Una fuente alternativa de colina

Colina y su utilización en nutrición animal

En 1985, Theodore Gobley describió una sustancia a la cual dio el nombre de "lecitina", del griego “lekitos”, de yema de huevo. En 1862, se señaló que cuando la lecitina de la bilis se calienta, se genera un nuevo producto químico nitrogenado denominado como “colina”. Investigaciones recientes sobre la naturaleza de la colina, revelaron su importancia en diversas funciones del metabolismo en humano y en los animales.

Las funciones de la colina en el individuo se pueden agrupar en cuatro categorías: a) formación de acetilcolina, necesaria para la transmisión de los impulsos nerviosos y, b) como fosfolípidos, componente estructural de la pared celular y del crecimiento óseo, c) como factor esencial en el metabolismo de la grasa en el hígado y, d) como un donador de grupos metilo para la formación de metionina a partir de homocisteína.

Es importante mencionar que algunas especies de animales pueden producir colina por síntesis endógena pero de forma prioritaria, la metionina se utiliza como principal donador de grupos metilo en las funciones metabólicas. Por otra parte, no todos los animales ni a todas sus edades son capaces de producir suficiente colina endógena para cubrir sus requerimientos nutricionales. Esto hace necesario suplementar las dietas con metionina, amino ácido limitante para cubrir las funciones de metilación. Así, la colina se suplementa en las dietas de animales con la finalidad de brindar una nutrición óptima.

Fuentes de colina

La fuente común de colina es el cloruro de colina (forma de sal), producido por síntesis química. El cloruro de colina está disponible a un 70% en forma líquida y a un 60% en forma polvo.

Los productos de sales de colina, se sintetizan usando gas natural que se hace reaccionar con el metanol y el amoníaco para producir trimetilamina, en una segunda reacción con dióxido de etileno para forma la colina (Griffith y Nye, 1971). Finalmente, la base alcalina se hace reaccionar con el ácido clorhídrico para producir la sal del cloruro.

La colina liquida al 70% muestra ser muy corrosiva, mientras que la de 60% sólida es altamente higroscópica y debe protegerse de la exposición de la humedad.

La betaína es un producto que por sí sola no provee colina, pero que puede ahorrar colina en el sistema del animal (Dilger et al., 2007).

La BioCholine® en un suplemento alimenticio fabricado a base de plantas (directrices ISO / GMP), que contiene colina natural altamente biodisponible y estable en su forma conjugada / esterificada (fosfatidilcolina, lecitina y equivalentes). También contiene glicerol, inositol y fosfatidil-serina, moléculas que desempeñan un papel importante en el metabolismo, la modulación enzimática y la biosíntesis de fosfatidilcolina. Es un producto en polvo, con buena fluidez y no es higroscópico.

Modo de acción

El producto contiene fosfatidilcolina, una fuente de colina esterifica, conjugada a una molécula de fosfato. Además, de otros componentes de tipo lecitinas como la fosfatidilinositol y la fosfatidiletanolamina, moléculas con una actividad emulsificante que pueden participar también en la activación de receptores celulares del metabolismo y la movilización de la grasa.

Dichos receptores pueden estimular la liberación de adiponectina, proteína implicada en la regulación de la glucosa y la grasa, disminución de la absorción e incremento en la redistribución de los ácidos grasos libres en el hígado. Participando en la modulación del metabolismo de lípidos, e incrementando la redistribución de grasa en los tejidos. Esto puede explicar por qué, pollos de engorde que fueron suplementados con BioCholine® en el alimento mostraron una reducción de la grasa en el abdomen e hígado (Chatterjee et al., 2003, Devegowda et al., 2011).

A diferencia del cloruro de colina que es hidrosoluble y es absorbido a través de la circulación portal, la fosfatidilcolina es liposoluble y se absorbe como quilomicrones en la linfa a través del conducto torácico. Dando como resultado, una entrega diferenciada y redistribución de las dos formas de colina en los tejidos (National Academy of Science, 1998).

De La Huerga y Popper (1952), encontraron que sólo un tercio de la colina del cloruro de colina puede ser absorbida a nivel del tubo digestivo, y hasta dos tercios pueden ser convertidos en trimetilamina por acción de las bacterias intestinales, trimetilamina que se excreta en la orina dentro de 6 a 12 horas. Cuando se suministró colina en forma de lecitina (fosfatidilcolina), se excreto una menor parte de trimetilamina en la orina entre 12 a 24 horas después del consumo. Basados en estudios de la cinética de fuentes de colina, Wurtmann et al. (1977), encontraron que el consumo de lecitina oral fue considerablemente más eficaz para incrementar y mantener (curva de la cinética) por mayor tiempo los niveles de colina en el suero, que cantidades equivalentes de cloruro de colina.

