Influence of the nutritional status of piglets on their ability to perform appropriate dietary selection patterns after weaning

La presente Tesis Doctoral tiene como objetivo simular diferentes estados fisiológicos o nutricionales que enfrentan los lechones destetados en el sistema intensivo de producción, por ejemplo, variaciones en el contenido nutricional de la dieta, en la disponibilidad de nutrientes o piensos, o en la homeostasis de los animales. Se plantea la hipótesis de que los lechones comerciales pueden haber conservado la capacidad de realizar patrones de selección dietéticos adecuados en relación a sus necesidades, incluso cuando las prácticas de alimentación comunes en la industria porcina no permiten a los animales seleccionar su propia composición de dieta. El Capítulo 1 analiza si la densidad energética de la dieta afecta la preferencia de los lechones por fuentes de proteína o carbohidratos. Se llevó a cabo un experimento mediante el uso de dos dietas pre-estárter isoproteicas que defirieron en el contenido de energía digestible, una dieta alta en energía (HE) y una dieta baja en energía (LE). La dieta LE promovió un rendimiento más alto que la dieta HE después de 14 o 21 días de consumo. En los lechones alimentados con la dieta LE, no se observó preferencia por soluciones de proteína o carbohidratos. Por otro lado, los lechones alimentados con la dieta HE mostraron una mayor preferencia por la solución de sacarosa. El Capítulo 2 evalúa si lechones sometidos a un estado de deficiencia de proteína son capaces de seleccionar y preferir fuentes de proteína para superar la deficiencia. Se utilizaron en dos experimentos dos dietas pre-estárter isoenergéticas que defirieron en el contenido de proteína bruta, una dieta alta en proteína (HP) y una dieta baja en proteína (LP). En el Experimento 1, los lechones mostraron un mayor consumo y preferencia por sacarosa que una solución de proteínas, independientemente del contenido de proteína bruta de la dieta. En el experimento 2, los lechones recibieron ocho sesiones de condicionamiento con dos flavors igualmente preferidos mezclados con soluciones de proteína (CSp) o carbohidratos (CSc). Posteriormente, los lechones alimentados con la dieta LP mostraron una mayor ingesta y preferencia por CSp que CSc, siendo las diferencias mayores en los lechones de pesos mediano y bajo. El Capítulo 3 estudia si una exposición a largo plazo a soluciones de carbohidratos y edulcorantes artificiales tiene un efecto en el comportamiento alimentario de los lechones. En tres experimentos diferentes, se les ofreció a los animales una disponibilidad a largo plazo a soluciones de sacarosa 160 g/L, maltodextrina 160 g/L y sacarina 0,08 g/L más neohesperidina dihidrocalcona (NHDC) 0,02 g/L, como complemento a la dieta de mantenimiento. En el Experimento 1, los lechones mostraron una mayor ingesta de sacarosa 160 g/L que de agua, y una disminución en el consumo de pienso y ganancia media de peso. Una situación similar ocurrió en los últimos días de la exposición a maltodextrina 160 g/L en el Experimento 2. Por el contrario, los animales no se vieron influenciados por la sacarina 0,08 g/L más NHDC 0,02 g/L en el Experimento 3. Después de la exposición a las soluciones, se observó una reducción en la preferencia y apetencia por sacarosa 20 g/L en los Experimentos 1 y 2, pero no el Experimento 3. El Capítulo 4 evalúa si el balance electrolítico de la dieta (dEB) influencia la preferencia y apetencia alimentaria, así como el rendimiento productivo de los lechones. En tres experimentos distintos se utilizaron siete dietas estárter isoproteicas e isoenergéticas que defirieron en el dEB, variando desde -16 mEq/kg a 388 mEq/kg. Los resultados productivos de los Experimentos 1 y 2 mostraron que niveles bajos de dEB en lugar de niveles altos optimizaron el rendimiento de los lechones. En los Experimentos 2 y 3 los lechones tuvieron la oportunidad de elegir entre estas dietas, no pudiendo seleccionar la dieta que optimizó su rendimiento en pruebas de preferencia ni de corto ni largo plazo, mostrando también una mayor apetencia por los niveles altos de dEB. Se concluye que los lechones pueden ser capaces de realizar patrones de selección dietéticos