en la productividad de las camadas. En la segunda prueba se estudió si la inclusión de dos niveles de fibra soluble y dos relaciones de ácidos grasos n-6/n-3 o la combinación de ambos influía sobre los rendimientos productivos, la composición corporal y la eficiencia de retención del nitrógeno y la energía en gazapos en cebo. Se utilizaron 40 gazapos/pienso destetados a 26 d de edad para determinar la composición corporal y de la canal mediante impedancia bioeléctrica a los 27, 39, 62 y 69 d de edad. El incremento de fibra soluble redujo la mortalidad en el periodo global experimental (38,3 vs. 24,1%; P = 0,018), sin observarse ningún efecto del ratio n-6/n-3. La eficiencia alimenticia en el periodo global (26-62 d de edad) mejoró con el incremento de fibra soluble (en un 3,5%; P = 0,003) y con la reducción del ratio n-6/n-3 (en un 2,3%; P ≤ 0,048). El incremento de fibra soluble disminuyó el ratio de PB digestible/ED (en un 2,3%; P = 0,050). Los gazapos alimentados con las dietas con Bn-6/n-3 tendieron a presentar menor contenido en grasa corporal y mayor proporción de energía al destete (26 d de edad), aunque al final del cebo (62 d de edad) tendieron a ser más pesados y a tener mayor contenido de grasa corporal y menor proporción de energía (P ≤ 0,11). El incremento de fibra soluble y la reducción del ratio n-6/n-3redujo el nitrógeno digestible ingerido (en un 4%; P ≤ 0,030). Sin embargo, la cantidad de nitrógeno retenido en el cuerpo o en la canal no se vieron afectados por los tratamientos (P ≥ 0,26). En consecuencia, el incremento de fibra soluble mejoró la eficiencia de retención del nitrógeno digestible tanto en el cuerpo como en la canal (en un 5,4 y 4,7%, respectivamente; P ≤ 0,034). Además, la reducción del ratio n-6/n-3 incrementó la eficiencia de retención del nitrógeno digestible tanto en el cuerpo como en la canal (3,9 and 3,4%, respectivamente; P ≤ 0,043). Esta mejora de la eficiencia del nitrógeno estuvo asociada con una reducción de la excreción del nitrógeno en orina en el grupo AFS respecto al grupo BFS (en un 13%; P = 0,004) y en el grupo Bn-6/n-3 respecto al An-6/n-3 (P = 0,072). Los tratamientos no afectaron a la ingestión de la ED y a la retención de energía del cuerpo y la canal (P ≥ 0,13). El incremento de fibra soluble mejoró la eficiencia de retención de la energía digestible en el cuerpo y la canal (en un 2,7 y 3,0%; P ≤ 0,042). La mejora en la retención de la energía digestible en la canal en el grupo de AFS se debió principalmente al deterioro observado en los gazapos alimentados con BFS_An-6/n-3 respecto a aquellos alimentados con la dieta BFS_Bn-6/n-3 (P = 0,071). No hubo ninguna influencia de la fibra soluble sobre las pérdidas de energía en forma de orina y producción de calor, aunque tendieron a ser menores cuando disminuyó el ratio n-6/n-3 (P = 0,058). Las pérdidas en heces fueron menores con AFS que con BFS (en un 6,1%; P < 0,001). En conclusión, el incremento de fibra soluble incrementó la supervivencia de los gazapos en cebo, sin ninguna influencia del ratio n-6/n-3. Por el contrario, tanto el incremento de la fibra soluble como la reducción del ratio n-6/n-3 mejoraron la eficiencia de la energía digestible y la proteína retenida en el cuerpo y en la canal. No se encontraron efectos aditivos de ambos factores. En la tercera prueba se estudió si la inclusión de dos niveles de fibra soluble y dos relaciones de ácidos grasos n-6/n-3 o la combinación de ambos influía sobre la digestión y la respuesta inmune de los gazapos tras el destete. Los gazapos utilizados provenían de conejas alimentadas con los mismos piensos descritos, y todos los gazapos recibieron los mismos piensos que habían consumido sus madres. Para determinar la digestibilidad fecal de los nutrientes se utilizaron 56 gazapos (14/tratamiento). Doscientos ocho gazapos fueron destetados a los 26 días de edad y sacrificados a los 39 d para recoger la digesta ileal y determinar así la digestibilidad ileal de los nutrientes, los pesos de los órganos digestivos, el pH cecal y la mucosa tanto del apéndice como del íleon para determinar la respuesta inmune. El incremento del ratio n-6/n-3 mejoró la digestibilidad fecal de la FDT y la fibra soluble únicamente de los gazapos alimentados con un nivel bajo de FS (P < 0,05). Los gazapos alimentados con altos niveles de FS tendieron a tener mayor digestibilidad ileal del almidón y mayor flujo de mucinas en comparación con aquellos gazapos alimentados con bajos niveles de FS (P ≤ 0,064). El incremento de FS redujo la mortalidad entre los 26 y los 56 d de edad, mientras que no hubo diferencias cuando se