Estrés Oxidativo Metabólico en Avicultura: Causas, Consecuencias y Estrategias de Control
El estrés oxidativo metabólico representa una preocupación significativa en la avicultura, particularmente bajo condiciones de estrés térmico, entre otros, manifestado por un desequilibrio entre la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS), sin excluir que también predominan especies reactivas procedentes de otros elementos como cloro (RClS) y Bromo (RBrS), aunque ROS y las especies reactivas de nitrógeno (RNS) son los dos grandes grupos implicados dentro de la biología redox y la capacidad antioxidante endógena del organismo aviar.
El sistema de defensa antioxidante se encuentra constituido por elementos tanto enzimáticos como no enzimáticos, que actúan conjuntamente para así proteger a la célula. El componente de tipo enzimático se considera como la primera línea de defensa primaria, y se encarga de evitar el acúmulo de (ROS y RNS) como; el anión superóxido y el peróxido de hidrógeno, catalizando la transferencia de electrones de un sustrato hacia los RL.
Los antioxidantes de tipo no enzimáticos son un conjunto de moléculas, tanto hidrófobas como hidrofílicas, que tienen como función; capturar RL y generar moléculas menos nocivas para la célula, mediante la adición de un electrón al RL con el objetivo de estabilizarlo.
Dentro del sistema de defensa antioxidante no enzimático se encuentra: Vitamina C, en la forma de ascorbato que actúa directamente sobre los radicales superóxidos, hidroxilo y algunos hidroperóxidos lipídicos, además de actuar sobre el tocoferoxilo, transformándolo a vitamina E potenciando e efecto antioxidante.
Entre los Flavonoides polifenólicos. se encuentran un amplio grupo de compuestos fenólicos (Acido gálico, Acido elágico, pedunculagina, cianidinas, quercetinas) que además actúan como quelantes de metales, reduciendo la acción prooxidante a nivel celular. Pueden ser de tipo lipo e hidrosolubles y se ubican tanto intra como extracelularmente.
La Implicancia en el estrés oxidativo es mantener el control de los niveles de las especies reactivas dentro de un rango de control biológico aceptable, permitiendo que a bajos y moderados niveles estas moléculas sean beneficiosas dentro de los procesos celulares. Pese a esto, cuando los niveles de las especies reactivas se elevan pueden generar estrés oxidativo (aumento de ROS), que trae como consecuencia daños celulares irreparables. Es por ello que es indispensable contar con antioxidantes metabólicos para mantener a raya las especies reactivas del Oxigeno y Nitrógeno obteniendo los máximos niveles de productividad zootécnica.
En este artículo, se examinan detalladamente las causas y consecuencias del estrés oxidativo metabólico en avicultura, así como las estrategias terapéuticas y preventivas para su control eficaz.
Causas del Estrés Oxidativo Metabólico en Avicultura
- Temperaturas Extremas y variaciones bruscas de temperatura, efectos asociados al “niño”: Las aves son particularmente susceptibles a las variaciones extremas de temperatura. El estrés térmico, ya sea por hipertermia o hipotermia, desencadena la producción excesiva de ROS en el organismo aviar.
- Reducción del Consumo de Alimento y Agua: Durante episodios de estrés, las aves disminuyen su ingesta de alimento y agua, resultando en una ingesta insuficiente de antioxidantes, como las vitaminas C, E y polifenoles cruciales en la mitigación del estrés oxidativo.
- Aumento de la Actividad Metabólica: mantener la homeostasis, “equilibrio” celular en las aves y animales que incrementan su actividad metabólica, sea por incrementos y desafíos de productividad, como por problemas de ambiente pueden generar incrementos de ROS como subproducto del metabolismo celular.
- A. Los efectos por incrementos en la actividad metabólica en cerdas primíparas gestantes como también la llegada al pico de producción en gallinas de postura o pesadas ejerce un efecto muy fuerte sobre la producción y desbalance para control de los radicales libres en general.
- B. Efecto sobre la actividad metabolica llegando a fin de ciclo, donde la provisión del auto control de radicales libres comienza a fallar por falta de complejo enzimático activo, como no enzimáticos. Cerdas de mas de 4 partos y gallinas ponedoras (y pesadas) llegando a fin de ciclo, por citar ejemplos.
