impacto del cobre sobre eficiencia alimenticia animal 2014/impcobre.pdfbiodisponibilidad de la...

Impacto del Cobre sobre eficiencia alimenticia

Mecanismos de acción Pollo de Engorde y Porcicultura

Jairo Carvajal MVZ MSc.

Novus Int.

Cobre: Efecto promotor de eficiencia

Antecedentes Pruebas de Desempeño

Recomendación de Uso

Conclusiones

Antecedentes

Porque usar Altos niveles de Cobre en las dietas de Aves y Cerdos?

• Cu2SO4. 5H2O Costo & disponibilidad comercial.

• NRC (1994) 8 ppm Pollo de Engorde

• NRC (2012) 6 ppm Cerdos en Crecimiento. 19 ppm Cerdas Lactancia.

• Acción antimicrobial a nivel entérico. Efecto similar a un antibiótico ( Hawbaker et al.,1961; Bunch et al., 1961; Fuller et al, 1960).

• Concentraciones farmacológicas de cobre, 125 a 250 ppm, en dietas para cerdos en crecimiento , mejoran la tasa de ganancia y la eficiencia alimenticia.(Braude,1967; Wallace, 1968).


• Concentraciones farmacológicas de cobre 100 a 300 ppm, en dietas para pollos de engorde , mejoran la tasa de ganancia y la eficiencia alimenticia (Fisher et al., 1970; Fisher, 1973; Wang et al., 1987; Bakalli et al., 1995; Pesti & Bakalli, 1996).

• Cobre intravenoso estimulo el crecimiento en cerdos al destete (Zhou et al., 1994). Esto sugiere un modo sistémico de acción (biodisponibilidad) , que complementa la hipótesis del efecto antimicrobiano de Fuller et al. (1960).


• Variedad de fuentes disponibles.

• No se puede asumir que sean intercambiables.

• Biodisponibilidad de fuentes inorgánicas y orgánicas difiere.

• Efecto como “promotor de crecimiento” depende de la biodisponibilidad de la fuente empleada.

• Uso farmacológico incrementa la excreción de Cu (fuentes menos biodisponibles).

• Uso farmacológico se asocia con erosión de molleja: (Poupoulis et al., 1976)

• Efectos antibacteriales (Cu en la dieta y Cu en bilis)

• Impacto en morfología intestinal. Menor requerimiento para mantenimiento y mejor digestibilidad de nutrientes.

• Efecto directo del Cu a nivel sistémico (niveles mas altos de GH)

• Efecto sobre neurotransmisores – regulación apetito.

• Mejora en utilización de Nutrientes (digestibilidad de la grasa)

Mecanismos potenciales del Cu como promotor de crecimiento

Efecto promotor del cobre es aditivo con antibióticos

440

460

480

500

520

540

560

580

600

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Basal Antibióticos 0,1% CuSO4 0,1% CuSO4 + Antibiótico

Eficiencia A

lime

ntar (g

/kg) (Lín

eas) G

anan

cia

de

Pes

o (

g/k

g/d

ía)

(Co

lum

nas

)

Edmonds et al., 1985

Desempeño de lechones 3 semanas post destete

La biodisponibilidad del Cobre es Importante para ejercer un efecto promotor de crecimiento

150

170

190

210

230

250

270

0 125 250 500 250

270

290

310

330

350

370

0 125 250

Gan

anci

a d

e P

eso

(g

/d)

CuSO4

CuO

CuSO4

CuO

J. Anim. Sci. 1989 p.2996-3002

El cobre promueve el desempeño de lechones en su forma de sulfato Suplementado como oxido, una forma menos biodiponible, no fue eficaz ni

siquiera a a altas concentraciones

Experimentos 1 y 2 Experimentos 3 y 4

Gan

anci

a d

e Pe

so (

g/d

)

