PROBLEMTICA DE LA NUTRICION MICROMINERAL EN ANIMALES DOMESTICOS

NUTRICION MICROMINERAL: CANTIDAD O CALIDADJosep Roquet Baucells, Veterinario, MScLa mayora de los tcnicos dedicados a nutricin animal somos conscientes de que los minerales son nutrientes esenciales para los animales. Los hay que entran en una proporcin importante de la dieta, y otros que entran en cantidades nfimas, a veces de tan solo microgramos al da. Este grupo, los microminerales, no por entrar en menor cantidad son menos importantes. Valga como ejemplo la participacin del zinc en ms de 200 enzimas y otras protenas del organismo.

Casi todas las funciones metablicas del organismo estn relacionadas de un modo u otro con la presencia de uno o ms minerales. La inmunidad, reproduccin, desarrollo seo, utilizacin de la energa, transporte de oxigeno, etc. son funciones que estn directamente relacionadas con la presencia de microminerales. Cualquier limitacin en la disponibilidad de alguno de ellos va a provocar el funcionamiento subptimo de estos sistemas, con consecuencias ms o menos graves sobre la salud y la productividad de los animales (Ewing y Charlton, 2007).

No obstante, a pesar de ser conscientes de la importancia que tiene un aporte adecuado de minerales en la dieta, a menudo no nos planteamos la gran dificultad que reviste asegurar que los animales reciben los minerales que necesitan en la cantidad y en la forma adecuada.ESTABLECER NECESIDADES

Lo primero que debemos plantearnos es: Qu cantidad de cada micromineral necesita un animal para satisfacer sus necesidades para vivir y producir? Dar una respuesta exacta a esta pregunta es poco menos que imposible debido a la gran cantidad de variables que nos pueden inducir a error. Los estudios cientficos encaminados a determinar las necesidades de minerales de un grupo de animales estn sujeto a una gran cantidad de influencias por lo que solo van a responder la pregunta para unos animales, unas condiciones y una situacin concreta. Un solo cambio en alguno de los parmetros puede dar lugar a resultados muy distintos. La raza y edad del animal, las condiciones medioambientales (temperatura, humedad), el nivel de produccin, estrs, son algunos de los diversos factores que van a influenciar el resultado del estudio. A ttulo de ejemplo, Nockels et al. (1993) descubrieron que la retencin de cobre orgnico en terneros era superior a la de cobre inorganico ((14,3 vs. 8,1%) en condiciones normales, pero que esta diferencia se hacia mucho mayor cuando los animales eran sometidos a condiciones de estrs (15 vs 3,3%).

Es evidente que resulta imposible realizar estudios para todas las especies, con animales de todas las edades y estados fisiolgicos, en las ms variadas condiciones ambientales y a distintos niveles de produccin. La mayora de los estudios realizados en este campo son relativamente antiguos, con animales con una productividad bastante inferior a la actual, y en unas condiciones de estrs bastante ms soportables que las de los animales en granjas comerciales. En consecuencia, cuando diseemos premezclas minerales para un grupo concreto de animales, deberemos ser bastante cautos y asumir las limitaciones a que nuestros conocimientos estn sometidos y reconocer que un corrector que cumpla las recomendaciones establecidas en publicaciones cientficas, pueden no ser adecuadas para un grupo especfico de animales. Una solucin bastante sencilla y comnmente adoptada es la de aportar minerales por encima de los requerimientos establecidos, a modo de margen de seguridad. Como veremos ms adelante, esta prctica puede ser contraproducente en algunas ocasiones.SATISFACER LAS NECESIDADES

Una vez hayamos decidido cuales son las necesidades de nuestros animales (o hayamos realizado nuestra mejor suposicin sobre cuales son esas necesidades) debemos disear el aporte mineral que las satisfaga. El primer problema que se nos plantea es conocer el nivel de microminerales de la dieta que reciben estos animales. Dependiendo del tipo de suelo donde se cultivaron los alimentos (acido o alcalino) as como de los fertilizantes utilizados, el nivel base de minerales puede variar enormemente (Soder y Stout, 2003). Esto nos va a afectar tanto a las necesidades de suplementacin total de minerales, como a la disponibilidad de los minerales en el cuerpo del animal, por las posibles interacciones que se puedan crear, como describiremos mas adelante.

