Calcio y Fósforo: Equilibrio necesario en las dietas para pollos de engorde

INTRODUCCIÓN

A través de la mejora genética, la tasa de crecimiento de un pollo de engorde y el peso corporal ideal se han acelerado a lo largo de los años, lo que requiere una revisión periódica de las formulaciones nutricionales. Además, la investigación está proporcionando más información sobre las complejas interacciones de los componentes del alimento a nivel macro y molecular en el tracto gastrointestinal. Al formular alimentos, teniendo en cuenta las interacciones sinérgicas y antagónicas de los ingredientes, pueden optimizar las formulaciones para promover el rendimiento y apoyar la salud y en bienestar animal.

Cinco de los minerales (Calcio, Fósforo, Sodio, Cloro y Potasio) que se complementan en las dietas de los pollos de engorde son importantes reguladores de la homeostasis e implicados en la señalización celular. Calcio y el fósforo también son importantes en el desarrollo del esqueleto, fuerza y mantenimiento.

El Ca y el P se encuentran principalmente en los huesos y en dos de los más abundantes minerales en el cuerpo. Las consecuencias de las proporciones desequilibradas o las deficiencias de Ca o P en las dietas de pollos de engorde incluyen desempeño del crecimiento reducido, eficiencia alimenticia agrandada, pobre mineralización ósea, o, en casos graves, la muerte (5,15,16). La digestibilidad de aminoácidos y la disponibilidad también puede disminuir cuando hay exceso de Ca en la dieta (1).

Los estudios indican que el exceso de Ca puede tener un impacto negativo en la digestión porque, se acompleja con ácidos grasos para formar jabones reduciendo la disponibilidad de esas fuentes de energía (30). Ca también puede perderse porque se acompleja con el Fitato (una fuente orgánica de P) y, sin enzimas exógenas para liberar los minerales, el Ca y el P serán excretados (21,22,25). La caliza, una fuente de Ca muy usada, puede amortiguar los ácidos aumentando el pH en la molleja, lo que afecta la disponibilidad potencial de P y nitrógeno.

Una razón por la cual los niveles de inclusión de Ca no se han enfatizado es porque Ca es barato, en relación con el P. Sin embargo, los impactos negativos del desequilibrio de estos minerales se están comprendiendo y se prioriza la necesidad de optimizar los niveles.

FUNCIONES DE Ca Y P

En el organismo, el 99% del Ca y el 80% del P se almacenan en el hueso como hidroxiapatita. El 1% restante está en los orgánulos celulares y en el líquido extracelular.

Funciones del calcio fuera de los huesos

Necesario para la contracción muscular
Regular los latidos del corazón
Conducción nerviosa
Coagulación de la sangre
Regula la presión osmótica celular

Fósforo orgánico unido a proteínas y células de la sangre abarca el 70 % del fósforo. El fósforo Inorgánico (Pi) se puede ionizar (fosfatos), acomplejar con cationes (Na+, Ca++, Mg++), o unido a las proteínas.

Función de Fósforo/Fosfato fuera de los huesos

Esqueletos de ácido nucleico (ADN y ARN)
Señalización celular
Transcripción genética
Compuestos energéticos (ATP) basados en P
Actividad enzimática
Proteínas, carbohidratos, metabolismo de las grasas

DESARROLLO EMBRIONARIO

Durante el desarrollo del embrión, el P se almacena principalmente en la yema, mientras que el Ca se almacena en la yema y la cáscara del huevo. Fue reportado que las concentraciones de P en la yema en el día 0 se reducen a la mitad en el día 17 (6, 12, 13). Por el contrario, las concentraciones de Ca en la yema casi se duplica en el mismo periodo. El aumento de CA ocurre porque él es absorto desde la cáscara del huevo hacia el sistema circulatorio embrionario y entonces depositado en la yema (figura 1). Sin embargo, P se limita a la cantidad que se depositó en la yema. Vale la pena señalar que otros minerales, además del P, tienen un suministro limitado, lo que hace que la nutrición de las gallinas sea un factor importante en el buen desarrollo del pollito (32,34).

