Uso y optimización de la vitamina E y alternativas de antioxidantes funcionales en alimentación animal

Uno de los principales problemas durante el procesamiento y almacenamiento de carnes y huevos es la peroxidación lipídica, también conocida como enranciamiento oxidativo, la cual se debe a la oxidación de dobles enlaces de los ácidos grasos poliinsaturados (PUFAs) presentes en las membranas celulares. Este proceso se lleva a cabo por la acción de radicales libres, moléculas con electrones desapareados con una alta reactividad y que tienden a captar electrones de moléculas estables (ácidos grasos, proteínas y ácidos nucleicos) con el fin de alcanzar su propia estabilidad. Una vez que el radical libre se ha estabilizado, la molécula que cedió el electrón queda convertida en un radical libre, iniciándose así una reacción en cadena que causa daños a nivel celular. Esto último se ve reflejado en la calidad de la carne, ya que ocurren cambios en el color, olor y sabor, además de presentarse pérdidas por goteo (drip loss) y reducirse la vida en anaquel de los productos.

De forma natural, los organismos producen moléculas antioxidantes con el fin contener el estrés oxidativo y así mantener la integridad celular. Sin embargo es común que, dadas las condiciones de crianza y la presión productiva a la que están sometidos los animales de granja, sea necesario el aporte de moléculas antioxidantes exógenas a través de la dieta. Entre estas, la vitamina E es una de las más importantes, junto a la vitamina C, el selenio y otras moléculas como carotenoides y compuestos fenólicos.

La vitamina E es una vitamina liposoluble, localizada en la membrana celular en donde inhibe la peroxidación lipídica al donar electrones a los radicales libres. En la naturaleza se encuentra como 8 isómeros diferentes, cada uno con diferente actividad biológica: cuatro tocoferoles (alfa (α), beta (β), gamma (γ) y delta (δ) tocoferol) y cuatro tocotrienoles (alfa (α), beta (β), gamma (γ) y delta (δ) tocotrienol). De estos, el alfa tocoferol es el de mayor actividad antioxidante, se encuentra en mayor proporción en la dieta y puede ser utilizado y almacenado por el animal de forma más eficiente. Su actividad antioxidante se debe al carácter reductor del grupo hidroxilo de su anillo cromanol. Esta vitamina se encuentra principalmente en insumos de origen vegetal como forrajes verdes, germen de cereales y aceites vegetales.

Diversos estudios han demostrado que la suplementación con vitamina E en dietas para gallinas aumenta el contenido de dicha vitamina en los huevos (de forma proporcional a la dosis suministrada) así como también las concentraciones de la misma en pollos recién nacidos, disminuyendo la susceptibilidad a la peroxidación durante los primeros días de vida. Además, el nivel materno de vitamina E ha sido relacionado al mejoramiento del estado inmunológico de la progenie y en la capacidad de soportar el estrés oxidativo durante la incubación y eclosión. Asimismo, puede proteger de la oxidación a otras vitaminas liposolubles. El uso de vitamina E en dietas para cerdos genera una mayor estabilidad del color rojo de la carne, dada la capacidad del α-tocoferol de inactivar radicales libres que puedan oxidar a la mioglobina. Por otro lado, algunos estudios indican una baja degradación de esta vitamina en el período de maduración de productos curados, aspecto de gran importancia para la industria cárnica. Si bien su rol principal es actuar como un antioxidante, la vitamina E cumple también importantes funciones en el desarrollo del sistema nervioso, endocrino e inmunitario.

La carne de las aves posee un mayor contenido de PUFAs en comparación a las carnes rojas, por lo que presentan una mayor susceptibilidad a la oxidación. Esta susceptibilidad es aún mayor en pavos, incluso cuando su contenido de PUFAs es similar al de la carne de pollo. La diferencia radica en una menor capacidad de estos para almacenar el tocoferol dietario en sus tejidos, una ineficiente asimilación a nivel intestinal y por tener de 2 a 7 veces más pérdidas fecales (tocoferol conjugado con ácido glucurónico) que los pollos. Por lo tanto, es de esperarse que se requiera la incorporación de mayores niveles de vitamina E en dietas para pavos con el fin de garantizar la estabilidad del producto para el mercado, lo cual representa un problema debido al elevado costo que puede llegar a tener esta vitamina en algunas ocasiones.

