Edgar Orlando Oviedo-Rondón *
Visión general
En este artículo se repasa el estado de la investigación sobre la nutrición vitamínica en las especies avícolas y los niveles recomendados actuales. Se abordan los aspectos económicos, ambientales y sociopolíticos de la sostenibilidad.
La mayor parte de la información presentada se describe en detalle en el libro «Optimum Vitamin Nutrition for More Sustainable Poultry Farming» (Oviedo-Rondón et al., 2023). Sin embargo, en esta presentación también se utilizaron publicaciones más recientes y noticias de los últimos acontecimientos relacionados con las recomendaciones científicas y el mercado mundial de vitaminas.
El objetivo es proporcionar una breve descripción de los hallazgos científicos para ayudar a los nutricionistas en el proceso de toma de decisiones a la hora de seleccionar los niveles óptimos para la nutrición avícola. Se discutieron los desafíos para determinar los niveles óptimos de vitaminas y se enfatizó la evaluación nutricional metabólica de las vitaminas. Las interacciones vitamínicas con otros nutrientes deben tenerse en cuenta a la hora de determinar los niveles vitamínicos que se van a utilizar o de interpretar los datos de las evaluaciones vitamínicas. Se presentaron múltiples ejemplos de las respuestas de las aves de corral a los niveles de vitaminas para ilustrar el razonamiento para la selección óptima de los niveles de vitaminas y las múltiples interacciones con otros nutrientes en las respuestas observadas. Se abordaron los aspectos de sostenibilidad de los niveles y el suministro de vitaminas.
Introducción
Las vitaminas son micronutrientes esenciales que participan en todos los procesos de desarrollo, en la regulación del metabolismo de los nutrientes, en el crecimiento, en las respuestas inmunológicas, en la función de los tejidos y en la reparación (Figura 1).
Los niveles vitamínicos elegidos dependen de la necesidad de mantener la salud y el bienestar, la productividad a los niveles deseados y apoyar o mejorar la calidad de los alimentos. Las especies de aves de corral están sujetas a una selección genética constante para mejorar el crecimiento, la producción de carne y el número de huevos.
Cerrate y Corzo (2019) utilizaron datos de AgriStats (2001-2017) para describir el rendimiento genético de los pollos de engorde en los EE. UU. en condiciones comerciales. Calcularon el impacto que puede tener en la deposición de proteínas y grasas y en el metabolismo. Llegaron a la conclusión de que los pollos de engorde podrían obtener un 4% más de proteínas y depositar un 6% menos de grasa al año. Estos cambios tienen implicaciones importantes para el metabolismo. Los pollos de engorde pueden ser más eficientes en la utilización de nutrientes y energía, pero es cuestionable si también son más eficientes en la utilización de vitaminas y minerales.
Figura 1. Funciones metabólicas e interacciones de la vitamina A (Panel A) y las vitaminas del grupo B (Panel B). Fuente: Clagget-Dame y Knutson (2011) y Godoy-Parejo et al. (2020).
Se ha observado una evolución genética similar con las gallinas ponedoras. En 1917, los ciclos de producción de huevos eran de solo 52 semanas y las gallinas solo ponían 80 huevos. Para 2024, las parvadas se mantendrán hasta por 100 semanas, y la gallina promedio puede producir más de 500 huevos en un solo ciclo de producción. Además, las tendencias actuales en los sistemas de alojamiento, como las colonias y los aviarios, imponen desafíos al sistema óseo de estas aves. La persistencia de la curva de puesta ha aumentado, y las parvadas de ponedoras pasan de las 34 semanas por encima del 90% de la producción de días de gallina en 1984, a casi 60 semanas en la actualidad.
Al mismo tiempo, el peso corporal de las gallinas y la ingesta de alimento en gramos diarios han disminuido. En 2007, el Dr. Steven Leeson concluyó que las expectativas de un aumento incluso en el rendimiento de las aves de corral pueden dictar la necesidad de una reevaluación continua en la determinación de los niveles de vitaminas dentro de las formulaciones de la dieta. Todos los informes de investigación de los últimos 20 años indicaron múltiples respuestas positivas cuando se aumentan los niveles de vitaminas (Oviedo-Rondón et al., 2023).
Selección del nivel vitamínico
Es difícil determinar las necesidades vitamínicas, ya que muchas de las respuestas clásicas de rendimiento no se observan cuando los niveles de vitaminas están cerca del óptimo. Se observaron claras diferencias en las respuestas cuando el experimento incluyó intencionalmente niveles deficientes. Muchas de las funciones metabólicas esenciales de las vitaminas solo se pueden observar en experimentos a largo plazo que rara vez se realizan. La determinación del nivel vitamínico puede requerir varios niveles de inclusión que no se observan en las múltiples evaluaciones publicadas. Por último, los niveles óptimos de vitaminas varían considerablemente en función del estado fisiológico del animal, los desafíos ambientales e inmunológicos, la concentración de macronutrientes o los niveles de energía y las interacciones con otras vitaminas y minerales. En consecuencia, las metodologías clásicas para determinar los requerimientos de nutrientes podrían no ser válidas para la determinación de las necesidades vitamínicas.