administró una dieta común desde el destete hasta el final del cebo. El nivel de FS y el ratio n-6/n-3 tuvieron una menor influencia en la expresión de los genes relacionados con la inmunidad en el apéndice. Así, en el apéndice, la IL 8 mostró una menor expresión en los gazapos alimentados con los piensos Ln-6/n-3 y BFS (P = 0,04) sin tener efecto en aquellos animales alimentados con AFS. La expresión de la IL-6 tendió (P = 0,09) a mostrar un comportamiento similar. También, la expresión del TLR-4 disminuyó (P = 0,03) en los gazapos alimentados con los piensos Ln-6/n-3. Los gazapos alimentados con piensos altos en FS mostraron una mayor expresión del gen MUC-13 (P = 0,046) y una menor expresión ileal de iNOS (P = 0,050) que aquellos que recibieron las dietas bajas en FS. Por el contrario, la reducción del ratio n-6/n-3 incrementó la expresión ileal de IL-2, IL-10 IFN-ϒ y TLR-2 (P ≤ 0,028). ABSTRACT The global aim of this thesis has been to study the capacity of several nutrients to improve the intestinal health status of rabbits. To accomplish with this general aim, three main objectives have been carried out. The first aim was to describe the evolution of the rabbit intestinal microbiota, immune response and mucosa morphology after weaning. Rabbits from 20 litters weaned at 26 d of age were slaughtered at 26, 31, 38, 45 and 52 d of age (one rabbit per litter and day). Samples of intestinal mucosa and appendix were processed to determine jejunal mucosa morphology and gene expression of TNF-α, INF-ϒ, IL-2, IL-6, IL-8, IL-10 and iNOS (in the ileum and appendix). The microbiota profile was studied in the ileal and in a mix of caecal digesta and soft faeces. The relative weight of the caecum increased (P < 0.05) from 26 to 38 d, and tended to decrease and stabilize at 45 and 52 d of age. The villous height, and the number of goblet cells per villi decreased in rabbits of 31 d of age compared to still suckling rabbits of 26 d (P < 0.05), while no effect was observed in the crypt depth. At 38 d of age villous height and the number of goblet cells recovered their values and crypt depth increased (P < 0.05). From 38 to 52 d of age crypt depth and the number of goblet cells increased (P < 0.05) with no change on the villous height. A quadratic effect was found for the evolution in the ileum of the proportion of Firmicutes (maximal value at 38 d, P = 0.002), and Bacteroidetes (minimal value between 38 and 45 d, P = 0.003). At weaning Firmicutes and Bacteroidetes represented each one around half of the caecal operational taxonomic units (OTUs) detected. The proportion of Firmicutes increased from 31 to 38 d of age, substituting the phylum Bacteroidetes that decreased in this period (P < 0.05), leading to a positive or negative linear effect of age, respectively, on these phylum. In fact, from 38 d of age onwards Firmicutes was the dominant phylum accounting for 84% OTUs detected. The relative gene expression (fold change) of TNFα in the appendix was upregulated at 26 and 31 d of age (P < 0.05), whereas in the ileum it peaked at 31 d of age (P < 0.05). On the opposite, IFN-γ in the appendix and ileum, and IL-2 in the ileum increased linearly with age (P ≤ 0.01). In conclusion, after weaning there is a specific balance between Firmicutes and Bacteroidetes in the ileum and caecum and some temporary changes in the mucosa morphology and immune response. The second objective was to determine the effect of dietary arginine and glutamine supplementation on the productivity of rabbit does and growing rabbits and intestinal health of young rabbits. To achieve this objective three trials were carried out. A Control diet was formulated containing 29.8 g nitrogen (N), 313 g aNDFom per kg DM and 1.85 g digestible N/MJ digestible energy (DN/DE), and another 3 diets were obtained by adding (g/kg) 4% Arg, 4% Gln and a mixture of 4% Arg and 4% of Gln to the Control diet. In the first trial was studied whether the dietary supplementation with arginine (Arg) and glutamine (Gln) or the combination of both (Arg+Gln) may influence the digestibility, body composition, and reproductive performance of rabbit does during the first three parturitions. Eighty nulliparous rabbit does were randomly assigned to the diets (20/diet) before the first insemination. After each parturition litter size was homogenized within each treatment and does inseminated 11 d later. Chemical composition and energy content of rabbit does and their performance, litter growth and milk production were measured between birth and weaning (25 d) along three parturitions. Amino acid supplementation increased