Nutrici贸n Vitam铆nica y su relaci贸n con la inmunidad en el contexto actual de la industria av铆cola

MVZ. MPA. Jos茅 Mauro Arrieta Acevedo
(BASF Mexicana, S.A. de C.V.)
MICHAEL B. COELHO, PHD., MBA.

PHD., MBA. Michael B. Coelho
(BASF Corporation).

INTRODUCCI脫N.

La industria pecuaria enfrenta varios desaf铆os en su tarea fundamental de producir de manera rentable alimentos inocuos de alto valor nutricional, que sean accesibles a los grandes grupos de consumidores. Adem谩s de los temas de sostenibilidad y cuidado medioambiental, aspectos como el bienestar animal y la progresiva restricci贸n para usar antimicrobianos convencionales en la terap茅utica y como promotores de crecimiento (APC), se van convirtiendo paulatinamente en pr谩cticas cotidianas para la industria en diferentes regiones del mundo, traduci茅ndose generalmente en una mayor presi贸n sobre los costos de producci贸n(1, 20).

Un aspecto capital para cumplir con la tarea antes mencionada, es contar con animales que gocen de una salud 贸ptima, ya que s贸lo as铆 se puede lograr un nivel de productividad que permita una producci贸n econ贸micamente atractiva. En este sentido, contar con un sistema inmunitario robusto y adecuadamente modulado es indispensable para mantener la salud y el bienestar de los animales(3, 21).

Como un indicador de la gran relevancia que la funci贸n inmunitaria, la salud digestiva y la salud general tienen en un contexto de producci贸n animal que tiende a limitar el uso de antimicrobianos convencionales, observamos la aparici贸n de una amplia gama de productos alternativos a 茅stos (sobre todo los utilizados como promotores de crecimiento), que destacan entre sus principales mecanismos de acci贸n (en ocasiones no plenamente demostrados) alg煤n tipo de interacci贸n positiva con la microbiota intestinal, la integridad de la mucosa, los procesos inflamatorios y la regulaci贸n general de la funci贸n inmunitaria asociada al tubo digestivo(4, 20).

Este documento se enfoca en el papel que algunas vitaminas tienen en la funci贸n inmunitaria, y en c贸mo, bajo el entorno desafiante que nuestra industria enfrenta, una suplementaci贸n suficiente de estos nutrientes es importante para contribuir a mantener una adecuada salud y productividad animal.

LA FUNCI脫N INMUNITARIA

La inmunidad es uno de los atributos esenciales que han permitido la sobrevivencia, adaptaci贸n, evoluci贸n, as铆 como la coexistencia de las diversas especies que habitan la biosfera, incluyendo al hombre y a las especies que le sirven como fuente de alimento(7).

El llamado sistema inmunitario est谩 constituido por una diversidad de 贸rganos, c茅lulas y mol茅culas altamente especializadas, que se encargan de distinguir o reconocer lo que es propio del organismo de lo que no lo es, y responder selectivamente a cada cosa. En general esta respuesta puede ser de tolerancia o de rechazo(7, 11).

El sistema inmunitario cuenta con mecanismos inespec铆ficos (inmunidad innata) y espec铆ficos (inmunidad adaptativa) que est谩n perfectamente integrados y responden coordinadamente a los desaf铆os por agentes pat贸genos, componentes nocivos y c茅lulas anormales. En contraste con la inmunidad adaptativa, la acci贸n de la inmunidad innata tiene un costo metab贸lico alto, as铆 como consecuencias negativas en el comportamiento productivo de los animales(3, 7).

Cuando el sistema inmunitario funciona adecuadamente, el organismo tolera lo que es reconocido como propio y no est谩 da帽ado o alterado, as铆 como aquello que, no siendo propio, es o parece ben茅fico. Por el contrario, rechaza aquello que, siendo propio, ha sido da帽ado o alterado; o bien, aquello que adem谩s de no ser reconocido como propio, es o parece perjudicial ante sus mecanismos de reconocimiento. Si tomamos como ejemplo el tubo digestivo, entenderemos la relevancia de una correcta modulaci贸n de la respuesta inmunitaria, ya que tan importante es para la salud del animal el rechazar microorganismos pat贸genos y substancias t贸xicas, como mostrar tolerancia hacia microorganismos ben茅ficos y los propios nutrientes dietarios(1, 4, 7).