Por el contrario, en el caso de la colina proveniente de la fosfatidilcolina u otras lecitinas se sugiere un valor cercano al 100% de viabilidad (Emmert et al., 1996). Así, aunque el cloruro de colina contiene una mayor cantidad de colina por kg de producto respecto al contenido en el producto gran parte de esta colina no está disponible para el animal.

En comparación al cloruro de colina, podríamos resumir que la BioCholine®: muestran una mayor biodisponibilidad; diferente vía de absorción y cinética; y presencia de ingredientes bioactivos (fosfatidilinositol, fosfatidilcolina y fosfatidilserina), con efectos sobre el metabolismo de lípidos. Todos los factores previamente enumerados podrían resolver en parte por qué menores dosis de BioCholine® pueden remplazar dosis de inclusión más elevadas de cloruro de colina en dietas para animales.

Suplementar la colina en la forma natural (fosfatidilcolina), puede representar ventajas como una mayor estabilidad y biodisponibilidad respecto al uso de sales de colina producidas por síntesis química. Por otra parte, para comprender mejor el mecanismo de acción y validar los posibles beneficios de la BioCholine® en dietas de animales de producción, es necesario aun mayor investigación.

Cloruro de colina

Es bien reconocido que la estabilidad de las vitaminas en los alimentos y en las pre-mezclas puede verse afectada seriamente por la presencia de agua, de altas temperaturas y/o de radiación ultravioleta. La BioCholine®, muestra ciertas ventajas ante estos inconvenientes, es un producto no higroscópico y termo estable (procesos de peletizado), por lo tanto no acumula agua al estar en contacto con el piensos y/o las pre-mezclas. En el caso de las sales de colina, estos productos son altamente higroscópicos o con una alta capacidad para retener el agua de medio ambiente.

Es bien conocido que el cloruro de colina, es un compuesto que puede conducir a la destrucción oxidativa de las vitaminas en el pienso o pre-mezclas (Whitehead, 2000). De hecho, a menudo el cloruro de colina no se añade a las pre-mezclas de vitaminas debido este efecto de favorecer la pérdida su actividad.

Una forma de mejorar la estabilidad de las vitaminas en los piensos y pre-mezclas, es evitar que la humead y la temperatura en la mezclas se incremente. La Tabla 1, muestra como las actividad de varias vitaminas se reduce en mezclas que contenían cloruro de colina al ser sometidas a diversas temperaturas, en el caso de las mezclas con BioCholine® este efecto no es evidente.

Tabla 1. Perdida de la actividad de las vitaminas en una mezcla sometida a diversas temperaturas (Brijpal et al., 2010).

Una fuente alternativa de colina: BioCholine® - Image 1

^{*TA = temperatura ambiente.}

Eficacia en dietas para aves

A continuación se describen los resultados de pruebas de la eficacia de la BioCholine® para sustituir el cloruro de colina 60% en condiciones experimentales y pruebas de campo.

Pollos de engorda, prueba en universidad (datos sin publicar)

Se realizó un experimento en una Universidad en Brasil con pollos de engorde (Cobb 500), el objetivo fue evaluar la eficacia de la Biocholine® para remplazar el cloruro de colina 60% en la dieta. Se utilizó un arreglo factorial, dos fuentes de colina (BioCholine® y cloruro de colina 60) y cinco dosis (BioCholine® 100-300, incrementos de 50ppm y cloruro de colina 400-800, incrementos de 100).

Los resultados de este estudio confirmaron que la BioCholine® puede utilizarse para reemplazar diferentes niveles de cloruro de colina 60% en dietas para pollos de engorda, sin afectar la productividad de las aves (Tabla 2 y 3). De hecho, en este estudio, la BioColina® aumentó la ganancia de peso al incrementar el consumo de alimento de las aves durante la fase de crecimiento (Tabla 3).

Tabla 2. Resultados de los parámetros productivos* de los pollos de engorda en la fase de iniciación (1- a 21-d).

Una fuente alternativa de colina: BioCholine® - Image 2

^{*PV = Peso vivo final; GP = ganancia de peso; CA = consumo de alimento; ICA = índice de conversión alimenticia.}

Tabla 3. Resultados de los parámetros productivos* de los pollos de engorda en la fase de crecimiento (22- a 42-d).

