El empleo del ácido linoleico conjugado (CLA) en rumiantes
Publicado: 25 de octubre de 2019
Por: MC.Claudia Azucena Betancourt López
Introducción.
Aún existe interés productivo y científico, en el ácido linoleico conjugado (CLA) y ello se debe a la observación de sus diferentes efectos biológicos. En el ámbito científico, algunos ácidos grasos similares en estructura al CLA y formados en el rumen fueron evaluados en investigaciones in vitro (Sklan et al., 1970) con el interés de conocer la transformación de esos ácidos grasos a través de la hidrogenación; con respecto al CLA, se han realizado estudios in vivo en rumiantes (Bauman et al., 2008), cerdos (Bontempo et al, 2004), roedores (Lin et al., 2004; Ringseis et al., 2004) y conejos (Betancourt et al., 2018), siendo el objetivo de las diferentes evaluaciones por ejemplo, identificar su origen, conocer cuáles son las condiciones que propician la formación de CLA, saber si su formación es endógena, conocer si la microbiota del tracto digestivo influye en la generación del CLA, conocer su efecto sobre el sistema inmune, en fin, una serie de preguntas que se hicieron diferentes investigadores y las cuales condujeron al incremento de resultados, y por lo tanto a la comprensión del empleo del CLA en diferentes especies.
Actualmente se ha difundido un gran cúmulo de información de tipo científico y de divulgación acerca del CLA, incluso fue tal el impacto, que llegó a usarse en humanos para controlar la obesidad, sin embargo, a pesar de los avances científicos y del alcance que ha mostrado de manera exitosa en la práctica veterinaria, pareciera que llevamos un rezago de comprensión sobre la importancia del empleo del CLA en la salud y en la producción animal, y que posiblemente sea ocasionado por el poco interés de entender y conocer sus beneficios, así como de no imponer una actividad extra-ordinaria durante la formulación de la ración, además del incremento en el gasto de la alimentación, por mencionar algunas excusas. Una parte importante que sufre de las consecuencias del -no interés- es la generación de datos que surgen a nivel experimental en el trabajo de campo, los cuales permitirían obtener las condiciones óptimas para el empleo del CLA, por ejemplo en rumiantes, la estandarización de los procesos de manejo y la alimentación han favorecido los resultados, sin embargo, la formulación de la dieta, también la dosificación de CLA y duración de la dosificación, juegan un papel importante para lograr obtener excelentes resultados.
El panorama práctico puede no ser satisfactorio, sin embargo, el ámbito científico está repleto de la comprensión de los mecanismos que usa el CLA para originarse y lograr sus efectos biológicos. Cabe destacarse que el CLA tiene su origen en los rumiantes y existen más de 20 isómeros, éstos son formados por la fermentación ruminal, por la actividad de la microbiota presente en el rumen. El CLA se refiere a un grupo de ácidos grasos que presentan efectos biológicos benéficos para la salud, entre ellos encontramos al CLA cis-9,trans-11 y al CLA trans-10,cis-12, con efectos anticarcinogénico y antilipogénico respectivamente. El efecto anticarcinogénico del CLA fue evaluado en células epiteliales de tejido mamario de roedores, observándose la reducción de las células tumorales. El efecto antilipogénico del CLA ha sido evaluado de diversas formas, sobresaliendo en rumiantes por la importancia económica de la producción de leche, además del porcentaje de la grasa en la leche y por el mantenimiento de la salud durante la lactancia en donde el balance energético es la clave.
Las investigaciones de CLA en rumiantes consideraron la administración de los isómeros a diferentes niveles del tracto digestivo, por ejemplo, oral y abomasal, y durante diferentes etapas de la lactancia, algunos con el objetivo de conocer el efecto del CLA sobre la síntesis de los componentes de la leche, así como para comparar las ventajas de la suplementación sobre la no suplementación, además de conocer su efecto sobre el balance energético y el perfil reproductivo. Todas ellas con resultados comparables, benéficos para la salud y la producción. Los resultados también arrojaron que se deben considerar algunas cualidades de los rumiantes como, la fermentación ruminal, algunas propiedades del sistema de producción como, ingredientes de la dieta, tipo de alojamiento, adicionalmente, del responsable de la dosificación, la correcta dosificación y duración de la inclusión de CLA. La administración de CLA implicaría aportar componentes bioactivos que permitan apoyar las funciones metabólicas en cualquier etapa productiva, lo cual, representa beneficios en el cuidado de la salud y bienestar de los animales en la producción pecuaria.