Las c茅lulas encargadas de generar la respuesta inmunitaria se encuentran en un relativo estado de reposo; necesitando pasar por una serie de fases para activarse y responder. Una vez activadas estas c茅lulas, su tasa metab贸lica se incrementa considerablemente y pueden, en diferente proporci贸n, generar cambios en todo el metabolismo del animal. Por ejemplo, la activaci贸n de macr贸fagos y c茅lulas dendr铆ticas (sistema inmunitario innato) induce la producci贸n de diversas citocinas que generan un entorno (proceso inflamatorio) que facilita la eliminaci贸n de agentes infecciosos y permite al organismo animal manejar (limitar y reparar) el da帽o traum谩tico, isqu茅mico, t贸xico o autoinmune. Pero, por otro lado, algunas de estas citocinas son las responsables de inducir reducciones en el consumo de alimento, estados de letargia y sue帽o, as铆 como de promover el catabolismo de prote铆nas y la resistencia a la insulina, entre otros efectos. Puesto que varios cambios metab贸licos asociados a la activaci贸n inmunitaria son contrarios a las funciones productivas de los animales; una correcta modulaci贸n junto con la implementaci贸n de manejos que reduzcan la frecuencia e intensidad de la activaci贸n de este sistema inmunitario, son importantes para optimizar la productividad de nuestra industria(1, 7, 9, 14, 21).

Tabla 1. Mecanismos por los cuales la dieta afecta la inmunidad.

*Adaptado de Klasing, 2007.

NECESIDADES DE NUTRIENTES PARA LA FUNCI脫N INMUNITARIA.

Nutrir adecuadamente a nuestros animales implica proveerles las dietas (cantidad y balance de nutrientes) que les permitir谩n la funci贸n adecuada de las rutas metab贸licas involucradas en el mantenimiento, crecimiento, producci贸n, reproducci贸n e inmunidad (9, 10). De manera muy general, esto significa que todos los nutrientes pueden tener un impacto en la funci贸n inmunitaria, y que estando bajo un plano nutricional adecuado (aquel que permite una elevada eficiencia productiva y/o el m谩ximo retorno econ贸mico bajo condiciones ambientales particulares), no habr铆a un requerimiento diferente de alg煤n nutriente o grupo de nutrientes para optimizar la funci贸n inmunitaria. Sin embargo, el establecimiento de tal plano nutricional es una tarea compleja y din谩mica, influenciada fuertemente por el progreso gen茅tico, las condiciones ambientales, e incluso por las exigencias del mercado y la necesidad de obtener la mayor rentabilidad posible(10, 21).

Por otro lado, algunos estudios sugieren que si hay una participaci贸n destacada de algunos componentes dietarios y ciertos nutrientes en diversos aspectos de la funci贸n inmunitaria(8, 9, 11, 15).

En relaci贸n con este tema, conviene hacer tres observaciones:

1. El continuo progreso gen茅tico obliga a estar haciendo ajustes peri贸dicos en los requerimientos nutricionales de los animales; los requerimientos de vitaminas no son la excepci贸n(6).

2.Algunas investigaciones sugieren que la selecci贸n gen茅tica de las 煤ltimas d茅cadas, enfocada al r谩pido crecimiento y mayor producci贸n de huevo, se ha visto acompa帽ada de una menor capacidad inmunitaria y resistencia general a las enfermedades. Esta situaci贸n nos llevar铆a a considerar que algunos ajustes nutricionales (por ejemplo, en los niveles de ciertas vitaminas) pudieran ser de utilidad para mantener una 贸ptima funci贸n inmunitaria en las estirpes modernas(6, 12, 18).