- Estrés por corte de pico, vacunación, clasificación o cualquier tipo de manipulación de las aves.
- Alta densidad en jaula genera problemas de estrés, incrementando la producción de radicales libres.
- Desafío de coccida, genera una alta producción de especies reactivas lo que conlleva a inflamación intestinal productos de la perturbación de la coccidia (en forma clínica o subclínica) en el epitelio y estos a fin de contrarrestar los efectos negativos elevan la actividad metabólica celular produciendo estrés oxidativo e incremento de citoquninas proinflamatorias, desencadenando ademas procesos inflamatorios.
- Desafío de la microbiota no autóctona en el tubo digestivo o cambio en las proporciones de estas producto de modificaciones en el ambiente y/o dieta genera producción de radicales libres que redundan en inflamación intestinal.
Consecuencias del Estrés Oxidativo Metabólico en Avicultura
Numerosas patologías; gástricas, cardiacas, respiratorias, óseas, multiorgánicas, entre otras son resultado de la evolución de alteraciones morfofisiológicas celulares, debido a la excesiva producción por encima de los niveles fisiológicos normales de moléculas de gran inestabilidad denominadas radicales libres . Dicha condición es denominada estrés celular y se caracteriza por presentar un desequilibrio entre la generación y eliminación de especies reactivas.
- Lesión Celular y Tisular: El exceso de ROS puede provocar peroxidación lipídica, desnaturalización proteica y daño al ADN, culminando en disfunción celular y tisular.
- Inmunodeficiencia: El estrés oxidativo compromete la respuesta inmune de las aves, aumentando su vulnerabilidad a enfermedades infecciosas y disminuyendo la eficacia vacunal.
- Disminución del Rendimiento Productivo: Las aves estresadas exhiben una merma en la producción de huevos (en el caso de las ponedoras) y pérdida de peso (en el caso de aves de engorde), impactando negativamente la rentabilidad de la producción.
- Incremento de la Mortalidad: El estrés oxidativo eleva la incidencia de mortalidad súbita y aumenta la susceptibilidad a enfermedades, resultando en una mayor tasa de mortalidad en el rebaño.
- Impacto Económico: Además de las pérdidas directas por mortalidad y reducción del rendimiento productivo, el estrés oxidativo implica costos adicionales en tratamientos veterinarios y manejo del rebaño.
Todos los factores que causan un impacto negativo en el bienestar animal están causando en principio una alteración del equilibrio oxidativo celular, para luego desencadenar efectos que impactan negativamente en la producción animal.
Por ello debemos actuar mitigando los factores que disparan este suceso transformándola en oportunidades de ganancias zootécnicas.
Estrategias de Control del Estrés Oxidativo Metabólico en Avicultura
1. Optimización del Ambiente: Mantener condiciones ambientales adecuadas en las instalaciones avícolas, con sistemas de ventilación y control térmico, puede mitigar el estrés térmico y, por consiguiente, reducir la producción de ROS.
2. Suplementación Antioxidante: La incorporación de antioxidantes en la dieta de las aves, como: Acido elágico, fuentes de vitamina C y E (liposolubles como también hidrsolubles), selenio y beta-caroteno y su combinación en etapas decisivas, fortalece el sistema antioxidante endógeno y contrarresta el estrés oxidativo, maximizando la productividad
3. Manejo del Estrés: Implementar prácticas de Bienestar Animal que reduzcan el estrés en las aves, como la minimización del hacinamiento y manejo adecuado durante el manejo, puede disminuir la generación de ROS.
4. Programación Nutricional: Ajustar la formulación de la dieta para proveer niveles óptimos de componentes antioxidantes según las necesidades y condiciones de las aves para hacer frente a diverso tipo de desafío o estrés.
5. Monitoreo Continuo: Realizar seguimiento regular del estado de las aves mediante el monitoreo de parámetros productivos y de salud, permite detectar y abordar signos de estrés oxidativo a tiempo.