Los niveles vitamínicos utilizados por la industria y recomendados por múltiples grupos de investigación o empresas genéticas tienen una variabilidad considerable. Los niveles a seleccionar para la nutrición práctica dependerán de las condiciones, los objetivos y los desafíos que enfrentarán las parvadas en condiciones comerciales. En la extensa revisión realizada para el libro Nutrición vitamínica óptima para una avicultura más sostenible (Oviedo-Rondón et al., 2023), se incorporaron más de 230 nuevas referencias científicas desde 2011 hasta 2022. Toda la información revisada para este libro indicó que las aves de corral de todas las especies tienen respuestas positivas al aumento de los niveles de vitaminas, pero se deben observar los límites nutricionales y, eventualmente, las limitaciones económicas.
La 10ª edición revisada de «Requisitos de nutrientes de las aves de corral» aún no se ha publicado. Sin embargo, la presentación preliminar del 15 de julio (disponible en línea desde el 27 de agosto en el sitio web de PSA) indica que habrá actualizaciones limitadas sobre los niveles de vitaminas. Sin embargo, se recomendarán criterios de respuesta alternativos para las vitaminas, y se introducirá el concepto de funciones de las vitaminas y minerales, además de su función requerida.
Los nutricionistas deben considerar las múltiples funciones concomitantes de las vitaminas y sus efectos a corto y largo plazo. Las vitaminas son más críticas en condiciones ambientales e inmunológicas. Las vitaminas pueden afectar a los parámetros de producción, los tegumentos, los huesos y músculos, la calidad de la carne y los huevos, el comportamiento, la salud intestinal y el microbioma (Oviedo-Rondón et al., 2023).
Los costos de las vitaminas son generalmente bajos y constituyen menos del 1% del costo total del alimento, la carne o el huevo. Sin embargo, en algunas circunstancias relacionadas con problemas de suministro, los precios han aumentado de 3 a 4 veces, y el costo y la disponibilidad se convierten en una preocupación.
Tabla 1. Valoración nutricional del estado vitamínico.
Resumen de la información presentada por Oviedo-Rondón et al. (2023)
Dado que las aves de corral no siempre responden a los cambios en los niveles de vitaminas de la dieta en un corto período de tiempo, es necesario buscar otras metodologías. La evaluación nutricional del estado vitamínico se vuelve importante debido a sus funciones metabólicas. Se aceptan varias metodologías para estas evaluaciones (Tabla 1). Las evaluaciones de los niveles sanguíneos o tisulares siempre deben incluirse en todos los experimentos que busquen determinar los niveles óptimos de vitaminas.
Estas pruebas son especializadas, costosas y requieren equipos especiales y múltiples réplicas, ya que las respuestas individuales son muy variables para determinar valores confiables para una población. Se han determinado valores que indican deficiencia o niveles óptimos para las vitaminas liposolubles. Sin embargo, estos valores aún no están claros para las vitaminas hidrosolubles debido a la dinámica de su utilización en los tejidos y a una variabilidad más significativa según las condiciones en las que se han realizado las evaluaciones.
Las interacciones entre las vitaminas, con otros nutrientes, y las condiciones ambientales o inmunológicas son factores esenciales que siempre deben tenerse en cuenta a la hora de interpretar los resultados de la evaluación dietética de las vitaminas. La Figura 2 muestra ejemplos de algunas de las interacciones de la vitamina A. El impacto del selenio en otras vitaminas, no solo en la vitamina E, se observa en la Figura 3. En la Figura 4, el lector puede observar el impacto de los minerales y otras vitaminas liposolubles en el metabolismo y las funciones de la vitamina D. También es importante recordar el efecto del estrés en el bloqueo de los receptores de vitamina D en las células, lo que puede afectar la función final de la vitamina D.
Figura 2. Antagonismos y sinergias de la vitamina A con otros nutrientes.
Figura 3. Interacciones del selenio con otros nutrientes.
Figura 4. Efectos de los minerales, la vitamina A y K en el metabolismo de la vitamina D.
Durante esta presentación, se presentaron múltiples ejemplos de respuestas de reproductoras, pollos de engorde, pavos y ponedoras a los niveles de vitaminas en la dieta. La mayoría de estos ejemplos se describen con más detalle en el libro Optimum Vitamin Nutrition for More Sustainable Poultry Farming (Oviedo-Rondón et al., 2023). Estos ejemplos ayudan a ilustrar el razonamiento para la selección óptima de los niveles vitamínicos y sus interacciones con otros nutrientes. Estas interacciones alertan al nutricionista de condiciones en las que el nivel de vitaminas podría cambiar.