3.En el animal, la asignaci贸n de nutrientes a diferentes tejidos y funciones est谩 determinada por su estado fisiol贸gico. En ausencia de una estimulaci贸n inmune, el sistema inmunitario tiene una baja prioridad por nutrientes respecto de tejidos como el muscular, 贸seo o cerebral; por el contrario, dependiendo de su intensidad y frecuencia, las secuelas metab贸licas de una estimulaci贸n inmunitaria, incrementar谩n la prioridad de los nutrientes para las funciones de protecci贸n, pudiendo comprometer procesos fisiol贸gicos importantes para el crecimiento y la reproducci贸n(1, 9, 21).

Tabla 2. Necesidades cuantitativas de lisina para el sistema inmunitario, relativas a todos los otros usos de dicho amino谩cido en pollos en crecimiento

La Tabla 2 nos muestra un ejemplo de lo diferente que puede ser la utilizaci贸n de nutrientes cuando el animal requiere activar la respuesta inmunitaria (particularmente la innata).

Los perfiles nutricionales aplicados en la pr谩ctica est谩n dise帽ados para que animales sanos y criados bajo condiciones de microbismo bajo o moderado (es decir con una activaci贸n relativamente baja del sistema inmunitario) expresen de manera rentable su m谩ximo potencial productivo; la resistencia a las enfermedades es indispensable para que esto sea posible. Aunque en un animal enfermo, la participaci贸n del sistema inmunitario para recuperar y mantener la salud es indispensable, lo que se revisa en este documento es la posible utilidad de ajustar los perfiles nutricionales (de algunas vitaminas) para que animales sanos, de estirpes modernas, sean menos susceptibles a enfermarse y maximicen su productividad.

PAPEL DE LAS VITAMINAS EN LA FUNCI脫N INMUNITARIA.

Las vitaminas son mol茅culas org谩nicas indispensables para los procesos metab贸licos y el funcionamiento adecuado del organismo; en general, los animales no pueden sintetizarlas, por lo que deben recibirlas en la dieta. Aunque las vitaminas son componentes naturales de los alimentos, no existe un ingrediente alimenticio que las contenga todas y en cantidades suficientes para satisfacer los requerimientos de los animales(16); de hecho, derivado de la variabilidad que existe en su contenido y estabilidad dentro de las materias primas, as铆 como en la disponibilidad para los animales, la industria av铆cola no considera la presencia de estos nutrientes en los insumos alimenticios, recurriendo por completo a una suplementaci贸n de vitaminas a partir de fuentes concentradas, que derivan de procesos de s铆ntesis qu铆mica o de fermentaci贸n(5, 6).

La suplementaci贸n insuficiente de diversas vitaminas puede incrementar el riesgo de enfermedades infecciosas, al茅rgicas e inflamatorias, ya que varias de ellas tienen funciones reguladoras que son fundamentales para mantener la homeostasis del sistema inmunitario(13, 15).

La Tabla 3 muestra informaci贸n sobre los efectos que, en la funci贸n inmunitaria, tiene la deficiencia de diversos micronutrientes. En la tabla tambi茅n se indica qu茅 tan s贸lida es la evidencia de tales efectos.

Tabla 3. Impacto de la deficiencia de micronutrientes en la inmunidad adaptativa e innata.


*(PyEd): deficiencia de prote铆na y energ铆a; (-/+): evidencia mixta; (+): evidencia d茅bil; (++): evidencia parcial; (+++): buena evidencia; (++++): evidencia s贸lida; (驴?): no se
encontr贸 informaci贸n.
**Adaptado de Raiten, et.al., 2015.

Tabla 4. Suplementaci贸n promedio de vitaminas A y D3 en Aves, a帽o 2000 vs 2018 en la industria av铆cola norteamericana (encuesta BASF).


鈥 Niveles de suplementaci贸n en Millones de unidades/Ton de alimento.

Como regla general, el nivel pr谩ctico de suplementaci贸n vitam铆nica es de 2 a 15 veces superior (dependiendo de la vitamina en cuesti贸n) al requerimiento m铆nimo establecido por el NRC para prevenir o corregir la aparici贸n de signos cl铆nicos de deficiencia. B谩sicamente, con la intenci贸n de garantizar la salud y productividad 贸ptima de animales criados bajo condiciones comerciales, a un costo razonable(2, 6, 17, 19).