El segundo problema importante al que nos enfrentamos es saber cual es la biodisponibilidad de la forma de los microminerales que utilizaremos para disear estos suplementos. Los comits cientficos encargados de establecer unos requerimientos establecen sus recomendaciones en base a una biodisponibilidad media de los minerales en las fuentes habitualmente utilizadas. Es decir, si el requerimiento real estimado de un mineral es de 10 mg al da, y la biodisponibilidad media de esta fuente es del 50 %, entonces la recomendacin final va a ser de 20 mg al da para compensar por la porcin del suplemento que no va a ser absorbida. No obstante, la biodisponibilidad de los minerales entre distintas fuentes o de la misma fuente en distintas condiciones es muy variable. Por ejemplo, el NRC de vacuno lechero (2001) da valores de biodisponibilidad para el selenio procedente de selenito sdico entre 4 y 50 %, calculando una media de 40%. Esto significa que si utilizamos una fuente con un 4% de biodisponibilidad podemos estar por debajo de los mnimos requerimientos de los animales.A que se debe esta variabilidad en la biodisponibilidad de los microminerales? Algunos minerales estn presentes en la naturaleza en cantidades muy importantes. Tal es el caso del Aluminio, que comprende casi un 8 % de la corteza terrestre. A pesar de su abundancia, el aluminio es muy txico para los mamferos. Algunos investigadores apuntan su posible intervencin en la aparicin de la enfermedad de Alzheimer. Algunos otros minerales considerados esenciales (Zn, Cu, Fe, Mn, I, Co, Se) tambin pueden resultar txicos cuando son ingeridos en cantidades elevadas. Para prevenir la absorcin excesiva de estos posibles txicos, el sistema gastrointestinal ha establecido unos sistemas de regulacin altamente efectivos capaces de limitar la absorcin del Al al 0,01 % de la ingesta diaria (R. Powers, 2006). No obstante, en algunas ocasiones estos mecanismos de control pueden llegar a provocar deficiencias de algn mineral.

Los minerales ingeridos estn expuestos a diversos factores dentro del tracto gastrointestinal (GI) que pueden limitar su absorcin. En primer lugar, existen mltiples interacciones entre iones metlicos y algunos componentes de la dieta como son el cido ftico, polifenoles, algunos azcares y fuentes de fibra. Tambin existe competencia entre minerales por los puntos de absorcin en el intestino. No obstante, la mayor parte de las prdidas se deben a la reaccin de hidroxi-polimerizacin que se da entre algunos metales. Los metales solubles en cido, como el Al, Mn, Zn, Cu y Fe, se solubilizan durante su paso por el estmago, pero a medida que el pH va alcalinizndose al acercarse al duodeno forman primero hidroxi-metales para acabar precipitando al llegar a pH neutro. Estos precipitados son completamente indigestibles

Una segunda barrera frente a la absorcin de minerales la constituye la capa de mucus secretada por las clulas goblet intestinales. Esta capa esta formada por protenas cargadas negativamente con gran afinidad por los cationes metlicos, de manera que cuanto mayor sea la carga positiva menor es la tasa de absorcin. Metales trivalentes como el Al3+ o el Fe3+ quedan atrapados en su mayora en el mucus y son eliminados durante el proceso de renovacin de esta capa. Por este motivo, la absorcin del hierro en estado frrico (Fe3+) es muy inferior a la del hierro en estado ferroso (Fe2+).

