¡De la premezcla al intestino, las interacciones con los minerales pueden ser costosas!

¿Por qué esperar a la próxima crisis de costos de vitaminas e ingredientes para comenzar a evaluar las interacciones que ocurren entre los aditivos y rever su selección de oligoelementos? Desde la premezcla hasta el tracto digestivo, los ingredientes sensibles y caros entran sistemáticamente en contacto. No es aceptable afectar su valor o su perfil nutritivo porque un ingrediente cercano es menos estable o demasiado reactivo. Esto es muy cierto con las vitaminas y los minerales, la mayoría de las veces se suministran juntos, ¡pero no únicamente! Revisemos los diferentes aditivos que pueden verse afectados por una selección de microminerales no adecuada y por qué se ven afectados.

En nuestra industria es común mezclar vitaminas, minerales y otros ingredientes de inclusión pequeña en una premezcla, antes de incorporarla al alimento completo. Las ventajas de utilizar premezclas de aditivos para piensos son múltiples:

Dependiendo de los mercados, la industria usa la premezcla de vitaminas separada de la premezcla de minerales, mientras que otros pueden mezclar todos los microingredientes. El arte de la premezcla consiste en mezclar todos estos ingredientes de manera homogénea y limitar las interacciones, seleccionando cuidadosamente las materias primas. Las interacciones entre los ingredientes comienzan en este paso, pero pueden continuar una vez que la premezcla ingresa al alimento y luego cuando se ingiere en la parte proximal del tracto digestivo, afectando la digestión y el metabolismo de estos ingredientes.

Las vitaminas se encuentran entre los ingredientes más sensibles incluidos en la premezcla y suelen ser costosas.

La sensibilidad de la vitamina a la oxidación en la premezcla varía. Cuando se acepta que tanto las vitaminas liposolubles como las hidrosolubles pueden verse afectadas, las vitaminas liposolubles (principalmente A y E) son las más delicadas para la industria. Estas vitaminas son capaces de disolverse en los tejidos grasos y ser absorbidas por los glóbulos de grasa. Este nuevo compuesto se absorberá a través de la barrera epitelial y luego se distribuirá en el cuerpo del huésped.

Además, las vitaminas sufren fluctuaciones de precios muy fuertes. La vitamina A es un muy buen ejemplo para ilustrar. Su precio superó los 400€/kg en 2018 cuando unos meses antes estaba por debajo de los 30€/kg y hoy ronda los 75€/kg (noviembre 2021).

Varios cambios químicos inducidos por el proceso, el almacenamiento o la manipulación de la premezcla pueden provocar la degradación de los ingredientes. Por supuesto, la presencia de oxígeno, UV o temperaturas variables aceleran los mecanismos, pero lo más importante es que la presencia de minerales es un verdadero desafío. De hecho, debido a su higroscopicidad, algunas formas de minerales liberarán iones en la premezcla, que actuarán como agentes oxidantes/reductores. Esta es la razón por la que se sabe que los minerales son catalizadores de los pasos de oxidación.

1. El paso de iniciación que consiste en la formación inicial de radicales libres (por ruptura de los enlaces débiles)

2. El paso de propagación: Los radicales libres generados reaccionarán con compuestos estables (fijándose a sus grupos funcionales que contienen oxígeno) y generarán nuevos radicales libres que también son reactivos (reacción en cadena). Estos nuevos radicales libres continúan generando más radicales libres, y así sucesivamente.

3. El paso de terminación: Los radicales libres pueden asociarse para formar aldehídos o cetonas, compuestos muy volátiles de bajo peso molecular y responsables del origen del mal olor (rancidez) de los productos oxidados.

Los minerales traza tienen diferentes potenciales reacciones redox (capacidad de adquirir o perder electrones) y pueden clasificarse según su reactividad. El cobre divalente (compuesto en sulfatos o ciertos quelatos) es el más susceptible a la reacción al ser un agente oxidante fuerte.

Es comúnmente aceptado que la degradación de las vitaminas ocurrirá de todos modos (alrededor del 30% de pérdidas después de 6 meses en promedio para la vitamina A). Sin embargo, es posible desacelerar la cinética de las pérdidas.

La vitamina A es conocida como un buen marcador para estudiar este fenómeno ya que su estabilidad está bien estudiada y es reproducible.

Un estudio en SAFE France (Scientific Animal Food Engineering) estudió la degradación de la vitamina A en una premezcla para lechones estándar formulada para una inclusión del 0,5 % en el alimento completo. El estudio comparó la diferencia entre fuentes de sulfatos (Cu y Zn) y minerales de precisión (CoRouge®, Cu y Hizox®, Zn).