Deficient Marginally Deficient Adequate

Marginally Toxic Toxic

Dosis respuesta en minerales inorgánicos

Adapted from Underwood and Suttle, 1999

0%

25%

50%

75%

100%

Res

pon

se

Dietary Mineral Concentration

Dosis minerales orgánicos vs inorgánicos

0%

25%

50%

75%

100%

Res

pon

se


Adecuado para Sulfatos Adecuado para OTM´s

Mintrex vs minerales inorgánicos (y minerales orgánicos)

0%

25%

50%

75%

100%

Res

pon

se


Adecuado para Mintrex Adecuado para Sulfatos

Efecto antimicrobiano

El efecto de Cu en la dieta sobre el # de linfocitos en lamina propia (LPL) e intraepiteliales (IEL)

Mediante la regulación de la microflora intestinal y la reducción de incidencias de traslocacion bacterial, el numero de linfocitos asociados con el área de la vellosidad decrece.

Arias and Koutsos, 2006

188 ppm

8 ppm

Alto Cu en dieta: mejora en V-C-Ratio ………mas energía para crecimiento.

• A nivel duodenal mayor altura de vellosidades; menor profundidad de criptas y mayor VCR.

• Mayor VCR : mas área absorción; menor tasa de reposición celular;

• Menor requerimiento energético, mayor disponibilidad de nutrientes para crecimiento.

Zhao et al, 2007

Capacidad de absorcíon: Cu disminuye la profundidad de las criptas y aumenta la altura de las vellosidades

Redución de la energía utilizada para el turnover celular Mas energía y nutrientes disponibles para el crecimiento.

Zhao et al, 2007

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

1,8

0 CuSO4 200 CuSO4 0 CuSO4 200 CuSO4 0 CuSO4 200 CuSO4

Relación Vellosidad:Cripta (cuanto mayor, mejor)

b b

a

a

Duodeno yeyuno Íleo

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00

Basal 50CuSO4 80CuSO4 50Mintrex 80Mintrex

Cu en bilis se eleva con Mintrex Cu

Bile Cu, as-is basis, ppm Overall P = 0.519

Source P = 0.166

Level P = 0.742

Altos niveles de Cu aumentan la expresión de mRNA para genes reguladores del apetito en el hipotálamo

Li et al 2008

Control CuSO4 Chelate Control CuSO4 Chelate

Som

ato

sta

tin m

RN

A, A

U

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

GH

RH

mR

NA

, A

U

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6Somatostatin

GHRH a aa

b

b

b

P < 0.05

Cu : estimula liberación de la GHRH Inhibe la expresión de SS a nivel hipofisario

Yang, et al, 2010 5ppm 125ppm

Efecto sistémico del Cobre (inyectado)

(1-18d post destete)

BWG (g/d) FI

(g/d) FC

Longíssimus muscle (relative weight) (g/kg)

Control 297 596 498 11.7

Cu injected I.V. (10-20 mg/d)

356 596 598 12.8

P value <0.05 NS <0.05 <0.05

Cobre promueve desempeño aun sin pasar por intestino, lo que sugiere un mecanismo de acción independiente del efecto antibacterial intestinal.

W. Zhou, et al 1994

W. Zhou, et al 1994

Efecto Sistémico del Cobre como Promotor de Crecimiento

Suero de cerdos con Cu trasfundido I.V. Celulares Musculares

Caja de Petri

Suero de Cerdos sin Cu trasfundido I.V.

Celulas Musculares

Caja de Petri

Actividad enzimática: El cobre aumenta la actividad de lipasa en el intestino, resultando en una mejor

digestibilidad de grasa en lechones

Luo & Dove; 1996

30

35

40

45

50

55

15ppmCuSO4 250ppmCuSO4

Actividad de Lipasa, u/g tejido

50

54

58

62

66

70

15ppm CuSO4 250ppm CuSO4

Digestibilidad de grasa, %

a

b

a

b

Cobre: aumenta la capacidad de los macrófagos (efecto sistémico)

Acción antimicrobiana de los macrófagos es mediada por cobre

Hodgkinson & Petris, 2012

Mecanismos potenciales para acción del Cobre como mejorador de la CA

• Efecto antimicrobiano:

- Acción antimicrobiana del Cu de la ración y Cu vía bilis en el intestino

- Impacto en la morfología intestinal, mejorando la disponibilidad de energía y nutrientes

• Efecto sistémico:

- Acción sobre el crecimiento (hormonas de crecimiento, inmunidad)

- Mejora la utilización de nutrientes (influencia en la actividad enzimática)

Efecto sistémico del cobre

↑ Actividad enzimas

↑ Desempeño

↑ Capacidad macrófagos (respuesta inmune)

• El cobre estimula la secreción de péptidos regulatórios (Barnea, 1987)

• El cobre inyectado estimula la secreción del neuropeptído Y, que mejora la conversión (Pau et. al, 1986)

• Influencia la expresión de hormonas de crecimiento (Zhou

et. al., 1994)

• Aumenta la actividad de lipasa en el intestino, resultando

en una mejor digestibilidad de grasa en lechones (Luo &

Dove; 1996)

• Acción antimicrobiana de los macrófagos es mediada por

cobre (Hodgkinson & Petris, 2012)

Dieta Cu

Efecto Antimicrobiano

Absorbido

Macrófagos Ácidos biliares

conjugados

Digestión Grasas

GHRH, SS NPY

↑ Consumo

VCR

Mejor digestión & absorción de nutrientes

Cu+

Efecto directo promoción de crecimiento

↑ actividad bactericida

Cu

Plasma

Cu Cu

Cu promueve: Salud Intestinal, Inmunidad y Crecimiento

Lipasa

Bilis

Sin embargo...

• Problemas potenciales con uso de Cu vía inorgánicos en dosis terapéuticas

Efecto de Cu en la Estabilidad de Vit E en la Ración

0

1

2

3

4

5

6

1 8 15 22 29

Cu 5ppm

Cu 250ppm

días de almacenamiento

Alf

a-To

cofe

rol (

mg/

kg)

Dietas Iniciales

Dove y Ewan (1990)

P <0.01

El Cu en la forma de sulfato es soluble en el agua,

altamente higroscópico y altamente pró-oxidante,

reduciendo la vida útil de las vitaminas

Luo et al., 2005 – Poultry Science

Sulfato de cobre pentahidratado (CuSO4.5H2O) 300 ppm de Cu

36,3

28,1

21,7

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 10 21

Vitamina y en la ración (mg/kg)

- 23% - 40%

Período de almacenamiento (días)

Capacidad pro-oxidante en el premix y la ración

Efecto de Cu en la Estabilidad de Vit E en la Ración

Contaminación del suelo y del agua

• La utilización de Cu a niveles terapéuticos aumenta la concentración de este mineral en las excretas y acumulación en el medio ambiente

Sulfato de Cobre como fuente Potencial de Dioxinas

Ex. 2011: Francia, Bélgica, Holanda, Marruecos, Siria, República Dominicana con problemas de envios de CuSO4 desde Rumanía

Entonces, los minerales inorganicos no son fuentes optimas y al mismo tiempo...

• Hay una necesidad de mejorar su desempeño con foco en conversión

• Hay una preocupación ambiental

• Hay una preocupación acerca de la seguridad

alimentícia (riesgos de contaminación)

Minerales Orgánicos: No Quelatos

Minerales Orgánicos: Quelatos Verdaderos

Pruebas de Desempeño

Porcicultura

Cobre: Efecto promotor de crecimiento

5,94

6,49

6,85

5,40

5,60

5,80

6,00

6,20

6,40

6,60

6,80

7,00

0 0 125

0 250 125

Experimento 1 MINTREX Cu 50%: Sulfatos 50%a Níveles Farmacológicos

GD

P 2

0d

po

st d

este

te (

kg)

