Los quelatos en la alimentación animal son la jerga para los compuestos metaloorgánicos añadidos a la alimentación animal. Los compuestos proporcionan fuentes de varios metales que mejoran la salud o la comercialización del animal. Las sales metálicas típicas se derivan de cobalto , cobre , hierro , manganeso y zinc . El objetivo de la suplementación con oligoelementos es evitar una variedad de enfermedades por deficiencia . Los oligoelementos llevan a cabo funciones clave en relación con muchos procesos metabólicos , sobre todo como cofactores de enzimas y hormonas , y son esenciales para una salud, un crecimiento y una productividad óptimos. Por ejemplo, los minerales suplementarios ayudan a asegurar un buen crecimiento, desarrollo óseo, plumaje en las aves, calidad de las pezuñas , la piel y el pelo en los mamíferos, estructura y funciones enzimáticas y apetito. La deficiencia de oligoelementos afecta a muchos procesos metabólicos y, por lo tanto, puede manifestarse por diferentes síntomas, como crecimiento y apetito deficientes , fallos reproductivos, respuestas inmunitarias deterioradas y mal estado general. Desde la década de 1950 hasta la de 1990, la mayor parte de los suplementos de minerales traza en las dietas de los animales se hacían en forma de minerales inorgánicos, y estos erradicaron en gran medida las enfermedades asociadas a la deficiencia en los animales de granja. El papel en la fertilidad y las enfermedades reproductivas del ganado lechero destaca que las formas orgánicas de Zn se retienen mejor que las fuentes inorgánicas y, por lo tanto, pueden proporcionar un mayor beneficio en la prevención de enfermedades , en particular la mastitis y la cojera.
Se cree que los animales absorben, digieren y utilizan mejor los quelatos minerales que los minerales inorgánicos o las sales simples. [1] En teoría, se pueden utilizar concentraciones más bajas de estos minerales en los alimentos para animales. Además, los animales alimentados con fuentes queladas de minerales traza esenciales excretan cantidades menores en sus heces, por lo que hay menos contaminación ambiental.
Historia y terminología
Estructura de un compuesto quelante de metal-EDTA típico , [2] que ilustra cómo el agente quelante orgánico (EDTA) envuelve el metal.
Desde la década de 1950, los alimentos para animales se han suplementado con una variedad de minerales traza como cobre (Cu), hierro (Fe), yodo (I), manganeso (Mn), molibdeno (Mo), selenio (Se) y zinc (Zn). Inicialmente, dicha suplementación se realizaba en forma de sales inorgánicas de estos oligoelementos, por ejemplo, sulfato de cobre (II) . Los minerales quelados se desarrollaron por primera vez a principios de la década de 1970, pero experimentaron un mayor crecimiento en las décadas de 1980 y 1990. Se ha demostrado que los quelatos de minerales traza en algunos casos son más eficientes que los minerales inorgánicos para satisfacer las necesidades nutricionales de los animales de granja . [3] Sin embargo, en algunos casos, los quelatos no ofrecen ninguna ventaja. [4]
Terminología
Los "metales esenciales" suelen referirse a iones que son componentes de enzimas necesarias para el crecimiento. Normalmente, solo se necesitan pequeñas cantidades, pero su deficiencia provoca enfermedades y muerte. Algunos oligoelementos son el molibdeno (MoO 4 2- ), el cobalto (Co 2+ ) y el cobre (Cu 2+ ). Las enzimas ilustrativas que contienen estos elementos son, respectivamente, la xantina oxidasa , la vitamina B12 y la azurina . Algunos metales son más abundantes en la naturaleza, como el zinc (como Zn 2+ ), el hierro (como Fe 2+ y Fe 3+ ) y el magnesio (como Mg 2+ ). Algunos oligoelementos no son metales, como el selenio .
"Mineral" es la jerga que designa a los compuestos que contienen iones metálicos, más específicamente "nutrientes inorgánicos, generalmente requeridos en pequeñas cantidades, de menos de 1 a 2500 mg por día". [5]
Los "agentes quelantes" son ligandos que unen iones metálicos a través de más de un enlace. La mayoría de los agentes quelantes son compuestos orgánicos, por ejemplo, edta 4- . Las formulaciones de quelatos metálicos suelen contener entre un 10 y un 20 % del metal. [6] Se utilizan diversos agentes quelantes, como péptidos y aminoácidos derivados de proteínas de soja hidrolizadas , que forman complejos de aminoácidos .
Los quelatos se incorporan al pienso.
Investigación
La utilización de cobre quelado, incluidas las formulaciones de cobre -lisina , es mayor que la del sulfato de cobre inorgánico cuando se administra a ratas en presencia y ausencia de Zn o Fe elemental. Los datos sugieren que, a diferencia del Cu inorgánico, los quelatos de Cu orgánico exhiben mecanismos de absorción y excreción que no interfieren con el Fe. El quelato de cobre también logró un mayor contenido de Zn en el hígado, lo que sugiere una menor interferencia en los sitios de absorción intestinal en comparación con las otras formas de Cu. [7] [8]
Se han estudiado los efectos de las fuentes orgánicas de zinc sobre el rendimiento, el estado del zinc, la carcasa, la carne y la calidad de las pezuñas en toros de engorde. Livestock Prod. [9] comparó un quelato de Zn, un complejo de polisacárido de Zn y ZnO ( óxido de zinc inorgánico ) en ganado vacuno de carne toro , y concluyó que las formas orgánicas dieron como resultado cierta mejora en la calidad de las pezuñas.
