Metabolitos secundarios de plantas, efectos en la producción animal.

El consumo de algunas leguminosas y arbustos forrajeros por los rumiantes, se encuentra limitado debido a la presencia de compuestos secundarios. Entre estos, se encuentran los alcaloides, terpenos, saponinas, glucósidos cianogénicos y los compuestos fenólicos. Estos metabolitos secundarios no cumplen funciones vitales para la planta, se activan durante el ataque de hongos, virus, bacterias, defoliación por herbívoros, la competencia con otras plantas por luz, agua o suelo.

El consumo excesivo de estos compuestos puede afectar negativamente el bienestar y la salud de los herbívoros, que pueden ocasionar una disminución en el consumo de alimento o una reducción en la digestibilidad de esas plantas, por tanto un funcionamiento inadecuado del rumen, aunque se han encontrado cabras en pastoreo que consumen estas plantas, sin ocasionar efectos antinutricionales, esto posiblemente puede ser debido a que se encuentran adaptadas al consumo de estas plantas.

Por otro lado, el consumo elevado de taninos puede resultar en una baja disponibilidad de metionina, los taninos son un factor principal detrás de los problemas de bajo valor nutricional de las leguminosas forrajeras. 

Además de los efectos ya descritos, recientemente se ha encontrado la evidencia del efecto antihelmíntico que pueden tener las sustancias bio-activas provenientes de las plantas. Las plantas taniniferas pueden tener una actividad antiparasitaria directa pero también un efecto indirecto a través de mejorar la respuesta inmune de los animales contra los nematodos gastrointestinales. Recientemente se ha demostrado que los taninos pueden mejorar la resiliencia y resistencia de los caprinos y ovinos infectados, es decir en animales infectados con nematodos gastrointestinales, se pueden observar menos signos clínicos, mejor crecimiento y producción de lana, además de desechar menor cantidad de huevos de nematodos en heces, menor carga parasitaria y menor fertilidad de las hembras parasitas.

Sin embargo, es necesario realizar otros estudios in vitro e in vivo para determinar la eficacia de las plantas taniniferas, determinar el aporte necesario para no ocasionar un impacto negativo en el animal o el consumidor final.

Los taninos con compuestos complejos, de origen vegetal, masa molecular elevada, sabor astringente, conocidos y empleados desde hace muchos siglos por su propiedad de ser capaces de curtir las pieles, esto se debe a su capacidad para unirse a macromoléculas como carbohidratos y proteínas. Precipitan con sales de metales pesados, proteínas y alcaloides. Son compuestos hidrosolubles, solubles en alcohol y acetona e insolubles en disolventes orgánicos apolares. Dentro de los vegetales, los taninos suelen encontrarse en las vacuolas celulares, combinados con alcaloides, proteínas. Se han clasificado en dos grupos principales:

a). Taninos hidrolizables: llamados también gálicos o pirogálicos, estos se hidrolizan con facilidad tanto por ácidos y álcalis, como por vía enzimática y son de formación patológica. Se localizan en algunas dicotiledóneas (Fagaceae, Anacardiaceae y Leguminosae). Aquí se encuentran los taninos gálicos, que son polímeros del ácido gálico, ésteres de un poliol, generalmente de la glucosa con varias moléculas del ácido gálico y los taninos elágicos o elangitaninos también ésteres del ácido hexahidroxidifénico. El ácido sikímico es el precursor biogenético del ácido gálico.

Los taninos complejos, son elangitaninos más o menos modificados, estos resultan de la unión de un derivado fenilcrománico sobre un éster de glucosa con el ácido hexahidroxidifénico.

b). Taninos condensados o proantocianidinas: Se conocen también como no hidrolizables, ya que se hidrolizan con dificultad y por el contrario, el tratamiento con calor y ácidos minerales origina polímeros de alto peso molecular (flobágenos). Este tipo de taninos se producen en el metabolismo normal de los vegetales, se consideran fisiológicos y se encuentran ampliamente repartidos en el reino vegetal.