El embrión utiliza las reservas de Ca y P para la construcción ósea durante la incubación. En la eclosión, solo los depósitos vitelinos de estos minerales están disponibles. Además de la mineralización ósea también se necesitan Ca y P para otros procesos celulares y metabólicos. Si las reservas de yema son insuficientes o los pollitos se ven privados del alimento tiempo demasiado, los huesos pueden debilitarse ya que estos minerales se asignan preferentemente a la homeostasis, mientras que la formación ósea es secundaria. Formulaciones para las dietas de pre iniciación y de iniciación se debe considerar la disponibilidad de Ca y P en la eclosión (14), como agravante el desequilibrio de estos dos minerales puede causar mal desarrollo, bajo rendimiento y trastornos metabólicos. (es decir, hipercalcemia e hipofosfatemia).

^{Figura 1. La membrana alantoidea se fusiona con el corion para formar la membrana corioalantoidea (9). Esta membrana altamente vascularizada se desarrolla alrededor del día 5 a 6 y se adhiere a la membrana interna de la cáscara. La membrana corioalantoica funciona en el intercambio de gases y, aproximadamente al día 10, comienza a absorber y transportar activamente el calcio desde la cáscara hasta el sistema vascular embrionario. Luego, el calcio se deposita y almacena en la yema de huevo. Este proceso continúa hasta el día 17.}

CRECIMIENTO

Durante la incubación, los huesos esqueléticos largos crecen rápidamente en ancho y largo. (¡La tibia más que duplica su longitud desde día 15 al 20!). Debido a que la tasa de crecimiento embrionario excede el proceso de mineralización, los huesos son en gran medida esponjosos en la eclosión.

Después de la eclosión, los huesos de las patas se alargan y expanden radialmente muy rápidamente. La corteza (hueso externo compacto) se vuelve poroso porque la deposición de colágeno supera la tasa de mineralización. Sin embargo, el espesor de la corteza y la mineralización alcanzan un máximo alrededor de las 4 a 5 semanas de edad (27).

Los huesos continúan creciendo a lo largo de la vida del pollo y requieren un suministro constante de Ca y P en la dieta. Se debe considerar la tasa de crecimiento y la necesidad de Ca y P en diferentes etapas (7,11,18). Para una buena base y desarrollo del esqueleto, los nutricionistas están de acuerdo en que Ca y P deben ser los más altos en los alimentos pre iniciales e iniciales.

CRECIMIENTO ÓSEO MODELADO Y REMODELACIÓN

Tanto el modelado como la remodelación requieren Ca y P para mineralizar y endurecer los huesos. Sin niveles suficientes de Ca y P, ¡los huesos no se endurecerán! La deficiencia crónica de P y/o Ca provoca un deterioro de la mineralización esquelética, una característica común del raquitismo.

El modelado óseo es el proceso fisiológico del crecimiento óseo en forma y tamaño. El modelado óseo es predominante en aves jóvenes y en el desarrollo. Los huesos crecen tanto longitudinal como radialmente. El modelado óseo se produce en respuesta a cambios mecánicos o impactos fisiológicos, como el aumento de peso.

La remodelación ósea se produce a lo largo de la vida y consiste en la sustitución o renovación del hueso antiguo (Figura 2). El proceso es necesario para que los huesos puedan mantener la fuerza y reparar las microfracturas. Además, se requiere remodelación para liberar los estoques de Ca y P cuando los niveles en la sangre son bajos y estos minerales son necesarios para otras funciones celulares.

