Mejorando la utilización de calcio y fósforo en el pollos de engorde moderno

Por D. Korver, A. Maiorka, R. Sens, V. Fascina, R. Santos, C. Lozano

La selección genética en los pollos de engorde es constante. Tradicionalmente el objetivo de esta selección ha sido la de aumentar la tasa de crecimiento, el rendimiento de carne y la eficiencia alimenticia. Sin embargo, estas mejoras pueden aumentar las demandas fisiológicas de algunos nutrientes y el hecho de no satisfacer esta mayor demanda puede en algún momento traer consecuencias indeseables. Por ejemplo, problemas como discondroplasia tibial, claudicación, degeneración ósea y otras enfermedades relacionadas con trastornos metabólicos y pobre integridad esquelética aún podemos encontrarlas hoy en día, las cuales pueden ser consecuencia de un metabolismo mineral y una nutrición desbalanceados, especialmente con respecto a macrominerales como el calcio (Ca) y fósforo (P).

El calcio, es necesario en el cuerpo para una amplia variedad de funciones incluida la transmisión nerviosa, la contracción muscular y la coagulación de la sangre.  Estas funciones requieren cantidades relativamente pequeñas de Ca en general. El requerimiento total de Ca es mayormente impulsado por la necesidad de crecimiento y mantenimiento óseo y por la formación de la cáscara del huevo (en gallinas ponedoras y reproductoras).  Los niveles de Ca en la sangre están estrechamente regulados. Cuando estos niveles disminuyen en relación con el nivel sanguíneo mínimo, los mecanismos hormonales aumentan la recuperación de Ca del riñón, la movilización de Ca del hueso y la eficiencia de su absorción de la dieta.  Por el contrario, cuando los niveles de Ca en la sangre son altos, los mecanismos hormonales aumentan la excreción de Ca del riñón, estimulan la formación ósea y regulan a la baja el transporte activo de Ca mediado por la vitamina D desde el intestino. En animales en crecimiento, los requisitos de Ca reflejan en gran medida la necesidad de crecer y mantener los huesos. Debido a que el crecimiento óseo proporcional es más rápido en las aves jóvenes y disminuye con la edad, el requisito de Ca como porcentaje de la dieta tiende a disminuir a medida que los pollos envejecen. Normalmente en pollos de engorde, se requiere Ca en una proporción de aproximadamente 2: 1 respecto a P disponible; mientras se mantenga esta proporción, habrá un margen de Ca en la dieta sobre el cual se optimiza la calidad ósea. Aunque el costo de la suplementación de Ca e la dieta es relativamente bajo, comprender el requerimiento de Ca del ave, la interacción del Ca con la vitamina D y la relación entre el Ca y el P disponible puede llegar a permitir reducciones en el costo final de la dieta asociadas al costo de la adición de fosfatos inorgánicos a la dieta.

La vitamina D tiene un papel fundamental en la homeostasis de Ca y P en las aves y es única entre las vitaminas ya se puede sintetizar en la piel de los animales cuando se expone a la luz ultravioleta (es decir, a la luz solar). Sin embargo, incluso en galpones abiertos, hay una exposición limitada a la luz solar y por eso las aves de corral generalmente requieren la suplementación de vitamina D en la dieta. 

Tradicionalmente, la vitamina D ha sido suplementada en las dietas de las aves en forma cristalínica de colecalciferol, el cual es un precursor inactivo de la forma que el cuerpo es capaz de utilizar. Esta forma de vitamina D se absorbe en el tracto digestivo y es convertida a una forma intermedia, el 25-hidroxicolcalciferol (25-OH vitamina D3 o 25-OHD) en el hígado. Este metabolito natural de la vitamina D es la principal fuente de actividad de vitamina D que se encuentra en el cuerpo, incluso en aves que solo hayan recibido vitamina D en la dieta. 