Otro aspecto importante respecto al uso de vitamina E es la baja asimilación de esta por animales jóvenes. Con el fin de mantener su estabilidad, la vitamina E generalmente es incorporada en las dietas en forma de α-tocoferol acetato, sin embargo este no cumple su función como antioxidante hasta que el α-tocoferol es liberado en el tracto gastrointestinal y posteriormente absorbido. El enlace entre el α-tocoferol y el acetato debe ser hidrolizado por esterasas pancreáticas no específicas. Existe evidencia de que la actividad de esta enzima en cerdos es reducida durante las primeras semanas postdestete, lo cual podría explicar una ineficiente absorción de productos a base de vitamina E esterificada y es generalmente en esta etapa en donde se presentan más casos de deficiencia por vitamina E. Además, la tasa de transferencia placentaria de α-tocoferol es relativamente baja, obteniendo los lechones esta vitamina principalmente del calostro. Sin embargo, el contenido de vitamina E en la leche y calostro disminuye con el número de partos y en animales que han sido suplementados con bajos niveles de la vitamina, lo que contribuye a los casos de deficiencia.

Dadas las peculiaridades arriba expuestas, es importante tener alternativas para mejorar la eficiencia de utilización de vitamina E, de una manera rentable y sin comprometer la productividad animal. Entre estas, resalta el uso de otras moléculas antioxidantes que permitan regenerar la vitamina E absorbida y utilizada. Al momento de estabilizar a un radical libre, la vitamina E es oxidada a radical tocoferilo y pierde su capacidad antioxidante. El ácido ascórbico (vitamina C) y el glutatión reducido son capaces de regenerar al α-tocoferol a partir de su forma oxidada. Asimismo, el selenio de la dieta actúa como cofactor en la síntesis de enzimas antioxidantes (glutatión peroxidasa) que tienen acción sinérgica junto a la vitamina E en la neutralización de radicales hidroperoxilos. Por último, los extractos de plantas ricos en compuestos fenólicos (flavonoides) también vienen siendo ampliamente utilizados dados sus múltiples beneficios, entre ellos su gran capacidad antioxidante ya que tienen la habilidad de donar hidrógenos de los grupos hidroxilos posicionados a lo largo de sus anillos aromáticos. Muchos de estos compuestos son capaces de quelar iones metálicos que catalizan reacciones generadoras de radicales libres. Al ser una vitamina liposoluble, el uso grasa en las dietas favorece la acción de la vitamina E, especialmente en presencia de ácidos grasos insaturados; sin embargo, es importante tener en cuenta que este tipo de grasas tienen una mayor capacidad de ser oxidadas en comparación a las grasas saturadas, por lo que un exceso de estas podría ser desfavorable.

En conclusión, la vitamina E es un nutriente de suma importancia dado que cumple en el organismo diferentes funciones, fundamentalmente como antioxidante biológico al neutralizar radicales libres provenientes del metabolismo celular. Por tanto, es importante tener en cuenta los aspectos anteriormente mencionados al momento de suplementar dietas con vitamina E ya que existen diferencias entre especies en cuanto a su capacidad de asimilación y almacenamiento. Teniendo en cuenta la volatilidad del precio de esta vitamina en el mercado, es necesario tomar medidas para optimizar su utilización, pudiendo sustituir esta parcialmente con otras fuentes de antioxidantes con el fin de mantener la calidad de los productos terminados.

Actualmente ya se encuentran disponibles opciones derivadas de extractos de uva patentadas, ricas en polifenoles como poderosos antioxidantes, el manejo a nivel de formulación de premezclas o como aditivo funcional es:

Reemplazo de vitamina E por polifenoles de uva de origen francés. En este caso es 11 g de vitamina E por cada 1g de producto.

Esta alternativa también se puede utilizar en combinación con la vitamina C; de hecho, da muy buenos resultados en gallinas ponedoras para aumentar el espesor y la resistencia de la cáscara de huevo. En este caso, la combinación que utilizan es vitamina C con un 1% de polifenoles (500 ppm de vitamina C con 5 ppm del extracto por tm de alimento). Su uso en combinación con la vitamina C se argumenta:

En todas las especies zootécnicas al día de hoy, trabajamos estos antioxidantes fisiológicos bajo las siguientes premisas: