La era moderna de la nutrición de la vitamina D

La era moderna de la nutrición de la vitamina D

La vitamina D, cuya función principal es la movilización coordinada del calcio y fósforo del organismo, viene en nuevas fuentes para la nutrición avícola.

La vitamina D constituye a un grupo de compuestos íntimamente relacionados, que poseen actividad antirraquítica, cuya función principal es la movilización coordinada del calcio y fósforo presentes en el organismo y en la dieta, a fin de mantener la homeostasis de ambos minerales. En las aves tiene gran impacto en la formación adecuada del hueso y del cascarón del huevo.

Ha pasado casi un siglo de investigación sobre la vitamina D y se siguen teniendo nuevos hallazgos y productos, que revisaremos en este artículo.

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Conversión alimenticia y huesos 

Los avances genéticos en la mejora en la ganancia de peso y conversión alimenticia no han venido acompañados de una mayor resistencia ósea, lo que ha incrementado la incidencia de deformidades y problemas de patas en pollo de engorda. Esto se ha reflejado en grandes pérdidas económicas por disminución en la eficiencia productiva y decomisos.

De los problemas de locomoción, la discondroplasia de la tibia es el problema más común del desarrollo óseo del pollo, la cual causa dolor y cambios en los patrones de caminar. Produce además deformaciones de la tibia con un notable cambio en el ángulo de la pierna. A diferencia del raquitismo, la discondroplasia de la tibia se presenta en “aves adultas” mayores de 35 días de edad, lo que influye negativamente en el costo de producción.

Las gallinas de postura se han seleccionado para alcanzar altos índices de producción, pero son aves de peso ligero con consumos muy bajos, lo cual da lugar a que con el constante estrés al que están sometidas no satisfagan sus necesidades de calcio y fósforo, lo que provoca problemas óseos (osteoporosis) y de cascarón. Esto se debe a que están sometidas a un alto nivel metabólico y necesitan movilizar grandes cantidades de calcio y fósforo de la dieta y el hueso, para soportar las exigencias de la producción del huevo.

Metabolismo de la vitamina D 

El metabolismo de la vitamina D es un proceso fuertemente regulado por diferentes metabolitos en el organismo. Actualmente se sabe que la vitamina D no tiene ninguna actividad metabólica: simplemente es un precursor y se tiene que convertir hasta el metabolito activo 1,25 dihidroxivitamina D3 que es el que da la señal de movilización del calcio y fósforo y el que posee la actividad antirraquítica.

La vitamina D3, ya sea de la síntesis en la piel o de la forma sintética del alimento, pasa a la circulación y unida a una proteína transportadora, va al hígado donde se hidroliza el carbón 25 y se convierte en 25-hidroxivitamina D3, 25(OH)D3 o calcidiol, principal forma circulante y de almacenamiento de la vitamina D3. Posteriormente, se transporta al riñón para ser hidrolizada nuevamente en el carbón 1 y formarse la 1,25 dihidroxivitamina D3, la forma activa de la vitamina D (véase la fig. 1).

Debido a este proceso fuertemente regulado, el incremento de los niveles de vitamina D3 o la inclusión de metabolitos intermediarios no ha tenido fuerte impacto en la disminución de problemas de calcificación tanto del hueso como del huevo en las aves.

Fuentes de vitamina D 

Actualmente hay varias fuentes sintéticas y naturales en el mercado para la nutrición animal. Todas presentan algún grado de actividad de vitamina D. Sin embargo, por ser compuestos diferentes, tienen características y efectos distintos entre ellos. Estas diferencias deben de tomarse en cuenta al utilizarlas en la formulación de las dietas de las aves.

Fuentes sintéticas 

La vitamina D3 (colecalciferol), es el metabolito que más se produce a nivel industrial para la nutrición. Se considera un metabolito inactivo ya que no posee receptores específicos para ejercer alguna actividad metabólica. En el NRC de 1994 se recomienda para pollo de engorda un promedio de 200 UI de vitamina D3/ kg de alimento, pero bajo condiciones comerciales se utilizan niveles mucho mayores para obtener un mejor desempeño productivo. En algunos países se limita a 5,000 UI de vitamina D3/kg de dieta, para evitar que se acumule en los tejidos y prevenir su entrada desmedida en la cadena alimenticia del ser humano.

La 25 hidroxivitamina D3 y 1α hidroxivitamina D3 también se encuentran en forma sintética y ambos son metabolitos intermediarios inactivos que tienen que metabolizarse para convertirse en la forma activa y ejercer la función de vitamina D3.

En la nutrición animal, por sus características y función biológica, la 1,25 dihidroxivitamina D3 es el metabolito al que más atención han puesto los investigadores y han concluido que éste es el que tiene mayor efecto en la prevención y cura de problemas óseos como osteoporosis, discondroplasia de la tibia, fatiga de jaula y el impacto en la mejora de las variables productivas. En estas investigaciones se ha utilizado la 1,25 dihidroxivitamina D3 grado farmacéutico y no hay disponible una forma sintética para la nutrición animal.

Fuentes naturales 

En los años 70 se detectó que algunas plantas contenían grandes cantidades de vitamina D3 y sus metabolitos. En investigaciones se analizó el efecto de plantas del género Solanum al observar que se incrementaba la absorción del calcio y a dosis elevadas se producían signos de hipercalcemia. El metabolito responsable de este efecto es el 1,25 dihidroxivitamina D3 glucósido, metabolito idéntico al 1,25 dihidroxivitamina D3 que se produce en el animal, cuya única diferencia es la porción glucosídica (figura 2) que posee este tipo de plantas. También observaron que en el intestino se lleva a cabo un proceso enzimático lento de hidrólisis de esta porción glucosídica que se libera, para así convertirse en metabolito activo de la vitamina D3 (figura 3).

