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Aspectos Econométricos de la Relación Nutrición - Inmunidad en Aves

Publicado: 7 de febrero de 2017
Por: Dr. Edgar Oviedo-Rondón, MVZ, Ph.D., Dip. ACPV Prestage Department of Poultry Science, North Carolina State University, USA
La modulación del sistema inmunitario a través de modificaciones en los niveles de nutrientes o uso de algunos aditivos ha sido bien estudiada en las últimas décadas. Cualquier deficiencia nutricional puede tener un efecto negativo en la inmunidad al igual que excesos de algunos nutrientes como hierro, glicina, y aminoácidos sulfurados. Extensas revisiones de este tema han sido publicadas (Erf&Bottje, 1996; Morgulis, 2002; Zekariaset al., 2002;Kidd, 2004; Humphrey & Klasing, 2004; Kogut, 2009, 2016; Korver, 2012).
De estas revisiones y de trabajos científicos más recientes se concluye que estimular una máxima respuesta inmune nunca es conveniente desde el punto de vista productivo. La activación del sistema inmune tiene un costo metabólico alto y lo mejor es obtener una respuesta inmune intermedia (Kogut 2009, 2016). Toda actividad inmune tiene participación del sistema innato que es bastante negativo para la productividad animal. Sin embargo, todavía es difícil determinar cuándo una respuesta inmune es excesiva o es la adecuada. La mayoría de estudios que se han evaluado utilizando nutrientes o aditivos específicos para estimular o “modular” inmunidad presentan mayor actividad inmunitaria innata y/o adquirida en comparación con el tratamiento control. Pero en muy pocas ocasiones se observan mejoras concomitantes en el desempeño de los animales o inclusive mayor viabilidad de las aves relacionada con los múltiples desafíos aplicados.
Por esto, la decisión de aplicar algunos de estos conceptos de nutrición-inmunidad a nivel de producción avícola industrial es un poco más compleja desde el punto de vista económico. Utilizar niveles nutricionales de ciertas vitaminas, minerales, aminoácidos y aditivos que incrementan los costos del alimento es difícil, cuando no se garantizan consistentemente efectos positivos en el desempeño productivo de las aves. Es un dilema saber si el costo de utilización tendrá un beneficio palpable en la productividad, pues las múltiples evaluaciones controladas no lo demuestran consistentemente.
Los resultados de evaluaciones bajo condiciones controladas de la utilización de ciertos niveles de nutrientes o de ciertos aditivos son bastante variables en los parámetros productivos. Inclusive el uso de aditivos muy aceptados como los antibióticos promotores de crecimiento (APC), que pueden tener un efecto inmunomodulatorio por reducir la inflamación del intestino, tienen efectos variables. Basados en varios trabajos científicos (Thomke & Elwinger, 1998a, b, c; Yang et al., 2009) se calculó que el beneficio promedio de los APC consiste en aumentar de 3 a 4% la ganancia de peso, disminuyendo la excreción de N, P y otros nutrientes. Pero este beneficio está en una margen que puede ir de la ausencia de efecto a un 8% de beneficio como máximo. En varias evaluaciones de APC contra dietas sin antibióticos, se observa frecuentemente que la dieta control sin ningún aditivo tiene un mejor desempeño. La inmunomodulación del sistema inmunitario asociada al tracto digestivo debido a modulación de la microbiota intestinal es la que obtiene más beneficios en desempeño. Pero los resultados continúan siendo variables y varias experiencias de empresas avícolas en los Estados Unidos indican que ningún aditivo alternativo a los APC tiene un retorno económico que justifique su aplicación continua (Smith, 2011). Otras medidas de manejo como mejorar ambiente, bioseguridad, calidad de pollito y calidad del alimento han tenido mejor retorno en los sistemas de producción sin APC.
Ante tanta incertidumbre, el costo de hacer estas intervenciones nutricionales para mejorar inmunidad comienza a ser una preocupación al momento de decidir sobre su constante utilización. Es importante evaluar los riesgos reales que se tienen en las granjas de cada empresa, su origen y determinar si un aditivo o modificación nutricional es realmente la solución más efectiva, económicamente viable y sostenible para estos posibles desafíos inmunitarios o factores estresantes a la producción.
 
