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Carotenoides en la dieta de las madres para la protección antioxidante de los pollitos

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CAROTENOIDES EN LA DIETA DE LAS MADRESA DE LAS MADRESN LA DIET CAROTENOIDES EN LA DIET DE LOS POLLITOSS - actividad antioxidante. temperatura y la humedad ambiental y el contenido en - estimuladores del sistema inmunitario. carotenoides de la dieta en la eficacia productiva de las gallinas reproductoras, el desarrollo embrionario, y la incubabilidad, el peso del pollito, su vigor y su estatus viabilidad de los pollitos nacidos. inmunitario. El uso de carotenoides como pigmentantes de la mente demostrado y su uso es generalizado en el sector, del pollo sumidores. Sin embargo, los carotenoides tienen tam- y especialmente la eficacia reproductiva -Bize y col., 2005-. grandes cantidades de metabolitos derivados de reaccio- zeaxantina son los que mayoritariamente forman parte presentes en numerosas materias primas como la alfalfa organismo no es capaz de metabolizar adecuadamente los radicales libres, estos se acumulan de forma nociva tarios en la yema del huevo. Adicionalmente, en la brio entre los niveles de sustancias oxidantes y antioxidantes en los tejidos del animal. Este desequili- brio se produce frecuentemente en situaciones en las destacando las siguientes: -Surai y col., 2001-. Este sistema antioxidante embrio- diferentes antioxidantes naturales procedentes de la dieta entre los que destacan los carotenoides, las vitami- nas A y E, y el selenio. la biodisponibilidad de los nutrientes. ductoras y su eficiencia productiva, es necesario desta- ampliamente reconocida. Sin embargo, debe asegurarse des antioxidantes en la dieta puede ofrecer una mejora Los carotenoides son antioxidantes naturales solu- el inicio de la actividad pulmonar y un gran incremento sus tejidos de los radicales libres ha sido evaluada en En contrapartida, y de forma natural, los tejidos poseen la capacidad de modular los niveles del animal de potenciando la actividad antioxidante -Krinsky, 1993-. carotenoides -Surai y Speake, 1998-. tejidos del animal. Cabe destacar a este respecto, que la vitamina E es oxidativo de los tejidos del animal. De forma natural, los carotenoides mayoritarios en la (>80%) seguida de la zeaxantina. Consecuentemente, los niveles mayoritarios de carotenoides mo- vilizados desde la yema-vitelo Comparando los niveles de carotenoides de la dieta de la re- se puede observar que los niveles son marcadamente superiores en los tejidos de huevos incubables proceden- aumenta significativamente en aquellos que proceden tes de reproductoras suplementadas -figura 2-. Este de madres alimentadas con dietas ricas en carotenoides incremento de carotenoides tisulares puede generali- -Fig. 1- aun cuando en la yema del huevo no se observan diferencias entre madres con o sin carotenoides en la dieta. Esto queda justificado en primer lugar porque la vidad provitamina A favorecen un aumento de la absor- tipo de carotenoide -Karadas y col., 2005-. Se observa Speake, 1998-. De hecho, la vitamina A es esencial para capacidad de almacenamiento de carotenoides en forma obtiene los nutrientes almacenados en la yema-vitelo. Por otro lado, los mayores niveles de vitamina E en el capacidad de absorber y depositar en sus tejidos los carotenoides pueden justificarse precisamente por la procede, y por tanto la dieta de la madre, contienen actividad antioxidante de estos carotenoides, que de niveles elevados de carotenoides. Asimismo, los niveles esta forma impiden que la vitamina E se oxide y que de carotenoides iniciales en polluelos de madres suple- mentadas son marcadamente superiores a los de pollitos que deban adquirirlos a partir de la dieta, den en gran medida de los nutrientes apor- tados en el huevo -Karadas y col., 2005-. En cuanto a los resultados de protec- Dieta madre (+) Dieta madre (-) carotenoides en general han demostrado Glutation peroxidada, U/mg tener una capacidad destacada, si bien Capacidad antioxidante total, U/mg Glutation oxidasa, U/mg 15,09 10,68b puede variar entre el tipo de tejido del Malonaldehido, nmol/mg 3,47 animal y entre especies de aves. Gao y col. (*) Gao y col., 2012) y zeaxantina en la dieta de las madres, a,bLetras diferentes en la misma fila indican diferencias significativas (P< como representantes de 2 de los tejidos en el huevo incubable (*) Si bien no es un aspecto que hayamos Tratamientos Control Carotenoides cacia de los carotenoides en general y de 2 -Yema huevo 2,5 b de los mecanismos de defensa del sistema b - Saco vitelino 2,7b 2 9,3 Shanmugasundaran y Selvaraj, 2011-. Experimentalmente han sido testados para - Yema huevo 25,5 b una gran variedad de agentes infecciosos - Saco vitelino 6,6 b 3,47 b parte del organismo, que eventualmente (*)Surai y Speake, 1998 a,b Letras diferentes en la misma fila indican diferencias significativas (P<0,01)de repercutir, conjuntamente con pro- Tratamientos Control Carotenoides Eficacia en la mejora productiva Como hemos indicado, la actividad Fertilidad, % 95,1 96,8 antioxidante e inmunomoduladora de los Incubabilidad, % 89,8 90,4 carotenoides, en la que intervienen tam- Mortalidad embrionaria, % 9,6 8,6 tes carotenoides, vitaminas y otros 1,9 0,2 metros productivos del animal. En una pigmentantes mayoritarios en la yema del huevo -tabla complejo de carotenoides y vitaminas -tabla 3-. Como mecanismos propios del animal para combatir los radica- les libres estaban mayoritariamente y significativamente cia en la fertilidad, la puesta de huevos eclosionados y en la viabilidad del pollito durante la primera semana, si productos para el consumidor, sino unos beneficios los tejidos de pollitos procedentes de huevos ricos en adicionales, destacando su capacidad antioxidante e laboratorial en la que tejido embrionario de madres con tros productivos de los animales, especialmente en la hierro como los que no estuvieron sometidos a condicio- nes adversas.

