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Quisirumbay Gaibor, J. R. (2019). Vitamina D, Calcio Total y Fósforo Digestible en laNutrición Porcina: Recomendaciones Nutricionales. La Granja: Revista de Ciencias dela Vida. Vol. 29(1):6-16. http://doi.org/10.17163/lgr.n29.2019.01.
1 Introducción
La vitamina D es una vitamina liposoluble que participa en la mineralización ósea (Endo y col., 2003) y está últimamente relacionada a procesos de inmuno-modulación (Bikle, 2008; Yuk y col., 2009; Baeke y col., 2010a; Baeke y col., 2010b; Sun, 2010; Zhao y col., 2014; Tian y col., 2016) y antioxidantes (Lahucky y col., 2007). Esta vitamina se acumula en el tejido adiposo de ratas, cerdos y humanos (Brouwer y col., 1998; Jakobsen y col., 2007; Didriksen y col., 2015), y es una molécula esteroidea que podría considerarse como una hormona en lugar de una vitamina debido a su mecanismo de acción.
La vitamina D se sintetiza en la piel, específicamente en las células epiteliales a partir del 7-deshidrocolesterol con intervención de la luz ultravioleta (Larson-Meyer y col., 2017). La activación de esta vitamina requiere de dos hidroxilaciones a nivel hepático y renal, en las posiciones C-25 y C-1, respectivamente, para formar un compuesto activo 1-25-(OH)2-vitamina D (Hollis, 2005). La regulación de la activación a nivel renal se controla por la acción de la paratohormona (PTH) (Crenshaw, Rortvedt y Hassen, 2011; Dittmer y Thompson, 2011). El descenso en el nivel de calcio sérico estimula la secreción de PTH sintetizándose la vitamina D activa y provocando un aumento en el nivel de calcio plasmático (Cunningham, 2014). Este efecto se logra puesto que la vitamina D incrementa la absorción de Ca y P a nivel intestinal, promueve una mayor resorción ósea y reduce la excreción renal de calcio y fosfato (Guyton y Hall, 2011). Adicionalmente la vitamina D puede ser ingerida a través de la dieta en su forma D2 o D3; los aceites de pescado naturalmente contienen grandes cantidades de la forma D3, mientras que la forma D2 está presente en ciertas plantas en forma de ergosterol, siendo transformado a la forma D2 por acción de la luz ultravioleta (DeLuca, 2004).
La producción porcina confinada limita la exposición a los rayos solares, causando un mayor riesgo de sufrir deficiencia de vitamina D aun cuando se esté suplementando a través de la dieta (Alexander y col., 2017), esto aunado al rápido crecimiento del cerdo y destetes tempranos. La deficiencia de vitamina D produce raquitismo, retraso en el desarrollo esquelético (Holick, 2006) y muscular en cerdos en crecimiento, mientras que en cerdos adultos la deficiencia produce osteomalacia (Pepper y col., 1978; Horst y Littledike, 1982; Fox y col., 1985; Thompson y Robinson, 1989; Dittmer y Thompson, 2011; NRC, 2012). Desde hace varios años se ha incorporado al mercado de la formulación de dietas una nueva forma de suplementación de vitamina D, la 25OHD3 la cual al ser usada en cerdas mejora el estatus corporal de vitamina D al compararlo a la forma D3 (Fritts y Waldroup, 2003; Lauridsen y col., 2010; Coffey y col., 2012; Lauridsen, 2014), y está asociado a una mejor biodisponibilidad (Bar y col.,1980).
En cerdos de engorde, el desempeño productivo y la calidad de carne se ven mejorados cuando la fuente de vitamina D es el 25OHD3, relacionado en gran parte a su mejor biodisponibilidad (Jakobsen y col., 2007; Burild y col., 2016; Duffy y col., 2018). Sin embargo, dosis excesivamente altas pueden disminuir el consumo de alimento (Flohr y col., 2014b), y la suplementación dietaria de vitamina D3 en cerdas durante la gestación tiene efectos a largo plazo en el crecimiento, integridad y mineralización ósea de sus lechones. Algunas de estas alteraciones pueden estar presentes desde el nacimiento y otras pueden tardar más tiempo (3-8 semanas de edad) en manifestarse (Amundson y col., 2016). La suplementación de altas concentraciones de vitamina D3 en cerdas incrementa el nivel de 25(OH)D3 en el suero de cerdas y lechones, así como la concentración de vitamina D3 en leche y la concentración tisular del neonato (Flohr y col., 2014a). Por todolo anterior es importante conocer los niveles correctos de suplementación de vitamina D, calcio y fósforo en la alimentación porcina para mantener un estado de salud adecuada y garantizar un máximo rendimiento productivo.