apropiados en relación a diferentes estados nutricionales, siempre y cuando se haya realizado un proceso de aprendizaje. En ausencia de aprendizaje, como en las condiciones de la industria intensiva de cerdos al destete, los lechones pueden ser incapaces de superar una situación particular que se aparte de un estado óptimo basándose sólo en sus preferencias y aversiones alimentarias innatas.The present PhD Thesis aims to simulate different physiological or nutritional status that post-weaned piglets face in the intensive production system, e.g., variations in the dietary nutritional content, in the availability of nutrients or feeds, or in the animals’ homeostasis. It is hypothesized that commercial piglets may have retained the capacity to perform appropriate dietary selection patterns in relation to their needs, even when the common feeding practices in the pig industry do not allow animals to select their own diet composition. Chapter 1 assesses whether dietary energy density affects the preference of piglets for protein or carbohydrate sources. One experiment was conducted by using two isoproteic pre-starter diets differing in the digestible energy content, a high-energy (HE) and a low-energy (LE) diet. The LE diet promoted a higher performance than did the HE diet after 14 or 21 days of feeding. Preference was not observed for protein or carbohydrate solutions in piglets fed the LE diet. On the other hand, piglets fed the HE diet showed a higher preference for sucrose solution. Chapter 2 evaluates whether piglets submitted to a protein-deficiency status are able to select and prefer protein sources to overcome the deficiency. Two isoenergetic pre-starter diets differing in the crude protein content were used in two experiments, a high-protein (HP) and a low-protein (LP) diet. In Experiment 1, piglets showed higher intake and preference for sucrose than for a protein solution, independently of the dietary crude protein content. In Experiment 2, piglets were given eight conditioning sessions with two equally preferred flavors mixed into protein (CSp) or carbohydrate (CSc) solutions. Subsequently, piglets fed the LP diet showed a higher intake and preference for CSp than for CSc, differences being higher for medium and low weight piglets. Chapter 3 studies whether a long-term exposure to carbohydrate and artificial sweetener solutions has an effect on feeding behavior of piglets. Animals were offered in three different experiments a long-term availability to sucrose 160 g/L, maltodextrin 160 g/L, and saccharin 0.08 g/L plus neohesperidin dihydrochalcone (NHDC) 0.02 g/L solutions as supplement to the maintenance diet. In Experiment 1, piglets showed a higher intake of sucrose 160 g/L than of water and a decrease in feed intake and weight gain. A similar situation occurred in the last days of maltodextrin 160 g/L exposure in Experiment 2. In contrast, animals were not influenced by saccharin 0.08 g/L plus NHDC 0.02 g/L in Experiment 3. After solutions exposure, a reduction in sucrose 20 g/L preference and appetence was observed in Experiments 1 and 2, but not Experiment 3. Chapter 4 estimates whether dietary electrolyte balance (dEB) influences feed preference, appetence and growth performance of piglets. Seven isoproteic and isoenergetic starter diets differing in the dEB were used in three distinct experiments, diets ranging from -16 mEq/kg to 388 mEq/kg. Productive results of Experiments 1 and 2 showed that low rather than high dEB levels optimized growth performance of piglets. In Experiments 2 and 3 piglets had the opportunity to choose between these diets, being unable to select the diet that optimized their performance neither in short- nor long-term preference tests, showing also a higher appetence for high dEB levels. It is concluded that piglets might be able to perform appropriate dietary selection patterns in relation to different nutritional status, but critically whether a learning process has been carried out. In the absence of learning, such as in the intensive pig industry conditions at weaning, piglets might be unable to overcome a particular situation that departs from an optimal state just relying on their innate dietary preferences and aversions