^{Figura 2. En la remodelación ósea, los osteoclastos absorben tejido óseo y liberan Ca y P. Los macrófagos apoyan la formación de osteoblastos del hueso y engloban cualquier osteoblasto que muera y no se incruste en el hueso nuevo. Para crear hueso nuevo, los osteoblastos primero secretan osteoide, un matriz de colágeno. Algunos osteoblastos se incrustarán en la matriz. A continuación, la matriz osteoide se calcifica mediante la adición de Ca y P.}

DISPONIBILIDAD

El calcio y el fósforo de la dieta se absorben en el tracto intestinal. El P de fuentes inorgánicas generalmente se considera 100 % disponible (aunque el P de cualquier fuente debe evaluarse minuciosamente para determinar su disponibilidad). Fuentes orgánicas de P en la alimentación de pollos de engorde también incluyen granos de cereales, pero gran parte del P está ligado a fitatos (26). Este P unido al fitato no puede liberarse para absorción sin enzimas exógenas (22,25,28,29). Además, los minerales, incluidos Ca, Mg, Fe y Zn, se complejan con fitato, reduciendo la disponibilidad de estos minerales (Figura 3). Sin la adición de enzimas exógenas, minerales unidos al fitato no están disponibles para la absorción.

La principal fuente de calcio en las dietas de los pollos de engorde es la caliza. La disponibilidad de Ca en la caliza varía considerablemente según la fuente. Los análisis de laboratorio indican que el calcio digerible en la caliza puede variar del 20% al 70%. Considerando la importancia del calcio, se recomienda analizar la caliza para determinar la disponibilidad digestible.

^{Figura 3. El fitato se une a cationes que incluyen Ca, Mg, Fe y Zn. El fitato no es digerible sin la adición de enzimas exógenas y como tal, estos minerales y el fitato serán excretados. La adición de fitasa libera los minerales y el fósforo, haciéndolos disponibles para absorción en el tracto intestinal.}

ABSORCIÓN, SECRECIÓN Y REGULACIÓN

Los niveles de calcio y fosfato en el cuerpo se controlan equilibrando la absorción intestinal con la excreción renal. Ambos son absorbidos en el tracto intestinal. Sin embargo, la disponibilidad también está regulada por la reabsorción y la excreción en los riñones. Cuando las reservas corporales son bajas, la absorción gastrointestinal, la reabsorción ósea y la reabsorción renal aumentan. Por el contrario, excretar y disminuir la absorción gastrointestinal puede reducir los niveles.

^{Figura 4. Diagrama central: Figura 4. Diagrama central: los niveles de calcio en la sangre están controlados por hormonas (hormona paratiroidea (PTH) y calcitonina). Cuando los niveles de Ca en la sangre son bajos, la PTH simula la absorción a través del riñón y también se liberan las reservas óseas. Cuando los niveles de Ca en la sangre son altos, se produce calcitonina. Los riñones reducen la reabsorción y excretan el exceso. El calcio también se puede almacenar en los huesos. La vitamina D, ingerida con el alimento, se puede procesar a través del hígado y los riñones a la forma activa D3. La activación de la vitamina D requiere magnesio. La vitamina D3 aumenta la absorción gastrointestinal de calcio (4). Inserción superior izquierda: La calcitonina aumenta la absorción de magnesio. Inserción superior derecha: La vitamina D3 aumenta la sorción renal de fósforo, mientras que la hormona paratiroidea disminuye la reabsorción renal.}

ABSORCIÓN GASTROINTESTINAL

Calcio

Factores que favorecen la absorción de calcio

Proporción correcta de Ca a P (no más de 2:1)
Tracto intestinal saludable
pH ácido (previene formaciones complejas y precipitación)
Presencia de ácidos orgánicos
Dieta alta en proteínas (Lisina y Arginina promueven absorción)
Presencia de vitamina D

Factores que inhiben la absorción de calcio

Proporción incorrecta de Ca a P (1:2 inhibe la absorción de Ca)

Mala salud intestinal

pH alcalino (el Ca se acomplejará y precipitará)

Alta ingesta de grasas en la dieta (forma jabones de calcio que son excretados)

Fosfato

Los riñones son el principal regulador de las concentraciones sanguíneas de fosfato (3), aunque la regulación también se ajusta por vía intestinal. El fósforo se transporta activamente y se difunde libremente a través de las células del intestino delgado. Para el transporte activo, un cotransportador acoplado al sodio es la vía principal. La expresión y actividad de este cotransportador está regulada por la disponibilidad de fósforo (8). Cuando se restringe el fósforo, hay un aumento en la actividad y la prevalencia de transportadores en la membrana apical de las células del intestino delgado. Si la demanda de Pi disminuye, el exceso es eliminado por los riñones.