ALIMENTACIÓN

CAROTENOIDES EN LA DIETA DE LAS MADRES PARA LA PROTECCIÓN ANTIOXIDANTE

DE LOS POLLITOS

JOSEP MASCARELL, SERGI CARNÉ y ANNA ZARAGOZA

INDUSTRIAL TÉCNICA PECUARIA (ITPSA)

El adecuado desarrollo del embrión del pollo y su viabilidad en las primeras horas tras la eclosión del huevo están a expensas de distintos factores tales como la temperatura y la humedad ambiental y el contenido en nutrientes depositados en la yema o vitelo. Siendo así, el estatus fisiológico del pollito al nacimiento está muy condicionado por la nutrición de la reproductora, lo que puede tener repercusiones en el tamaño del huevo, la incubabilidad, el peso del pollito, su vigor y su estatus inmunitario.

El uso de carotenoides como pigmentantes de la yema del huevo y la piel y patas del pollo está sobrada- mente demostrado y su uso es generalizado en el sector, dando así respuesta a la demanda de productos con una coloración amarillento-anaranjada por parte de los con- sumidores. Sin embargo, los carotenoides tienen tam- bién efectos beneficiosos sobre el animal que van más allá de su capacidad de pigmentación -Karadas y col, 2005-.

Entre los carotenoides, la luteína junto a su isómero zeaxantina son los que mayoritariamente forman parte de la dieta natural en avicultura, puesto que están presentes en numerosas materias primas como la alfalfa o el maíz. De hecho, estos dos carotenoides son mayori- tarios en la yema del huevo. Adicionalmente, en la industria avícola también se utilizan otros carotenoides de origen natural o sintético en función de la tonalidad e intensidad de pigmentación deseada.

Las funciones de los carotenoides en avicultura más allá de las propiedades pigmentantes han sido intensa- mente estudiadas a lo largo de las últimas décadas, destacando las siguientes:

-actividad antioxidante.