La biodisponibilidad de los quelatos de Cu y Zn en ovejas se ha comparado con las formas de sulfato inorgánico, a tasas de suplementación "bajas" y "altas". Los quelatos de cobre y Zn a las tasas más bajas provocaron aumentos significativamente mayores en las concentraciones plasmáticas sanguíneas que los tratamientos correspondientes con sulfato de Zn (p<0,05) y sulfato de Cu (p<0,01). Además, la suplementación con quelato de zinc resultó en un contenido de Zn en pezuñas y cuernos significativamente mayor que el sulfato de Zn (p<0,05). A la tasa de suplementación "baja", el quelato de zinc logró una mejor calidad de pezuñas que el sulfato de Zn (p<0,05). Los datos sugieren que los quelatos de Cu y Zn se absorben más fácilmente y se depositan más fácilmente en tejidos clave como las pezuñas, en comparación con las formas inorgánicas de Zn. [10]
En lechones destetados, se han evaluado diversas tasas de suplementación de Zn orgánico en forma de quelato o como complejo de polisacáridos y se han comparado con ZnO, óxido de zinc, a 2000 ppm. La alimentación con concentraciones más bajas de Zn orgánico redujo en gran medida la cantidad de Zn excretado en comparación con el Zn inorgánico, sin pérdida de rendimiento de crecimiento. [11]
El quelato de cobre en lechones destetados se ha comparado con el Cu inorgánico y el sulfato. El rendimiento de los lechones fue consistentemente mejor con Cu orgánico a 50 a 100 ppm, en comparación con Cu inorgánico a 250 ppm. Además, el Cu orgánico aumentó la absorción y retención de Cu, y disminuyó la excreción de Cu en un 77% y un 61% respectivamente, en comparación con 250 ppm de Cu inorgánico. [12]Muestra de magnesio
Los efectos de un quelato de Mg en pollos de engorde se han comparado con óxido de magnesio y un grupo de control no suplementado. Las dietas para pollos de engorde normalmente no se suplementan con Mg, pero este estudio indicó efectos positivos en el rendimiento y la calidad de la carne. Durante las primeras 3 semanas de vida, el quelato de Mg mejoró la eficiencia alimenticia significativamente en comparación con el MgO inorgánico y el grupo de control negativo (p < 0,05). También se estudió el pH de la carne del muslo y el deterioro oxidativo durante el almacenamiento. El quelato de Mg aumentó el pH de la carne del muslo en comparación con el control negativo (p < 0,05). La suplementación de Mg redujo significativamente los indicadores químicos ( TBARS ) del deterioro oxidativo en el hígado y el músculo del muslo (p < 0,01), con el quelato de Mg significativamente más eficiente que el MgO (p < 0,01). Los datos sugieren que el Mg orgánico en forma de quelato es capaz de reducir la oxidación y, por lo tanto, mejorar la calidad de la carne de pollo. [13]
Se comparó un suplemento de quelato de Zn con sulfato de zinc en pollos de engorde. La ganancia de peso y el consumo de alimento aumentaron cuadráticamente (p<0,05) con el aumento de las concentraciones de Zn del quelato y linealmente con el sulfato de Zn. La biodisponibilidad relativa del quelato de Zn fue de 183% y 157% de sulfato de Zn para la ganancia de peso y Zn en la tibia , respectivamente. Los autores concluyeron que la concentración suplementaria de Zn requerida en dietas de maíz y soja para pollos de engorde de 1 a 21 días de edad sería de 9,8 mg/kg de dieta como quelato de Zn y de 20,1 mg/kg de dieta como sulfato de Zn, respectivamente. [14]
Se han estudiado los efectos de la sustitución de minerales inorgánicos por minerales orgánicos en pollos de engorde. Un grupo de pollos recibió sulfatos inorgánicos de Cu (12 ppm), Fe (45 ppm), Mn (70 ppm) y Zn (37 ppm) y su rendimiento se comparó con un grupo similar suplementado con quelatos de Cu (2,5 ppm), Fe, Mn y Zn (todos a 10 ppm). No hubo diferencias en el rendimiento entre las aves alimentadas con los minerales inorgánicos altos y las aves alimentadas con los quelatos orgánicos bajos. Las concentraciones fecales de Cu, Fe, Mn y Zn fueron del 55%, 73%, 46% y 63%, respectivamente, de las aves de control alimentadas con minerales inorgánicos. [15]
Un estudio comparó la suplementación mineral orgánica e inorgánica en pollos de engorde. Las aves de control fueron alimentadas con Cu, Fe, Mn, Se y Zn en formas inorgánicas (15 ppm de Cu a partir de sulfato; 60 ppm de Fe a partir de sulfato, etc.) y se compararon con tres grupos de tratamiento suplementados con formas orgánicas. Aparte de una mejora en el plumaje, probablemente asociada con la presencia de Se orgánico, no hubo diferencias significativas en el rendimiento entre las aves alimentadas con minerales inorgánicos y orgánicos. Los autores concluyeron que el uso de minerales traza orgánicos permite una reducción de al menos el 33% en las tasas de suplementación en comparación con los minerales inorgánicos, sin comprometer el rendimiento. [16]
Regulación
La Unión Europea está preocupada por los posibles efectos perjudiciales de la suplementación excesiva con oligoelementos sobre el medio ambiente o la salud humana y animal, y en 2003 legisló una reducción en las concentraciones permitidas en los alimentos de varios oligoelementos (Co, Cu, Fe, Mn y Zn). [17]
Lectura adicional
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Referencias
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Temática de las obras
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