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Engormix.com / Ganadería / Suplementación en bovino para carne

Efecto del zinc orgánico en la producción y calidad de la carne de bovinos y ovinos en sistema de engorda intensiva

Publicado: 28 de octubre de 2019
Por: Domínguez-Vara, I.A.*, Trujillo-Gutiérrez, D., Hernández-Ramírez, D., RodríguezGaxiola, M.A., Guerrero-Bárcena, M., Rodríguez-Maya, M.A., Sánchez-Torres, J.E. y Morales-Almaráz, E. 1Universidad Autónoma del Estado de México, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Departamento de Nutrición Animal, Campus Universitario ‘‘El Cerrillo’’, Toluca.
Resumen

La suplementación de minerales en las dietas de ovinos ha permitido mejorar la salud, bienestar y nivel de producción. El zinc suplementario está asociado con mecanismos estimulantes de lipogénesis y reducción de lipólisis. En músculo la concentración molar del Zn2+ actúa en el metabolismo del transporte de la membrana y actúa como segundo mensajero en el citosol, además, es componente estructural de la insulina al promover la cristalización del polipéptido; de tal forma que, el zinc es fundamental en el metabolismo catalítico, estructural y de señalización celular en respuesta a la utilización de la energía; específicamente por la activación de transportadores ZIP y ZnT. La inclusión de Zn en dietas para rumiantes ha demostrado distintos efectos sobre la fuerza de corte, color de carne y pH muscular. En bovinos, el zinc mejora el rendimiento productivo y grado de marmoleo de la chuleta, así como la calidad de la canal; en gran medida por el aumento del depósito de grasa intramuscular y agregación de lípidos en la célula. La inclusión de Zn en la dieta al tener efecto lipogénico, puede afectar la expresión de ezimas del metabolismo lipídico del Longissimus dorsi. Por lo tanto, el objetivo del presente trabajo fue revisar los efectos del uso del Zn como aditivo incluido en la dieta sobre el rendimiento productivo, calidad de la carne y expresión génica en músculo de rumiantes alimentados en sistema intensivo.

Palabras clave: zinc, crecimiento, calidad de carne, bovinos, ovinos.

Introducción
La inclusión de minerales y aditivos en dietas para rumiantes permite mejorar la salud, bienestar y rendimiento productivo. El uso de zinc mejora las características de la canal, así como los atributos nutricionales y sensoriales de la carne, debido a su efecto sobre la lipogénesis. El zinc es un micromineral esencial, sus funciones están relacionadas con el metabolismo de carbohidratos, proteínas, lípidos y ácidos nucleicos; es un nutriente lipogénico (Malcolm-Callis et al., 2000; Oh y Choi, 2004) y está asociado con mecanismos estimulantes de la lipogénesis e inhibición de la lipólisis (Coulston y Dandona, 1980; May y Contoreggi, 1982), a través de la función insulínica (Park et al. 2003). Los complejos de Zn orgánico tienen mayor efecto sobre el grosor de la grasa de cobertura, grasa periférica en corazón, pelvis y cavidad renal, en comparación con las fuentes inorgánicas (Malcom-Callis et al., 2000; Nunnery et al., 2007). Por lo tanto, la suplementación de Zn altera el rendimiento y calidad de la carne. Asimismo, en ovinos de engorda intensiva donde el metabolismo normal de lípidos difiere del de los bovinos productores de carne, los corderos depositan menos grasa intramuscular y más grasa de cobertura en la madurez; además se sabe poco sobre el efecto de distintas fuentes de Zn, Zn-metionina y ZnO sobre el crecimiento y calidad de su carne.
Efecto del zinc metionina en la nutrición de bovinos
El suministro de Zn en la dieta de bovinos finalizados en corral favorece el depósito de grasa y marmoleo de la carne (Greene et al., 1988; Spears y Kegley, 2002). Se ha reportado que las fuentes orgánicas de Zn son más efectivas que las fuentes inorgánicas (Malcolm-Callis et al., 2000). Los bovinos en engorda requieren 30 mg de Zn kg-1 MS (NRC, 1996); pero se emplean concentraciones de 49 a 93 mg de Zn kg-1 MS para mejorar crecimiento y calidad de la carne. Nunnery et al. (2007) observaron que la mejor respuesta productiva de novillos en engorda fue con 75 mg Zn kg-1 MS. Asimismo, Rodríguez-Gaxiola (2015) indicó que la inclusión de 80 mg de Zn kg-1 MS de Zn metionina (ZnMet) en la dieta de bovinos machos enteros en engorda, afectó (P=0.06) la CA en la engorda (Cuadro1).
Efecto del zinc orgánico en la producción y calidad de la carne de bovinos y ovinos en sistema de engorda intensiva - Image 1
Rodríguez-Gaxiola (2015) reportó que la inclusión de ZnMet no afectó (P>0.05) el grado de cobertura dorsal y la grasa RCP. Estos hallazgos contrastan con lo reportado por MalcolmCallis et al. (2000), quienes al incluir 30 mg kg-1 MS de complejos de zinc-aminoácidos, zinccarbohidratos y ZnSO4 en dietas para novillos, observaron mayor efecto sobre el grosor de la grasa de cobertura, y porcentaje de grasa de cavidad para corazón, pelvis y riñones con el tratamiento con Zn inorgánico. Sin embargo, Greene et al. (1988) observó que la adición de ZnMet (82 mg kg-1 MS) en dietas de novillos, promovió mayor grosor de grasa externa y las canales tuvieron mayor grado de calidad. Asimismo, Spears y Kegley (2002) indicaron que, en novillos en finalización, la adición de 83 mg de proteinato de Zn kg-1 MS en la dieta, aumentó el peso de la canal caliente, porcentaje de escurrimiento y área del ojo de la chuleta con el proteinato de Zn.
Referente al efecto del Zn-Met sobre los parámetros de color de la carne, RodríguezGaxiola (2015) observó que la inclusión Zn-Met disminuyó (P=0.06) la intensidad del parámetro b* (Cuadro 2), lo cual puede ser indicio del efecto del Zn sobre la oxidación de mioglobina a metamioglobina (Faustman et al., 2010). Referente a las variables fisicoquímicas de la carne, el contenido de cenizas, proteína, capacidad de retención de agua, pérdida por cocción y fuerza de corte no fueron afectadas (P>0.05) por la inclusión del Zn-Met en la dieta. En contraste, la concentración de grasa intramuscular del Longissimus dorsi aumento (P=0.08) por efecto del Zn-Met. Finalmente, la concentración de ácidos grasos no fue afectada (P>0.05) por la inclusión de Zn-Met en dietas para toretes en engorda en sistema intensivo (Cuadro 3).
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Efecto del zinc metionina en la nutrición de ovinos
La inclusión de Zn orgánico e inorgánico en la alimentación de pequeños rumiantes no ha sido explorada del todo. Sin embargo, hallazgos recientes (Guerrero-Bárcena, 2017; Rodríguez-Maya, 2018) han demostrado efectos sobre la calidad de la carne y el metabolismo de los lípidos; así lo demostró Rodríguez-Maya (2018), quien observó que la inclusión de ZnMet, ZnO y la combinación de ZnMet+ZnO en la alimentación de corderos Katahdin x Dorper propició mayores GDP y EA, respecto al testigo (P<0.05) (Cuadro 4). Estos hallazgos fueron similares con lo reportado por Spears y Kegley (2002), quienes al incluir en la dieta de novillos en crecimiento dos fuentes de Zn (ZnO y proteinato de Zn; 83 mg kg-1 MS), observaron efecto positivo sobre la GDP. Pero Guerrero-Barcena (2017) no observó efectos con la inclusión de ZnMet y ZnMet combinado con clorhidrato de zilpaterol (CZ) en dietas para corderos en engorda sobre la CA, EA, PPC y PCF.
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En las características de la canal (Cuadro 5), hubo efecto (P<0.05) en perímetro de pierna, con mayor rendimiento para tratamientos ZnMet y ZnO; pero, para peso de canal caliente y fría, y rendimiento verdadero no hubo diferencias (P>0.05). Además, la conformación muscular de la canal entre tratamientos tuvo categorías de normales a buenas; que se caracterizan por tener canales de formas rectas a cóncavas con desarrollo muscular medio. Finalmente, el perímetro de pierna se incrementó con el ZnO, posiblemente por el mayor depósito de grasa intramuscular y de cobertura. Mientras que, Guerrero-Barcena (2017) no observó efectos con la inclusión de ZnMet en dietas para corderos sobre las características de la canal.
El efecto del Zn en el contenido de grasa intramuscular y grado de marmoleo del músculo Longissimus dorsi de ovinos, los tratamientos ZnMet y ZnO tuvieron mayores (P<0.05) valores (Cuadro 6). Al respecto, el contenido de grasa intramuscular está asociado con el sabor, jugosidad y terneza de la carne. Además, la grasa renal disminuyó (P<0.05) con el ZnO. Estos hallazgos coinciden con los resultados de McBeth (2005), quien al incluir en la dieta de novillos en finalización ZnSO4 y ZnMet, encontraron diferencias en el grado de marmoleo y grasa renal. Guerrero-Barcena (2017) observó efectos con la inclusión de ZnMet en dietas para corderos sobre el contenido de extracto etéreo. En relación con la terneza de la carne (Cuadro 6), los valores variaron (P<0.05) entre tratamientos, indicando un promedio de fuerza de corte más bajo para la carne de los ovinos con ZnMet+ZnO, por lo tanto, su carne fue de una textura más suave, probablemente debido a la edad de los ovinos y al contenido de grasa intramuscular promovido por la inclusión combinada de las fuentes de Zn en la dieta (Mortimer et al., 2013). La terneza de la carne está influenciada por proteínas miofibrilares, y por la cantidad y composición de tejido conectivo intramuscular (Christensen y Purslow, 2016), así como por el efecto de las metaloproteinasas de la matriz (MMPs) dependientes de Zn en la miogénesis, e incremento del tamaño de las fibras musculares, y por la adipogénesis (Chavey et al., 2003) durante el crecimiento del animal (Purslow, 2005).
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Las diferencias entre tratamientos para grado de marmoleo, extracto etéreo y grasa renal pueden ser debido a la sobreexpresión del transportador ZnT7 en respuesta a la fuente de zinc y al nivel de inclusión en la dieta. Debido a que se promueve la fosforilación de Akt y IRS2 en células del tejido muscular (Huang et al., 2013), las cuales modulan los efectos de la insulina, IGF-1 y a otras citocinas. A nivel de músculo esquelético, el transportador ZIP7 controla la glicemia (Myers et al., 2013) y depósito de Zn; esto permite mayor diferenciación de mioblastos, que posteriormente fusionan para formar miofibrillas (Ohashi et al., 2015). Por lo tanto, la formación de músculo (miogénesis) requiere niveles óptimos de Zn a nivel celular (Paskavitz et al., 2018), los cual fue probablemente aportado en las dietas.
Rodríguez-Maya (2018) observó que la oxidación de lípidos (Cuadro 6), fue retrasada con el tratamiento ZnMet+ZnO. Además, hubo efecto (P<0.05) de tiempo de maduración sobre la oxidación de lípidos de carne cruda. En este sentido, el Zn reduce los procesos oxidativos (Powell, 2000). Sin embargo, la estabilidad oxidativa en carne cocida fue afectada (P<0.05) por la interacción de la fuente de Zn y tiempo de maduración. Los resultados de Rodríguez-Maya (2018) difieren a los de O’Grady et al. (1998) en Biceps femoris de bovinos, donde el contenido de TBARS aumentó con la madurez de la carne. Además, su oxidación lipídica está relacionada con el contenido de ácidos grasos insaturados, presencia de oxígeno y minerales como el Fe (Faustman et al., 2010), lo cual repercute en su color y oxidación de lípidos. Por lo tanto, los cambios de oximioglobina (OxyMb) a metmioglobina (MetMb) y el parámetro de color a* están correlacionados con la concentración de TBARS (Zakrys et al., 2008). Referente al efecto del Zn sobre el color de la carne, la luminosidad a 24h post sacrificio (Cuadro 6) en el tratamiento ZnMet+ZnO fue menor (P<0.05) comparado con el resto; probablemente por la asociación positiva del Zn y Fe con la mioglobina. En contraste, la grasa intramuscular reduce la proporción rojizo:marrón en la carne de ovinos, debido a la correlación entre el contenido de lípidos intracelulares y extracelulares (EssénGustavsson et al., 1994), ya que el aumento de la grasa intramuscular está asociado con el aumento de lípidos intracelulares (Calnan et al., 2014).
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Finalmente, Rodríguez-Maya (2018) reportó que en la grasa intramuscular de Longissimus dorsi (Cuadro 7), él ácido mirístico fue mayor (P<0.05) en la carne de ovinos sin Zn y menor con ZnO, no obstante, los tratamientos ZnMet y ZnO fueron similares (P>0.05). El contenido de ácido palmitoleico fue mayor (P<0.05) en la carne de los ovinos con ZnMet+ZnO y menor en la de ZnMet. También hubo diferencias (P<0.05) en la concentración de ácido araquídico de la carne, con un valor medio mayor para el tratamiento con ZnMet. En el resto de ácidos grasos, el contenido fue similar (P>0.05) entre tratamientos. Además, la inclusión de Zn en la dieta permitió modular la cantidad de ácidos grasos saturados en contraste a los resultados de Aurousseau et al. (2004) en Longissimus thoracis (48.3±2.09) de corderos en pastoreo y confinamiento. Guerrero-Barcena (2017) observó que el ZnMet en dietas para corderos aumentó (P<0.05) el contenido de ácido palmitoleico.