Antecedentes
El ácido linoleico conjugado (CLA) se refiere a un grupo de diferentes isómeros del ácido linoleico, el cual, tiene dos dobles enlaces, a diferencia del ácido linoleico 18:2 cis-9,cis-12, los isómeros conjugados tienen los dos dobles enlaces adyacentes, ésta característica les aporta cualidades biológicas importantes, ya que, algunos isómeros deben a ello efectos sobresalientes, por ejemplo: el 18:2 cis-9,trans-11 fue reconocido por tener efecto anticarcinogénico y el 18:2 trans10,cis-12 conocido por su efecto inhibidor de la síntesis de grasa. Los isómeros de CLA son producidos de forma transicional en el rumen como intermediarios de la biohidrogenación de los ácidos grasos poli-insaturados ingeridos en la dieta (Bauman y Lock, 2006).
La biohidrogenación ruminal es el proceso clave para la formación de los diferentes isómeros, entre los cuales sobresale el 18:2 cis-9,trans-11, el cual, es el isómero predominante recibiendo el nombre de ácido ruménico. El ácido ruménico es originado por la actividad de las enzimas de la microbiota ruminal a través de un AG intermediario, el ácido vaccénico 18:1 trans-11, pero adicionalmente, en los rumiantes, el tejido mamario puede sintetizar ácido ruménico, habiendo por lo tanto dos fuentes de origen, el tejido mamario y el rumen. Ambas emplean al mismo intermediario y la misma enzima, la ? 9-desaturasa para la formación del isómero cis-9,trans-11 (Bauman y Lock, 2006).
El isómero 18:2 trans-10,cis-12 es formado también por la fermentación ruminal bajo ciertas condiciones que favorecen la formación del 18:1 trans-10, sin embargo las condiciones ruminales que promueven la formación de éste intermediario no están bien esclarecidas pero, se han asociado al elevado porcentaje de grano incluido en la ración, lo cual, puede modificar la fermentación ruminal (Bauman y Lock, 2006). Los AG productos de la fermentación ruminal y los AG formados en el tejido mamario son transferidos a la leche, encontrándose también en subproductos lácteos, tal es el caso de los isómeros de CLA, razones por las cuales, el ácido ruménico cis-9,trans-11 ha sido considerado como un componente funcional por los beneficios que aporta a la salud (Bauman y Lock, 2006). Con respecto al trans-10,cis-12 su formación se ha asociado a la reducción del porcentaje de grasa en la leche, teniendo efecto sobre la síntesis de AG en el tejido mamario. También en el rumen se generan algunos otros isómeros de CLA presentes en la grasa de la leche, algunos fueron evaluados para conocer sus efectos biologicos, sin embargo, los resultados obtenidos no fueron trascendentales en comparación con los dos isómeros que son descritos en éste documento.
Evaluando de manera experimental a los dos principales isómeros de CLA 18:2 cis-9,trans-11 y 18:2 trans-10,cis-12 se confirmaron los efectos de cada isómero, el anticarcinogénico y el antilipogénico respectivamente. El efecto anticarcinogénico fue evaluado en células de tejido mamario de ratas (Ip et al., 1985), el efecto antilipogénico en ratones durante la lactancia y la síntesis de AG de la leche (Lin et al., 2004), y en la reducción de aterosclerosis en conejos (Krichevsky, 1999). Estos efectos fueron y son sumamente importantes para la salud humana, ya que inciden sobre padecimientos que cada día son más frecuentes en la población mundial. Por lo tanto, el consumo de productos y subproductos lácteos es fundamental para obtener esos beneficios a la salud. Comprendiendo la importancia del consumo de los productos lácteos, se modificarían las etiquetas negativas de su consumo en la nutrición humana. Como profesionales de la salud animal y de los rumiantes tenemos varios deberes, todos ellos enfocados al bienestar animal, algo que por consecuencia trasciende a la salud humana. Es responsabilidad del encargado de la producción conocer las características de los productos, por ello sería conveniente incluir en la información nutrimental además del porcentaje de grasa, el perfil de los AG de la leche o el perfil de AG de los diferentes tipos de subproductos lácteos.