La forma activa de la vitamina D es la 1,25 (OH)2 vitamina D3. La conversión de 25-OHD a la forma activa sucede en muchos órganos, pero principalmente en el riñón y por su toxicidad es estrictamente regulada por el ave. El 25-OHD es absorbido a nivel del intestino de manera más eficiente que la vitamina D debido a que su absorción depende menos de la absorción mediada por micelas, logrando superar la baja eficiencia de la absorción de grasas y vitaminas liposolubles que ocurre a edades tempranas en las aves jóvenes. Por otra parte, en pollitos muy jóvenes y en aves cuya función hepática puede estar afectada (por ejemplo, debido a micotoxinas o enfermedades), la conversión de vitamina D a la forma activa puede verse disminuida y como consecuencia la absorción de Ca y P será limitada. Esta situación no ocurre cuando se suplementa el metabolito 25-OHD debido a que no requiere ningún proceso metabólico en el hígado. Este metabolito natural hoy en día está disponible comercialmente como un suplemento alimenticio (Hy-D®).

La absorción del Ca en el tracto digestivo involucra mecanismos activos y pasivos.  Cuando las demandas de Ca son bajas y el Ca en la dieta es alto en relación con el requerimiento del ave, se utiliza principalmente el transporte paracelular no dependiente de energía el cual ocurre a través de las uniones entre células epiteliales para absorber Ca del intestino. En contraste, cuando las demandas son altas en relación con el contenido de Ca en la dieta, el 25-OHD se convierte en el riñón en la forma activa de la Vitamina D3 (1,25 (OH)2D3).  Esta forma activa de vitamina D regula al alza una serie de mecanismos para aumentar el transporte activo de Ca a través de la misma célula intestinal (absorción transcelular).  

El fósforo, además de ser un componente estructural de las membranas celulares, participa en varios procesos fisiológicos, como la formación de tejido muscular, la activación de procesos enzimáticos, el mantenimiento osmótico, la formación de la molécula de adenosina-trifosfato y además es crucial para la formación de colágeno y la mineralización del sistema esquelético. Es uno de los nutrientes con mayor impacto económico considerando el requerimiento del animal y el costo en la formulación de dietas en la industria de producción animal. Su absorción puede ocurrir a través de dos vías: dependiente del sodio e independiente del sodio. El transporte dependiente de sodio no está influenciado por la concentración de calcio presente en la membrana de los enterocitos y, por lo tanto, el transporte de calcio y fósforo parece ocurrir por separado. Por otro lado, el transporte independiente de sodio parece estar relacionado con la cantidad de calcio presente, es decir, la relación Ca:P influye en la absorción de fósforo a través de esta vía.  

  Es conocido que después de la ingestión de la dieta, el aumento de la concentración de fósforo favorece el transporte paracelular. Sin embargo, el transporte transcelular, que implica un gasto energético, es estimulado por la presencia de vitamina D y se produce a través de cotransportadores sodio dependientes (tipo I, II y III). Los cotransportadores de Na-P tipo II (IIa, IIb y IIc) parecen tener una mayor relación con el transporte transcelular de fósforo en aves. Otro factor importante en el proceso de absorción es la forma estructural en la que se encuentra el fósforo en el lumen intestinal. La principal forma de reserva de fósforo en las plantas es la fitina, que se solubiliza en el proventrículo y la molleja en el rango de pH de 2.5 a 3.0 y se llama ácido fítico, el cual es libre y reactivo. Sin embargo, con el aumento gradual del pH a medida que el alimento pasa a los segmentos posteriores del TGI, a aproximadamente 5.0 a 6.0, la precipitación del ácido fítico y su unión con otros minerales y aminoácidos, además del fósforo, se ven favorecidos, haciéndolos no disponibles para animales monogástricos.  Con el objetivo de mitigar los efectos negativos de la presencia de ácido fítico en el tracto, hoy en día la fitasa exógena se emplea a gran escala en la producción animal con el propósito de hidrolizar el fósforo fítico, liberando los nutrientes atrapados en la molécula, favoreciendo su absorción y la de otros compuestos de la dieta. 