^{Figura 5. Los riñones son un importante regulador del fósforo al aumentar o disminuir la absorción renal. La absorción intestinal se puede incrementar o disminuir a través de la expresión y actividad del transportador activo NaPi-2b. La hormona paratiroidea disminuye la absorción renal al disminuir la abundancia de transportadores activos en los túbulos renales.}

INTERACCIONES SINÉRGICAS Y ANTAGONÍSTICAS

La absorción de P y Ca está regulada por la forma activa de la vitamina. D (2, 16, 23). Las deficiencias en vitamina D estimulan la liberación de Ca de los huesos. Por esta razón, los suplementos de vitamina D pueden promover la absorción de calcio.

Calcio y Fósforo Equilibrio necesario en las dietas para pollos de engorde - Image 1

Una deficiencia de Ca a menudo se asocia con deficiencias de Mg. El magnesio convierte la vitamina D de una forma inactiva a una forma activa. Esta forma activa de vitamina D aumenta la absorción gastrointestinal de Ca. La relación entre P y Mg es inversa; como los riñones aumentan la reabsorción de Mg, también excretan más P.

Calcio y Fósforo Equilibrio necesario en las dietas para pollos de engorde - Image 2

Muchas enzimas involucradas en la síntesis de colágeno y el en la reticulación de la matriz ósea orgánica requieren cobre (Cu). Las deficiencias de cobre pueden hacer que la corteza (parte externa del hueso) se adelgace. Cuando los niveles tisulares de Ca son bajos, es común encontrar bajos tisulares de cobre.

Calcio y Fósforo Equilibrio necesario en las dietas para pollos de engorde - Image 3

En conjunto con sodio (Na) y cloro (Cl), el potasio participa (K) en la homeostasis, incluyendo equilibrio ácido-base, el transporte celular, regulación de la presión osmótica, potenciales a través de las membranas celulares y activación de cascadas intracelulares. El equilibrio de cationes (K+ y Na+) con aniones (Cl-) se conoce como el equilibrio de electrolitos. El equilibrio correcto entre Na, K y Cl es necesario para un buen desempeño, uso de aminoácidos y desarrollo óseo. Sin embargo, los niveles altos de Na pueden aumentar la excreción de Ca y la reabsorción ósea.

Calcio y Fósforo Equilibrio necesario en las dietas para pollos de engorde - Image 4

No todas las interacciones entre las inclusiones alimentares se comprenden completamente. Se está llevando a cabo una gran cantidad de pesquisas para investigar las relaciones entre minerales, vitaminas y otras inclusiones alimentares. Es importante tener en cuenta que el cuerpo regula altamente la absorción de las necesidades alimentares. Por esta razón, formular la dieta debe ser una ciencia precisa. La inclusión excesiva puede desperdiciar ingredientes ya que serán excretados, lo que disminuye la rentabilidad. La baja inclusión puede conducir a un mal desempeño, problemas de salud y bienestar deficientes, o incluso la mortalidad.

RECOMENDACIONES BASADAS EN LA CIENCIA

Calcio y Fósforo

Las necesidades nutricionales de un ave son dinámicas y, como tales, las formulaciones de alimentos pueden proporcionar un suministro excesivo o insuficiente de alimento, dependiendo de la edad y necesidades del ave. Una solución es utilizar la alimentación multifásica para que, a medida que aumenta el número de formulaciones de alimentos, también aumenta la capacidad de proporcionar con precisión los requisitos nutricionales correctos (10). Nuestro suplemento para pollos de engorde Cobb500 2022 brinda 5 recomendaciones de dietas diferentes (inicio, crecimiento 1, crecimiento 2, finalización 1, finalización 2) para abordar a las necesidades nutricionales basadas en la edad con mayor precisión.

