Effects of feeding lambs and pigs with a condensed tannin source (carob pulp) and α-tocopherol on performance, physiology, animal behaviour, and meat quality

Abstract

Aquesta tesi va avaluar l'impacte d'incloure diferents nivells de polpa de garrofa (Cp, Ceratonia siliqua L.), subproducte ric en tanins condensats (CT), i vitamina (Vit) E a la dieta de corders lleugers i porcs d’engreix, sobre productivitat, qualitat de carn i vida útil. Es van fer tres proves nutricionals de 40-45 dies de durada. En un primer estudi, els corders es van suplementar amb tres nivells de Cp (0, 15 i 30%) juntament amb 300 UI de Vit E/kg de pinso, i es va avaluar l'impacte sobre la qualitat i la vida útil de la carn emmagatzemada fins a 11 dies en atmosfera modificada (MAP). La Cp no va afectar la vida útil, però el 30% de Cp va reduir la concentració d'àcids grassos (FA) de cadena ramificada i va incrementar el contingut de FA poli-insaturats com a resultat d'alteracions en la biohidrogenació ruminal dels FA, atès que la ràtio trans10/11-C18:1 va disminuir, producte de la presència de CT. Dos estudis nutricionals factorials, amb dos nivells de Cp (0 vs. 20%) i dos nivells de Vit E (40 o 30 vs. 300 UI/kg pinso), es van realitzar en corders i porcs. En corders, la interacció Cp x Vit E va augmentar el comportament de rumia i va regular l'expressió de marcadors immunològics (IFN-γ i IL-10) a dejuni. Tots dos suplements van estimular, de forma independent, la resposta immune-antioxidant a l’ili. La Cp va modular el comportament alimentari sense afectar la productivitat. L'alta Vit E va augmentar el guany mid diari i els nivells de α-tocoferol plasmàtics, disminuint la ràtio malondialdehide (MDA):α-tocoferol i millorant l'estat antioxidant sanguini. A la carn, l'alta Vit E en el pinso va duplicar el dipòsit d'α-tocoferol muscular, limitant la pèrdua de color, l'oxidació lipídica, les pèrdues d'aigua i el creixement de microorganismes psicròfils, prologant la vida útil fins a 15 dies en MAP, comparat amb la baixa Vit E. La Cp va modificar lleument el perfil de FA. En porcs d'alta conformació no es van trobar efectes de la interacció Cp x Vit E, descartant possibles efectes sinèrgics a nivell de granja. La Cp no va afectar els resultats productius generals, l’estat metabòlic, ni la qualitat de la canal dels porcs, malgrat que va disminuir la digestibilitat de la proteïna. La Vit E no va millorar indicadors productius, però si va augmentar els nivells de α-tocoferol plasmàtic i muscular, a diferència de Cp, que no va afectar aquesta variable. Tot i que la Cp no va afectar el color ni l'oxidació lipídica de la carn, l’alta Vit E va limitar la formació de MDA fins a 13 dies en comparació de baixa Vit E, però sense afectar l'estabilitat dels atributs de color. Els mínims canvis registrats al perfil de FA es podrien deure a altres ingredients inclosos a la dieta més que a la mateixa Cp. Es va observar una tendència de Cp a controlar el recompte total de microorganismes després de 15 dies d'emmagatzematge en MAP.

