Utilizaci贸n de fuentes de cobre en lechones como promotor de crecimiento

T铆tulo Original

Utilizaci贸n de fuentes org谩nicas y fuentes inorg谩nicas de cobre en lechones como promotor de crecimiento

Thiago Badillo,
M茅dico Veterinario Technical Manager Argentina. Chile. Uruguay. Bolivia,
Novus Argentina S.A.
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Introducci贸n y Revisi贸n Bibliogr谩fica

El descubrimiento y utilizaci贸n del cobre (Cu) por el ser humano data aproximadamente desde el a帽o 5000 a.c. (E. Gronemeyer, 2010), siendo uno delos primeros metales manipulados y el cual fue utilizado para m煤ltiples usos, como generaci贸n de nuevos utensilios, objetos de ornamentaci贸n para ritos, elementos de defensa y caza, entre otros, dando as铆 origen a la etapa de la prehistoria conocida como Edad del cobre o Calcol铆tico

Otras particularidades que distinguen a este metal son la gran conductividad que posee y que es un elemento relativamente raro en la corteza terrestre (presente en solo 68 partes por mill贸n), mucho menos abundante que el hierro y el aluminio, los que est谩n presentes en 6,2% y 8,3%, respectivamente. En otras palabras, el hierro y el aluminio son cerca de mil veces m谩s abundantes en la corteza terrestre que el cobre.

Sin embargo, no fue hasta 1920 en la Universidad de Wisconsin, Estados Unidos, donde se demuestra su importancia junto al hierro en la formaci贸n de la hemoglobina, y as铆 su esencialidad en la nutrici贸n humana y animal. Tambi茅n existen otros m煤ltiples usos del cobre en diferentes industrias (Tabla No.1). N贸tese su acci贸n bactericida, fungicida y alguicida de los diferentes compuestos de Cobre, rol que distingue a este mineral del resto de los metales

Al igual que otros minerales, el cobre no puede ser producido por los organismos vivos, de all铆 su esencialidad como nutriente. Por lo tanto, los animales deben incorporarlo a su cuerpo desde el medio ambiente, principalmente desde los alimentos y el agua de bebida, ya sea para cubrir sus re颅querimientos diarios del mineral como as铆 tambi茅n en altas dosis para buscar mejorar el desempe帽o zoot茅cnico de los animales, representando una alternativa a los antibi贸ticos promotores de crecimiento (AGP).

Por muchos a帽os, los antibi贸ticos a dosis subterape煤ticas (AGP) han sido incorporados en dietas de cerdos y pollos por sus efectos favorables en el crecimiento, consumo de alimento y conversi贸n alimenticia (Eyssen and deSomer, 1963). Como resultado, los animales alimentados con AGP tienen menos incidencias de desaf铆os inmunes subcl铆nicos de bacterias pat贸genas, lo que afectar铆a positivamente el rendimiento (Barber et al, 1955; Coates et al, 1955; Stanley et al, 2004 ). Sin embargo, existen en el mundo crecientes preocupaciones del alcance de la alimentaci贸n continua sin rotaci贸n con similares grupos qu铆micos de AGP, debido al desarrollo de resistencia a los antibi贸ticos de muchas bacterias pat贸genas aisladas de animales de producci贸n, as铆 como de los seres humanos (Mamber y Katz , 1985; Aares颅 trup, 1999; Aarestrup et al., 2001). Por lo tanto, hay un in颅ter茅s cada vez mayor en alternativas a los AGP que puedan producir similares resultados en t茅rminos de regulaci贸n de la microflora intestinal, como as铆 tambi茅n un optimo crecimiento y performance.

Dentro de la producci贸n porcina, uno de los mayores desaf铆os del negocio es la etapa de lechones ya que deben atravesar el destete, etapa compleja inmunol贸gicamente y nutricionalmente debido a los desequilibrios fisiol贸gicos que afectan el tracto gastrointestinal producidos por el cambio de alimentaci贸n, generando potenciales riesgos para la salud intestinal y estr茅s en general que pueden sufrir los animales. Esta situaci贸n suele desencadenar una disbacteriosis de la microflora intestinal que conduce a un bajo rendimiento y una eficiencia reducida. Asimismo, las diferentes materias primas com煤nmente utilizadas (ma铆z y complejo soja) y el agua de bebida contienen una variedad de antagonistas de minerales y competidores de absorci贸n de nutrientes, tales como el azufre, fitatos o calcio excesivo que, junto con ingredientes alternativos que podr铆an estar presentes (subproductos), pueden resultar en una nutrici贸n mineral sub贸ptima que afecta a la inmunidad de animales, el estado de bienestar, la reproducci贸n, y la calidad de la carne para consumo.

