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Nutrición mineral

Nuevo Reglamento de Ejecución (UE) 2016/1095 de la Comisión con los nuevos límites de zinc en los piensos completos (Parte II)

Importancia del zinc en la alimentación animal

El zinc, ion metal divalente Zn 2+, es nutricionalmente esencial para todos los organismos vivos. Está presente en el organismo en cantidades aproximadas de 25 mg/kg de peso vivo y su concentración en los tejidos (2-3 g) es aproximadamente la misma en todos los mamíferos. Un 20% de esta cantidad se encuentra en los tejidos epiteliales, incluyendo el revestimiento intestinal, donde desempeña un papel importante regulando la actividad de proteínas implicadas en la integridad de la pared intestinal. También contribuye a minimizar la incidencia de cojeras en los animales.

 

Se puede afirmar que todas sus funciones están relacionadas con el metabolismo de las proteínas, al comportarse como catalizador, elemento estructural o cofactor regulador. Andreini et al. (2016) estimaron que el genoma de los mamíferos codifica aproximadamente 3000 proteínas de zinc, por lo que podríamos decir que un 10% del total de proteínas son metaloproteínas de zinc. El zinc interviene como cofactor esencial de las proteínas antioxidantes y enzimáticas reparadoras del ADN, y está involucrado además en el metabolismo de los hidratos de carbono, nucleótidos y vitamina A (al formar parte de las enzimas retineno reductasa y alcohol deshidrogenasa). Además, favorece la estabilidad de la membrana de los eritrocitos (Bettger, 1989).

El zinc es necesario en la calcificación de los huesos, en el desarrollo del sistema inmune y en la producción de hormonas como la testosterona, la insulina y los corticosteroides adrenales. Además, afecta prácticamente a todas las funciones celulares, especialmente las relacionadas con el crecimiento y desarrollo de los animales y es indispensable para el buen funcionamiento de los sentidos y algunas funciones cerebrales críticas (Maret, 2014).

Otras funciones del zinc:

  • Colabora con el correcto funcionamiento y el desarrollo de los órganos reproductivos
  • Interviene en la síntesis de colágeno - Interviene en la respuesta frente al estrés
  • Promueve la cicatrización de heridas
  • Es protector hepático
  • Es fundamental para la formación de los huesos
  • Es un potente antioxidante natural ya que es un componente de la enzima antioxidante superoxidodismutasa
  • Aumenta la absorción de la vitamina A

Regulación fisiológica de los niveles de zinc en el animal

La mayor parte del zinc se absorbe en el intestino delgado, principalmente en el yeyuno y, en menor medida, en el duodeno y en el intestino grueso. La absorción es un proceso saturable: cuando los niveles de zinc disminuyen, se produce un aumento en la velocidad de transporte. Por el contrario, dado que la eficiencia de asimilación está inversamente relacionado con la ingesta, dentro de los límites fisiológicos, el aporte de una cantidad de zinc superior a la necesaria no da lugar a una absorción adicional. Posteriormente, es trasportando principalmente por la albúmina (proteína plasmática) al hígado a través de la circulación portal desde donde se distribuye a diferentes tejidos.

Aunque los factores que controlan la homeostasis sistémica de zinc no han sido totalmente identificados, se sabe que está controlada a nivel celular y es un "sistema cerrado". Aproximadamente, sólo el 0,1% del total de zinc se debe reponer a diario (Maret y Sandstead, 2006). Por consiguiente, la regulación del equilibrio homeostático del zinc se produce por múltiples procesos fisiológicos, principalmente a través de la absorción de zinc intestinal y la excreción de zinc, por lo que los requerimientos generalmente se han estimado por métodos empíricos.

El papel único del sistema gastrointestinal en el metabolismo del zinc lo sitúa en una posición crítica para el control de la homeostasis del zinc.

Factores que pueden afectar la absorción y la biodisponibilidad del Zn

El requerimiento diario de zinc se cubre principalmente por la ingesta de alimentos y el tracto gastrointestinal es tanto el punto de absorción primario como el de secreción. Una dieta inadecuada o condiciones que alteren la absorción de zinc en el tracto gastrointestinal pueden causar rápidamente una deficiencia de zinc, debido a su limitada disponibilidad.

Los fitatos son identificados como el factor dietético más importante que limita la disponibilidad de zinc en los animales monogástricos. O’Dell et al. (1964) reconocieron el ácido fítico o mioinositol hexafosfato como un antagonista de la absorción del zinc, debido a su fuerte capacidad quelante de cationes di y trivalentes de importancia nutricional, como Zn2+, Cu2+, Fe2+/3+ y Ca2+. Estos complejos son solubles a pH ácido, pero la solubilidad es muy baja en el pH neutro del intestino (Zhou y Erdman, 1995).

Desde hace varias décadas se reconoce la importancia del calcio como antagonista del zinc en las dietas comunes de cerdos. Al aumentar el contenido de Ca en las dietas de lechones destetados de 0,65% a 1,25% se observa un pobre crecimiento y una alta incidencia las lesiones de paraqueratosis.

En el ganado porcino, la biodisponibilidad del zinc presente en los cereales es baja, alrededor del 60% (Baker y Ammerman, 1995); es más alta en los concentrados proteicos vegetales, aproximadamente del 75- 85% (Franz et al., 1980), y en las fuentes proteicas de origen animal es donde se observa la mayor biodisponibilidad, al encontrarse libres de fitatos. Los efectos negativos de los fitatos podrían reducirse disminuyendo el aporte del calcio y fósforo en las raciones, aumentando la dosis de fitasas microbianas (Windisch et al., 2003) y utilizando vitamina D3 hidroxilada para estimular la eficacia de estas enzimas (Lei et al., 1993; Adeola et al., 1995; Welch, 1997). Mediante la adición de fitasas microbianas se puede hidrolizar hasta 35 y 50% de los fitatos en las dietas para aves y porcino, respectivamente (Selle y Ravindran, 2007) liberando el zinc de los fitatos.