Químicamente se forman por condensación de catequinas o catecoles (flavonoles) con uniones directas carbono-carbono entre las moléculas, generalmente no contienen azucares en su estructura. Biogenéticamente proceden del metabolismo de los flavonoides, se forman a partir de una flavanona por hidroxilación en el C-3.

Algunos autores manejan un tercer tipo de taninos, los florotaninos, que se han aislado de diversas especies de algas pardas y están constituidos por acoplamiento oxidativo únicamente de unidades de floroglucinol C-C y/o C-O.

Una de las propiedades de los taninos es su capacidad para combinarse con diversas sustancias formando complejos. De las actividades farmacológicas de los taninos podemos destacar sus propiedades astringentes, tanto por vía interna como tópica. Por vía interna se emplean como antidiarreicos, favoreciéndose esta actividad por cierto efecto antiséptico, ya que precipitan los enzimas extracelulares secretados por los microorganismos causantes de las infecciones, lo que hace que sean de utilidad en diarreas infecciosas. Poseen también propiedades vasoconstrictoras por lo que se utilizan tanto interna como tópicamente en el tratamiento de afecciones vasculares como varices o hemorroides y en pequeñas heridas. En uso tópico están indicados en diversos problemas de la piel, empleándose en ciertas dermatosis así como en cosmética como tónicos astringentes. Presentan también propiedades antioxidantes comportándose como captadores de radicales libres. Actúan como inhibidores enzimáticos al precipitar la fracción proteica de los enzimas; esto permite en ocasiones la buena conservación de otros principios activos en las  drogas, como por ejemplo algunos heterósidos, ya que impiden su hidrólisis enzimática. También se han utilizado como antídotos en diversos envenenamientos, por ejemplo con alcaloides tóxicos debido a su propiedad de formar complejos con los mismos.

 

El efecto de los taninos en el valor de la digestibilidad de arbustivas depende del tipo de tanino y la especie animal. Los taninos contenidos en las leguminosas pueden tener efectos positivos y negativos en el valor nutritivo del forraje, debido al efecto inhibitorio de la microflora ruminal. Los taninos en altas concentraciones reducen el consumo y la digestibilidad de proteína y carbohidratos, y el desarrollo de los animales. Los taninos en concentraciones bajas, previenen timpanismos e incrementan el flujo de nitrógeno no amoniacal y aminoácidos esenciales. Las saponinas, alcaloides, compuestos cianogenicos y taninos contenidos en las hojas de algunas plantas, se han atribuido factores antinutricionales al ser usados en la alimentación de rumiantes.

Los taninos pueden reducir el consumo de forraje por una disminución en la palatabilidad, debido a un efecto de astringencia o por un efecto negativo en la digestión.

La astringencia, es la sensación que provocan los taninos causada por la formación de complejos tanino-proteína de la saliva, esto puede producir un incremento en la salivación y disminuir la palatabilidad del forraje consumido.

En la digestión, los taninos afectan la ganancia de peso, para animales en crecimiento, debido a una bajo consumo total de alimento.

Los taninos condensados pueden disminuir la absorción de aminoácidos esenciales en altas concentraciones, los aminoácidos más susceptibles son, metionina y lisina, la disminución en la disponibilidad de la metionina puede incrementar la toxicidad de otros compuestos de las plantas, como los glucósidos cianógenicos.

Existen diversos mecanismos que explican el efecto antinutricional de los taninos, ya mencionados:

1.- Una reducción en la palatabilidad de los vegetales  que contienen dichos compuestos.

La disminución de la palatabilidad puede deberse a una reacción de los taninos con las mucoproteinas de la saliva o directamente con los receptores gustativos, provocando la típica sensación de astringencia, dicha sensación aumenta la producción de saliva, reduce la palatabilidad y la ingestión de alimento y por tanto, la productividad.

Numerosos herbívoros en pastoreo basan su alimentación en plantas taniniferas, donde se observa en la saliva la presencia de proteínas ricas en el aminoácido prolina, con una elevada capacidad de unirse a los taninos. Los complejos tanino-proteína, son estables en todo el rango de pH del tracto digestivo, lo cual puede anular su efecto negativo sobre la palatabilidad y, sobre la ingestión de alimento, minimizar las pérdidas de nitrógeno fecal y mejorar la utilización digestiva de los alimentos ricos en taninos.

2.- Un enlentecimiento de la digestión de la materia seca en el rumen.

Este punto perjudicaría el vaciado del tracto digestivo, generando signos de repleción y actuando a modo de retroseñal sobre los centros nerviosos involucrados en el control de la ingestión. Podría considerarse como un factor con mucha influencia sobre la disminución del consumo voluntario.

3.- El desarrollo de aversiones condicionadas, provocadas por los efectos negativos post-prandiales causados por estos compuestos.

Los microorganismos ruminales juegan un papel fundamental en la nutrición de rumiantes, por lo que parece muy probable que la respuesta a las consecuencias post-prandiales de la ingestión de alimentos ricos en taninos esté mediada por factores relacionados con la fermentación microbiana.

En la actualidad existen diversos métodos para tratar de reducir el efecto de los taninos presentes en los alimentos:

Mojar el alimento con agua o con soluciones alcalinas, con el fin de separar los taninos de las partes más nutritivas del alimento y conseguir menos activos desde el punto de vista nutritivo. El henificado de los forrajes o el tratamiento con diversas sustancias químicas como el polietilenglicol, polivinilpirrolidona, carbonato cálcico, los resultados varían dependiendo del tipo de tanino, de su peso molecular y de los parámetros estudiados.

Entre los efectos positivos de los taninos en la digestión, evitan la excesiva degradación de la proteína en el rumen por parte de la microflora al disminuir la actividad proteolítica, por tanto forman complejos tanino-proteína, previenen la formación de espuma, evitando el timpanismo. Así mismo se ha observado que los taninos condensados tienen una correlación lineal con la hormona de crecimiento y se encontró que los taninos pueden reaccionar con las proteínas del intestino y estimular la secreción de dicha hormona.

 

La toxicidad por parte de los taninos condensados e hidrolizables viene de la mano con el uso de la dosis. Se han observado variaciones muy marcadas, en los cuadros clínicos, órganos afectados y grado de daño.

Se piensa que la toxicidad ocasionada por el consumo de taninos, en monogastricos o rumiantes, es debida a su acción irritante en el tracto gastrointestinal e, incluso necrosis hepática y renal, lo que implicaría que estos compuestos, o los productos resultantes de su degradación, habrían sido absorbidos en el tracto digestivo.

Por otro lado, el grado de toxicidad de los taninos está relacionado con el peso molecular, los compuestos con mayor peso molecular podrían no absorberse. Así mismo, se ha observado que los taninos hidrolizables más que los condensados, son los responsables de la toxicidad, entres los signos clínicos se puede observar, depresión, anorexia, necrosis hepática, lesiones renales y hepáticas, abomasitis, enteritis duodenal, necrosis pancreática, necrosis dérmica, disnea, cianosis, taquicardia, disminución de la motilidad ruminal, pigmentación color marrón de la mucosa oral y conjuntiva, edema en la submucosa de los pliegues del abomaso, necrosis hepatocelular, esteanosis hepática grave, hiperapnea.

El principal factor por que los taninos hidrolizables son más tóxicos puede ser porque estos pueden ser degradados en el rumen y posteriormente absorbidos en el intestino, se han detectado derivados fenólicos en orina de ovejas alimentadas con plantas altas en contenido de taninos, estos derivados son procedentes de los taninos hidrolizables consumidos, ácido gálico, pirogalol, resorcinol y floroglucinol, como posibles responsables de la toxicidad observada.

Por el contrario, los taninos condensados debido al gran tamaño de su molécula, no podrían ser absorbidos, lo cual disminuiría su acción toxica.

 

Se han realizado diversos estudios in vivo e in vitro, con diversas plantas taniniferas, pero es necesario realizar otros estudios antes de usar los taninos como una alternativa fiable en la producción animal, evaluar calidad de la canal, evaluar parámetros productivos y reproductivos, y así aprovechar las cualidades de estos compuestos bioactivos, sin ocasionar efectos adversos tanto para el animal como para el consumidor final.

 

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