Estrés inmunitario o estrés ambiental?
Curiosamente se observa que la gran mayoría de problemas de salud en avicultura están asociados a estrés medioambiental por variaciones y extremos de temperatura, humedad, y luminosidad dentro del galpón. Generalmente se piensa en el estrés calórico como principal factor estresante, pero también las fluctuaciones térmicas, la humedad en la cama causada por la condensación dentro de los galpones, y la alta concentración de amoniaco pueden ser ocasionalmente importantes. El estrés térmico afecta el consumo de alimento y altera los mecanismos de inmunidad innata causando proliferación de agentes patógenos y susceptibilidad a la infección con los mismos. Es importante evaluar si las inversiones deberían hacerse en controlar estos factores de ambiente del galpón para disminuir la necesidad de utilizar dietas más densas en nutrientes o aplicar aditivos. Varias experiencias indican que bajo condiciones de estrés térmico los nutrientes o aditivos inmuno-moduladores no siempre mejoran los parámetros productivos aunque en contraste siempre estimulen una mayor respuesta inmune.
 
Análisis econométrica de la utilización de nutrientes inmuno-moduladores
Desde el punto de vista económico es importante evaluar el riesgo y determinar si la aplicación de la decisión nutricional realmente, en la mayoría de los casos, ayudará eficazmente a mejorar el desempeño a pesar de la variabilidad en las condiciones de desafío. Los costos de algunos micronutrientes son generalmente bajos en la dieta total y algunos aditivos poco impactan el costo del alimento, pero no dejan de ser un costo adicional que es importante juzgar si es necesario, especialmente cuando las condiciones de mercado obligan a reducir el costo del alimento al máximo.
Es muy importante determinar si las reales causas de los problemas son los desafíos inmunitarios o estos son solo una consecuencia de los problemas ambientales causados por la inadecuada infraestructura para proveer condiciones ambientales de acuerdo a cada fase de vida de las aves. Toda esta información puede obtenerse de un análisis de riesgos de producción. Este es un proceso que requiere mediciones adecuadas de las condiciones ambientales y su variabilidad, causas de mortalidad y morbilidad. Si la conclusión es que el efecto negativo del estrés ambiental es más importante, es allí donde se deben hacer las mayores inversiones. Estos es lo que ha ocurrido en múltiples ocasiones en la industria avícola y de allí la creciente modernización de las instalaciones avícolas en empresas de vanguardia.
En toda actividad productiva el obtener la información, la variabilidad real, y medir el impacto total de una tecnología, método de manejo o producto nunca es fácil. Sin embargo, por estudios de ingeniería de producción, se sabe que esta es la metodología más adecuada para determinar los problemas y encontrar soluciones efectivas y rentables.
De manera simplificada se puede hacer un análisis econométrico de la adición de niveles de un nutriente observando el impacto en el desempeño de los animales en cuanto a consumo y crecimiento. Para hacer este análisis el requisito fundamental es tener ecuaciones, o funciones matemáticas, que permitan describir las respuestas de los animales a diferentes niveles nutricionales. Pocos trabajos de inmuno-modulación nutricional han utilizado tratamientos que permitan observar las respuestas a niveles crecientes del nutriente en cuestión. Es importante tener al menos cuatro niveles para poder estimar un punto óptimo de utilización.
Uno de los nutrientes con mayor potencial para ayudar a mejorar la inmunidad, reducir el impacto negativo del estrés y mejorar productividad es la Vitamina C. Los datos de un estudio realizado por Lohakareet al. (2005) fueron utilizados para evaluar econométricamente la aplicación de niveles crecientes de Vitamina C en dietas de pollos de engorde. En este estudio los mejores pesos, digestibilidad de nutrientes, fortaleza de huesos y rendimientos de canal fueron observados en pollos alimentados con dietas que contenían 100 ó 200 ppm de Vitamina C, los cuales eran significativamente mejores que los tratamientos con un nivel menor (50 ppm) o sin suplementación. En este estudio, la subpoblación de linfocitos CD4 y células T con receptor II fueron más altas en pollos con dietas que contenían 100 ppm de vitamina C. Los mejores títulos de anticuerpos contra Gumboro y Newcastle fueron observados en pollos alimentados con 200 ppm de Vitamina C. Es decir en este caso el nutriente inmuno-modulador si consiguió mejorar tanto parámetros productivos como inmunitarios, lo cual no es común en todos los estudios como veremos a continuación.
Sin embargo, cuando se hace el análisis económico de ese estudio en particular de Vitamina C, utilizando los datos de ganancia de peso y consumo de alimento se observa que los beneficios de la Vitamina C se deben en gran medida al aumento en consumo de alimento (Figura 1). Por lo tanto, al hacer el análisis económico se encuentra que el máximo nivel que económicamente justifica la adición de la vitamina C es 40ppm. La adición de las cantidades adicionales de Vitamina C estaría justificada para cubrir posibles riesgos de estas infecciones virales, posibles problemas de huesos y en caso de vender aves procesadas en la mejora de aproximadamente 1.5% en rendimiento de canal. El desempeño vivo observado en este experimento y otras evaluaciones del mismo tipo, no justificaría la inclusión de Vitamina C en más de 40 ppm.
Figura 1. Análisis econométricos de adición de Vitamina C (0 a 220 ppm) de acuerdo a datos de consumo de alimento y peso vivo observado por Lohakareet al. (2005).
Trabajos con niveles crecientes de un nutriente o de dosis de un aditivo inmunumodulador son muy escasos y se necesitan para evaluar mejor desde el punto de vista económico su posible inclusión.
Una situación similar se observa con las respuestas a aditivos moduladores de la microflora y respuesta inmune a nivel intestinal. Es difícil estimar beneficios de algunos productos que no mejoran consistentemente el desempeño y solo muestran beneficios inmunitarios. Obviamente, existen productos como las enzimas exógenas que reducen el costo del alimento y adicionalmente presentan beneficios en desempeño, microflora y reducción de problemas intestinales y hasta mejor inmunidad a patógenos. Este tipo de aditivos desde el punto de vista económico y técnico siempre pasan las evaluaciones econométricas si todos los beneficios son tenidos en cuenta. Debido al tiempo para esta presentación, no todos los nutrientes o efectos de aditivos serán discutidos en detalle.
 