Abordaje eficaz del estrés oxidativo mediante la suplementación antioxidante
La suplementación de antioxidantes metabólicos en la avicultura, representa una estrategia que si bien no es novedosa resulta fundamental para contrarrestar el estrés oxidativo, reduciendo su incidencia e incrementando el rendimiento avícola.
A continuación, se describen los mecanismos de acción y principales antioxidantes utilizados en la avicultura:
Resumen de los mecanismos de Acción de los Antioxidantes:
1. Neutralización de Radicales Libres: Los antioxidantes actúan como donadores de electrones, neutralizando radicales libres y previniendo el daño celular.
2. Regeneración de Otros Antioxidantes: Algunos antioxidantes, como la vitamina E, pueden regenerar otros antioxidantes presentes en el organismo, amplificando el sistema antioxidante.
3. Protección de Lípidos y Proteínas: Los antioxidantes liposolubles, como la vitamina E, protegen los lípidos de las membranas celulares, mientras que los hidrosolubles, como la vitamina C, protegen proteínas y otras moléculas del daño oxidativo.
Principales Antioxidantes Utilizados en Avicultura:
- Vitamina E (α-tocoferol): Crucial en la dieta aviar, protege las membranas celulares y beneficia la reproducción, sistema inmune y salud muscular, su forma de transporte es a través de lo lípidos.
- Fuente de vitamina E natural (Herbal E): Altamente eficaz y con mayor biodisponibilidad que la fuente sintética. Proporciona todas las formas de vitamina E mezcla de α, γ, δ-tocoferoles y tocotrienoles, que además son hidrosolubles lo que permite una ventaja si el hígado está comprometido. Una mezcla entre ambas fuentes propiciara una mejor cobertura y adaptabilidad frente a desafíos.
- Vitamina C (ácido ascórbico): Reduce la incidencia del estrés oxidativo, actúa en sinergia con la vitamina E, regenerándola después de neutralizar radicales libres, y mejora el sistema inmune.
- C Power: antioxidante metabólico con fuente de vitamina C, Acido gálico, A. Elágico, pedunculagina y otros antioxidantes polifenolicos, cubriendo un mayor espectro de acción, por lo que brindan una capacidad antioxidante 6 veces superior a la vitamina C (registrado en FDA), contribuye con la regeneración de vitamina E. Estimula el sistema inmune, reduce la incidencia del estrés resultando en menores niveles de cortisol en sangre frente al desafíos. Por ello resulta en un producto Adaptogénico que incrementa la adaptabilidad frente a desafíos mostrando resultados zootécnicos superiores.
- Selenio: Componente esencial de la enzima glutatión peroxidasa, neutraliza peróxidos celulares y contribuye a la protección contra enfermedades y función reproductiva.
- La combinación de selenio con fuentes de vitamina E natural mejora, e incrementa la soluciones frente a procesos degradativos relacionados con el estrés metabólico.
- Beta-caroteno: Precursor de la vitamina A, posee propiedades antioxidantes y beneficia la salud cutánea y del plumaje
Beneficios de la Suplementación Antioxidante en Avicultura:
Reducción del Estrés Oxidativo: Fortalece el sistema antioxidante endógeno, reduciendo el daño causado por el estrés oxidativo.
Refuerzo del Sistema Inmune: Mejora la respuesta inmune, disminuyendo la susceptibilidad a enfermedades y potenciando la eficacia vacunal.
Mejora del Bienestar Animal: Al reducir el estrés oxidativo y fortalecer la salud aviar, contribuye al bienestar y confort en las instalaciones avícolas.
Mejora del Rendimiento Productivo: Las aves suplementadas con antioxidantes exhiben mejor producción de huevos y crecimiento, y una mayor eficiencia alimentaria.
Conclusiones
En síntesis, el estrés oxidativo metabólico representa un desafío sustancial en la avicultura, con implicancias negativas para la salud, rendimiento y rentabilidad. No obstante, mediante la implementación de estrategias efectivas de control y la suplementación y/o combinación con herramientas que combaten el estrés oxidativo, resulta en la minimización de sus efectos adversos, permitiendo maximizar el resultado zootécnico.
Gerardo Villalobos Saume, M.V, Msc
Máximo Liñeiro, Ing. Agrónomo, esp. En Producción Aviar
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