the DN content (P = 0.015) and tended to increase the DN/DE ratio compared to the Control group (P = 0.077) leading to an increase of digestible N intake during lactation (P = 0.004). In this period, Gln group had a higher DE intake compared to Control and Arg+Gln groups (P = 0.038). Total number of kits born per litter tended to increase in rabbit does supplemented with Arg and Gln, compared to Control and Arg+Gln groups (P = 0.095), but no effect of treatments on the number of weaned rabbits was observed (P = 0.15). Single supplementation of Arg and Gln increased the weight of the litters at 20 and 25 d respect to Control and Arg+Gln groups (P ≤ 0.021). Amino acid supplementation did not affect the milk production (P = 0.16), although it was positively correlated with the DE and DN intake (P < 0.001). There were no significant effects of treatments on body weight, chemical composition and energy content of rabbit does, but does supplemented with Arg or Gln tended to have a higher body energy content at the third insemination and at weaning than those from Control and Arg+Gln groups (P ≤ 0.099). Amino acid supplementation did not modify the replacement rate of rabbit does. In conclusion, the single supplementation of Arg and Gln had a positive effect on the weight of litters at weaning and litter size at birth, but no additive effect was observed for the combined supplementation of Arg and Gln. In the second trial was studied the growth performance, faecal and ileal digestibility and nitrogen and energy efficiency in rabbits that were fed with arginine and glutamine supplementation during their pre-weaning period through their mother supplementation and after weaning receiving the amino-acids supplementated diets. Rabbits were weaned at 25 d of age and growth performances were measured and mortality were recorded daily until 55 d of age. In trial 1a (T1a) animals were fed with the same diet as its mother during all the fattening, whereas rabbits from T1b, T2 and T3 were fed with the experimental diets from day 25 to 35 d, and with the C diet from 35 to 55 d. Apparent ileal and faecal digestibility, were measured in 96 rabbits blocked by litter and assigned at random to the experimental diets. Carcass composition energy and nitrogen efficiency in fattening rabbits were measured in 104 animals of T1. When animals were supplemented with experimental diets during the whole experiment mortality was similar in all the diets (P = 0.92), but rabbits fed with glutamine in the first period (25-35 d of age), tended to decrease its mortality in the whole fattening period (P = 0.10) respect to those not supplemented. Dietary treatments did not affect growth performance in any trial (P > 0.05). Ileal digestibility of the most of amino acids increased with amino acid supplementation (P < 0.10). Faecal digestibility of dry matter and nitrogen increased (P < 0.05) in rabbits fed with Arg, Gln or Arg+Gln diets whereas, energy faecal digestibility increased (P = 0.003) in rabbits from Arg and Gln groups respect to unsupplemented rabbits. Neutral detergent fibre faecal digestibility trend to be higher with Gln and Arg+Gln diets (P = 0.11). Arginine supplementation decreased by 7.87% (P < 0.001) nitrogen efficiency and, by 6.8% (P < 0.001) energy efficiency due to the increase of the digestible nitrogen intake by 7.79% (P < 0.001) and DE intake by 8.4% (P < 0.001), whereas the nitrogen and energy carcass retention were similar independently of the amino acid supplementation. This led to a tendency to increase nitrogen losses as skin and viscera (P = 0.098) and an increase in urine excretion (by 23%; P = 0.030), energy losses in faeces (P = 0.060) and in urine + heat production (P = 0.003). The third trial studied whether the exposure to glutamine, arginine or their combination from pregnancy and lactation, through the maternal diet, to a post weaning supplemented diet, can stimulate litter performance, gut development and immune function. Rabbits were weaned at 25 d of age and fed the same experimental diet as their mothers for 10 additional days (35 d of age). Bacterial translocation to mesenteric lymph nodes (MLN) at 6 d of age and intestinal histology, enzymatic activity, phenotypical and functional analysis of intraepithelial lymphocytes (IEL) from the appendix were determined at 6, 25 and 35 d of age. No significant differences on animal performance or mortality rates were observed among dietary treatments. However, kits from rabbit does supplemented with Gln tended (P ≤ 0.10) to reduce the translocation of total number of both aerobic and facultative