En las tablas 4 y 5 se muestra c贸mo ha evolucionado el nivel de suplementaci贸n de algunas vitaminas en la industria av铆cola norteamericana, en el per铆odo 2000 a 2018. Estos datos derivan de encuestas que BASF realiza anualmente.

Se pueden observar incrementos significativos en vitamina E (116%), vitamina D3 (89%), y Riboflavina (31%), con un cambio m谩s modesto (16.6%) para el caso de vitamina A.

No obstante que los niveles pr谩cticos de vitaminas usados por la industria pudieran parecer relativamente altos, Coelho (2018) refiere que las tasas elevadas de crecimiento en los animales se acompa帽an de cierta depresi贸n inespec铆fica de la funci贸n inmunitaria, de modo que el requerimiento de vitaminas A, D, E y riboflavina para optimizar la capacidad inmunitaria en las l铆neas gen茅ticas modernas, puede ser particularmente mayor que el nivel promedio manejado por la industria.

Este autor desarroll贸 en 1991 una metodolog铆a para monitorear la actividad fagoc铆tica de los neutr贸filos (en aves los heter贸filos son el tipo celular equivalente), en funci贸n de los niveles dietarios de algunas vitaminas en los cerdos (vitaminas A, E y riboflavina); indicando que se puede considerar a la fagocitosis bacteriana mostrada por los neutr贸filos, como un buen indicador de la funci贸n inmunitaria y del estatus fisiol贸gico antioxidante.

Como ejemplo, en la Tabla 6, se muestran resultados productivos generales, as铆 como de actividad fagoc铆tica de neutr贸filos en pollos de engorda de 7 d铆as de edad, que recibieron dietas con niveles diferentes de vitaminas A, D3, E y riboflavina. Se observa una mejora en la productividad y la capacidad inmunitaria al incrementar los niveles de estas vitaminas.

Tabla 5. Suplementaci贸n promedio de vitaminas E y B2 en Aves, a帽o 2000 vs 2018 en la industria av铆cola norteamericana (encuesta BASF).


鈥 Niveles de suplementaci贸n en Miles de unidades/Ton de alimento (Vitamina E), y en g/Ton de alimento (Riboflavina).

En la Tabla 7 se resumen los niveles de suplementaci贸n vitam铆nica (expresados como porcentaje de los niveles promedio reportados por la industria) asociados con una mayor actividad fagoc铆tica de los neutr贸filos, en pollos j贸venes y aves reproductoras pesadas.

Tabla 6. Suplementaci贸n vitam铆nica, actividad fagoc铆tica de neutr贸filos y productividad general en pollos a 7 d铆as de edad.


鈥 Vitaminas A y D3 en miles de unidades/kg de alimento; Vitamina E en unidades/kg de alimento; Riboflavina en mg/kg de alimento.
鈥 a, b, c, d, e; literales distintas en la misma columna denotan diferencia estad铆stica (p<0.05).
鈥iveles de suplementaci贸n: Bajo (promedio del cuartil inferior reportado por la industria); Promedio (promedio general reportado por la industria); Cuartil alto (promedio del cuartil m谩s alto reportado por la industria); Top 5 (promedio del 5% m谩s alto reportado por la industria); 2 a 4 x Promedio (niveles entre 2 y 4 veces, superiores al promedio reportado por la industria 鈥 excepto para vitamina D3-).

Tabla 7. Suplementaci贸n vitam铆nica asociada a una 贸ptima actividad fagoc铆tica de neutr贸filos, expresada como porcentaje del nivel de suplementaci贸n promedio reportado por la industria norteamericana.


鈥 Los niveles de suplementaci贸n vitam铆nica, est谩n referidos a los valores mostrados en la tabla 6. Vitaminas A y D3 en miles de unidades/kg de alimento; Vitamina E en unidades/kg de alimento; Riboflavina en mg/kg de alimento.

COMENTARIOS FINALES.

La industria av铆cola est谩 incorporando paulatinamente pr谩cticas productivas m谩s amigables con el medio ambiente, la sostenibilidad, y el bienestar animal (aun y cuando algunos aspectos de estas variables necesiten ser mejor entendidos y aplicados), sin perder de vista el objetivo primordial de proveer de manera rentable, alimentos nutritivos e inocuos que sean accesibles a las grandes poblaciones de consumidores.