-precursores de la síntesis de vitamina A.

-estimuladores del sistema inmunitario.

El presente artículo trata los efectos de los carotenoides de la dieta en la eficacia productiva de las gallinas reproductoras, el desarrollo embrionario, y la viabilidad de los pollitos nacidos.

Estrés oxidativo en el embrión del pollo

La oxidación tisular es uno de los factores que más condicionan las actividades fisiológicas del organismo, y especialmente la eficacia reproductiva -Bize y col., 2008-. El metabolismo normal de las células genera grandes cantidades de metabolitos derivados de reaccio- nes óxido-reducción. Estos metabolitos son conocidos como peróxidos o radicales libres -ROS por sus siglas en inglés- y tienen una alta capacidad para desencadenar la oxidación y enranciamiento de los lípidos. Cuando el organismo no es capaz de metabolizar adecuadamente los radicales libres, estos se acumulan de forma nociva en las células y provocan daños en los lípidos de las membranas celulares, proteínas, carbohidratos y ADN.

Esta acumulación de metabolitos se conoce como estrés oxidativo y viene determinado por un desequili- brio entre los niveles de sustancias oxidantes y antioxidantes en los tejidos del animal. Este desequili- brio se produce frecuentemente en situaciones en las que existe una gran actividad metabólica del animal,

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CAROTENOIDES EN LA DIETA DE LAS MADRES PARA LA PROTECCIÓN ANTIOXIDANTE DE LOS POLLITOS

como puede ser la producción de huevos, el crecimiento del animal o la aparición de procesos infecciosos o inflamatorios. La optimización de los niveles productivos de los animales en sistemas de producción intensivos también constituye un factor importante en la aparición de estrés oxidativo.

La ingesta de altos contenidos de peróxidos por parte del animal puede resultar en una disminución del creci- miento y una menor eficacia en la conversión del ali- mento. Además, la oxidación del pienso provoca la des- trucción de vitaminas liposolubles y una disminución de la biodisponibilidad de los nutrientes.

Centrando nuestro interés en las gallinas repro- ductoras y su eficiencia productiva, es necesario desta- car que el contenido de los huevos es muy rico en lípidos con altos niveles de ácidos grasos poliinsaturados. Es por esta razón que el desarrollo embrionario del pollito está estrechamente asociado a la acumulación en sus tejidos de estos ácidos grasos, que son transferidos a través del saco vitelino procedentes de vitelo por vía sanguínea -Noble y Speake, 1997-. Estos ácidos grasos se caracte- rizan por una gran susceptibilidad a la autooxidación. Este hecho hace que la viabilidad del embrión esté muy condicionada por el estrés oxidativo y los mecanismos para prevenirlo. Además, la eclosión y primeros días del pollito representan un período crítico puesto que se produce una drástica exposición al oxígeno atmosférico, el inicio de la actividad pulmonar y un gran incremento de la actividad metabólica del organismo.

En contrapartida, y de forma natural, los tejidos embrionarios disponen de un sistema fisiológico integral de protección antioxidante durante los distintos estadios de desarrollo del embrión, y en particular durante la fase de eclosión del huevo, puesto que es cuando se somete

al pollito a un nivel de estrés oxidativo más acentuado -Surai y col., 2001-. Este sistema antioxidante embrio- nario está fundamentado en la actuación de las enzimas antioxidantessuperóxidodismutasa,glutatiónperoxidasa y catalasa, de síntesis interna por el ave, así como de diferentes antioxidantes naturales procedentes de la dieta entre los que destacan los carotenoides, las vitami- nas A y E, y el selenio.