Las fitasas son un grupo diverso de enzimas que cubren una variedad de tamaños, estructuras y mecanismos catalíticos. La reacción promovida por la fitasa es la desfosforilación de la molécula de mioinositol-1,2,3,4,5,6-hexakifosfato, caracterizada por la eliminación uno por uno de los grupos fosfato unidos al anillo de mio-inositol. Los principales beneficios del uso de fitasa son: reducir el uso de fosfatos inorgánicos en la dieta al aumentar la disponibilidad de fósforo fítico de los ingredientes vegetales; reducción de los factores anti nutricionales del ácido fítico reduciendo las pérdidas endógenas y favoreciendo el uso de minerales, aminoácidos y energía. El aumento de la disponibilidad de fósforo y otros nutrientes también juega un papel importante en el tema ambiental, ya que la reducción de la excreción de estos elementos en el medio ambiente adquiere una importancia fundamental, especialmente en regiones de producción animal concentrada.  Por lo tanto, el uso efectivo de fitasa puede disminuir el requisito de suplementación tanto de Ca como de P disponible.

En pollos de engorde, la suplementación con 25-OHD asociada o parcialmente reemplazando a la vitamina D3 aumenta la absorción de Ca y P a nivel del intestino y a su vez, la mineralización ósea en comparación con un nivel equivalente a una suplementación única de vitamina D. Esto hace que las aves mejoren el uso de Ca y P, aumente la densidad mineral ósea, disminuya la porosidad ósea y se reduzca la incidencia y severidad de problemas óseos como: cojeras, Condronecrosis Bacteriana con osteomielitis (CBO) y el oscurecimiento de piezas de carne por la lixiviación de pigmentos “heme” de la cavidad de la médula ósea hacia la carne (Síndrome de Hueso Negro). 

Junto a concentraciones más altas de Ca y P circulantes y el aumento de los niveles séricos de 25-OHD (evaluado por la prueba DBS), también se han reportado mejoras en la ganancia de peso y conversión alimenticia, con el uso de 25-OHD en la dieta de pollos de engorde.  Muchos tipos de células tienen receptores de vitamina D (VDR); la unión de la vitamina D activa con estos receptores lleva a una expresión génica alterada en varios tejidos. Es por esto, que el suministro de 25-OHD como reemplazo parcial o total de la vitamina D, incrementa el rendimiento de carne (particularmente la carne de pechuga) debido a una regulación al alza de los receptores de la vitamina D en las células musculares de la pechuga y también de los factores de control genéticos de la síntesis de proteína muscular.  Muchos tipos de células inmunes también expresan el receptor de la vitamina D.  La inclusión en la dieta de 25-OHD protege el crecimiento de los pollos de engorde de los efectos de la inflamación sistémica.  Este efecto protector se ha asociado a una disminución de la interleucina-1, que es una citoquina pro-inflamatoria importante que causa disminución del apetito, aumento de la tasa metabólica y uso de la musculatura esquelética para síntesis de proteínas de la respuesta inmune. 

Varios estudios también han mostrado que pollos de engorde alimentados con 25-OHD tienen una mayor relación entre la altura de vellosidad intestinal y la profundidad de la cripta en comparación con los pollos alimentados únicamente con vitamina D.  Esto sugiere que el área de superficie de absorción intestinal se mantiene o es mayor, mientras que la tasa de renovación celular intestinal es menor. Por tanto, un mantenimiento de la eficiencia digestiva intestinal con un costo metabólico reducido (debido a una menor renovación celular) y a su vez una mayor área de absorción de nutrientes, pueden contribuir al aumento de la eficiencia alimenticia que frecuentemente se observa cuando las aves se alimentan con 25-OHD.

En conclusión, la suplementación de Hy-D® puede reemplazar parcial o completamente la vitamina D en las dietas de las aves de corral. Adicionalmente, para cumplir con las funciones básicas de la vitamina D, el 25-OHD tiene un mayor impacto en varios sistemas metabólicos que la vitamina D, incluidos los sistemas intestinal, esquelético, muscular, inmunológico y reproductivo. También se ha podido demostrar plenamente que las fitasas disminuyen el requerimiento de suplementación tanto de Ca como de P disponible en las dietas de las aves. Por tanto, una combinación de aditivos alimenticios que favorezcan el metabolismo y disponibilidad de los minerales, disminuyan su efecto sobre el sobre el medio ambiente y que además reduzcan el costo de la dieta, será sin duda una estrategia adecuada para los pollos de engorde modernos.