MINTREX Cu

CuSO4

Níveles de Cu (ppm)

a

b

c

12,74

13,79 14,10

12,00

12,50

13,00

13,50

14,00

14,50

0 0 50

0 250 0

Experimento 2 Reducción / Remplazo con MINTREX Cu


MINTREX Cu

CuSO4

GD

P d

esp

ues

de

40

d d

el e

xper

imen

to

(kg)

a a

b

117,5 b

117,8 b

117,2 b

118,2 ab

119,6 a

116,0

116,5

117,0

117,5

118,0

118,5

119,0

119,5

120,0

0 0 20 40 80

4 160 0 0 0 MINTREX Cu

CuSO4

Peso

a lo

s 1

00

Dia

s

(kg)


Experimento 3 MINTREX Cu (80 ppm) superior a CuSO4 (160ppm)

MINTREX Cu

CuSO4

Gan

anci

a d

e Pe

so a

los

10

0 D

ias

(k

g)


85,8 ab

85,2 ab

84,0 a

85,6 ab

87,2 a

82,0

82,5

83,0

83,5

84,0

84,5

85,0

85,5

86,0

86,5

87,0

87,5

0 0 20 40 80

4 160 0 0 0

Experimento 3 80 ppm Cu con MINTREX Mejoró GDP

MINTREX Cu

CuSO4

Co

nve

rsió

n a

los

10

0 D

ias

Niveles de Cu (ppm)

2,70 ab 2,69 ab

2,74 a

2,68 ab

2,64 b

2,58

2,6

2,62

2,64

2,66

2,68

2,7

2,72

2,74

2,76

0 0 20 40 80

4 160 0 0 0

Experimento 3 80 ppm Cu con MINTREX Mejoró Conversión

Control 4 ppm

CuSO4 160ppm

Mintrex Cu 20ppm

Mintrex Cu 40ppm

Mintrex Cu 80ppm Valor de P

Peso da Carcasa 88,13b 88,24b 88,13b 88,13b 90,57 a 0,006

Profundidad de ojo del lomo, mm 55,73 c 55,19 c 55,96 bc 56,64 ab 58,12 a 0,008

Experimento 3 80 ppm Cu con MINTREX Mejoró Calidad Carcasa

Pruebas de Desempeño

Pollo de Engorde

Cobre: Efecto promotor de crecimiento

Experimento Mintrex Cu - USP

• Local: Universidad de São Paulo

(Granja Experimental Novus-USP)

Tratamientos Inorgánico (sulfato) MINTREX Cu

T1 120 ppm Cu -

T2 - 30 ppm Cu

T3 - 60 ppm Cu

1008 machos Cobb-500

8 repeticiones de 42 pollos

Densidad aumentada (14 pollos/m2) = desafío

La metionina del Mintrex fue considerada en la formulación

Experimento Mintrex Cu - USP

Experimento USP 1

• Desempeño 1 - 21 días

fuente Sulfato MINTREX MINTREX

Cu (ppm)

120 30 60

721

746

738

715

720

725

730

735

740

745

750

T1 T2 T3

Ganancia de Peso (g)


Cu (ppm)

120 30 60

1.035

1.046

1.037

1028

1030

1032

1034

1036

1038

1040

1042

1044

1046

1048

T1 T2 T3

Consumo de Ración (g)

T1 x T2: P=0,0435 Inor x Org: P=0,0515

Experimento USP 1



Cu (ppm)

120 30 60


Cu (ppm)

120 30 60

1,438 a

1,408 b 1,407 b

1,39

1,40

1,40

1,41

1,41

1,42

1,42

1,43

1,43

1,44

1,44

T2 T2 T3

Conversión alimenticia

237,4 a

249,5 b 249,1 b

235

237

239

241

243

245

247

249

251

T1 T2 T3

Índice de Eficiencia Productiva

P=0,007 P=0,048

3 pts 12 pts

Experimento USP 1



Cu (ppm)

120 30 60


Cu (ppm)

120 30 60

2.402 2.413

2.393

2200

2250

2300

2350

2400

2450

T1 T2 T3

Ganancia de Peso (g)

4.077 4.017 4.000

2000

2500

3000

3500

4000

T1 T2 T3

Consumo de ración (g)