Una fuente alternativa de colina: BioCholine® - Image 3

^{A, B Dentro de la columna, las letras diferentes son estadísticamente significativas (P< 0.05)}
^{*PV = Peso vivo final; GP = ganancia de peso; CA = consumo de alimento; ICA = índice de conversión alimenticia.}

Pollos de engorda, prueba de campo (datos sin publicar)

Se realizó una prueba comercial a gran escala en una empresa integradora de pollo de engorda en Brasil. Las aves fueron alimentadas con BioCholine® o cloruro de colina como única fuente de colina. Los grupos 4 y 5 incluyeron BioCholine® a 200g/tonelada de alimento, que representaba 1/3 de la dosis de cloruro de colina 60%. Las aves fueron alimentadas progresivamente a lo largo de un periodo de tiempo que incluyo los meses de diciembre de 2010 a diciembre de 2011. Los resultados finales del comportamiento productivo de las aves se resumen en la tabla 4.

Los datos de esta prueba no fueron sometidos a un análisis estadístico debido al planteamiento o diseño. Sin embargo, los resultados mostraron un comportamiento productivo similar para las dos fuentes de colina, en el caso de la BioCholine® se utilizó una dosis o tasa de sustitución de 1:3 para la BioCholine® y cloruro de colina, respectivamente.

Tabla 4. Comportamiento productivo de los pollos de engorde alimentados con BioCholine® o cloruro de colina 60%.

Una fuente alternativa de colina: BioCholine® - Image 4

Gallinas de postura

Se realizó un experimento donde se evaluó la capacidad de la BioCholine® para remplazar el cloruro de colina y la biotina en la dieta de gallinas ponedoras. Los resultados del experimento (Tabla 4), mostraron que la BioCholine® fue capaz de proporcionar colina suplementaria a las gallinas ponedoras para poder mantener una producción de huevos y una eficiencia alimenticia similar a las dietas suplementadas con cloruro de colina y cloruro de colina más biotina.

Tabla 5. Comportamiento productivo de gallinas ponedoras Hy Line alimentadas con cloruro de colina, cloruro de colina más biotina o BioCholine® suplementada en la dieta (Chen et al., 2007).

Una fuente alternativa de colina: BioCholine® - Image 5

^{a,b Dentro de la columna, las letras diferentes son estadísticamente significativas (P< 0.05)}

Conclusión e implicaciones prácticas

Los resultados anteriores validan que el producto puede remplazar con éxito el cloruro de colina en dietas de pollos de engorde y gallinas ponedoras, manteniendo resultados similares de productividad y de salud en el ave.

Desde un punto de vista práctico podríamos concluir que puede substituir el cloruro de colina 60% a una tasa de sustitución de 200-300 gramos de el producto por cada kilogramo de cloruro de colina 60%, que se adiciona en una tonelada de alimento.

Referencias

Chatterjee, S., Kumar, A., and Sharma, A., 2003. Comparative efficacy of herbal BioCholine® and synthetic choline chloride (60%) in commercial broilers. Poultry Technology, 3 (12):38-40.
Chen, Y.J., Young, K.B., Chang, S.H., Tsai, Y.P., Chen, C.C., 2007. Effect of BioCholine® as a replacement of synethetic choline supplement on the egg laying performance in laying hen. Phytomedica 8:75-81.
De La Huega and Potter, 1952. Factors influencing choline absorption in the intestinal tract. J. Clin. Invest. 31:598.
Devegowda, G., Chethan, P.S., Umakantha, P., Shashidara, R.J., 2011. The biological evaluation of BioCholine® as a substitute to choline chloride on performance of commercial broilers. Livestock International, July-Sept. 2011. 12-14.
Dilger, R. N., Garrow, T. A., Baker, D. H., 2007. Betaine can partially spare choline in chicks but only when added to diets containing a minimal level of choline. J. Nutr. 137: 2224–2228.
Emmert, J. L., T. A. Garrow, and Baker, D.H. 1996. Development of an Experimental Diet for Determining Bioavailable Choline Concentration and its Application in Studies with Soybean Lecithin. J. Anim. Sci. Vol. 74 no. 11:2738-2744.
Griffith, W.H. and J.F. Nye. 1971. Choline II chemistry. In: “The Vitamins,” Volume 3 (W.H. Sebrell Jr. and R.S. Harris, eds.) Academic Press, Inc. New York.
National Academy of Sciences, 1998. Dietary Reference Intakes for Thiamine, Riboflavin, Niacin, Vitamin B6, Folate, Vitamin B12, Pantothenic acid, Biotin and Choline. http://www.nal.usda.gov/fnic/DRI/DRI_Thiamin/390-422_150.pdf
Singh Brijpal, Muruganandam A.V., Agrawala Sushil, 2010. Effect of BioCholine® and synthetic choline chloride on the stability of vitamins. Phytomedica 11:15-24.
Wurtmann, R.J., J.H. Growdon and M.J. Hirsch, 1977. Lecithin consumption raises serum-free-choline levels. Lancet 310, Issue 8208:68:69.

Una fuente alternativa de colina

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Uso de colina en nutrición de aves