anaerobic bacteria to the MLN. Also, rabbits fed the Gln supplemented diets maintained intestinal villous height at weaning compared to the non-supplemented diets (P < 0.05). The proportions of CD45+CD4+ and CD45+CD8+ IEL in the appendix were not affected by dietary means. However, in rabbits IEL at weaning dietary Gln significantly upregulated IL-2 and IL-10 and downregulated IL-6 expression. In conclusion, despite a lack of effect on performance and mortality the inclusion of 0.4 % Gln has a positive effect by maintaining intestinal villous height and inducing a cytokine profile with a more moderate and balanced Th1-Th2 response at weaning. The supplementation with Arg or Arg+Gln at the selected doses in this study did not report any beneficial effect on the analyzed variables. The third aim was to determine the effect of dietary soluble fibre and n-6/n-3 fatty acid ratio on the productivity of rabbit does and growing rabbits and intestinal health of young rabbits. Three trials were carried out to achieve this objective. Four diets were formulated in a 2×2 factorial arrangement with two levels of SF (7.8 vs. 13.0, on DM basis; HSF and LSF) and two different n-6/n-3 fatty acids ratio (13.4/1 vs. 3.5/1). Levels of CP and NDF were 16.4 and 30.9 % DM respectively, while the level of starch content was higher in low soluble fiber diets (22.4 vs. 18.3% DM). In the first trial was studied whether the dietary supplementation with soluble fiber (SF) and the reduction of the n-6/n-3 fatty acid ratio or the combination of both influence the digestibility, body composition, and reproductive performance of rabbit does during the first three parturitions. Nulliparous does were used (24/diet), and they were inseminated 11 d after parturition. Chemical composition and energy content of rabbit does and their performance, litter growth and milk production were measured between birth and weaning (25 d) along three parturitions, and milk composition and faecal digestibility were also recorded. The proportion of the does removed decreased in HSF respect to LSF groups (22.9 vs. 50.0%; P = 0.005) and it tended to increase in LSF groups when the n-6/n-3 ratio increased and in HSF diets when the n-6/n-3 ratio decreased (P = 0.059). The increase of the level of SF reduced the digestible CP/DE ratio (by 4%; P < 0.001) and increased the digestibility of all fibrous fractions (P < 0.001). The reduction of the n-6/n-3 ratio reduced the total dietary fibre digestibility in rabbit does fed LSF diets but it had no effect in those fed HSF diets (P = 0.043). Treatments had no effect on ADFI among parturitions (P = 0.16), but the digestible CP intake among parturitions was lower in HSF compared to LSF groups (P = 0.003). Treatments had no a relevant effect on the total number of kits born, litter or average kit weight at birth or litter size at weaning, fertility, feed efficiency, total milk production and body chemical composition and body energy content (P ≥ 0.29). The average weight of kits at weaning from LSF_Hn-6/n-3 and HSF_Ln-6/n-3 groups decreased by 6% compared with those from the other two groups (P = 0.030). The reduction of the dietary n-6/n-3 ratio increased the milk fat content by 12% 5 d after parturition with no effect on protein and DM content (P = 0.031). The proportion of milk odd fatty acids and SFA increased in rabbit does fed the HSF diets compared with those fed LSF diets (P ≤ 0.037) with no effect of the n-6/n-3 fatty acid ratio. The reduction of the dietary n-6/n-3 ratio reduced the milk C18:1n9 (by 19%; P < 0.001) and increased the C18:3n3 proportion (by 306%; P < 0.001). In conclusion, SF reduced the replacement rate of rabbit does with no effect of the n-6/n-3 ratio, while both dietary factors modified milk composition and fatty acid profile with minor influence on litter productivity. In the second trial was studied whether the dietary supplementation with soluble fibre (SF) and the reduction of the n-6/n-3 fatty acid ratio or the combination of both influence the growth traits, body composition, energy and nitrogen retention efficiency in fattening rabbits. The increase of SF reduced the mortality in the whole experimental period (38.3 vs. 24.1%; P = 0.018), with no effect of the n-6/n-3 ratio. The feed efficiency in the whole experimental period (26-62 d of age) improved with the increase of the level of SF (by 3.5%; P = 0.003) and with the reduction of the n-6/n-3 (by 2.3%; P ≤ 0.048). The increase of SF decreased the ratio CP/DE (by 2.3%; P = 0.050). Rabbits fed Ln-6/n-3 diets tended to have less body fat and more body protein concentrations