Monday, 20 November del 2017


Vitaminas en la nutrición animal parámetros de calidad y retos del procesamiento de alimento (Parte I)

Vitaminas en la nutrición animal parámetros de calidad y retos del procesamiento de alimento (Parte I)
Enero 07/2013
Lima - Perú
0

Introducción

El término vitamina fue acuñado por el investigador polaco Casimir Funk, quien en 1911 publicó la ¨ Teoría de las Vitaminas ¨, el nombre viene del latín vita (Vida) y aminal, ha perdurado en el tiempo y se ha aceptado la palabra vitamina para todo el grupo a pesar de que hoy sabemos que no todas las vitaminas son aminadas y sólo algunas contienen nitrógeno amínico.

Son compuestos orgánicos necesarios en pequeñas cantidades, para el normal crecimiento y mantenimiento de la vida animal, el organismo animal no las sintetiza o lo hace en cantidades insuficientes.

En general, la función de las vitaminas es mantener el adecuado funcionamiento metabólico y la activación de enzimas. Intervienen prácticamente en todos los procesos metabólicos y fisiológicos del organismo lo que incluye el metabolismo de grasas, proteínas y carbohidratos, la formación, crecimiento y mantenimiento de hueso, cartílago y ligamentos, el transporte de oxígeno, el funcionamiento general del sistema inmune, la producción, el funcionamiento y las interacciones hormonales el funcionamiento y mantenimiento del sistema nervioso y el crecimiento y mantenimiento de piel, casco, lana y pelo. Las vitaminas también actúan como antioxidantes, interactúan con los minerales permitiendo su absorción y fijación, intervienen en el proceso de coagulación sanguínea y en el proceso de respiración celular.

Se clasifican en: Vitaminas liposolubles y vitaminas hidrosolubles

VITAMINAS LIPOSOLUBLES

Vitamina A

Descubierta por Elmer Verner Macollum y Maguerite Davis de la Universidad de Wisconsin en 1913, la llamaron ¨ Factor A ¨ porque la consideraron el primer factor en la prevención del raquitismo.

Conocida químicamente como retinol, alcohol monohídrico insaturado, sus formas activas son retinol, retinal (retinaldehido y ácido retinoico).

Es una sustancia sólida, cristalina, de color amarillo claro , insoluble en agua, soluble en grasas y sus solventes , se destruye al ser expuesta a la luz y el aire y se acumula en el hígado que por lo tanto se constituye en una buena fuente de vitamina A. En los vegetales no está presente como vitamina A, pero sí como sus precursores los carotenoides.

Sus funciones más conocidas son:

- Permite la visión nocturna.

- Participa en la regulación de la diferenciación celular.

- Interviene en formación y protección de tejidos epiteliales y membranas mucosas.

Vitamina A. Visión Nocturna

Su deficiencia puede causar una serie de trastornos diferenciados por especies:

Ganado vacuno: Ceguera nocturna, infertilidad, abortos, acortamiento de gestación, retención de placenta, nacimiento de crías muertas, débiles o ciegas.

Cerdos: Trastornos oculares (xeroftalmia, ceguera).

En hembras gestantes: Lechones débiles, ciegos, muertos o deformes, mortalidad embrionaria.

Aves: Elevada mortalidad, retraso en crecimiento, debilidad, plumas encrespadas, paso vacilante.

Vitamina D

Las presentaciones químicas más importantes son Ergocalciferol (D2) y Colecalciferol (D3). Son insolubles en agua y solubles en grasas y sus solventes. D2 y D3 son más resistentes a la oxidación que la vitamina A, D3 es más estable que D2, por lo que es la forma usada en los suplementos vitamínicos. Las provitaminas de la vitamina D son Ergosterol y 7-dehidrocolesterol, carecen de valor por sí mismas hasta su conversión a calciferoles. El colecalciferol (D3) se produce en la piel por irradiación utravioleta del 7-dehidrocolesterol.

Metabolismo de la vitamina D

1,25 dihidroxicolecalciferol regula transcripción de DNA en microvellosidades intestinales, induce síntesis de ARNm para la producción de calbindeno (absorción de calcio en intestino), actúa en conjunto con hormona paratiroidea (PTH) en un escenario de niveles bajos de calcio sérico.