Carotenoides en la prevención del daño tisular por oxidación

La eficacia en la utilización de componentes antioxidantes para evitar la peroxidación del pienso está ampliamente reconocida. Sin embargo, debe asegurarse asimismoqueelanimalestéprotegidodelestrésoxidativo y de su efecto nocivo a nivel tisular. También en este caso la inclusión de componentes antioxidantes en la dieta permite actuar de forma preventiva. Además, aún sin presentarse procesos patológicos derivados de la oxida- ción tisular, la utilización de componentes con propieda- des antioxidantes en la dieta puede ofrecer una mejora de los parámetros productivos del animal.

Los carotenoides son antioxidantes naturales solu- bles en lípidos cuya deposición en el huevo y su actividad antioxidante sobre los embriones para la protección de sus tejidos de los radicales libres ha sido evaluada en diferentes estudios. Su contribución antioxidante se debe a que son captadores eficaces de oxígeno reactivo y de radicales libres, pero además se ha indicado que poseen la capacidad de modular los niveles del animal de otros antioxidantes con los que actúa sinérgicamente potenciando la actividad antioxidante -Krinsky, 1993-.

Fig. 1. Niveles de vitamina A y E en huevo y embrión de pollo procedentes de madres con dieta enriquecida o no con una mezcla de carotenoides -Surai y Speake, 1998-.

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tejidos del animal. Cabe destacar a

 

 

 

 

 

 

 

este respecto, que la vitamina E es

 

 

 

 

 

 

 

uno de los antioxidantes más im-

 

 

 

 

 

 

 

portantes en el control del estrés

 

 

 

 

 

 

 

oxidativo de los tejidos del animal.

 

 

 

 

 

 

 

De forma

natural,

los

 

 

 

 

 

 

 

carotenoides mayoritarios en la

 

 

 

 

 

 

 

yema del huevo son la luteína

 

 

 

 

 

 

 

(>80%) seguida de la zeaxantina.

 

 

 

 

 

 

 

Consecuentemente,

los niveles

 

 

 

 

 

 

 

mayoritarios de carotenoides mo-

 

 

 

 

 

 

 

vilizados desde la yema-vitelo

 

 

 

 

 

 

 

hacia el embrión son precisamen-

 

 

 

 

 

 

 

te la luteína y la zeaxantina.

 

 

Comparando

los

niveles

de

Fig. 2. Niveles de carotenoides en plasma e hígado del embrión en la última fase de desarrollo

hasta la eclosión en función de la dieta de la madre con o sin luteína (Surai y Speake, 1998).

deposición de una

mezcla

de

 

 

 

 

 

 

 

carotenoides de la dieta de la re-

 

 

 

 

 

 

 

productora en tejidos del embrión,

Así, se ha demostrado que los niveles de deposición de las

 

se puede observar que los niveles son marcadamente

vitaminas A y E en el hígado de los embriones de pollo

 

 

 

superiores en los tejidos de huevos incubables proceden-

 

 

aumenta significativamente en aquellos que proceden

 

 

 

tes de reproductoras suplementadas -figura 2-. Este

de madres alimentadas con dietas ricas en carotenoides

 

 

 

incremento de carotenoides tisulares puede generali-

-Fig. 1- aun cuando en la yema del huevo no se observan

 

 

 

zarse a gran parte de los órganos del embrión en forma-

diferencias entre madres con o sin carotenoides en la

 

 

 

ción, especialmente entre los que contienen elevados

dieta. Esto queda justificado en primer lugar porque la

 

 

 

contenidos en grasa, aún cuando se ha sugerido una

utilización de -caroteno y otros carotenoides con acti-

 

 

 

destacable especificidad de deposición en función del

vidad provitamina A favorecen un aumento de la absor-

 

 

 

tipo de carotenoide -Karadas y col., 2005-. Se observa

ción y deposición de esta vitamina en el huevo -Surai y

 

 

 

que invariablemente los niveles más elevados se obser-

Speake, 1998-. De hecho, la vitamina A es esencial para

 

 

 

van en el hígado, que por su estructura tiene una gran

el desarrollo del embrión ya que afecta de forma clave a

 

 

 

capacidad de almacenamiento de carotenoides en forma

la estructura cardiovascular a partir de la cual el embrión

 

 

 

de acúmulos en el citoplasma de los hepatocitos.