Experimento USP 1



Cu (ppm)

120 30 60


Cu (ppm)

120 30 60

1,710

1,675

1,683

1,67

1,675

1,68

1,685

1,69

1,695

1,7

1,705

1,71

1,715

T1 T2 T3

Conversión alimenticia

320,6

329,0 328,9

310

312

314

316

318

320

322

324

326

328

330

T1 T2 T3

Índice de eficiencia productiva

T1 x T2: P=0,0882 Inor x Org: P=0,0801

3,5 pts

Conclusión Exp. USP 1

• 30 ppm de cobre proporcionados vía MINTREX Cu fue más eficiente que 120 ppm de cobre proporcionados vía Sulfato de Cu para mejorar la conversión alimenticia

• Mintrex Cu contiene 78% de Metionina que debe ser considerada en la formulación

• Ex: para proporcionar 30 ppm de Cu vía Mintrex se debe incluir 200g del producto, donde 156g = Metionina

Tratamientos Inorgánico

(sulfato) MINTREX Cu

T1 10 ppm Cu -

T2 120 ppm Cu

T3 - 30 ppm Cu

Experimento USP 2

• 630 machos Cobb-500

• 3 tratamientos con 7 repeticiones de 30 pollos

• 10 pollos/m2

• 35 días de duración

• La metionina del Mintrex fue considerada en la formulación

Experimento USP 2 Desempeño 1-21 d

831

823

834

816

818

820

822

824

826

828

830

832

834

836

Sulfato 10 ppm

Sulfato 120 ppm

Mintrex 30 ppm

GP 1-21 d (g)

878

870

881

864

866

868

870

872

874

876

878

880

882

884

Sulfato 10 ppm Sulfato 120 ppm

Mintrex 30 ppm

Peso 21d (g)

CV (%) 3,30 P value 0,7683

CV (%) 3,49 P value 0,7582


1,395 a 1,390 ab

1,358 b

1,340

1,350

1,360

1,370

1,380

1,390

1,400

Sulfato 10 ppm

Sulfato 120 ppm

Mintrex 30 ppm

CA 1-21 d

1156 1140

1132

1000

1020

1040

1060

1080

1100

1120

1140

1160

1180

Sulfato 10 ppm

Sulfato 120 ppm

Mintrex 30 ppm

CR 1-21 d (g)

CV (%) 3,59 P value 0,5448

CV (%) 2,01 P value 0,0505

Contraste P value T1 x T2 0.7048

T1 x T3 0.0236 T2 x T3 0.0513

3,7 pts


273

267

282

260

265

270

275

280

285

Sulfato 10 ppm

Sulfato 120 ppm

Mintrex 30 ppm

IEP 1-21d

96,2

94,8

96,2

94,0

94,5

95,0

95,5

96,0

96,5


Mintrex 30 ppm

Viabilidad (%)

CV (%) 6,94 P value 0,7809

CV (%) 8,64 P value 0,8251

Contraste P value

T1 x T2 0.4369

T1 x T3 0.2603

T2 x T3 0.0660


CV (%) 3,35 P value 0,8863

CV (%) 3,42 P value 0,8896

2201 2205 2186

2000

2050

2100

2150

2200

2250

Sulfato 10 ppm

Sulfato 120 ppm

Mintrex 30 ppm

Peso 35d (g)

2153 2157

2139

2000

2020

2040

2060

2080

2100

2120

2140

2160

2180

Sulfato 10 ppm

Sulfato 120 ppm

Mintrex 30 ppm

GP 1-35d (g)

1,476 a 1,474 ab

1,455 b

1,440

1,445

1,450

1,455

1,460

1,465

1,470

1,475

1,480


Mintrex 30 ppm

CA 1-35d

3168 3165 3110

2000

2200

2400

2600

2800

3000

3200

3400


Mintrex 30 ppm

CR 1-35d (g)