La deficiencia prolongada de vitamina D ocasiona:

En animales jóvenes: Raquitismo (huesos frágiles y huesos de extremidades arqueados).

En animales de más edad: Osteomalacia definida como la reabsorción del hueso ya formado.

En cerdos: Articulaciones engrosadas, fracturas de huesos, rigidez de articulaciones, parálisis, menor ritmo de crecimiento.

En aves: Huesos y picos blandos y flexibles, retraso en el crecimiento, menor producción de huevos, pobre calidad de cáscara.

Vitamina E

Descubierta por los investigadores Herbert Mclean Evans y Katherine Bishop en 1922. Existen 8 formas naturales de la vitamina que se clasifican en dos grupos según tengan la cadena lateral saturada o insaturada:

•Cuatro de ellas son saturadas: ∞, ß, γ, δ tocoferoles, de las cuales la forma α es la de mayor actividad y la forma usualmente empleada en los suplementos vitamínicos.

•Las formas insaturadas son: α, β, γ, δ tocotrienoles , de las que sólo α tocotrienol tiene actividad vitaminica E.

Los tocoferoles son antioxidantes naturales y por su carácter lipofílico se acumulan en lipoproteínas circulantes, membranas celulares, depósitos de grasa.

La vitamina E cumple múltiples funciones en el organismo:

- Protege los ácidos grasos insaturados de reacciones de peroxidación.

- Cumple un papel en el proceso de respiración celular.

- Interviene en el transporte de electrones a ubiquinona.

- Facilita síntesis del grupo hemo.

- Interviene en el desarrollo y actividad del sistema inmune.

- Participa en el metabolismo celular (respiración celular, metabolismo de ácidos nucleicos).

- Además controla el metabolismo de carbohidratos, creatina y balance de glucógeno; regula el desarrollo y funcionamiento de gónadas, prepara y protege la gestación y regula el metabolismo hormonal.

Por tener tan variada intervención en el metabolismo su deficiencia prolongada ocasiona trastornos múltiples:

Cerdos: Degeneración muscular, incoordinación, insuficiencia cerdíaca repentina.

Pollos: Degeneración muscular, encefalomalacia, diátesis exudativa.

Vitamina K

La vitamina K fue descubierta por el bioquímico danés Carl Meter Henrik Dam, quien en 1929 experimentando con pollos descubrió que la falta de ciertos nutrientes producían hemorragias y coagulación lenta , en 1939 consigue aislar el nutriente de alfalfa y lo llamó factor K (Koagulations o coagulación en danés). Henrik incluso ganó el Premio Nobel de 1943 por este descubrimiento.

En los vegetales se encuentra bajo la forma de 2-metil-3-fitil-1, 4-naftoquinona, Vitamina K1 o filoquinona, mientras que la forma de vitamina K2 o Menaquinona se encuentra en organismos animales (Síntesis bacterial ).

La forma sintética que se emplea en los suplementos vitamínicos es la K3 o Menadiona que tras ser ingerida se transforma en la forma activa K2 o Menaquinona.

Funciones de la Vitamina K:

-Es necesaria para la síntesis de protrombina en el hígado, la protrombina es precursor de la trombina que convierte el fibrinógeno del plasma en fibrina, la que mantiene la conformación del coágulo , la protrombina debe unirse al calcio antes de activarse.

-La vitamina K además es cofactor de la carboxilasa, enzima esencial para convertir ácido glutámico en ácido gamma - carboxiglutámico ( GLA ) , molécula que forma parte de la osteocalcina o proteína ósea que se considera un factor de salud ósea.

La deficiencia de vitamina K puede ocasionar:

Anemia, aumento tiempo de coagulación. Hay cierto nivel de síntesis por microorganismos de vitamina K en ciegos, pero la mayor parte no puede ser absorbida en aves y cerdos, porque la síntesis se encuentra demasiado lejos del punto de absorción.

VITAMINAS HIDROSOLUBLES

Complejo B, el factor B, más tarde conocido como vitaminas del complejo B fue descubierto en 1915 por Elmer McCollum que lo llamó Factor B soluble en agua.