Otros nutrientes que son conocidos por estimular la respuesta inmune, especialmente bajo condiciones de estrés ambiental, demuestran una margen todavía más pequeña para inclusión. Niveles mayores a la suplementación inicial casi siempre tienen menores niveles de desempeño y la suplementación de estos nutrientes no muestra efectos positivos significativos en reducción de la mortalidad. En algunas ocasiones se observan mejoras en la conversión alimenticia debido a que el consumo de alimento se mantiene bajo. Sin embargo, los niveles de algunos nutrientes que estimulan el desempeño óptimo de las aves, bajo las condiciones de estrés evaluadas en esos experimentos, son iguales o están por debajo de los niveles utilizados comercialmente en pre mezclas para pollos de engorde.
 
Por ejemplo, Lagana et al. (2007) evaluó la utilización de vitamina E (100 UI) con vitamina C (300ppm), o zinc (40ppm) con Selenio (0.30ppm) o la combinación de estas vitaminas y minerales en dietas para pollos entre 14 y 35 días bajo condiciones de termo-neutralidad o de estrés calórico constante (35 oC). Los resultados de este trabajo están resumidos en la Tabla 1. Se nota que el estrés calórico reduce el desempeño e incrementa la mortalidad. La suplementación de vitaminas o minerales no mejora significativamente el desempeño, ni consigue mejorar el consumo de alimento. Debido al menor consumo, los valores de conversión son menores, pero no hay mejora significativa que justifique la utilización de estos niveles de vitaminas o minerales. El costo de la vitamina E fluctúa entre $12 y $17/kg y con estos niveles de consumo y desempeño estas adiciones no son justificadas por el desempeño vivo de las aves.
 
