Antioxidantes y estrés oxidativo

Antioxidantes y estrés oxidativo

El objetivo de este material es definir el estrés oxidativo, abordar las implicaciones que tiene sobre la productividad y los criterios que debemos considerar para controlarlo a través del uso de antioxidantes.

En los últimos 30 años el progreso de la avicultura y porcicultura han sido notorios. Se ha logrado producir más producto (carne o huevo) con menos recurso (tiempo, alimento, mano de obra, etc).

Entre los factores que han permitido este salto en productividad, la mejora genética ha jugado un papel protagónico. La selección de individuos para mejorar características de productividad mediante el cruzamiento ha estado basada en características relacionadas a eficacia y eficiencia:

Ganancia diaria de peso

Índice de conversión alimenticia (a carne y a huevo)

Huevos producidos/unidad de tiempo

Todos estos parámetros están relacionados al metabolismo de los animales, para ser más precisos, a la tasa metabólica.

Con esto queremos decir que los animales con los que trabajamos hoy tienen una tasa metabólica mayor a la de animales de hace 30 años, y que, si se sigue dirigiendo la selección genética a mejorar parámetros productivos, los animales con los que trabajaremos en 10 años tendrán una tasa metabólica mayor que la actual.

Otro aspecto en que la selección genética ha contribuido (o mellado) es la rusticidad, que es la capacidad del individuo de desarrollarse en condiciones adversas. Todos sabemos que los animales con los que trabajamos hoy son mucho más sensibles que los de hace 30 años.

 

Esta sensibilidad nos condiciona a obtener resultados óptimos siempre y cuando seamos capaces de proveer las condiciones precisas que los animales necesitan para lograrlos, en términos de nutrición, ambiente, manejo y sanidad.

A continuación, definiremos algunos conceptos que usaremos en este artículo.

Antioxidante

Un antioxidante se puede definir como aquella sustancia natural o artificial con capacidad para neutralizar y proteger a un sistema biológico frente a radicales libres, tales como los radicales de oxígeno, los de nitrógeno y los radicales lipídicos.

Estrés

Según la definición de BROOM y JOHNSON (2000), podríamos definir estrés como un efecto ambiental sobre un individuo, que sobrecarga sus sistemas de control y reduce su desempeño físico o parece probable que lo haga, o según LARA y ROSTAGNO (2013) como la reacción del organismo animal a los estímulos que perturban su equilibrio fisiológico / homeostasis.

Radical Libre (RL)

Son especies (átomos, moléculas o iones) que contienen uno o más electrones no pareados en el orbital más externo (razón que explica su gran reactividad) y que son capaces de existir de forma independiente (de allí el término libre). Para lograr la paridad de electrones en su última órbita, estos RL “roban” electrones de átomos/moléculas ajenas, los cuales a su vez toman electrones de otro átomo/molécula, desatando así una reacción en cadena que afecta principalmente lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.

 

Estrés Oxidativo

Disturbio dado por el desbalance entre la presencia de radicales libres y sistemas antioxidantes que los neutralizan, con un desplazamiento a favor de los primeros, de modo tal que esta alteración da lugar a cambios en las biomoléculas y de hecho, a modificaciones funcionales en los lugares donde las mismas se encuentren en un momento dado (HERNANDEZ, 2005).

El uso de antioxidantes y el estrés oxidativo van tomando día a día más relevancia en el ámbito de la nutrición animal. Cada vez se publican más artículos científicos al respecto mostrando sus consecuencias productivas y económicas.

Pero al final, ¿Por qué se da el Estrés Oxidativo?

Los factores que condicionan a que las líneas genéticas actuales pasen por este proceso son:

El estrés aumenta la producción de radicales libres. Sea cual fuera la causa de estrés (calor, frío, vacunación, manejo, enfermedad,etc), está demostrado que los animales en condiciones de estrés producen más radicales libres (JAHANIAN; MIRFENDERESKI, 2015).

 

A mayor tasa metabólica, mayor producción de radicales libres. Las líneas genéticas actuales apoyan su eficiencia en parámetros productivos en un metabolismo más intenso.

 

Sistemas antioxidantes. La mejora genética no ha sido dirigida para mejorar la producción endógena de sistemas antioxidantes (antioxidantes enzimáticos), al contrario, al ser estos antioxidantes dependientes de co-factores como Riboflavina, Cisteína, Manganeso, Selenio, etc., y los requerimientos nutricionales de los animales cada vez más exigentes, la probabilidad de que uno de estos factores sea limitante se hace mayor.

Animales jóvenes. Los animales jóvenes tienen el metabolismo acelerado, y sus sistemas antioxidantes aún no funcionan al 100% de su efectividad.