Esta tesis evaluó el impacto de incluir diferentes niveles de pulpa de algarroba (Cp, Ceratonia siliqua L.), un subproducto rico en taninos condensados (CT), y vitamina (Vit) E en la dieta de corderos ligeros y cerdos, sobre la productividad, la calidad de carne y su vida útil. Se realizaron tres pruebas nutricionales de 40-45 días de duración. En un primer estudio, los corderos se suplementaron con tres niveles de Cp (0, 15 y 30%) junto a 300 UI de Vit E/kg de pienso, y se evaluó el impacto sobre la calidad y vida útil de la carne almacenada hasta 11 días en atmosfera modificada (MAP). La Cp no afectó la vida útil, pero el 30% de Cp redujo la concentración de ácidos grasos (FA) de cadena ramificada e incrementó el contenido de FA poli-insaturados como resultado de alteraciones en la biohidrogenación ruminal de los FA, dado que la ratio trans10/11-C18:1 disminuyó, producto de la presencia de CT. Dos estudios nutricionales factoriales, con dos niveles de Cp (0 vs. 20%) y dos niveles de Vit E (40 o 30 vs. 300 UI/kg pienso), se realizaron con corderos y cerdos. En corderos, la interacción Cp x Vit E aumentó el comportamiento de rumia y reguló la expresión de marcadores inmunológicos (IFN-γ y IL-10) en el yeyuno. Ambos suplementos estimularon, independientemente, la respuesta immune-antioxidante en el íleon. La Cp moduló el comportamiento alimenticio sin afectar la productividad. La alta Vit E aumentó la ganancia media diaria y los niveles de α-tocoferol plasmático, disminuyendo la ratio malondialdehído (MDA):α-tocoferol y mejorando el estado antioxidante. En carne, la alta Vit E duplicó el depósito de α-tocoferol muscular, limitando la pérdida de color, la oxidación lipídica, las pérdidas de agua y el crecimiento de microorganismos psicotrofos, prologando la vida útil por hasta 15 días en MAP, comparado con la baja Vit E. La Cp modificó levemente el perfil de FA. En cerdos de alta conformación, no se encontraron efectos de la interacción Cp x Vit E, descartando posibles efectos sinérgicos in-vivo. La Cp no afectó el desempeño productivo general, el estado metabólico, ni la calidad de la canal de los cerdos, a pesar disminuir la digestibilidad de la proteína. La Vit E no mejoró indicadores productivos, pero si aumentó los niveles de α-tocoferol plasmático y muscular, a diferencia de Cp que no afectó esta variable. Aunque la Cp no influyó en el color ni la oxidación lipídica de la carne, la alta Vit E limitó la formación de MDA hasta 13 días en comparación con baja Vit E, pero sin afectar la estabilidad del color. Los mínimos cambios registrados en el perfil de FA podrían deberse a otros ingredientes incluidos en la dieta más que a la misma Cp. Se observó una tendencia de Cp a controlar el recuento total de microorganismos después de 15 días de almacenamiento en MAP.

This thesis aimed to evaluate the impact of including different levels of carob pulp (Cp, Ceratonia siliqua L.), a rich condensed tannins (CT) by-product, and vitamin (Vit) E in the diet of light lambs and pigs on growth performance, meat quality, and shelf-life. Three nutritional trials were conducted, each lasting 40-45 days. A first study investigated the impact of supplementing lambs with three levels of Cp (0, 15, and 30%), along with 300 IU of Vit E/kg of feed, on the quality and shelf-life of meat stored up to 11 days in modified atmosphere packaging (MAP). While Cp did not influence shelf-life, the 30% Cp group exhibited lower concentrations of branched-chain fatty acids (FA) and increased levels of polyunsaturated FA. This was attributed to alterations in ruminal biohydrogenation, as evidenced by a decreased trans10/11-C18:1 ratio due to the presence of CT. Two factorial nutritional studies with two levels of Cp (0 vs. 20%) and two levels of Vit E (40 or 30 vs. 300 IU/kg feed), were performed in lambs and pigs. In lambs, the interaction between Cp and Vit E increased rumination behaviour and regulated the expression of immune markers (IFN-γ and IL-10) in the jejunum. Both supplements independently stimulated the immune-redox response in the ileum. The Cp modulated feeding behaviour without affecting productive performance. High Vit E increased average daily gain and plasma α-tocopherol levels, decreasing the malondialdehyde (MDA):α-tocopherol ratio and improving antioxidant status. In lamb meat, High Vit E doubled the deposition of muscular α-tocopherol, limiting discolouration, lipid oxidation, purge losses, and psychrotrophic growth, and extending shelf-life by up to 15 days in MAP, compared to Low Vit E. In contrast, Cp slightly modified the FA profile. In fast-growing pigs, no effects of the Cp x Vit E interaction were found, ruling out possible in-vivo synergistic effects. The Cp inclusion did not affect overall productive performance, metabolic state, or carcass quality of pigs, despite decreasing protein digestibility. High Vit E did not improve productive indicators but increased α-tocopherol levels in both blood and muscle, unlike Cp which did not affect this variable. While Cp did not affect pork colour or lipid oxidation, the High Vit E limited the MDA formation until 13 days compared to the Low Vit E group but no effects on colour stability were detected. The minimal changes recorded in the FA profile could be due to other ingredients included in the diet rather than Cp itself. A trend was observed for Cp to control the total count of microorganisms after 15 days of storage in MAP.