at weaning (26 d of age), but at the end of fattening (62 d of age) they tended to be heavier and to have more body fat and less body protein proportions (P ≤ 0.11). The increase of SF and the reduction of the n-6/n-3 ratio reduced the digestible nitrogen intake (by 4%. P ≤ 0.030). However, the amount of nitrogen retained in the body or in the carcass was not affected by treatments (P ≥ 0.26). Consequently, the increase of dietary SF improved the retention of digestible nitrogen in the body and in the carcass (by 5.4 and 4.7% respectively; P ≤ 0.001). Moreover, the reduction of the n-6/n-3 ratio increased the body and carcass efficiency of digestible nitrogen retention (by 3.9 and 3.4%, respectively. P ≤ 0.017). This improvement of the digestible nitrogen efficiency was associated with a reduction of the urinary nitrogen excretion in HSF respect to LSF groups (by 12.6%; P = 0.004) and in Ln-6/n-3 respect to Hn-6/n-3 groups (by 12.1%; P = 0.006). In contrast, the increase of SF increased the faecal nitrogen excretion by 5.2% (P = 0.004), and this effect tended to be more pronounced for Ln-6/n-3 group (P = 0.072). Treatments had no effect on DE intake and on body and carcass energy retention (P ≥ 0.13). The increase of SF improved the body and carcass DE retention efficiency (by 2.7 and 3.0%. P ≤ 0.042). The improvement of retention of DE in the carcass in HSF groups was mainly due to the impairment observed in rabbis fed LSF_Hn-6/n-3 respect to those fed LSF_Ln-6/n-3 diet (P = 0.071). There was no influence of SF on the energy losses as urine and heat production, but they tended to be lower when the n-6/n-3 ratio decreased (P = 0.058). The faecal losses of energy were lower with the HSF than with the LSF diets (by 6.1%. P < 0.001). In conclusion, the increase of SF improved the survival of fattening rabbits, but the reduction of the n-6/n-3 ratio did not influence it. In contrast, both the increase of soluble fibre and the reduction of the n-6/n-3 ratio improved the efficiency of the digestible energy and protein retained in the body and in the carcass. No additive effect of both factors was found. In the third trial was studied whether the dietary supplementation with soluble fiber (SF) and the reduction of the n-6/n-3 fatty acid ratio or the combination of both influence the digestion and immune response in young rabbits after weaning. Rabbits came from multiparous rabbit does fed with the same diets described, and all rabbits used were fed with the same diet of their mother. Fifty-six rabbits (14/diet) of 26 d of age, were used to determine the nutrient apparent faecal digestibility. Two-hundred eight rabbits (56/treatment) weaned at 26 d, were slaughtered at 39 d of age and ileal digesta collected to determine the nutrient apparent ileal digestibility and recovered the weight of digestive organs, caecal pH and ileal and appendix mucosa to determine the immune response. The reduction of soluble fibre improved the ileal and faecal digestibility of total dietary fibre (TDF; P ≤ 0.029). The increase of the n-6/n-3 ratio impaired the faecal TDF and soluble fibre digestibility only in rabbits fed low SF diets (P < 0.05). Rabbits fed high SF diets tended to have a higher ileal starch digestibility and ileal flow of mucins compared with those fed low SF diets (P ≤ 0.064). The increase of SF reduced mortality from 25 to 39 d of age, or until the end of fattening when a common commercial diet was offered from 39 to 56 d of age, whereas no differences were observed when a common diet was provided from weaning to the end of fattening. The level of SF and n-6/n-3 ratio had a minor influence on the gene expression of immune related genes in the appendix. The appendix of rabbits fed with LSFn-6/n-3 diet showed an up-regulation for IL-8 (P = 0.040) compared with the other groups. The expression of IL-6 tended (P = 0.093) to show a similar interaction. Also, the expression of TLR-4 decreased (P = 0.037) in rabbits fed the Ln-6/n-3 diets. Rabbits fed HSF diets showed a higher ileal MUC-13 (P = 0.046) and iNOS gene expression (P = 0.050) than those fed LSF diets. In contrast, the reduction of the n-6/n-3 ratio increased the ileal gene expression of IL2, IL10, IFN-γ and TLR-2 (P ≤ 0.028).

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ID de Registro: 47948
Identificador DC: http://oa.upm.es/47948/
Identificador OAI: oai:oa.upm.es:47948
Identificador DOI: 10.20868/UPM.thesis.47948
Depositado por: Archivo Digital UPM 2
Depositado el: 05 Oct 2017 06:31
Ultima Modificación: 02 Abr 2018 22:30
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