Vitamina B1 o Tiamina

Su forma principal en tejidos animales es el Pirofosfato de tiamina (TPP), muy soluble en agua y estable en soluciones ligeramente ácidas. Se descompone fácilmente en soluciones neutras.

Como Pirofosfato de tiamina (TPP) interviene como coenzima en diversas rutas metabólicas de mucha importancia:

-Descarboxilación oxidativa del piruvato para formar acetil CoA (piruvato deshidrogenasa).

-Descarboxilación oxidativa del α-cetoglutarato y forma succinil CoA en ciclo Krebs (α-cetoglutarato deshidrogenasa).

-Ruta de pentosas fosfato (transcetolasa) (única fuente de ribosa para síntesis de precursores de ácidos. nucleicos).

-Síntesis de aminoácidos ramificados (deshidrogenasa cetoácido de cadena ramificada.

-Además, cumple un papel importante en transmisión de impulsos nerviosos.

La deficiencia prolongada de tiamina puede ocasionar

Trastornos Generales: Pérdida de apetito, emaciación, debilidad muscular, disfunción progresiva del sistema nervioso.

En cerdos: Bajo consumo de alimento, pobre crecimiento, vómitos, trastornos respiratorios.

En pollos: Bajo consumo de alimento, emaciación, polineuritis que cursa con retracción de la cabeza, degeneración nerviosa y parálisis.

Vitamina B2: Riboflavina

Es una sustancia de color amarillo, cristalina, presenta fluorescencia amarillo verdosa en solución acuosa, es termo estable en soluciones ácidas o neutras e inestable en medio alcalino. Es afectada por la luz, especialmente la ultravioleta.

Cumple funciones metabólicas variadas:

-Forma parte importante de las flavoproteínas, su grupo prostético contiene B2 como fosfato, flavin mononucleótido (FMN) o como flavin adenin dinucleótido (FAD).

-Todas intervienen en reacciones de transporte de hidrógeno.

-FAD interviene en la fosforilación oxidativa, de succinato a fumarato. (Ciclo de Krebs) y además actúa como coenzima de Acil CoA deshidrogenasa.

La deficiencia prolongada de riboflavina puede ocasionar:

En cerdos: Pérdida de apetito, retraso del crecimiento, vómitos, erupciones de piel, trastornos oculares.

En marranas: Trastornos de celos, partos prematuros.

En pollos: Crecimiento lento, parálisis de dedos torcidos (por degeneración de nervios periféricos).

En gallinas reproductoras: Baja incubabilidad, anomalías en embriones.

Vitamina B3: Niacina

Presente en todas las fuentes vegetales y animales, alto contenido en levaduras secas, afrecho de trigo, harina de girasol y solubles de pescado. Bajo contenido en lácteos, yuca, harina de soya, centeno, arroz y maíz. Sin embargo, la biodisponibilidad de ácido nicotínico de cereales y subproductos de molinería es muy pobre para aves y cerdos.

Los mamíferos sintetizan de manera limitada ácido nicotínico a partir de triptofano, y algunos microorganismos lo hacen de otros aminoácidos (Ácido glutámico, prolina, ornitina, glicina).

Las formas activas Acido Nicotínico y Nicotinamida son constituyentes de coenzimas que intervienen en la transferencia de hidrógeno NAD y NADP. Ambas participan en numerosos procesos metabólicos de síntesis y catabolismo de carbohidratos, grasas y proteínas.

Funciones metabólicas:

- Interviene junto a otras vitaminas del complejo B en la obtención de energía a partir de los glúcidos o hidratos de Carbono.

- Mantiene el buen estado del sistema nervioso junto a otras vitaminas del mismo complejo, la piridoxina (B6) y la riboflavina (B2).

- Mejora el sistema circulatorio, permite el perfecto flujo sanguíneo, ya que relaja los vasos sanguíneos otorgándoles elasticidad a los mismos.

- Mantiene la piel sana, junto con otras vitaminas del complejo B, al igual que mantiene sanas las mucosas digestivas.

- Estabiliza la glucosa en sangre.