 

obtiene los nutrientes almacenados en la yema-vitelo.

 

 

 

También se ha indicado que el pollito tiene una mayor

 

 

 

 

Por otro lado, los mayores niveles de vitamina E en el

 

 

 

capacidad de absorber y depositar en sus tejidos los

hígado de los pollos de madres suplementadas con

 

 

 

carotenoides de la dieta cuando el embrión del que

carotenoides pueden justificarse precisamente por la

 

 

 

procede, y por tanto la dieta de la madre, contienen

actividad antioxidante de estos carotenoides, que de

 

 

 

niveles elevados de carotenoides. Asimismo, los niveles

esta forma impiden que la vitamina E se oxide y que

 

 

 

de carotenoides iniciales en polluelos de madres suple-

pueda actuar adecuadamente en la protección de los

 

 

 

mentadas son marcadamente superiores a los de pollitos

 

 

 

 

 

 

que deban adquirirlos a partir de la dieta,

 

 

 

 

 

 

Tabla 1. Niveles de enzimas antioxidantes en el

hígado

del

por lo que los primeros días de vida depen-

den en gran medida de los nutrientes apor-

pollito recién nacido procedente de madres

con y

sin

tados en el huevo -Karadas y col., 2005-.

carotenoides en la dieta (luteína + zeaxantina) (*)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dieta madre (+)

Dieta madre (-)

 

 

 

 

Glutation peroxidada, U/mg

672,0ª

538,6ª

Capacidad antioxidante total, U/mg

2,39ª

1,37ª

Glutation oxidasa, U/mg

15,09

10,68

Malonaldehido, nmol/mg

2,60ª

3,47b

 

 

 

 

 

 

 

 

(*) Gao y col., 2012)

a,bLetras diferentes en la misma fila indican diferencias significativas (P<0,05)

En cuanto a los resultados de protec- ción oxidativa en los tejidos, todos los carotenoides en general han demostrado tener una capacidad destacada, si bien distintos estudios han apuntado que ésta puede variar entre el tipo de tejido del animal y entre especies de aves. Gao y col. –2012- evaluaron una mezcla de luteina y zeaxantina en la dieta de las madres, como representantes de 2 de los

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Tabla 2. Susceptibilidad a la oxidación tisular de distintos tejidos en el huevo incubable (*)

 

Tratamientos

TBARS, ng/h/mg lípidos

 

 

Control

Carotenoides

 

 

 

 

 

Sin hierro (Fe2+) añadido

 

 

 

-Yema huevo

3,5ª

2,5b

 

- Saco vitelino

3,5ª

2,7b

 

- Hígado

10,6ª

9,3b

 

Con hierro (Fe2+) añadido

 

 

 

- Yema huevo

32,7ª

25,5b

 

- Saco vitelino

8,4ª

6,6b

 

- Hígado

2,60ª

3,47b

 

 

 

 

 

 

 

 

(*)Surai y Speake, 1998

a,b Letras diferentes en la misma fila indican diferencias significativas (P<0,01)

Tabla 3. Efecto de la inclusión de un complejo de carotenoides y vitaminas en la producción de pollitos viables.

Propiedades inmunológicas

Si bien no es un aspecto que hayamos tratado en detalle en el presente artículo, cabe destacar que existe una amplísima bibliografía científica que confirma la efi- cacia de los carotenoides en general y de laluteínaenparticularparalaestimulación de los mecanismos de defensa del sistema inmunológico -Meriwether y col., 2010; Shanmugasundaran y Selvaraj, 2011-. Experimentalmente han sido testados para una gran variedad de agentes infecciosos tanto víricos como bacterianos, observán- dose una clara respuesta de protección por parte del organismo, que eventualmente puede repercutir, conjuntamente con pro- tección a estados de estrés oxidativo, en los parámetros productivos observados en la explotación.

 

Tratamientos

 

Control

Carotenoides

Eficacia en la mejora productiva

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