La Solanum glaucophyllum es una planta oriunda de Argentina y Brasil, que contiene altos niveles de 1,25 dihidroxi D3 glucósido, y que crece ahí de forma natural. La S glaucophyllum ha sido muy estudiada y ha demostrado que incrementa la absorción del calcio y fósforo, y previene y resuelve problemas óseos.

La 1,25 dihidroxivitamina D3 glucósido en aves 

En 2004 se introdujo en Suiza y la Unión Europea el primer producto de vitamina D activa a base de la planta Solanum glaucophyllum con 1,25 dihidroxi D3 glucósido como ingrediente activo estandarizado, con un contenido de 10 ppm de 1,25 dihidroxivitamina D3. Este producto se caracteriza por sus componentes activo, inactivo y ausencia de compuestos indeseables (cuadro 1).

Este producto no contiene 1,25 dihidroxivitamina D3 libre; toda la vitamina D activa está en forma del 1,25 dihidroxivitamina D3 glucósido. Esta característica de la forma vegetal la hace más estable para el almacenamiento, más resistente a procesos térmicos y además más tolerable para el animal, en comparación con la 1,25 dihidroxivitamina D3 libre (farmacéutica). Se libera lentamente en el intestino por medio de enzimas digestivas de la fracción glucosídica: de esta manera se evitan picos bruscos de calcitriol en sangre (figura 4) y así ejerce su acción de vitamina D activa.

Después de la aplicación de una dosis única en agua de bebida de 1,25 dihidroxivitamina D3 glucósido y 1,25 dihidrovitamina D3 sintética (farmacéutica) en ratas, se observa que la D3 sintética alcanza el pico máximo muy rápido, en aproximadamente una hora después de la aplicación, mientras que la 1,25 dihidroxivitamina D3 glucósido se comporta de manera diferente, ya que sube lentamente en sangre hasta alcanzar el nivel máximo 12 horas después de la aplicación. Incluso, con dosis 30 por ciento mayores, la concentración en sangre no alcanza los niveles que la 1,25 dihidrovitamina D3 sintética presenta.

Una vez absorbida la 1,25 dihidroxivitamina D3 de origen herbario se comporta exactamente igual al metabolito activo 1,25 dihidroxivitamina D3 que se produce en el organismo animal.

Bachmann H y colaboradores del Roslin Institute realizaron una prueba en corrales con pollos de engorda machos alimentados con 10 ppm de 1,25 dihidroxivitamina D3 glucósido con y sin 1000 UI de vitamina D3. Se informó que la resistencia de la tibia se incrementó en 7 por ciento (cuadro 2) y la discondroplasia de la tibia se controló totalmente (cuadro 3).

En los trabajos recientes realizados por Mojica M y colaboradores (2012, sin publicar) con pollos de engorda con dietas deficientes en 0.15 por ciento de calcio (de 0.76 por ciento a 0.61 por ciento) y de fósforo disponible (0.38 por ciento a 0.23 por ciento) con 50 o 100 g/ton de 1,25 dihidroxivitamina D3 glucósido en una prueba de balance y de comportamiento productivo, se observó una mejor retención tanto de calcio como de fósforo (véase cuadro 4) al incluir el 1,25 dihidroxivitamina D3 glucósido. Esto se reflejó en mejor conversión alimenticia y el contenido de cenizas en tibia en las aves deficientes de calcio y fósforo (véase cuadro 4). La inclusión de 100 g/ton de 1,25 dihidroxivitamina D3 glucósido en dietas deficientes de calcio y fósforo logró recuperar las deficiencias que causan dietas deficientes tanto de calcio como de fósforo.

Cheng Y y colaboradores (2004) informaron de resultados similares con dietas deficientes de calcio y fósforo y con diferentes dosis de Solanum glaucophyllum. Con la suplementación de Solanum glaucophyllum se alcanzaron los mismos parámetros productivos que las dietas con nivel adecuado de calcio y fósforo.

Efecto sobre la discondroplasia de la tibia 

Los compuestos más eficaces en la prevención de la discondroplasia de la tibia en pollos son los metabolitos formados después del paso de la 1-hidroxilación (cuadro 5) ya que son los metabolitos activos y de mayor potencia de la vitamina D.

La suplementación directa con la forma activa permite complementar la producción regulada de 1,25 (OH) D3 y ejercer con mayor efectividad su función metabólica. Además, por su bajo potencial de acumulación y la rápida eliminación de esta forma activa, le permite tener un amplio margen de tolerancia de más de diez veces la dosis recomendada.

Dosis 

La 1,25 dihidroxivitamina D3 glucósido se recomienda en un rango de 50 a 250 mg/kg de alimento adicional a la vitamina D3 que normalmente se utiliza. La dosis depende de la especie, tipo de aplicación y la situación específica de cada granja.

La baja dosis del 1,25 dihidroxivitamina D3 glucósido se debe especialmente a dos características: a la elevada potencia que tiene el metabolito activo comparada con sus precursores y a que la forma activa libera la parte glucosídica en el intestino de una manera muy lenta por medio de enzimas presentes en la digestión. Una vez liberada la 1,25 dihidroxivitamina D3, se absorbe y complementan las funciones que produce en el organismo.

Conclusión 

Los numerosos trabajos de investigación y pruebas de campo, pero principalmente el incremento en el uso comercial de 1,25 dihidroxivitamina D3 glucósido ratifican día a día la efectividad de esta alternativa herbaria segura y altamente efectiva.