Es claro que los efectos negativos del estrés calórico no alcanzan a ser reducidos por estas suplementaciones. Sin embargo, este estudio reporta beneficios en la mejor respuesta inmune. Resultados similares fueron reportados por Niu et al., 2009 (Tabla 2) y Niu et al., 2010 (Tabla 3) en experimentos con niveles crecientes de vitamina E y selenio, respectivamente, o por Habibian et al., 2014 (Tabla 4). En ninguno de estos estudios la suplementación de Vitamina E o selenio consiguen solucionar el efecto negativo del estrés calórico. Todas las suplementaciones de vitaminas o micro minerales son positivas al estimular una mayor respuesta inmune. La suplementación de 100 a 125 UI de Vitamina E parece tener efectos positivos en desempeño, aunque no siempre significativos, pero niveles mayores son siempre negativos.
 
Aspectos Econométricos de la Relación Nutrición-Inmunidad en Aves - Image 3
Aspectos Econométricos de la Relación Nutrición-Inmunidad en Aves - Image 4
 
Suplementar vitamina E a estos niveles es duplicar el nivel normal que es utilizado en premezclas para pollos (75 a 50 UI), para una respuesta en desempeño no siempre consistente de alrededor de 30 gramos por ave. El costo de la vitamina E (50%) actualmente está entre $12 a $17/kg y consecuentemente solo en contadas ocasiones de mercado se justificaría duplicar el costo de inclusión.
Aspectos Econométricos de la Relación Nutrición-Inmunidad en Aves - Image 5
Aspectos Econométricos de la Relación Nutrición-Inmunidad en Aves - Image 6
 
En algunas condiciones esta suplementación podría ser una solución, si es que no es posible solucionar el problema principal que en este caso particular es el estrés térmico. La suplementación con selenio indica que el nivel de 0.2 a 0.3 ppm comúnmente utilizado en premezclas de pollos es adecuado y suplementaciones mayores no traen ningún beneficio que pueda dar retorno económico, aunque algunos efectos positivos sean observados a nivel de respuesta inmune.
 
De la misma manera se observa que los niveles crecientes de zinc que mejoran la inmunidad no mejoran el desempeño en condiciones de estrés calórico y solo algunas mejoras se observan en condiciones de termoestabilidad (Tabla 5). El nivel con mejor desempeño productivo de las aves bajo condiciones de termoneutralidad (68 ppm) es inferior al comúnmente utilizado para pollo de engorde (100 ppm). Sin embargo, todos los niveles evaluados en este experimento utilizado como ejemplo presentaban mejor respuesta inmune innata y adquirida.
 
Aspectos Econométricos de la Relación Nutrición-Inmunidad en Aves - Image 7
 
Este ejemplo, lleva una vez más a la discusión de observar y evaluar si realmente tener mayor respuesta inmune para solucionar un problema ambiental de estrés calórico es realmente la solución más viable desde el punto de vista económico y sustentable. Es importante tener en cuenta que la utilización de mayores niveles de minerales traza como zinc y selenio pueden traer mayor excreción de estos minerales y mayor impacto ambiental de la producción avícola.
 
 
Conclusiones
 
La inmuno-modulación o estimulación del sistema inmune con niveles adecuados de algunos nutrientes como vitamina C, zinc, selenio, vitamina E, vitaminas del complejo B, aminoácidos como treonina, metionina, valina, entre otros es posible y se consiguen resultados consistentes.
 
Existe suficiente literatura que demuestra que existen niveles adecuados para generar mayores respuestas inmunes en las aves. No es claro todavía cual es la respuesta inmune óptima que las aves realmente necesitan a nivel de campo para enfrentar los desafíos de campo y todavía mantener un desempeño productivo adecuado para una retribución económica del costo de inversión de un nutriente o aditivo. La mayoría de los problemas sanitarios a nivel de campo están relacionados con variaciones térmicas, calidad del aire y de la cama, y generalmente estrés calórico. Para estas condiciones la inmuno-modulación puede mejorar la respuesta inmune de las aves, pero no alcanza a mejorar la respuesta productiva haciendo difícil que la aplicación de nutrientes e inclusive algunos aditivos tengan siempre un retorno económico. Es importante que se evaluara a nivel de campo los posibles impactos positivos adicionales que tenga la aplicación de estos nutrientes y determine si la inmunomodulación es la solución más sustentable o es necesario hacer inversiones a nivel de ambiente del galpón para minimizar los factores estresantes que inician un desafío inmunitario.
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Autores:
Edgar Oviedo-Rondón
North Carolina State University - NCSU
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