Entre esos desequilibrios nutricionales minerales, el cobre (Cu) en los lechones est谩 particularmente comprometido por su importancia en el desarrollo. Existe evidencia cient铆fica que utilizado en altas dosis v铆a el alimento suele mostrar efectos estimulantes del crecimiento. En niveles elevados, en general entre 150 y 250 ppm a帽adido como cobre inorg谩nico (sal de sulfato 鈥 CuS04), mejora el consumo de alimento, la conversi贸n alimenticia, ganancia de peso diario, como tambi茅n reduce las diarreas. Sin embargo, como se muestra en una revisi贸n publicada sobre la forma de cobre inorg谩nico mas utilizado en la industria como el CuS04 (Sulfato de Cobre Monohidratado) por Jondreville et al. en 2002, estos efectos son muy variables y a veces est谩n ausentes. Asimismo, en los cerdos como en la mayor铆a de las especies animales, el cobre no se absorbe bien, en general los animales adultos no absorben m谩s del 5-1O % del cobre de la dieta versus los animales m谩s j贸venes que pueden absorber un mayor porcentaje (15- 30 %) de Cu de la dieta (McDowell, 1992).

Otros autores tambi茅n observaron el efecto positivo del sulfato de cobre penta-hidratado (CuS04.5H20) como agente promotor del crecimiento cuando se utiliza a concentraciones de 125 a 250 ppm de Cu en la dieta de lechones (Barber, 1955; Bunch, 1961; Bunch, 1965; Hawbaker, 1961). Se ha identificado con estos niveles de Cu en el alimento un aumento lineal de la ganancia de peso (Bunch, 1961, 1965; Hawbaker, 1961; Braude, 1967; Apgar 1965), al igual que en el consumo de alimento (Edmonds, 1985; Burnell, 1988; Kornegay, 1989; Coffey, 1994) al incrementar la concentraci贸n de cobre en la dieta de lechones hasta los 250 ppm. Sin embargo, cuando se utilizan mayores niveles del mineral en la dieta como ser rangos de 250 a 500 ppm, el desempe帽o de los animales disminuye progresivamente (Cromwell et al., 1989) (Gr谩fico No. 1).

Estos resultados alientan a que contin煤en las investigaciones en la b煤squeda de fuentes de cobre alternativas a las inorg谩nicas (minerales org谩nicos). Est谩s, por lo general, poseen mayor digestibilidad y biodisponibilidad, menor dosificaci贸n por tonelada de alimento balanceado, menor excreci贸n e impacto al medio ambiente, mayor conocimiento de las mol茅culas, recomendaciones ajustadas a los distintos requerimientos, menores decomisos por presencia de residuos de minerales pesados y dioxinas, aportes de diferentes nutrientes en sus mol茅culas, menores interacciones con otros nutrientes y antinutrientes, entre otras ventajas.

ACTIVIDAD DEL COBRE

La investigaci贸n cient铆fica hoy disponible ha permitido conocer y en muchos casos dilucidar los mecanismos que explican las m煤ltiples propiedades antimicrobianas del cobre. Es as铆 que se dispone de investigaci贸n b谩sica y aplicada sobre su rol antimicrobiano frente a numerosos pat贸genos, para el hombre y los animales, entre ellos, Escherichia coli, Listeria monocytogenes, Salmonella Ent茅rica, Campylobacter jejuni, Staphylococcus aureus, Legionella pneumophila, Clostridium difficile, Pseudomonas aeruginosa y otros. Asimismo, la actividad antiviral del cobre ha sido demostrada frente al virus H IV-1, el virus de la Influenza aviar y varios otros virus con y sin envoltura. A lo anterior se suma la potente actividad que tiene el cobre sobre muchas especies de hongos, algas y levaduras (lnternational Copper Association)

El cobre es un micromineral reconocido como nutriente esencial para los cerdos hace mas de 50 a帽os (Elvehjem and Hart, 1932) y requerido en concentraciones de 4 a 6 ppm en lechones (N RC, 1998) para cubrir los requerimientos del mineral. La bibliograf铆a cita que niveles entre 5 a 6 ppm cumplen similares funciones en etapas posteriores, como as铆 tambi茅n que es necesario en lechones alimentados con dietas ricas en prote铆nas l谩cteas en niveles cercanos a 5 ppm (Teague and Carpenter 1951; Lahey et al. 1952; Manners and McCrea. 1964; Akonknow et al. 1979; Hill et al. 1983). Estos requerimientos pueden ser influenciados por varios factores de la dieta, entre ellos los niveles de hierro, zinc y azufre, al igual que por las fuentes y or铆genes de prote铆nas aportadas en la dieta (Miller et al. 1979).