La mayoría de los estudios indicaron que las aves de corral responden a niveles de vitaminas dietéticos por encima de los recomendados. Evaluaciones recientes muestran el impacto de niveles dietéticos aún más altos en condiciones de estrés por calor. Por ejemplo, Biswas et al. (2024) demostraron que la suplementación de 400 y 600 mg de vitamina C/kg de alimento mejoró la ganancia de peso corporal, el índice de conversión alimenticia, los parámetros hematológicos y la expresión génica de proteínas de choque térmico (HSP-70) en pollos de engorde bajo estrés térmico (Tabla 2). También se discutieron los efectos de los niveles dietéticos de vitamina D (Figura 5) y E (Figura 6) para enriquecer los huevos.
Tabla 2. Respuestas del rendimiento de la producción de pollos de engorde a la suplementación con ácido ascórbico en la dieta (0, 200, 400 y 600 mg/kg) durante el estrés por calor.
Fuente: Biswas et al. (2024).
Aspectos de sostenibilidad de las vitaminas
Las vitaminas contribuyen a la sostenibilidad al mejorar el rendimiento de las aves de corral, reducir la ingesta de nutrientes, mejorar el metabolismo y la retención de nutrientes y reducir la excreción ambiental. Se indicaron varios ejemplos que son ampliados por Oviedo-Rondón et al. (2023).
Figura 5. Contenido de vitamina D3 de los huevos de gallinas alimentadas con varios niveles dietéticos de vitamina D3.
Efecto lineal: vitamina D3 (UI/yema de huevo) = 32,150184 + 0,0164989 × vitamina D3 (UI/kg dieta). Fuente: Oviedo-Rondón et al., 2023. Adaptado de Mattila et al. 1999; Mattila et al., 2004; Yao et al., 2013; Browning y Cowieson, 2014.
Figura 6. Concentración de vitamina E y retinol en yema de huevo de gallinas alimentadas con vitamina E de 3 a 11 semanas con diferentes fuentes de selenio (Skřivan et al., 2010).
Las vitaminas también minimizan los problemas en el desarrollo óseo y la reparación de fracturas, la curación de la piel, el desarrollo de plumas y las respuestas inmunitarias que ayudan al bienestar y la salud. Por el contrario, las fuentes vitamínicas han sido cuestionadas en los sistemas de producción avícola ecológica debido a su origen en la fermentación con organismos genéticamente modificados. Se necesitan fuentes naturales de vitaminas.
Sin embargo, los niveles de vitaminas pueden variar con estas fuentes alternativas. Excelentes fuentes de vitaminas de origen vegetal están disponibles en el mercado. Sin embargo, a menudo se observan problemas con la estabilidad de los resultados cuando se usan estos sustitutos vegetales de las vitaminas D, E y colina.
Por último, otro aspecto de la sostenibilidad relacionado con el aspecto socioeconómico o sociopolítico es la alta dependencia de las vitaminas importadas por parte de las industrias ganadera y avícola de Estados Unidos. China proporciona el 94% de la vitamina B6, el 91%+ de la vitamina C y más del 78% de todas las vitaminas de los Estados Unidos.
En 2022, China produjo el 73% y el 62% del total mundial de vitamina A y E de grado alimenticio, respectivamente, y un asombroso 94% del total de vitamina B2 de grado alimenticio. Debido a cuestiones sociopolíticas y a la incertidumbre de las cadenas de suministro, es necesario abordar este problema, que podría causar inestabilidad y ser un riesgo para los EE. UU. y la producción animal y avícola mundial.
La producción de vitaminas está tan concentrada en ciertos países y plantas que un incendio reciente (29 de julio de 2024) en la planta de Ludwigshafen BASF en Alemania provocó un suministro insuficiente de vitamina E y A en todo el mundo, y los precios en algunas regiones ya han aumentado más del 300%. Se espera que esta planta vuelva a estar en funcionamiento en 2025, pero mientras tanto, la volatilidad de los precios de las vitaminas puede afectar los niveles que se utilizarán, con algunas consecuencias en la productividad.
Conclusiones
Las vitaminas son micronutrientes esenciales. Los niveles dietéticos a seleccionar dependen de la tasa de crecimiento, los objetivos de producción, la edad, el estado reproductivo, los niveles dietéticos y la calidad de otros nutrientes. La inversión para modular la inmunidad a los desafíos, mitigar el impacto del estrés, mitigar los efectos del envejecimiento, mantener la reproducción y enriquecer los tejidos y los óvulos parece tener un buen retorno. Las evaluaciones y prácticas científicas actuales sugieren niveles más altos siempre que sea posible invertir y las condiciones requeridas. La investigación sobre los niveles vitamínicos requiere evaluaciones del estado nutricional con parámetros sanguíneos y tisulares.
Fuente y Autor:
-. «Vitamin Update and Sustainability,» Proceedings of the Arkansas Nutrition Conference: Vol. 2024, Article 3.
Available at: https://scholarworks.uark.edu/panc/vol2024/iss1/3
Edgar Orlando Oviedo-Rondón
*Departamento de Ciencias Avícolas, Universidad Estatal de Carolina del Norte, Raleigh, Carolina del Norte
email del autor: edgar_oviedo@ncsu.edu