El gran soporte que la ciencia y la tecnolog铆a vienen dando en estas tareas, se puede ejemplificar muy bien revisando c贸mo la selecci贸n gen茅tica nos ha entregado a帽o tras a帽o estripes de mayor potencial productivo; potencial que s贸lo se expresar谩 si proveemos a nuestros animales con el ambiente adecuado.

No hay duda de que la nutrici贸n (aunada a la alimentaci贸n) es un factor ambiental que destaca por el peso econ贸mico que la caracteriza (el alimento representa hasta 70% del costo de producci贸n, bajo condiciones de buena salud), y que juega un papel fundamental en la formaci贸n oportuna, mantenimiento y regulaci贸n del sistema inmunitario. Al mismo tiempo, resulta de gran inter茅s reconocer que ciertos nutrientes pueden tener una relevancia pr谩ctica particular en estas funciones.

La reducida habilidad inmunitaria que parece acompa帽ar al progreso gen茅tico y la inquietud por limitar el uso de antimicrobianos convencionales en la producci贸n animal, nos ha llevado a reconsiderar la relevancia que las funciones del tubo digestivo y del sistema inmunitario tienen bajo estos escenarios; as铆 mismo, nos obliga a integrar estas variables dentro de los criterios para establecer los requerimientos nutricionales de los animales.

Los requerimientos de vitaminas no ha recibido mucha atenci贸n en los 煤ltimos a帽os, y dado que la industria viene usando niveles muy variables, pero superiores en general a los considerados como m铆nimos (aquellos que bajo condiciones de confort, impiden o corrigen la aparici贸n de signos de deficiencia); en ciertos momentos ha existido, incluso, la percepci贸n de que pudieran estarse suplementando niveles superiores a los necesarios para garantizar la respuesta productiva de las aves explotadas bajo condiciones comerciales.

Los datos aqu铆 presentados sugieren que las actuales estirpes de aves, responden positivamente a la suplementaci贸n de vitaminas en niveles superiores al promedio manejado hoy en d铆a por la industria; particularmente en el caso de las vitaminas m谩s involucradas en los sistemas antioxidantes y en la modulaci贸n de la respuesta inmunitaria.

La mejora observada en la actividad fagoc铆tica de los neutr贸filos (y en algunas variables productivas) debida a la suplementaci贸n de niveles mayores de vitaminas A, D3, E y Riboflavina (B2), no debe interpretarse como una recomendaci贸n directa para incrementar en 100% o m谩s, la suplementaci贸n promedio que de estos nutrientes hoy realiza la industria. Es m谩s bien, un elemento que contribuye a sustentar algunas reflexiones:

1.El progreso gen茅tico en la avicultura justifica que peri贸dicamente se hagan ajustes al alza en los niveles de suplementaci贸n de las vitaminas. Parece haber un beneficio particular en la funci贸n inmunitaria, cuando ciertas vitaminas se incluyen en niveles superiores al promedio manejado por la industria. Criterios cient铆ficos, t茅cnicos y econ贸micos seguir谩n influyendo en el establecimiento de dichos niveles.

2.La parte de la industria que est谩 suplementando niveles relativamente bajos de vitaminas (tal vez por razones econ贸micas), puede estar favoreciendo, inadvertidamente, un deterioro en la salud de sus parvadas; que, de materializarse, invalidar铆a el aparente ahorro derivado del bajo nivel de suplementaci贸n.

3. La implementaci贸n de sistemas de producci贸n con uso limitado o libre de antimicrobianos convencionales, requiere entre muchas otras cosas, de animales con un sistema inmunitario robusto y bien modulado. Una suplementaci贸n suficiente de vitaminas es indispensable para promover una adecuada funci贸n inmunitaria, lo que ayudar谩 a que los productos alternativos para promover el crecimiento, la salud intestinal y la salud general de los animales, sean m谩s exitosos.

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Art铆culo publicado en Los Avicultores y su Entorno Abril Mayo 2020

Source: bmeditores.mx

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