Nanotecnología: su aplicación en la Nutrición Animal

¿Qué es la Nanotecnología?

La nanotecnología es el arte de manipular materiales átomo por átomo para la fabricación de productos a microescala. La investigación y aplicación de esta tecnología está creciendo de manera exponencial. Uno de los grandes beneficios que presenta la nanotecnología es que los materiales que se utilizan, que van de 1 a 100 nanometros, adquieren propiedades y características distintas de aquellos de mayor escala.

Un nanómetro (nm) es definido como una milmillonésima del metro. Tengamos en cuenta que 10.000 nm es el diámetro de un eritrocito, 1.000 nm el de una bacteria, 100 nm el de un virus, 5–50 nm el de una proteína, 2 nm el del ADN y 0,1 nm el de un átomo.

En la actualidad, existen diversos estudios de los usos de la nanotecnología en las áreas de biología, salud humana, reproducción, así como también en la producción agropecuaria.

Sin embargo, en el campo de la nutrición animal, aún hay muchas áreas inexploradas en el uso de esta novedosa tecnología.

Características de las Nanopartículas

Los nanomateriales se comportan de forma diferentes a los materiales más voluminosos. Esto se debe en parte a que los átomos de los nanomateriales son menos estables comparados con aquellos en estructuras más grandes debido a que la energía requerida para unirse a átomos adyacentes es menor, esto trae como consecuencia que el punto de fusión de un elemento determinado cambie.

Otra característica importante de las nanopartículas es que poseen una superficie más extensa que las micropartículas, por lo tanto, a medida que disminuye el tamaño de la nanopartícula, se incrementa la superficie para reacciones químicas, por lo que la reactividad se incrementa unas 1000 veces.

Uso de nanoelementos en Nutrición Animal

Es asombroso el amplio campo de utilización de la nanotecnología dentro de la producción animal. Los ejemplos de aplicaciones en producción animal incluyen el uso de nuevas herramientas moleculares y celulares para la reproducción animal, preservación de la identidad del animal desde el nacimiento hasta la mesa del consumidor (trazabilidad), bioseguridad de los alimentos de origen animal, mejor comprensión de los fenómenos que rigen la nutrición animal desde la ingestión de la dieta hasta la captación y utilización de los nutrientes y otras.

Las partículas nanométricas han demostrado tener propiedades innovadoras dentro del campo de la nutrición animal, tales como una mayor superficie de contacto, una elevada actividad superficial, una gran capacidad de absorción y baja toxicidad.

Recientemente se han creado nanopartículas que imitan la superficie de la membrana celular de los enterocitos del pollo. Administradas por vía oral, llegan al intestino delgado y ante la presencia de algún microorganismo, las nanopartículas se cierran envolviendo al microorganismo, tras lo cual se aglutinan unas con otras y se eliminan a través de las heces. Estas nanopartículas constituyen un “alimento inteligente” capaz de proteger al ave de algunas enfermedades infecciosas.

En el área de nutrición también es posible aplicar la nanotecnología con diversos objetivos, tales como:

Obtención de información de un nutriente o componente bioactivo y su liberación en sitios específicos de acción
Mayor biodisponibilidad
Mantenimiento de niveles adecuados dentro del organismo por periodos más largos de tiempo, evitando su degradación

Un punto importante es la menor intervención para aplicaciones parenterales, por lo que también se reduce el estrés que implica el manejo de los animales.

Los minerales son uno de los suplementos más utilizados y de gran importancia en nutrición animal; sin embargo, la forma en la cual se encuentran dichos minerales influye en la biodisponibilidad de los mismos, por lo que si son de baja biodisponibilidad, el animal no los aprovechará correctamente y se eliminaran.

Por ejemplo, el hierro (Fe), es de suma importancia en todas las especies, principalmente en los primeros días de vida, durante la gestación y en infestaciones parasitarias. Una de las fuentes biodisponibles de este elemento es el sulfato ferroso; sin embargo, tiene el inconveniente de causar sabor metálico a los alimentos y acelerar el proceso de oxidación de las grasas de los cereales provocando rancidez.

Una alternativa a esta situación, es utilizar una fuente más estable como es el fosfato férrico pero éste presenta unas menor biodisponibilidad.

En ese sentido, se desarrollaron nanopartículas de fosfato férrico altamente biodisponibles, demostrando que, en nano escala, esta fuente puede incrementar su valor nutricional.

Otros estudios sugieren que la reducción del tamaño de las partículas de baja solubilidad de los compuestos de Fe a tamaño nanométrico puede ser una gran propuesta para la fortificar los alimentos, ya que causarían menos cambios a nivel de sabor y olor y, a su vez, tendrían una mayor biodisponibilidad.

El Selenio es un oligoelemento esencial pero con un margen muy pequeño entre los efectos benéficos y la toxicidad. El nanoselenio ha presentado una elevada biodisponibilidad pero una baja toxicidad.

En un ensayo llevado a cabo en lechones suplementados con nanocobre se encontraron resultados positivos en contraste con la suplementación convencional con Sulfato de cobre, mejorando la biodisponibilidad del mineral y disminuyendo las pérdidas a través de las deyecciones.

El lanzamiento de “dosificadores inteligentes” a escala nanométrica es una herramienta dentro de la nanotecnología con posibilidades de aplicación en la Nutrición Animal, ya que plantea la posibilidad de diseñar dispositivos que contengan ínfimas dosis de fármacos u hormonas convenientemente empaquetadas, que no liberarían su contenido hasta no alcanzar las células diana en el animal.

Conclusiones

Las aplicaciones de la nanotecnología son infinitas. No obstante, en el área de la Nutrición Animal esta tecnología recién está comenzando, por lo que aún hay mucho camino por recorrer, en donde se podrán obtener nuevas y mejores prácticas de suministro de los nutrientes de forma más eficiente en contraste a las utilizadas actualmente♦

Fuente: Research Gate