Aparte de las limitaciones mencionadas hasta ahora, existen otras muchas interacciones entre minerales. En la figura 1 aparecen las interacciones descritas entre distintos minerales y que afectan a la biodisponibilidad de cada uno de ellos. Cantidades elevadas de azufre se sabe que limitan la absorcin de cobre, especialmente en presencia de molibdeno elevado. Niveles elevados de hierro tambin se han visto asociados con deficiencias de cobre (Arthington, 2003). Cuando pensamos en interacciones entre minerales no solo debemos tener en cuenta el contenido de los alimentos slidos, sino ser conscientes que los niveles de minerales del agua tambin pueden tener un impacto muy importante en la digestibilidad de los minerales en general. Por ejemplo, un aumento del consumo de azufre de 0,2 % a 0,6 % debido el consumo de agua rica en sulfatos reduce el coeficiente de absorcin del cobre en un 50 % (NRC 2001)

La disponibilidad de los minerales depende mucho del compuesto de origen. Dentro de las fuentes inorgnicas, por lo general los sulfatos suelen tener una mayor biodisponibilidad que los xidos. No obstante, dentro de cada presentacin existen grandes diferencias segn el origen, tal y como se observa en la tabla 1 (Edwards y Baker, 1999).

Incluso si los minerales son capaces de llegar a los enterocitos, el organismo todava posee la capacidad de ligar los minerales a nivel de los enterocitos, evitando su paso al torrente circulatorio. Tal es el caso de la protena metalotioneina que es capaz de ligar el zinc y el cobre a nivel de enterocito. Niveles elevados de cualquiera de ellos o de cadmio, va a provocar un aumento de los niveles de esta protena con lo que se va a retener tanto el Zn como el Cu. Si la dieta contiene mucho zinc y poco cobre, es posible que provoquemos una deficiencia de cobre puesto que la metalotioneina producida en respuesta a los niveles elevados de zinc puede secuestrar el cobre de la dieta (Bremner y Beattie, 1990).Estas interacciones entre minerales no solo se dan a nivel intestinal, sino tambin dentro del organismo. Por ejemplo, una de las primeras consecuencias de una deficiencia de cobre es la anemia, puesto que el cobre es necesario para la sntesis de la ceruloplasmina, protena necesaria para la movilizacin del hierro (Swing y Charlton, 2007).

La consecuencia inmediata de estos mecanismos es que cuando hablamos de suplementacin con minerales, mas no es necesariamente mejor, e incluso puede ser peor. De hecho hay algunas evidencias en la literatura que demuestran como la suplementacin con minerales empeora el resultado productivo de los animales. Stanton y col. (2000) obtuvieron peores resultados reproductivos en vacas de campo al suplementarlas con minerales inorgnicos a dosis elevadas que a dosis bajas o al suplementar con minerales orgnicos a dosis altas, indicando una posible interaccin entre alguno de los minerales que pudo ocasionar una deficiencia.Tabla 2: Efecto de suplementacin mineral sobre la productividad en vaca de carne (Stanton et al., 2000)

Inorgnico bajoInorgnico altoOrgnico alto

N vacas99100100

Variacin peso vacas -90ab-95a-86b

Peso nacimiento ternero373637

Peso destete ternero209204b214

Vacas preadas a IA61b56b75

abnumeros con distinto superescrito difieren significativamente (P>0,05)

Afortunadamente esto ocurre en pocas ocasiones, pero es necesario tener en cuenta esta posibilidad, e intentar disponer de todos los datos posibles al disear un corrector. El nivel base de minerales en los alimentos, la presencia de elementos quelantes como fitatos, polifenoles y algunos tipos de azcares o fibras en la racin, o la composicin mineral del agua de bebida pueden afectar profundamente a la absorcin de los minerales de la dieta, modificando significativamente el resultado obtenido con la suplementacin de un corrector mineral especfico en un sitio o en otro. El origen y la presencia de contaminantes en fuentes de minerales tambin hacen que vare significativamente su biodisponibilidad. Parte de esta incertidumbre en cuanto a disponibilidad de los minerales puede solventarse mediante el uso de minerales orgnicos, los cuales son menos sensibles a las barreras que el organismo interpone frente a la absorcin y a la interaccin con otros minerales. Por ejemplo, la biodisponibilidad del zinc presentado en forma orgnica respecto a la inorgnica fue de 166 % con una concentracin de Ca en la dieta de 0,6 % y de 292 % con el calcio aumentado a 0,74 % (Wedekind y col., 1994a).Un ltimo punto a tener en cuenta es que, a pesar de que desde hace tiempo se sabe que algunos microminerales son capaces de afectar a la expresin de genes en el organismo (Cousins, 1994), recientemente ha aparecido alguna publicacin (Dawson, 2006) en la cual se demuestra que esta variacin en la expresin de genes no solo depende de la cantidad de mineral disponible, sino tambin de la forma qumica aportada. Estos datos abren nuevas perspectivas que pueden aportar respuesta a porque en ocasiones se observan respuestas distintas en el organismo segn la fuente de mineral que estemos aportando, especialmente cuando comparamos fuentes inorgnicas frente a orgnicas.CONCLUSION