CV (%) 3,16 P value 0,4976

CV (%) 1,14 P value 0,0562

Contraste P value T1 x T2 0.8500

T1 x T3 0.0292 T2 x T3 0.0513

2 pts

389

381

392

374

376

378

380

382

384

386

388

390

392

394


Mintrex 30 ppm

IEP 1-35d

93,3

91,1

93,3

90,00

90,50

91,00

91,50

92,00

92,50

93,00


Mintrex 30 ppm

Viabilidad (%)


CV (%) 6,94 P value 0,7809

CV (%) 8,64 P value 0,8251

Conclusión Experimento USP 2

• El desempeño con 30 ppm Cu vía Mintrex fue mejor que 120 ppm Cu vía sulfato (contrastes ortogonais)

• Desempeño con 10 ppm Cu no fue diferente de 120 ppm Cu vía sulfato

• MINTREX Cu suplementado en menores niveles (30ppm Cu) apresenta resultados mais consistentes que sulfato (120ppm Cu)

• Se espera que los resultados de Mintrex sean mejores con un desafío mayor (campo).

Recomendaciones de Uso

Conclusiones

Cobre en Nutrición Porcina y Avicola

Cuales son los Principales Benefícios: Porcicultura

• Mejor salud intestinal

• Lechones con mayor peso a la salida de Precebo

• Mayor peso al abate

• Mejor eficiencia al abate

• Mejor calidad de la carcasa

• Resultado consistente

• Sin residuos en la carne

• Ambientalmente correcto

• Beneficio aditivo a los promotores antibióticos

Cual es la Recomendación de Uso? Porcinos

PRODUCTO ETAPA DOSIS BENEFICIOS

Uso continuado desde el destete hasta el sacrificio.

Adicionar 533 g/Ton de Mintrex Cu (80 ppm de Cu orgánico) como única fuente de cobre El ZnO puede ser retirado de la ración como promotor de crecimiento a partir de los 35 días de edad Mintrex Cu tiene 78% de actividad de metionina 533 g/Ton de Mintrex Cu

Aportan 415 g/Ton de Metionina

-Mejor salud intestinal en el Precebo -Mayor peso del Lechón a la salida de Precebo -Mayor peso al sacrificio -Mejor calidad de la carcasa -Efecto aditivo al promotor antibiótico -Resultado consistente -Ambientalmente correcto

Cuales son los Principales Benefícios: Avicultura

• Mejor salud intestinal

• Respuesta en Conversión Alimenticia

• Resultado consistente

• Sin residuos en la carne

• Ambientalmente correcto

• Beneficio aditivo a los promotores antibióticos

Cual es la Recomendación de Uso? Pollo de Engorde

PRODUCTO ETAPA DOSIS BENEFICIOS

Uso continuado desde el día 1 hasta el abate.

Adicionar 200 g/Ton de Mintrex Cu (30 ppm de Cu orgánico) como única fuente de cobre Mintrex Cu tiene 78% de actividad de metionina 200 g/Ton de Mintrex Cu

Aportan 156 g/Ton de Metionina

•-Mejor salud intestinal •Respuesta en Conversión Alimenticia •Resultado consistente •Sin residuos en la carne •-Efecto aditivo al promotor antibiótico •-Resultado consistente •-Ambientalmente correcto

Conclusiones

• El cobre ofrece oportunidades de mejora en desempeño (conversión alimenticia) y rentabilidad

• El mecanismo por el cual el Cu mejora el desempeño es aun desconocido, pero: – Efecto sistémico y local a nivel intestinal juegan un rol

– Los beneficios dependen de la biodisponibilidad de la fuente de Cu empleada.

• En Porcicultura el uso de 80 ppm de Cu, desde Mintrex Cu (533 g/TM) optimiza FCR y rentabilidad. Cerdos Precebo y Engorde.

• En Pollo de Engorde el uso de 30 ppm de Cu, desde Mintrex Cu (200 g/TM) optimiza FCR y rentabilidad.

Gracias!!

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impacto del cobre sobre eficiencia alimenticia animal 2014/impcobre.pdfbiodisponibilidad de la...

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