En comparación con la investigación sobre nutrición de aminoácidos y energía, hay mucha menos información sobre la nutrición mineral. Además, la mayoría de los nutricionistas reconocen que existen oportunidades y necesidades para una mejor comprensión del efecto de Ca y P en el rendimiento de los pollos de engorde. Cobb Vantress ha estado investigando activamente los requisitos de estos minerales en pollos de engorde. Con base en estos estudios de investigación, en 2022, publicamos nuevas recomendaciones de Ca y P disponible para nuestros pollos de engorde Cobb500 (https://www.cobbvantress.com/resource/product-supplements).

Niveles recomendados de Ca y P para pollos de engorde medianos y grandes

^{*Al usar enzimas exógenas, consulte su compañía de enzimas y nutricionista.}

Si los productos animales (harina de carne y huesos, harina de subproductos avícolas, etc.) son la principal fuente de Calcio y Fósforo, es muy importante evaluar las concentraciones y disponibilidad de estos minerales en estos ingredientes para prevenir una deficiencia de Calcio o Fósforo.

Sodio, Potasio y Cloro

El sodio es muy importante para el metabolismo basal. Este elemento también regula la ingesta de agua, la presión osmótica celular y la permeabilidad celular. La deficiencia de sodio puede conducir a una reducción en la absorción de aminoácidos y azúcares en los intestinos. Cuando aumentan los niveles de sodio, las aves tienden a beber más, lo que puede conducir a cama húmeda.

El potasio es muy importante en el desempeño del crecimiento y el desarrollo óseo. Es muy importante establecer un nivel mínimo de potasio en las dietas de pollos de engorde. El carbonato de potasio ha sido reconocido como una muy buena fuente de K en dietas para pollos de engorde. Proporcionar niveles adecuados es muy importante ya que la hipopotasemia (deficiencia de potasio) puede causar debilidad muscular, tono intestinal deficiente, inflamación intestinal, debilidad cardíaca, debilidad muscular respiratoria y muerte.

El cloro respalda la función muscular adecuada y, con K y Na, equilibra la presión osmótica en las células y tejidos. El Cl también se usa para sintetizar ácido clorhídrico, que se usa para descomponer la alimentación en el proventrículo.

Niveles recomendados de Na y K para pollos de engorde medianos y grandes

Equilibrio de Sodio, Potasio y Cloro

El sodio, el potasio y el cloro juegan un papel importante e integrado en la regulación osmótica y el mantenimiento del equilibrio del ácido base en el cuerpo. Se recomienda una combinación de electrolitos con niveles más altos de cationes y niveles más bajos de aniones. El balance de electrolitos en la dieta (DEB) se puede expresar como la suma de cationes menos aniones (Na+K – Cl). Para pollos de engorde, una inclusión de DEB de 250 mEq/Kg es ideal para las funciones fisiológicas normales (19).

El DEB se convierte en unidades estándar (mEq/kg) multiplicando factores que se derivan del peso elemental de cada electrolito por el porcentaje de ese electrolito:

Equilibrio de electrolitos en la dieta (DEB) de Ingredientes Alimentares Seleccionados*

El ingrediente principal en la alimentación de los pollos de engorde es el salvado de soja y de maíz. En este caso, el nivel de cationes de potasio puede ser fácilmente alcanzado, ya que la soja contiene altos niveles de potasio. Sin embargo, los sustitutos del salvado de soja, como los productos de origen animal (harina de carne y de huesos, harina de subproductos avícolas, etc.) o granos secos de destilería con solubles (DDGS), son fuentes pobres de potasio.