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Efecto del Zn orgánico sobre la expresión génica en músculo
La reducción de la grasa en tejido adiposo resulta en una mayor división de los lípidos de la dieta en tejidos no adiposos como músculo e hígado (Huang et al., 2018). A nivel celular, la homeostasis del Zn es regulada por las familias de transportadores Slc39a y Slc30a (Thirumoorty et al., 2011), ambas encargadas de absorber o exportar Zn en todos los tipos celulares o en células específicas (Huang et al., 2013; Jeong y Eide, 2013). Sin embargo, el transportador Znt7 (Slc30a7) es expresado en todos los tejidos, pero con distinta intensidad de expresión, ejemplo aumenta en el sarcoplasma de las miofibrillas, pero está ausente en los hepatocitos (Huang et al., 2018), lo que sugiere actividad específica en músculo, por lo tanto, la acumulación de grasa intracelular y perfil de ácidos grasos depende de este transportador. Así lo corroboraron Huang et al. (2018), quienes al examinar la expresión de Znt7-Knockout en células de ratones, observaron aumento de la capacidad oxidativa de ácidos grasos, debido a la expresión de enzimas claves en la lanzadera mitocondrial de ácidos grasos y en la β oxidación, esto mediante mecanismos compensatorios para evitar lipotoxicidad en el músculo. Por lo tanto, la disfunción de Znt7 o exceso de lípidos dietarios contribuyen a la acumulación de lípidos intracelulares en músculo y cambios en el perfil de los ácidos grasos.
En un estudio reciente realizado por nuestro grupo de investigación, derivado del trabajo de Guerrero-Barcena (2017), se evaluó la expresión relativa de transcriptos de seis enzimas involucradas en el metabolismo de lípidos en músculo Longissimus dorsi de corderos Suffolk; en el estudio fue considerada la expresión del grupo testigo igual a 1, para observar la variación de genes entre los grupos tratados. Los tratamientos fueron una dieta base (DB, g kg-1 MS) (maíz molido, 600; rastrojo de maíz, 160; pasta de soya, 140; salvado de trigo, 60; bicarbonato de sodio, 15 y premezcla de vitaminas con minerales, 25) más la adición de Zinc-Metionina (ZnMet) y Clorhidrato de Zilpaterol (CZ), y su combinación respectivamente, con un aporte de 140 g PC kg-1 MS y 2.7 Mcal kg-1 MS. Se observó que la inclusión de ZnMet en la dieta afecta (P<0.05) los niveles de expresión relativa de ARNm de las enzimas del metabolismo de lípidos en Longissimus dorsi. La Acetil-CoA carboxilasa (ACC), enzima encargada en la síntesis de lípidos, con la inclusión de ZnMet se expresó hasta 1.8 veces más que en el grupo control.
En este estudio la expresión de ACC fue distinta en los tratamientos T1 (DB+80 mg Zn-Met kg-1 MS+0.2 mg CZ kg-1 PV) y T2 (DB+0.2 mg CZ kg-1 PV). Asimismo, la expresión de ACC fue distinta (P<0.05) entre T1 y T3 (DB+80 mg Zn-Met kg-1 MS). No obstante, la Aciltransferasa diglicérido (DGAT) se expresó hasta 2.8 veces más que en el grupo control. Mientras que, para acetiltransferasa diglicerido, glicerol-3-fosfato acetiltransferasa, lipoproteína lipasa, monoglicerido lipasa y hormona sensitiva a la lipasa (HSL) no hubo diferencia (P>0.05) de expresión entre tratamientos. Estos hallazgos son inéditos sobre la complementación de Zn-Met en la dieta, lo cual coincide con lo observado por Gallardo et al. (2019) quienes, al comparar dos razas de corderos en pastoreo, sin complementar Zn, observaron niveles inferiores en la expresión relativa de ARNm de ACC.
Conclusiones
El zinc promueve el depósito de grasa intramuscular en la carne de rumiantes en finalización, no obstante, el perfil de ácidos grasos es similar entre tratamientos con y sin Zn, pero se requieren de estudios más específicos para confirmar esto último.
La adición de las fuentes de Zn mejora la estabilidad oxidativa de lípidos de la carne ovina a medida que madura, lo que repercute en los atributos de la carne, específicamente en el color, pH, terneza y marmoleo.
La inclusión de Zn en dietas para corderos en engorda afecta la expresión de enzimas del metabolismo lipídico del Longissimus dorsi.

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Contenido del evento:
Avances recientes en el uso de aditivos para rumiantes en México
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Autores:
Ignacio A. Domínguez-Vara
Ignacio A. Domínguez-Vara
Universidad Autónoma del Estado de México UAEMEX
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