Cinco posibles efectos negativos ligados al uso del óxido de zinc a nivel farmacológico

 Se sabe que el óxido de zinc (ZnO) utilizado en altas concentraciones mejora el crecimiento y reduce la presentación de diarrea en los lechones. Sin embargo, la evidencia acumulada apunta a posibles efectos negativos de su uso excesivo.

El efecto de los niveles farmacológicos de óxido de zinc en la tasa de crecimiento se evaluó recientemente en una revisión bibliográfica que incluyó veintiséis estudios publicados. Los resultados indicaron un efecto significativo (p < 0,05) y positivo de la suplementación con zinc en el crecimiento, el consumo de alimento y la eficiencia alimenticia (Figura 1). Existen  varias hipótesis con respecto al modo o los modos de acción que explican estos resultados benéficos, pero el o los mecanismos reales no se conocen completamente. En este contexto, los niveles de óxido de zinc son de alrededor de 3000 ppm. Por lo que el uso de dichas dosis farmacológicas de óxido de zinc tiene algunas posibles consecuencias negativas.

1) Contaminación con metales pesados (Cadmio y Hierro)
Las impurezas del óxido de zinc comercial representan un problema real cuando la calidad del zinc no es rigurosamente controlada por las autoridades locales, los proveedores o los usuarios. Un estudio del instituto francés IFIP indicó que la concentración de cadmio en los riñones de cerdo superó el límite reglamentario (1 mg/kg) establecido para el consumo humano, cuando los cerdos se alimentaron con dietas contaminadas (0,5 mg de Cd/kg de alimento) entre los 42 y 160 días de edad. En dicho estudio, el zinc se incorporó a un nivel normal (nutricional) a lo largo de este periodo, y algunos resultados analíticos fueron de hasta 2,5 mg de Cd/kg de alimento. De haber sido también admnistrado a una dosis farmacológica durante un breve periodo (post destete) y en caso de estar contaminado, el contenido de cadmio en la dieta seria aún mayor. El cadmio es conocido por su toxicidad para los órganos y su largo período de eliminación (vida media); por consiguiente, si los tejidos se contaminan durante el período post destete, es posible tener niveles elevados de cadmio en los tejidos al momento del sacrificio.

El hierro es un mineral que puede encontrase en concentraciones variables en las diferentes fuentes de ZnO. Los análisis de hierro en muestras de ZnO provenientes de América han demostrado concentraciones muy importantes, hasta un 2 por ciento, principalmente en forma de magnetita de óxido de hierro (Fe 3 O 4 ). El ZnO, puede suplementarse a 3.000 ppm en dietas de lechones, esta cantidad de ZnO podría aportar además 60 ppm de hierro.

La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA), no considera que el óxido de hierro pueda emplearse como una fuente de hierro para cubrir las necesidades de los animales. Numerosos estudios sugieren que altos niveles de hierro en la dieta, pueden ejercer efectos negativos sobre la salud intestinal y la microbiota. Se puede sugerir que el hierro presente en ZnO, es una contaminación.

2) Interacciones nutricionales
La ingestión de niveles altos de zinc da como resultado una sobreproducción de metalotioneína en los enterocitos. Este transportador intestinal de iones tiene una alta afinidad para el cobre y, en consecuencia, ocurrirá una secuestración de Cu por la metalotioneína que puede conducir a una subdeficiencia de este oligomineral. En el caso del hierro, probablemente debido a los altos márgenes de seguridad, su biodisponibilidad no parece verse afectada significativamente por los altos niveles de zinc.

Estudios sobre las interacciones entre zinc y fitasa enzimática sugieren que las dosis farmacológicas de zinc tienen un efecto negativo en la actividad y, por ende, en la liberación de fósforo fítico. Esto implica una menor absorción de fósforo y una posible deficiencia de fósforo para los animales afectados.

Por otra parte, la capacidad tampón del óxido de zinc es la mayor entre los ingredientes alimenticios: su capacidad de fijación de ácido a pH 4 es aproximadamente 16300 meq/kg, en comparación con 13 000 meq/kg para el carbonato de calcio y 12 000 meq/kg para el bicarbonato de sodio (ver Figura 2). Por consiguiente, los niveles altos de óxido de zinc neutralizan el efecto benéfico de los acidificantes del alimento, como los ácidos orgánicos.

3) Toxicidad del zinc
El uso farmacológico del óxido de zinc puede beneficiar el posdestete de los lechones, pero de acuerdo con el Consejo Nacional de Investigación (NRC por sus siglas en inglés) de EE. UU., puede afectar la salud de los lechones si se usa por un período prolongado. El efecto negativo ds altas dosis de ZnO suministrado por un período prolongado es bien conocido en el campo, aunque el mecanismo exacto aún no está claro.

4) Preocupaciones ambientales
Cuando la concentración de zinc en el alimento no supera las 150 ppm, el enriquecimiento de zinc en el suelo, a partir de una aplicación sobre el terreno del estiércol resultante de una unidad de producción porcina, no superará los 3000 μg/kg MS/año. En condiciones europeas, el uso de 3 kg de ZnO por tonelada métrica de alimento durante las dos primeras semanas después del destete aumenta en casi un 30% la cantidad total de zinc excretado en la vida productiva del cerdo de engorde. Los tratamientos tecnológicos del estiércol (purines de cerdo) acentúan el problema ya que concentran el zinc en la fracción sólida, y así el nivel en el subproducto puede superar el nivel máximo de zinc autorizado para fertilizantes orgánicos en la UE.

5) Zinc y resistencia microbiana
El uso intensivo de zinc en las dietas de los animales puede favorecer el desarrollo de resistencia bacteriana. Las bacterias regulan la concentración de zinc intracelular con un sistema de bombas de eflujo. Estas bombas pueden ser específicas para el zinc, pero pueden evacuar también otras moléculas como los antibióticos. La ingestión de niveles altos de zinc tiende a incrementar la síntesis de esas bombas de eflujo; por lo tanto, el uso de zinc en dosis farmacológicas puede reducir la sensibilidad de las bacterias a los antibióticos. También puede observarse una co-selección genética: los genes de resistencia a los metales pesados y los genes de resistencia a los antibióticos a veces están asociados. Por consiguiente, una selección no intencional de bacterias resistentes al zinc puede conducir a la selección de bacterias resistentes a algunos antibióticos.

Figura 1: Mejora de la ganancia media diaria (GMD) con 2000-3000 mg/kg de Zn a partir de ZnO para las dos primeras semanas después del destete en 19 estudios (Adaptado de Sales, 2013)

Figura 2: Capacidad de fijación de ácido de algunos ingredientes alimenticios