Actualidad Avipecuaria
Sunday, 22 October del 2017

Ing.Cristian Uculmana Morales

Asesor Técnico Independiente / Universidad Nacional Agraria La Molina



Metabolismo de macrominerales: Vitamina D y Fitasas en nutrición avícola

En el caso particular de las aves, hay que considerar que la vitamina D2 no manifiesta actividad biológica, por lo que se debe suplementar con vitamina D de origen animal o sintética. La forma activa de la vitamina D favorece la absorción a nivel intestinal del calcio, de esta manera regula la homeostasis del calcio.

Metabolismo de macrominerales: Vitamina D y Fitasas en nutrición avícola
Septiembre 20/2017
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El incremento en la productividad de pollos de engorda trajo consigo tres grandes problemas por resolver: la susceptibilidad a enfermedades, los problemas metabólicos y los desórdenes esqueléticos.

Los desórdenes esqueléticos causan grandes pérdidas económicas alrededor del mundo, se estima que representan más del 30% del total de pérdidas y además genera un perjuicio en el bienestar del ave, los desórdenes esqueléticos necesitan una continua vigilancia a nivel genético, de manejo y nutricional, en este último punto, se tiene que poner especial interés en la nutrición mineral.

Con respecto a este tópico:

  • Se reporta en literatura reciente la capacidad de adaptación de los pollos de engorde a bajos niveles de calcio en la dieta siempre que el nivel de fósforo sea el adecuado.
  • Acción nutrigenómica de la vitamina D en cuanto a amplificar los sitios de absorción de calcio cuando hay una deficiencia leve con respecto a los requerimientos nutricionales de las principales líneas genéticas.
  • Es una práctica común el uso de fitasas exógenas en dietas comerciales ya que esta enzima tiene la peculiaridad de reducir el costo por Kg de alimento cuando viene acompañada de una matriz nutricional.

En base a los puntos tratados anteriormente, es importante conocer:

1) Generalidades del calcio y del fósforo

El calcio y el fósforo son los macro minerales más abundantes en el ave, ambos constituyen más del 70% de las cenizas del cuerpo, el 30% restante lo constituye la materia orgánica y los diversos tipos de colágeno. Más del 99% del calcio y aproximadamente el 80% del fósforo se encuentran en el esqueleto como componentes de la hidroxiapatita y ambos componentes son responsables de la salud e integridad ósea.

La absorción de estos minerales se lleva a cabo especialmente en el duodeno y yeyuno superior, estas rutas están reguladas por la hormona 1,25-dihidroxicolecalciferol. La estructura química de la fuente del fósforo influye en la disponibilidad de este mineral, la forma metabólicamente activa para el pollo de engorde es el ortofosfato (PO4-); otras formas en las que se encuentra el fósforo en el organismo son el pirofosfato y el metafosfato, la primera consiste en dos moléculas enlazadas, mientras que la segunda está constituida por estructuras cíclicas. Cuando las moléculas están entrelazadas (polifosfatos) la absorción a través de la pared intestinal del ave es bastante lenta, en consecuencia el nivel de absorción del fósforo es bajo. Lo mismo ocurre con el calcio, la forma en la que participa activamente en el metabolismo es bajo la forma de ión (Ca+2).

Para mantener el balance de calcio y por tanto una buena salud ósea, la regulación de la absorción de calcio de la dieta es un proceso muy relevante y depende de vías de absorción, la tasa de pasaje a través del intestino y de la solubilidad dentro del sistema gastrointestinal. Cuando el calcio fue solubilizado, el calcio atraviesa el intestino mediante dos vías de absorción, la primera es la vía paracelular o no saturable, esta vía es independiente de las regulaciones fisiológicas y solo se rige por la concentración de calcio a nivel luminal; la segunda es la vía intracelular o saturable, esta vía predomina cuando hay bajas concentraciones de calcio y por lo tanto este no puede trasladarse de manera pasiva, este proceso por tanto requiere energía.

2) Conceptos clave en torno a la vitamina D

La vitamina D es un esteroide que se presenta en muchas formas, de las cuales las más importantes en nutrición animal son D2 (ergocalciferol) que se obtiene a partir de la provitamina de origen vegetal ergosterol, y D3 (colecalciferol) que se obtiene a partir de la provitamina de origen animal 7-deshidrocolesterol; estas provitaminas se activan en la piel por acción de los rayos ultravioletas provenientes del sol. En el caso particular de las aves, hay que considerar que la vitamina D2 no manifiesta actividad biológica, por lo que se debe suplementar con vitamina D de origen animal o sintética. La forma activa de la vitamina D favorece la absorción a nivel intestinal del calcio, de esta manera regula la homeostasis del calcio.