La carencia prolongada de niacina puede producir: Alteraciones del sistema nervioso, trastornos digestivos, problemas de piel, úlceras en mucosas.

Vitamina B5: Ácido Pantoténico

Es una amida del ácido pantoico con la B alanina. Entre sus funciones metabólicas se puede mencionar:

- Forma parte de la coenzima A y por lo tanto participa en oxidación de ácidos grasos, metabolismo del acetato, síntesis de colesterol, síntesis de esteroides.

- Además, forma parte del grupo prostético de la proteína transportadora del grupo acilo, y en consecuencia interviene en la síntesis de ácidos grasos.

La deficiencia prolongada de ácido pantoténico ocasiona:

En cerdos: Pobre crecimiento, diarreas, pérdida de pelo, descamación de piel, incoordinación.

En pollos: Retraso en crecimiento, dermatitis.

En gallinas: Baja incubabilidad.

Vitamina B6: Piridoxina

Existen 3 formas interconvertibles en el organismo: Piridoxina, piridoxal y priridoxamina.

Piridoxal y piridoxamina son más estables que piridoxina y son termolábiles.

La mayor actividad la tiene el piridoxal en forma de fosfato.

Funciones metabólicas principales:

- Luego de absorbida la piridoxina es captada por el hígado y fosforilada a la forma más activa de piridoxal fosfato.

- Actúa como coenzima en el metabolismo de aminoácidos.

- Interviene en reacciones de transaminación, el piridoxal fosfato acepta el grupo amino y lo transfiere a otro ceto-ácido.

- Participa en la síntesis de esfingolípidos (mielina).

- Participa en la síntesis del acido α- aminolevulínico (precursor del grupo hemo).

- Actúa como coenzima de la glucógeno fosforilasa (glicólisis).

- Participa en la biosíntesis de colina.

Ante una deficiencia prolongada de piridoxina podemos esperar:

Baja del ritmo de crecimiento en todas las especies por interrupción del metabolismo de los aminoácidos.

En cerdos: Baja en consumo de alimento, anemia.

En pollos: Movimientos espasmódicos.

En gallinas: Baja en producción de huevos y baja incubabilidad.

Vitamina B9: Ácido Fólico

Se encuentra en grandes cantidades en las hojas verdes, su nombre químico es Acido pteroilmonoglutámico.

Entre sus funciones metabólicas se puede mencionar:

Luego de absorbido es convertido a nivel celular en ácido tetrahidrofólico, el que participa en los siguientes procesos:

- Actúa como coenzima en el proceso de transferencia de grupos monocarbonados, Interviene en la síntesis de purinas y pirimidinas, por ello participa en el metabolismo del ADN, ARN y proteínas.

- Es necesario para la formación del células sanguíneas, más concretamente de glóbulos rojos.

- Reduce el riesgo de aparición de defectos del tubo neural del feto como lo son la espina bífida y la anencefalia.

- Disminuye la ocurrencia de enfermedades cardiovasculares.

- Previene algunos tipos de neoplasias.

- Permite aumentar el apetito.

- Estimula la formación de ácidos digestivos.

La deficiencia prolongada de ácido fólico ocasiona:

Anemia, diarrea (Por daño en pared intestinal):

En pollos: Crecimiento lento, mal desarrollo óseo, emplume incompleto.

En gallinas: Baja incubabilidad.

En cerdos: Anemia, mortalidad embrionaria, menor número de lechones destetados, caída de pelo.

Vitamina B12: Cianocobalamina

Está presente sólo en alimentos de origen animal (harina de pescado, carne y hueso), puede ser sintetizada durante la digestión microbial, pero sólo una parte se absorbe. Para absorberse en intestino delgado, debe de unirse a una glicoproteína, segregada por la mucosa gástrica. Una vez absorbida, ya en las células se convierte en metilcobalamina o adenosilcobalamina.