Animales adultos. El funcionamiento de los sistemas antioxidantes enzimáticos se hace crítico a medida que avanza la edad de los animales (adultos).

 

Presentación en granjas

El estrés oxidativo afecta principalmente a animales de rápido crecimiento (pollo de carne, cerdo), edad adulta (gallinas de postura de 40 semanas en adelante), cerdas reproductoras a partir del cuarto parto en adelante, cerdos reproductores, cerdos en terminación, gallinas reproductoras pesadas y livianas.

Si trabajamos con líneas genéticas de alta eficiencia productiva sometidas a crianza tecnificada, los factores causantes de estrés en los animales, mencionados anteriormente, van a condicionar que el aumento de producción de radicales libres pongan a los animales en constante desafío por neutralizarlos, facilitando así la ocurrencia de estrés oxidativo, que causa un aumento en la biodegradación de sus moléculas.

Dicha lesión oxidativa, cuando se produce en moléculas de gran importancia biológica como proteínas, lípidos y ácidos nucleicos, puede conducir a la muerte celular (HERNANDEZ, 2005).

 

Consecuencias

Los efectos que causa el estrés oxidativo en las categorías animales mencionadas son:

Retraso en crecimiento

Reducción de fertilidad

Menos dosis de semen por cada colecta

Pérdidas embrionarias

Disminución de huevos incubables

Reducción de desarrollo fetal

Reducción en número de camada

Reducción en peso de nacimiento

Cómo reducir su impacto negativo

Existen dos sistemas que trabajan en conjunto para neutralizar radicales libres en el organismo, estos son:

A) Sistemas enzimáticos: Sistemas antioxidantes producidos por el animal, como Glutatión peroxidasa, Superóxido dismutasa y Catalasa; necesitan de cofactores como Selenio, Cobre, Zinc, Manganeso y Riboflavina, para su funcionamiento.

 

B) Sistemas no enzimáticos: Antioxidantes hidrosolubles como vitamina C o polifenoles, y liposolubles como vitamina E y β-caroteno, que se consumen en el alimento.

 

Cualquier falla/limitante en los sistemas antioxidantes enzimáticos deberá ser cubierta con estos no enzimáticos.

Los sistemas enzimáticos dependen de los cofactores mencionados, por lo tanto, si por causa de un desbalance en la dieta o una reducción en consumo de alimento alguno de estos fuera limitante, el sistema deja de ejercer su efecto antioxidante. Estos sistemas tienden a reducir su efectividad en animales adultos (gallinas de postura, gallinas reproductoras, gallos, cerdas y cerdos reproductores).

 

Cabe destacar que el incremento del aporte de Se, Cu, Zn, Mn, Fe significarán un aumento de la eficacia de este sistema antioxidante cuando el organismo presenta una condición de déficit de tales microminerales. De no existir tal deficiencia o carencia, no es esperable que su mayor ingesta (o suplementación) se traduzca per se en un incremento de la actividad de éstas.

Existe evidencia de que ciertos compuestos presentes en plantas podrían inducir la expresión de genes que codifican para la síntesis de algunas de las enzimas antioxidantes como las descritas anteriormente. Ejemplos de dichos compuestos son algunos polifenoles presentes en frutas y hortalizas, diversos isotiocianatos (como sulforafano) presentes en crucíferas (brócoli, coliflor) y algunos curcuminoides (como curcumina) de la cúrcuma.

 

Es aquí donde tenemos la oportunidad de evitar/controlar que los animales lleguen a hacer estrés oxidativo, reforzando los antioxidantes que se ofrecen en el alimento. Ahora bien, para que un antioxidante suministrado en la dieta cumpla este papel, tiene que cumplir ciertos requisitos:

Debe ser potente: Para ejercer efecto antioxidante debe ser capaz de donar la mayor cantidad de electrones de la última camada de valencia, para poder neutralizar la mayor cantidad de radicales libres.

Debe ser estable: Si queremos que el antioxidante ejerza su papel en el organismo del animal debemos asegurarnos de que no se oxide antes.

• Antioxidantes sintéticos como la vitamina C se oxidan con facilidad en contacto con oxígeno, metales, agua, luz, etc.

A manera de resumen podemos señalar que los animales de líneas genéticas modernas tienen todas las condiciones para presentar estrés oxidativo, trayendo como consecuencia una reducción en la productividad de la granja.

Situaciones que alteran la homeostasis de los animales como vacunación, movimiento de animales, calor, frío, etc., suelen empeorar los resultados productivos obtenidos en la granja.

Lejos de normalizar estos resultados, debemos tener en cuenta que hay alternativas para enfrentarlos.

Para cualquier información adicional, agradeceré entrar en contacto.