El ácido linoleico conjugado (CLA) es generado en el rumen
El ácido linoleico conjugado (CLA) se refiere a un grupo de isómeros derivados del ácido linoleico de 18 carbonos y 2 dobles enlaces adyacentes (es decir más cercanos entre sí) (Figura 1). Los estudios que evalúan el perfil de los ácidos grasos de la leche de los bovinos han detectado la presencia de hasta 20 diferentes isómeros, por ejemplo, trans-8,cis-10; trans-9,cis-11; trans9,trans-11; cis-10,trans-12; trans-10,trans-12; cis-11,trans-13; trans-10,cis-12 y cis-9,trans-11 (Figura 1), siendo el predominante de manera natural el CLA 18:2 cis-9,trans-11 (Tanaka, 2005; Bauman y Lock, 2006). El CLA trans-10, cis-12 ha resultado ser el responsable de la reducción de la grasa de leche del ganado vacuno, presentando un potente efecto inhibidor de la síntesis de lípidos en el tejido mamario (Chouinard et al., 1999; Baumgard et al., 2002; Peterson et al., 2004; Harvatine et al., 2009) sin afectar otros componentes de la leche como, la lactosa, la proteína y la producción diaria (Bernal et al., 2003; Han et al., 2012).
Comprendiendo la formación natural del CLA bajo condiciones de fermentación ruminal, entre los cuales es generado en su mayoría el isómero 18:2 cis-9,trans-11, siendo también el principal CLA encontrado en la leche y en consecuencia en subproductos lácteos; como se ha mencionado anteriormente, es conocido por su efecto anticancerígeno, del cual, para conocer sus mecanismos sobre los tumores de epitelio mamario, se realizaron estudios en ratas con adenocarcinoma mamario y fue observado que ocurría la reducción del tumor (Ip et al., 1985), porque durante el ciclo celular, en la conversión de G1-S se redujo la expresión de las ciclinas D y A, a su vez se incrementaron los niveles de dos proteínas, p16 y p27, actuando de esta manera el CLA como un modulador del ciclo celular y la apoptosis, inhibiendo la carcinogénesis (Belury, 2002).
Por otra parte el isómero 18:2 trans-10,cis-12, fue relacionado con la depresión grasa de la leche (milk fat depression MFD) hecho que fue considerado un fenómeno, en donde, se redujo hasta 50% el contenido de grasa de la leche de vaca (Bauman y Lock, 2006). La observación de la reducción de la grasa ocurrió en vacas que consumieron dietas bajas en forraje (molido o peletizado) y altas en almidón (Bauman et al., 2008); aunque las condiciones ruminales para generar a éste isómero no están esclarecidas del todo, estos factores han sido correlacionados a la presencia y actividad del isómero “antilipogénico”.
Los dos principales isómeros de CLA son muy importantes en el ámbito de los rumiantes, el hecho de la sobresaliente formación del ácido ruménico, sin duda fue un hallazgo importantísimo, pero el efecto del CLA como supresor de la grasa de la leche causó gran repercusión por las características químicas de la leche de vaca y los estándares de calidad que existieron hace ya más de 1 siglo (Bauman et al., 2008). Además, las evaluaciones científicas indicaban que, emplear CLA en los mismos rumiantes aportaba beneficios a los animales en producción.
Previamente se ha descrito al ácido ruménico, ahora, continuamos con el CLA 18:2 trans-10,cis12. Con respecto a este isómero, parecería contradictoria su presencia en los rumiantes y en la leche, si lo que buscamos es lograr producir leche con las mejores características químicas para que haya mayor rendimiento de subproductos lácteos, pero, si reduce el porcentaje de grasa ¿porque entonces aparece en la leche?, ¿Que aporta el CLA a los animales en los cuales se está generando?, ¿De cuáles beneficios a la salud animal estamos hablando?.
El isómero 18:2 trans-10,cis-12 aparece en el rumen por alteraciones de la biohidrogenación ruminal ocasionadas por la dieta, lo cual, repercute en la formación de los AG de la leche (Griinari y Bauman, 1999). El CLA aparece por el ácido linoleico (Figura 2), el cual, se encuentra en el forraje o en las oleaginosas; se ha observado que los animales alimentados con menor cantidad de forraje y mayor cantidad de granos de cereales, fueron los que mostraron alteraciones de la fermentación ruminal, presentando, pH reducido, además, de una alta tasa de paso, dando como resultado, la acumulación del isómero de CLA 18:2 trans-10,cis12, y del AG 18:1 trans-10 en el rumen (Bauman y Lock, 2006). En otros estudios en los cuales se alimentó a los animales usando baja cantidad de forraje y elevado contenido en AG poli-insaturados o grasas, también, la biohidrogenación ruminal resultó alterada, reduciendo la saturación de los AG que se encontraban en el rumen, presentando también pH reducido y AG insaturados elevados (Bauman y Lock, 2006).
El efecto antillipogénico del CLA
La producción de los AG de grasa de la leche se debe a la actividad de diferentes enzimas, por ejemplo, acetil CoA carboxilasa (ACC), sintetasa de los ácidos grasos (FAS por sus siglas en inglés fatty acid synthase), estearoil CoA desaturasa o ?-9 desaturasa, lipasa lipoproteica (LPL por sus siglas en inglés lipoprotein lipase), entre otras, en donde el efecto antilipogénico del CLA se debe a que actúa sobre la actividad de tales enzimas sobre la síntesis de AG del tejido mamario durante la lactancia (Baumgard et al., 2002); pero, -¿de qué forma actúa el CLA para alterar la actividad de las enzimas?-. En el retículo endoplásmico liso se encuentra un factor de transcripción llamado SREBP1, el cual, al detectar a ciertos AG, es activado para llevar una señal al interior del núcleo, en una región SREBP, la cual, está regulando la expresión de las enzimas lipogénicas. Reduciendo entonces la transcripción de genes involucrados en la síntesis de grasa de la leche. Este efecto se ha evaluado en líneas de células de epitelio mamario de bovino en donde se mostró altamente expresado el SREBP1 (Bauman et al., 2008).
Lo anterior puede conducir a pensar en que, las moléculas que están presentes en los organismos vivos tienen un motivo por el cual existir, hecho que es totalmente cierto, un ejemplo de ello ocurre en una infección bacteriana en un animal, en donde, el mismo organismo del animal infectado tiene los mecanismos de defensa para controlar e incluso desaparecer a los microorganismos que tratan de invadir su ambiente interno, dependiendo del estado de salud del individuo puede ocurrir realmente una infección o eliminar a los agentes infecciosos con éxito. Con el CLA ocurre algo diferente pero también repercute su efecto en el mismo organismo, sería indispensable conocer lo que el CLA puede aportar cuando es empleado en diferentes especies de rumiantes, lo cual se describe en párrafos posteriores.
EL CLA es empleado en rumiantes
En el principal estudio donde se evaluó el efecto antilipogénico del CLA en bovinos, los animales fueron alimentados empleando en la misma proporción alfalfa como el mayor componente del forraje y maíz quebrado como concentrado. El tratamiento de CLA administrado por infusión abomasal fue de 10g/d de CLA trans-10,cis12. Los resultados del estudio mostraron la evidente reducción del porcentaje de grasa en la leche cuando el CLA trans-10,cis-12 fue infundido. La grasa fue el único componente de la leche que fue alterado, disminuyendo progresivamente conforme el tratamiento se estuvo aplicando. El perfil de AG de la leche también fue alterado, reduciendo a los AG desde 4-16 carbonos y apareciendo incrementados los AG de cadena larga (Bauman et al., 2008).
Las evaluaciones realizadas en bovinos lecheros incluyen diferentes etapas de la producción, entre las cuales, el inicio de la lactancia es quizás una de las etapas productivas más importantes, ya que, en ella ocurre el periodo de mayor producción lechera. La gestación, la lactancia y el rápido incremento de la producción de leche son dependientes de una serie de adaptaciones fisiológicas, que incluyen, a los tejidos corporales y a diferentes tipos de nutrimentos (Bauman y Lock, 2006). El incremento de la demanda de nutrientes para la síntesis de leche puede tener como consecuencia -el balance energético negativo- por ello sería importante reducir la secreción de la grasa láctea para disminuir entonces, el gasto de energía y mejorar el balance energético; por este motivo, el CLA fue considerado como una herramienta para preservar el balance de la energía. En los animales que recibieron CLA, el efecto sobre la grasa fue similar a los estudios anteriores, mostrándose reducida, también, hubo un incremento en la energía bruta retenida en los tejidos corporales, por lo tanto, la energía resultante de la reducción de la producción de grasa fue conducida hacia los tejidos corporales, demostrando que el CLA antilipogénico mejora el estado energético de las vacas durante el inicio de la lactancia. Sin embargo, es importante mantener las condiciones relativas al estado nutricional (Griinari y Bauman, 2006).
En ovinos y caprinos también ha sido evaluado el efecto antilipogénico del CLA trans-10,cis-12 observándose efectos similares. En ovinos se ha empleado la dosis de 2.4 g/d. Los animales del estudio fueron alimentados usando concentrado (maíz, pasta de soya, cebada) y en esa ocasión con el forraje ad libitum. En la evaluación de la leche fue observado, la reducción de la grasa de la leche y la alteración del perfil de los AG de la leche; otro efecto mostrado en las hembras lactantes fue el incremento del 10% de la producción lechera, además del incremento progresivo de proteína de la leche. También, en el perfil de AG de la leche se observaron incrementados los AG de cadena larga, de manera similar a lo ocurrido en la leche de bovinos (Lock et al., 2006).
En caprinos las dosis usadas han sido de 3 g/d y 6 g/d, las cabras lecheras fueron alimentadas con una ración que incluyó alfalfa peletizada, pasto bermuda, maíz, trigo, pasta de soya, entre otros ingredientes. En ellas la producción lechera y el contenido de proteína no fueron afectados, sin embargo, el contenido de grasa y la producción de grasa progresivamente se mostraron reducidos. También se redujeron los AG de 6-14 carbonos y se incrementaron los AG de cadena larga (Lock et al., 2008).
Cabe recordar que en la producción animal, la aplicación comercial del CLA trans-10,cis-12 como herramienta de manejo requiere dos características, proteger al CLA del ambiente ruminal y que el CLA se pueda absorber en el intestino delgado (Bauman y Lock, 2006). Por sus cualidades antilipogénicas, el CLA trans-10,cis-12 ha sido empleado para modular el metabolismo de los lípidos en diferentes especies de rumiantes, fuera del ámbito veterinario se incluye a los humanos (Agueda et al., 2009) en los cuales, también en el intestino grueso se forman isómeros de CLA, desafortunadamente sin tener alcance en el organismo porque no existe manera de reciclar los AG producidos a dicho nivel intestinal. La gran magnitud del CLA sobre su generación y sus efectos, lo han llevado a ser considerado un elemento o compuesto funcional, porque, sus efectos involucran actividades que puede estar relacionadas a diferentes funciones orgánicas que pueden permitir mejorar la salud del organismo que lo ha ingerido (Lock y Bauman, 2004).
Conclusión
Conociendo al CLA y las características del perfil de AG de la leche de rumiantes, podemos hacer crecer nuestra producción, tomando conciencia de lo que implica la producción y de la importancia y ventajas que tiene nuestro producto para el consumidor. Lo que podemos ofrecer al consumidor es entonces un producto de máxima calidad. Adicionalmente, si se comienza a incluir alguna suplementación que mejore la salud animal y la producción entonces, se formaría un complejo de calidad, con el cuál se estaría soportando una gran producción. Por ello es indispensable el pleno conocimiento del sitio en donde puede incidir el CLA, así como la mejor manera de colocar el CLA dentro de nuestra producción como herramienta en la nutrición. Al final todas las actividades integradas en nuestra producción repercutirán al ofrecer productos de calidad que aporten beneficios a la salud animal de los rumiantes y la salud humana.
Referencias
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