Estrategias nutricionales para reducir el estrés oxidativo en la producción porcina

Por:

Esp. N.A. M.V. Marcelo Pooli

Técnico KAM

BIOTER S.A.

Estrés oxidativo en cerdos

El estrés oxidativo se define como un desbalance entre los sistemas antioxidantes y oxidantes de un organismo que ocurre por distintas causas.

Los radicales libres de oxígeno (ROS) son sustancias importantes en la proliferación, diferenciación, migración, apoptosis y necrosis celular. Niveles bajos a intermedios de ROS son necesarios para el mantenimiento de muchas funciones fisiológicas tales como, la homeostasis redox y la regulación de factores de transcripción clave. Sin embargo, la formación excesiva de ROS es responsable de la alteración de la homeostasis redox, lo que a su vez conduce al estrés oxidativo y al daño mediado por ROS en todas las estructuras biológicas importantes como es el ADN, las proteínas, los lípidos y las membranas. El estrés oxidativo es caracterizado por un desequilibrio entre la formación y la eliminación de radicales libres, hacia la formación, y es un denominador común de la patogénesis de muchas enfermedades y desordenes metabólicos en cerdos.

Causas de estrés oxidativo en cerdos

En cerdos, el estrés oxidativo puede ser causado por factores fisiológicos, ambientales y dietéticos.

Factores fisiológicos

En cerdas el estrés es inducido durante la gestación tardía y la lactancia. El daño de ADN es mayor durante estos períodos, así como los marcadores de estrés oxidativo y ROS. Además, se produce en simultaneo una disminución en los sistemas antioxidantes. Este desequilibrio trae consecuencias negativas sobre la producción de leche, parámetros reproductivos y longevidad.  

En lechones por su parte, el estrés oxidativo se produce al nacer y al destete.  Debido a sus sistemas antioxidantes poco desarrollados, los lechones neonatos son incapaces de eliminar eficazmente el exceso de radicales libres. Los marcadores del estrés oxidativo resultan elevados al día 1 de nacer, así como también a los días 7, 14 y 21dias de vida. El estrés del destete también genera cambios en los indicadores oxidativos que conducen a estrés oxidativo en lechones. Al respecto, la alimentación puede contribuir al alivio del estrés del destete 

Factores ambientales

Los cerdos son muy sensibles a los cambios en la temperatura ambiente.

Por un lado, el estrés por calor tiene diferentes efectos en los estadios productivos. Así, las cerdas que se encuentran metabólicamente estresadas durante el período perinatal son susceptibles a las altas temperaturas, lo que resulta en estrés por calor y reducción de la función reproductiva. La temperatura confort para las cerdas oscila entre 18 a 22 °C. Las altas temperaturas pueden conducir a la ineficiencia placentaria así como a la disminución de la función del sistema antioxidante y la producción de calostro, lo que impacta sobre el crecimiento de los lechones.

En el caso de los cerdos en crecimiento, el estrés térmico produce lesiones en el músculo esquelético en crecimiento.

Por otro lado, el estrés por frío es un desafío para el manejo de los lechones neonatos. En un ambiente frío (10 °C), disminuye la adquisición por parte de los neonatos de las inmunoglobulinas del calostro. Esto puede causar un aumento de la incidencia diarrea y de la mortalidad predestete. 

Factores dietéticos                                                                                                 

Las micotoxinas, la contaminación y la peroxidación lipídica en los piensos también causan estrés oxidativo en los cerdos, reduciendo el crecimiento, el rendimiento y la calidad de la carne. En particular, la micotoxina deoxinivalenol, así como la lipoperoxidación de compuestos ricos en ácidos grasos insaturados como son los aceites, pueden inducir oxidación, estrés e inflamación en el intestino del cerdo, reduciendo los sistemas antioxidantes del animal.

 Estrategias nutricionales para reducir el estrés oxidativo en la producción porcina

Dentro de los nutrientes utilizados para prevenir o reducir el estrés oxidativo se encuentra el selenio (Se), un oligoelemento esencial para los animales. Es importante destacar que el Se es un componente de la enzima glutatión peroxidasa, que desintoxica los peróxidos lipídicos y proporciona protección de las membranas celulares y subcelulares contra el daño generado por las ROS. Además de las formas inorgánicas de Se (selenito y selenato de sodio), existen formas orgánicas tales como la levadura enriquecida con Se que se compone principalmente de selenoaminoácidos (selenometionina) y sus análogos. Al respecto se conoce que, las formas orgánicas son más disponibles biológicamente que las formas inorgánicas.