En conclusin, la nutricin micromineral presenta un grado de complejidad muy elevado, que hace que no podamos descartar ninguna posibilidad. Por tanto, en caso de sospechar alguna carencia, no debemos descartarla por el simple hecho de estar aportando una premezcla mineral en la dieta de los animales. Tambin debemos considerar la posibilidad de que, a pesar de no observar sntomas de deficiencias, es posible que la productividad se vea limitada por una suplementacin inadecuada de microminerales. El uso de fuentes orgnicas de microminerales ayuda a solventar parte de la incertidumbre que existe en esta rea de la nutricin animal.BIBLIOGRAFIA

Arthington, J. 2003. Mineral antagonisms may influence copper deficiencias. Feedstuffs, June 16 2003. p. 11Bremner, I., and J.H. Beattie, 1990. Metallothionein and the trace minerals. Annu. Rev. Nutr. 1990. 10:63-83

Cousins, R.J., 1994. Metal elements and gene expresin. Annu. Rev. Nutr. 14:449-69

Dawson, K.A., 2006, Nutrigenomics: feeding the genes for improved fertility. Animal Reproduction Science 96:312-322.

Ensminger, M. E., J. E. Oldfield, W.W.Heinemann. 1990. Feeds and Nutrition.Second edition. The Ensminger Publishing Company. Clovis, CA.Ewing, W.N., S. J. Charlton. 2007. The Minerals Directory. 2nd edition. Context Products Ltd., Leicestershire, England.

Nockels, C. F., J. deBonis, and J. Torrent. 1993. Stress induction affects Zinc and Copper balance in calves fed organic and inorganic copper and zinc sources. J. Anim. Sci. 71:2539-2545.NRC. 2001. Nutrient Requirements of Daiy Cattle. 7th rev. e. Natl. Acad. Press, Washington, DC

R. Power, 2006. Organic mineral absorption: molecular mimicry or modified mobility? In: Nutritional Biotechnology in the feed and food industries. Editors: T.P. Lyons, K.A. Jacques and J.M. Hower. Nottingham University Press, Nottingham, UKSoder, K.J., and W.L. Stout. 2003. Effect of soil type and fertilization level on mineral concentration of pasture: Potential relationships to ruminant performance and health. J. Anim. Sci. 2003. 81:1603-1610.Stanton T.L., J. C. Whittier, T.W. Geary, C.V. Kimberling and A.B. Johnson. 2000. Effects of trace mineral supplementation on cow-calf performance, reproduction and immune function. The Professional Animal Scientist 16:121-127

Wedekind, K.J., G. Gollings, J. Hancock, and E. Titgemeyer, 1994a. The bioavailability of Zinc-methionine relative to zinc sulphate is affected by calcium level. Poult. Sci. 73 (Suppl. 1):114Figura 1: Cuadro de interacciones entre minerales (Ensminger et al, 1990)

EMBED Word.Document.8 \s

_1239722595.docTabla 1: Disponibilidad del zinc de distintas fuentes de oxido de zinc en pollos (Edwards y Baker, 1999)

Procedencia

% Zn

Disponibilidad* (%)

Crecim.

Tibia

FG1

Hydrosulfide (USA)

78.1

93-94

91

FG2

Waelz (Mexico)

74.1

32-39

22

FG3

Chinese (China)

69.4

47

24

FG4

French (Mexico)

78.0

84

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