El pH de la digesta, especialmente en la parte proximal del tubo digestivo (estómago o molleja en el caso de las aves), influye en la solubilidad de zinc y, a su vez, en su disponibilidad. Cualquier método de reducción del pH en el estómago, como el empleo de ácidos orgánicos, puede mejorar la disponibilidad de zinc en los animales no rumiantes. 

Deficiencia de zinc

La deficiencia de zinc puede ocurrir como consecuencia de una ingesta inadecuada, por una absorción pobre o un aumento de la excreción de zinc, así como por el aumento de los requerimientos del animal. Esta deficiencia repercute en la actividad de las metaloenzimas y se caracteriza por una reducción de los niveles de zinc en el suero, la leche y los tejidos y de la fosfatasa alcalina del suero y albúmina, con retraso en el desarrollo de los tejidos reproductivos y del timo.

La deficiencia de zinc afecta rápidamente a la concentración plasmática de este ión en los animales. Si el estado deficitario persiste y se hace crónico, repercute en el descenso de zinc en otros tejidos y órganos, sobre todo a nivel de páncreas e hígado (Swinkels et al., 1996). La pérdida de apetito o anorexia es una de las manifestaciones clínicas más típicas de la deficiencia de zinc, teniendo como consecuencia un retraso del crecimiento de los lechones (Windisch et al., 2003).

Cuando el déficit es muy prolongado afecta a los tejidos epiteliales, siendo la lesión más característica la paraqueratosis (engrosamiento, endurecimiento y agrietamiento de la piel), observándose sobre todo en animales jóvenes. En ocasiones, se pueden apreciar lesiones epiteliales en la lengua y en el esófago, similares a los estados de avitaminosis A. Estas lesiones y pequeñas heridas tardan mucho en cicatrizar, aunque ello puede ser una consecuencia indirecta del estado de anorexia. 

La deficiencia o carencia de este mineral puede ocasionar también:

  • Debilidad y manchas blancas en pezuñas
  • Alteraciones del pelo
  • Alteraciones oculares y de los sentidos (olfato, gusto)
  • Trastornos reproductivos, infertilidad
  • Reducción de la tasa de eficiencia del crecimiento y aumento de anomalías congénitas
  • Debilidad del sistema inmune, susceptibilidad a procesos infecciosos.

Contenido de zinc en las materias primas empleadas en alimentación animal

Los datos encontrados en la literatura sugieren que de media el 80% del zinc está ligado a fitatos. Según Revi et al. (2003), el contenido de zinc de las materias primas de origen vegetal se correlaciona positivamente con el contenido en fósforo (P) fítico. Por ejemplo, en el caso de los cereales, cada gramo de P fítico está ligado con 10 mg de zinc. Las concentraciones de P fítico en subproductos de trigo, salvado de arroz y maíz/gluten de trigo observadas están en rangos de entre 0,5-1,3% y del 0,3 al 0,5% en triticale y harinas de oleaginosas, mientras que en los cereales y las leguminosas el contenido es <0,3%, lo que representa entre 50 y 80% del fósforo total.

Los niveles de zinc en los piensos completos para cerdos, aves y rumiantes están en el rango de 25-45 mg/kg de alimento, mientras que en la alimentación de conejos, pescado y animales de compañía los niveles están en el intervalo 45-75 mg/kg. Los valores más altos se corresponden con los piensos para perros y gatos, de acuerdo con las formulaciones ricas en proteínas de origen animal, empleadas por la industria.

Medidas complementarias a adoptar ante la disminución de los aportes de zinc de las premezclas vitamínico-minerales: recomendaciones DSM

Como ya se abordó en la Parte I, se recomienda tomar una serie de medidas complementarias con el objetivo de reducir al máximo el posible impacto de este nuevo Reglamento sobre los resultados productivos, la salud y el bienestar de los animales: 

  • Vigilar el nivel de zinc de las materias primas empleadas y en el pienso completo.
  • Realizar un seguimiento del contenido en P fítico de las materias primas y piensos mediante determinación NIRS (disponible nueva ecuación NIRS DSM para fósforo fítico), así como del contenido en calcio: a mayor contenido de ambos, menor disponibilidad del zinc ingerido.
  • Aumentar la dosis de fitasa microbiana para mejorar la biodisponibilidad del zinc en las aves y los cerdos. RONOZYME® HiPhos aumenta la digestibilidad del zinc ligado a los fitatos (aportando entre 11-15 ppm aproximadamente), por lo que se recomienda elevar la dosis a 2000 FYT.
  • Dado que el zinc tiene un efecto positivo sobre la prevención de cojeras, se recomienda revisar niveles de biotina aportados en el corrector y resto de minerales, como el Mn. Asimismo, este mineral tiene un efecto positivo sobre la inmunidad, por lo que se recomienda revisar los niveles de vitaminas antioxidantes (vitamina E), selenio y carotenoides.
  • Revisar los requerimientos de zinc en cada especie, tipo de animal y fase productiva de acuerdo al potencial genético y necesidades específicas de los animales. 

Para más información contactar con el Dpto. Técnico de DSM Nutritional Products Iberia.