Las formas orgánicas de Se producen respuestas inmunes fuertes y concentraciones más altas de Se dentro de los tejidos animales en comparación con las formas inorgánicas. Además, las concentraciones séricas de IgG, IgA e IgM de los cerdos que son suplementados con Se orgánico son mayores en comparación con las dietas inorgánicas, mejorando así la función inmunológica general y la capacidad antioxidante total. También, las formas orgánicas aumentan la expresión génica de selenoproteínas hepáticas y musculares.

En el caso de la seleniometionina, y la suplementación con levaduras enriquecidas con selenio, es sabido que reducen la producción de ROS y el daño oxidativo celular en una variedad de especies animales. De la misma manera, la suplementación dietética con formas orgánicas de Se pueden atenuar el retraso del crecimiento de los cerdos destetados en respuesta al estrés oxidativo. Otros beneficios de la suplementación con la levadura enriquecida con Se son reparar la mucosa intestinal dañada por el estrés oxidativo, aumentando la capacidad antioxidante de la mucosa y mejorando las funciones de la barrera intestinal. Los efectos beneficiosos de la suplementación con Se orgánico sobre el crecimiento y la salud intestinal en caso de estrés oxidativo sugieren que puede servir como un potencial agente antioxidante terapéutico en las diferentes etapas productivas del cerdo.

De acuerdo a lo descripto anteriormente, podemos inferir que los niveles ideales de ROS son esenciales para mantener la salud animal. Por esta razón, primero debemos encontrar los rangos de niveles de ROS en cerdos que son más beneficiosos para su salud antes de determinar la cantidad apropiada de antioxidantes en la dieta.

En la actualidad, el principal método utilizado para determinar si los cerdos están sometidos a estrés oxidativo es comparar los índices relevantes de estrés oxidativo en un grupo de control. 

Los efectos de las diferentes causas del estrés oxidativo y las estrategias nutricionales para disminuirlo deben ser investigadas y evaluadas. Es importante tener en cuenta que, el estrés oxidativo, a través de sus diversos mecanismos puede reducir la ingesta de alimento en cerdos. Por este motivo es importante encontrar tratamientos paliativos para reducirlo, tales como la incorporación de nutrientes antioxidantes y nutracéuticos, ya que aún no se conoce si el aumento de la densidad de nutrientes en la dieta o el cambio en la proporción de los mismos puede eliminar los efectos negativos del estrés.

Bibliografía

1. Hong, C., Huang, Y., Cao, S. et al.Accurate models and nutritional strategies for specific oxidative stress factors: Does the dose matter in swine production?. J Animal Sci Biotechnol 15, 11 (2024). https://doi.org/10.1186/s40104-023-00964-8.
2. Pecoraro BM, Leal DF, Frias-De-Diego A, Browning M, Odle J, Crisci E. The health benefits of selenium in food animals: a review. J Anim Sci Biotechnol. 2022 May 13;13(1):58. doi: 10.1186/s40104-022-00706-2. PMID: 35550013; PMCID: PMC9101896.
3. Lv L, Zhang H, Liu Z, Lei L, Feng Z, Zhang D, Ren Y, Zhao S. Comparative study of yeast selenium vs. sodium selenite on growth performance, nutrient digestibility, anti-inflammatory and anti-oxidative activity in weaned piglets challenged by Salmonella typhimurium. Innate Immun. 2020;26(4):248–258. doi: 10.1177/1753425919888566.
4. Hosnedlova B, Kepinska M, Skalickova S, Fernandez C, Ruttkay-Nedecky B, Malevu TD, Sochor J, Baron M, Melcova M, Zidkova J, Kizek R. A summary of new findings on the biological effects of selenium in selected animal species—a critical review. Int J Mol Sci. 2017;18(10):2209. doi: 10.3390/ijms18102209.