Importancia de la concentración mineral y galénica: La propia concentración mineral y las características del tamaño de las partículas también son responsables del riesgo de interacciones. De hecho, una fuente altamente concentrada de oligoelementos requiere poner menos producto en la premezcla y, por lo tanto, reducir la posibilidad de contacto con las vitaminas.Importancia de la naturaleza mineral: Los minerales de precisión estudiados, a saber, Hizox® y CoRouge®, son menos reactivos por su naturaleza química y, por lo tanto, interactúan menos con compuestos premezclados como las vitaminas. Cualquier compuesto micromineral rápidamente solubilizado (sulfatos, pero también la mayoría de los quelatos) es propenso a interactuar más rápido con las vitaminas.

El uso de carotenoides (principalmente xantofila incluyendo zeaxantina, cantaxantina) está bien establecido, especialmente en la industria avícola para la coloración de la canal y la coloración intensa de la yema, ambos considerados como criterios de consumo para la calidad de los alimentos. El uso y eficacia de los pigmentos está condicionado por una adecuada cantidad ingerida, su absorción y por un adecuado aporte de vitaminas, de forma que estos pigmentos no sean utilizados por el huésped como precursores de vitaminas una vez en el organismo.

En primer lugar, los carotenoides son compuestos frágiles que pueden verse afectados por la humedad, la temperatura, la acidez, la alcalinidad, los agentes oxidantes y reductores (como los minerales traza). Son altamente propensos a la isomerización y oxidación. Estas degradaciones ocurren directamente durante la fabricación, manipulación y almacenamiento de la premezcla. Pero una vez ingeridos, estos compuestos siguen siendo problemáticos.

Durante la reciente e-cademy de Animine (noviembre de 2021), el Dr. T. Bohn (Instituto de Salud de Luxemburgo) explicó lo siguiente: “durante el proceso digestivo, los carotenoides requieren un paso de micelización para su correcta absorción y caracterizar su bioaccesibilidad. Este paso constituye la mayoría de las veces un cuello de botella para la absorción y, por lo tanto, para la biodisponibilidad”.

La investigación en alimentos mostró que los minerales divalentes macro y micro están afectando de varias maneras la bioaccesibilidad de los carotenoides. Las ideas mecanicistas todavía están bajo investigación, pero el principal impacto de los minerales divalentes parece estar en la desestabilización de las formas de las micelas, al modificar su potencial zeta.

Por lo tanto, se deben considerar varios aspectos al seleccionar minerales para las dietas de los animales: evitar las formas divalentes (cuando sea posible) o elegir fuentes con una cinética ideal de liberación de iones.

La fitasa puede usarse sola (como polvo o líquido) o incluirse en una premezcla. Debido a que el ácido fítico es una molécula cargada negativamente, atrae cationes cargados positivamente. Una vez que los metales se fijan al ácido fítico, se vuelven potencialmente "secuestrados" en este complejo y ya no están disponibles para la absorción del huésped.

Si hoy en día no existe un consenso claro sobre la afinidad de los cationes (especialmente entre el cobre y el zinc) con el fitato, es evidente que el zinc es un problema importante debido a la importante cantidad utilizada en la premezcla o el alimento (hasta 3000 ppm en las dietas de ciertos lechones).

Salvaguardar la actividad de la fitasa se convierte en una carrera en la que la fitasa necesita alcanzar primero el ácido fítico y antes de que los metales catiónicos se unan a él. La fuente específica de zinc, con una cinética única de disolución lenta, ya ha demostrado su superioridad, permitiendo que la fitasa actúe correctamente. En un estudio realizado en INRAe Francia y presentado en PSA 2020, la fuente de zinc potenciada HiZox® utilizada a niveles nutricionales (40 ppm de zinc total) logró un mayor contenido de zinc en plasma en comparación con los sulfatos de referencia en presencia de suplementos de fitasa (750 FTU/kg). Demostró que sus cationes Zn2+ se volvieron bioaccesibles en el momento adecuado en el tracto digestivo y no permanecieron unidos al fitato, estando significativamente más disponibles para los pollos de engorde (Ross 308).

Lograr una adecuada nutrición de oligoelementos y el estado mineral de los animales no es tarea fácil. Al considerar todas las interacciones que pueden ocurrir entre los aditivos, desde la fabricación de la premezcla hasta el transportador intestinal, la elección correcta del mineral es crucial. Se sabe que los cationes son catalizadores de un cierto número de reacciones y también pueden limitar la bioaccesibilidad de otros ingredientes nobles. La selección de minerales de precisión en forma monovalente (CoRouge®) o con cinética de disolución única (HiZox® y ManGrin®) permite minimizar las interacciones no deseadas y asegurar la eficacia de aditivos como pigmentos o fitasa.