En cuanto a sus funciones fisiol贸gicas, el cobre es necesario en cerdos para la s铆ntesis y actividad de numerosas enzimas relacionadas con el transporte y metabolismo del hierro para la producci贸n de hemoglobina. Tambi茅n, para la formaci贸n del col谩geno y el desarrollo arm贸nico de los huesos, la producci贸n de melanina y la integridad del sistema nervioso central, como as铆 tambi茅n para el funcionamiento normal de enzimas necesa rias para prevenir la oxidaci贸n celular (Miller et al., 1979).

Por su parte, la deficiencia de Cu en lechones se refleja en una retardo del crecimiento, anorexia, desordenes nerviosos como ataxia e incoordinaci贸n, malformaci贸n de huesos, anemia hipocr贸mica microc铆tica, niveles bajos de cerulo 鈥 plasmina y hemoglobina entre otros, deficiente pigmentaci贸n de la piel (Burnell, 1990; Teague and Carpenter 1951; Carnes et al. 1961; Shields et al. 1982; Miller 1979; Whitehair and Miller 1986 A RC 1981). Si bien las deficiencias de Cu son muy raras en cerdos debido a su uso como promotor en altas dosis, estas pueden ser de origen primario en el caso que estuviese bajo el nivel del mineral en la dieta; o secundarias si existiese una interacci贸n negativa con otro mineral o antinutriente presente en la dieta.

Los mecanismos por los que el Cu estimula el crecimiento a煤n no son del todo claros. Las principales hip贸tesis bibliogr谩ficas incluyen:

1 Una modificaci贸n de la poblaci贸n microbiana debida a la liberaci贸n de Cu en forma local en el tracto gastrointestinal. En el caso del suministro en altas dosis, se ha observado a nivel intestinal una reducci贸n en la producci贸n de sustancias t贸xicas, lo cual tiene un efecto favorable sobre el crecimiento y la eficiencia alimenticia del animal, acci贸n similar a la de los antibi贸ticos (Fuller et al. 1960; Visek, 1972; Maynard, 1981; Cunha, 1983; Shurson, 1990; Radecki, 1992; Zimmerman, 1986; Musfeldt, 1992 y Castro, 1995)


2 El incremento de la secreci贸n de hormona de crecimiento de la secreci贸n de neurop茅ptidos. Otros autores observaron un incremento en la s铆ntesis del factor de crecimiento luego de la inyecci贸n intravenosa de altas concentracienes de Cu, lo que sugiere una funci贸n sist茅mica adem谩s de la acci贸n local en el tracto gastrointestinal (Zhou, 1994).


3 El aumento en la actividad mitog茅nica del suero (INRA, 2001). Zhou (1994) y Apgar (1995) observaron una mayor actividad mitog茅nica en el suero de animales alimentados con suplemento de Cu, lo que sugiere que el cobre estimula compuestos mit贸genos circulantes.


4 Aumento en el consumo de alimento mediada por el hipot谩lamo. Li et al., (2008) observaron el aumento en la expresi贸n de m RNA para genes reguladores del apetito para el Neurop茅ptido Y (NPY).


Diferentes estudios demostraron que la actividad del cobre depende de la solubilidad de la fuente as铆 como de la digestibilidad y biodisponibilidad del micromineral (Bunch, 1961; Cromwell, 1989; Baker, 1991; Zhou, 1994a, b; Pesti & Bakalli, 1996; Konjufca, 1997; Ewing, 1998). Asimismo, est谩 bien demostrado que altas concentraciones de Cu inorg谩nico en las dietas producen reacciones antag贸nicas con la utilizaci贸n de otros nutrientes como el Zn (Zhao et al., 2008) y f贸sforo (Banks et al., 2004). Asimismo, cuando el Cu es suplementado en su forma de sulfato pentahidratado (CUS04, 5H20) en concentraciones de 250 ppm de Cu en las dietas iniciales, crecimiento y terminaci贸n, los cerdos desarrollan toxicidad con al menos 100 ppm de Fe y Zn, y 500 ppm de S como NaS o FeS provenientes de fuentes inorg谩nicas en la dieta (Miller et al. 1979). Signos de la toxicidad por Cu son inapetencia, ictericia generalizada, anemia y heces con sangre. En la necropsia se evidencia decoloraci贸n del h铆gado (amarillo 鈥 naranja), hemorragias internas, 煤lceras en es贸fago y est谩 mago, y edema pulmonar (Whitehair y Miller. 1986).