Entre las funciones metabólicas de la vitamina B12 podemos mencionar:

- Actúa como cofactor de dos enzimas, la metiltransferasa y la metil-malonilCoAmutasa. La primera interviene en la mutilación de homocisteína a metionina, y la segunda en el paso de metilmalonil CoA a Succinil CoA. Por lo tanto tiene intervención en el metabolismo de los aminoácidos

Ante una deficiencia prolongada de vitamina B12, pueden producirse los siguientes trastornos generales:

Pobre crecimiento, pobre utilización de alimentos, principalmente proteínas, anemia, inflamaciones en piel, mortalidad elevada.

En pollos: Baja tasa de ganancia de peso, emplume deficiente, lesiones renales.

En gallinas: Sin sintomatología, pero baja incubabilidad.

En lechones: Retraso en el crecimiento, descoordinación de extremidades posteriores

En cerdos adultos: Dermatitis, pelaje deficiente, pobre crecimiento.

Biotina

La biotina puede estar presente en alimentos en forma libre y ligada (no disponible), la mayor parte está en forma libre. No se conoce bien la forma de transporte en el caso de esta vitamina, pero las mayores concentraciones se dan en hígado y riñones.

Las funciones metabólicas principales de la biotina son:

- Participa en el metabolismo de carbohidratos, lípidos y proteínas.

- Participa en la transferencia de CO2 de unos sustratos a otros.

- Actúa como coenzima de las siguientes enzimas: Piruvato carboxilasa, Acetil CoA carboxilasa, Propionil CoA Carboxilasa.

Ante una deficiencia prolongada de biotina pueden presentarse los siguientes síntomas:

Cerdos: Lesiones podales, alopecia, piel escamosa y seca.

Cerdos en crecimiento: Baja tasa de ganancia de peso, pobre eficiencia alimenticia.

Marranas: Se afectan los parámetros reproductivos.

Aves: Retraso en crecimiento, dermatitis, anomalías en huesos de patas, mal emplume, síndrome del hígado y riñón graso.

Colina

La funciones metabólicas de la colina son un tanto diferentes a las de las otras vitaminas, ya que no actúa como un catalizador metabólico.

- Forma parte de componentes estructurales esenciales de los tejidos del organismo, por ejemplo es componente de las lecitinas.

- Participa en el metabolismo de lípidos en el hígado, ya que convierte la grasa en exceso en lecitina y evita acumulación de grasa.

- Forma parte de acetilcolina, la que está involucrada en la transmisión de impulsos nerviosos.

- Es donadora de grupos metilo para las reacciones de transmetilación, función que comparte con metionina y betaína.

Ante una deficiencia prolongada de colina podemos encontrar una serie de síntomas carenciales:

En aves: Perosis, retraso en crecimiento, degeneración grasa del hígado.

En gallinas en producción: Baja en el porcentaje de postura, menor peso del huevo, baja el porcentaje de eclosión en reproductoras.

En cerdos: Mala distribución grasa corporal, retraso en crecimiento, degeneración nerviosa, daño renal, baja fertilidad, lechones débiles, baja producción de leche.

Vitamina C: Ácido Ascórbico

James Lind la descubrió el año 1747, realizando estudios sobre el escorbuto. En 1912 los noruegos Alex Holst y Theodor Bruun Frolich confirmaron su existencia.

La vitamina C es un polvo incoloro, cristalino, hidrosoluble, de carácter ácido, fuertemente reductor . Es termoestable en soluciones ácidas, se descompone en álcalis. La sintetizan la mayoría de mamíferos y aves, salvo cuyes y primates.

Funciones metabólicas de la vitamina C:

-Participa en mecanismos de oxidaciónreducción en la célula.

-Es necesaria para la formación de colágeno (cofactor de oxidasas).

-Participa en el transporte de hierro, específicamente en la conversión de transferrina a ferritina.

-Protege las células frente a lesiones oxidativas provocadas por radicales libres.

No es esencial en la mayoría de animales de granja, pero sus requerimientos se incrementan en situaciones específicas de estrés. Ante éstas situaciones podemos encontrar cuadros específicos:

En aves en general: Se requiere suplementación ante situaciones de estrés por calor (aumenta el requerimiento).

En gallinas en producción: En situaciones de estrés por calor disminuye la calidad de cáscara requiriéndose suplementación de vitamina C.

 

Comentarios:

Más Artículos





Más sobre: Artículo porcino