El colecalciferol (D3) que ingresa al ave a través de la dieta se dirige al hígado en donde se da la primera hidroxilación y se convierte en 25-(OH)D3, que es la forma más abundante en el organismo del ave; luego y según las necesidades se transporta a los riñones en donde sufre una segunda hidroxilación y se convierte en 1,25-(OH)2D3, que es la forma más activa de la vitamina D al ser la encargada de producir las proteínas de transporte del calcio y fósforo en el intestino delgado. Existe una retroalimentación negativa, y cuando hay un exceso de calcio en el organismo se produce una tercera hidroxilación y la vitamina D se convierte en 1,24,25-(OH)3D3, un metabolito que no tiene acción en la regulación de estos minerales.

3) Fitasas y su uso en dietas comerciales

Los principales ingredientes usados en la alimentación avícola son el maíz y la soya, estos insumos almacenan el fósforo bajo la forma de ácido fítico y sus sales, el fósforo atrapado en el ácido fítico no es disponible para las aves ya que estas no poseen la enzima denominada fitasa, por lo que se hace necesaria la suplementación con fuentes inorgánicas de fósforo, principalmente el fosfato dicálcico.

Las fitasas son fosfatasas que hidrolizan el ácido fítico, produciendo ortofosfato inorgánico, esteres fosfóricos y myoinositol, lo que permite que una fracción mayor de fósforo sea transformado en una forma aprovechable para los animales monogástricos. Para mejorar la biodisponibilidad del fósforo fítico en dietas para aves, actualmente en avicultura comercial se incorporan fitasas sintéticas.

Uno de los problemas para medir la actividad de las diferentes fitasas se debe a que no existe una unidad internacional estándar, lo cual creó confusiones en la industria de venta de aditivos en el pasado; este problema perduró hasta que definió como unidades fitasa (FTU) a la cantidad de enzima que libera una mol de ortofosfato inorgánico por minuto, de 0.0051 mol por litro de fitato de sodio a pH 5.5 y a una temperatura de 37°C.

Entre los productos que encontramos en el mercado se tiene a la 6-fitasa que se puede originar a partir de la Escherichia coli y la 3-fitasa que puede generarse a partir del Aspergillus niger. La fitasa que se origina a partir de la Escherichia coli manifiesta actividad en un intervalo de pH óptimo de 2.5 a 3.5; en cambio la 3-fitasa fúngica (Aspergillus niger) tiene un rango de actividad más amplio, con pH entre 2.5- 5.5.

En pollos de carne, debido a que el nivel de pH en el intestino delgado es entre 5.5-6.6, puede haber un impacto negativo sobre la disponibilidad del fósforo-fítico y sobre la disponibilidad de los minerales quelados con el ácido fítico. La mayor parte de la fitasa actúa mejor en la parte inicial del tracto gastrointestinal (buche, proventrículo y molleja) del ave, en donde los niveles de pH son bajos y se incrementa la degradación del ácido fítico. Recientemente se ha demostrado que la adición de calcio en las dietas aumenta el pH en el buche, lugar principal de degradación del ácido fítico por las fitasas exógenas, reduciendo la eficiencia de la fitasa para liberar el fósforo fítico.

La afinidad del fitato también es grande para otros cationes divalentes, incluyendo zinc y cobre, por ello los fitatos están catalogados como agentes antinutricionales ya que forman complejos con minerales e incluso pueden reaccionar con proteínas reduciendo su disponibilidad. Se está poniendo interés en esta línea de investigación y la administración de super dosis de fitasas parece aumentar la performance del animal por liberar micro minerales necesarios para maximizar el metabolismo del ave. 

Se viene incentivando la investigación sobre la adición de fitasas en la dieta de monogástricos para mejorar tanto el desempeño productivo a partir del incremento en la disponibilidad de los minerales y las proteínas, así como los efectos en la digestibilidad de los aminoácidos.

Comentarios finales:

De manera práctica: un nivel bajo de P en la dieta es perjudicial ya que el P está relacionado con el metabolismo energético al estructurar al ATP; sin embargo, un nivel bajo de Ca en la dieta no afecta los parámetros productivos siempre y cuando el nivel de vitamina D sea el adecuado (por efecto a nivel génico, esta vitamina se encarga de sintetizar más sitios de absorción de Ca).

¿Márgenes de seguridad para el calcio? Es una práctica que se debe hacer con mucho cuidado, debido a que el metabolismo del calcio no actúa de manera independiente para generar una respuesta positiva o negativa en el animal, sino que está íntimamente ligado al metabolismo del fósforo. Pequeñas modificaciones en los niveles de calcio y fósforo en las dietas producen cambios en los niveles de estos minerales presentes en la sangre.

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