APORTES DE CU DE DISTINTAS MATERIAS PRIMAS

El organismo animal no es capaz de producir cobre de modo que lo deben obtener de la dieta. La mayor parte de los requerimientos nutricionales de este mineral son proporcionados por los alimentos y el agua de bebida. El contenido de cobre de los alimentos var铆a seg煤n el tipo y procesamiento de estos. En las plantas y animales hay variaciones en su contenido de cobre relacionados con la especie y las candicienes en que crecen y se desarrollan. En las plantas influyen especialmente las condiciones clim谩ticas, del suelo y el tipo de fertilizante utilizado, mientras que en los animales el contenido de este mineral depende, en parte, de la dieta que estos consuman y por lo tanto, sus reservorios hep谩ticos del mineral. Respecto a los efectos del procesamiento de los alimentos cabe se帽alar que estos procedimientos modifican el contenido de cobre. Los cereales procesados tienen un menor contenido de cobre que los integrales.

Entre los alimentos ricos en cobre se encuentran los mariscos y las v铆sceras, los huevos, algunas semillas, las legumbres, los cereales integrales, las callampas (setas), champi帽ones, frutas secas, papas y el chocolate (cacao) (Tabla Nro. 2). Las carnes de todo tipo (vacuno, cordero, cerdo, aves y peces) si bien tienen menos nivel de cobre que los anteriores, son una buena fuente de este mineral. Por el contrario, las frutas, verduras y los productos l谩cteos son alimentos pobres en cobre.

En nutrici贸n porcina, el contenido y la disponibilidad de cobre de las materias primas que pueden utilizarse en dietas de lechones son muy variables. Las harinas de carne tienen un contenido medio, mientras que los subproductos l谩cteos son pobres en Cu. La disponibilidad es inferior en fuentes vegetales que en fuentes animales o inorg谩nicas, probablemente debido a la presencia de fitatos. En general, las gram铆neas contienen menos Cu que las leguminosas y los granos m 谩s que tallos y hojas. Cereales, semillas de leguminosas y derivados l谩cteos son pobres en Cu (2 a 1O ppm) mientras que las provenientes de harinas oleaginosas son fuentes aceptables (15 a 30 ppm) (Tabla No. 3).

Un problema adicional es que la biodisponibilidad del Cu en los ingredientes de origen vegetal es s贸lo o solamente del 50% en relaci贸n con los ingredientes de origen animal, aunque el Cu de los granos de cereales es hasta diez veces m谩s disponible que el de los forrajes.

Puede notarse, e incluso entre fuentes de referencia, una importante variabilidad del contenido de cobre en el ma铆z y complejo soja, principales materias primas utilizadas en dietas porcinas, representando un desaf铆o para los nutricionistas tener que contemplar en la formulaci贸n de raciones dichos niveles en los c谩lculos de aporte del mineral y biodisponibilidad de los mismos.

REQUERIMIENTOS DE CU EN LECHONES

Desafortunadamente, existe poca informaci贸n actualizada en lechones sobre requerimientos de microminerales y no se conocen sus necesidades con exactitud para las l铆neas gen茅ticas actuales. Menos a煤n de la utilizaci贸n de formas org谩nicas de cobre como promotor de crecimiento para reemplazo de las fuentes inorg谩nicas (Sulfato de Cobre, Cloruro/ Oxicloruro de Cobre, Oxido de cobre, Carbonato de Cobre) tradicionalmente utilizadas en altas dosis para lograr una mejor salud intestinal, mayores ganancias de peso, mejores conversiones alimenticias y desempe帽o animal.

Las formas org谩nicas de cobre, presentes actualmente en el mercado como glicinatos, metioninatos, quelatos de HMTBa y prote铆natos de cobre producen la misma o mejor performance de resultados zoot茅cnicos en lechones cuando son utilizados en dosis menores como promotor de crecimiento que reemplazan las tradicionales 250 ppm de Sulfato de Cobre comentadas anteriormente

Se exponen (Tabla No.4) los requerimientos nutricionales de cobre en lechones recomendados por diferentes l铆neas o empresas proveedores de gen茅ticas (PIC, Topigs, Genetiporc), como as铆 tambi茅n de diferentes fuentes de tablas nutricionales (NRC, FEDNA, INRA, Rostagno) reconocidas mundialmente y utilizadas en Argentina. N贸tese la menci贸n que realizan ciertos autores de los niveles recomendados para su uso como promotor de crecimiento.

Art铆culo publicado en Los Porcicultores y su Entorno

Source: bmeditores.mx

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