En la actualidad existen diversas fuentes de información donde se pueden encontrar los requerimientos nutricio- nales para la especie porcina, unas de carácter académico-experimental y otras creadas por la industria con el fin de alcanzar el máximo potencial productivo. En el primer grupo se encuentra la guía nutricional de la National Research Council (NRC, 2012), las Tablas brasileñas para aves y cerdos (Rostagno y col., 2017), la Guía Nacional de Nutrición de los Estados Unidos (NSNG) (U.S. Pork Center of Excellence, 2010), y las recomendaciones de la Fundación Española para el Desarrollo de la Nutrición Animal (FEDNA) (FEDNA, 2013). En el segundo grupo destaca la Guía de suplementación vitamínica 2016 de DSM para la nutrición animal (DSM, 2016) y el Manual de Especificación de Nutrientes de PIC (PIC, 2016). El objetivo de este manuscrito es presentar de manera resumida las recomendaciones nutricionales de vitamina D, calcio y fósforo realizada por diferentes fuentes de reconocido prestigio mundial, proporcionando un contenido valioso para el nutricionista dedicado a la alimentación y formulación de dietas para cerdos en sus diferentes estados fisiológicos.
2 Fuentes de información
En la Tabla 1 se presentan las principales guías nutricionales utilizadas para la elaboración de este manuscrito y sus características.
3 Requerimientos de vitamina D, calcio total (Ca total) y fósforo di- gestible (P dig.) para cerdos de engorde
Los requerimientos de vitamina D se expresan en Unidades Internacionales (UI) por kilogramo de alimento, mientras que Ca total y P dig. se expresan en términos de composición porcentual (%) (Tablas 2 y 3). No se incluyó el valor de fósforo total pues este no se utilizó en varias de las guías utilizadas. En la Figura 1 se grafican líneas de tendencia de las necesidades de vitamina D3 (eje vertical) considerando el peso del cerdo (eje horizontal).
Las necesidades de vitamina D según el NRC, (2012) son las más bajas de entre todas las guías nutricionales150 − 220 UI/Kg, pues incluyen la cantidad mínima necesaria para evitar el aparecimiento de signos clínicos relacionados a problemas deficitarios. Esto se opone con los niveles sugeridos por Comercial 2, 2233 - 3883 UI=Kg que es el más alto y corresponde a aproximadamente 14 a 17 veces por encima de lo reportado por el NRC, buscando alcanzar el mayor desempeño productivo del cerdo, proporcionando la cantidad necesaria para cubrir pérdidas por estrés en los animales, variaciones en la temperatura ambiental, presencia de enfermedades infecciosas, parasitosis entre otras situaciones que puedan mermar el rendimiento óptimo del animal. La guía U.S. Pork Centerof Excellence, (2010) sugiere un nivel 3 veces superior al NRC encontrándose su rango entre 330 - 660 UI /Kg de alimento. Las Tablas brasileñas (2017), FEDNA (2013) y Comercial 1 (2016) presentan valores más cercanos entre sí,con un rango entre 1000 - 2700 UI/Kg, pero superiores a NRC, (2012) e inferiores a los reportados por Comercial 2. En todos los casos el aporte siempre es mayor en las fases iniciales de la vida del cerdo (etapa de pre y post-destete), pues el consumo de alimento es inferior al estar más concentrado el aporte de esta vitamina, logrando así satisfacerel nivel requerido. Mientras que, en las etapas de crecimiento y finalización, 30-60 Kg y 60-120 Kg (o hasta lasalida al mercado), respectivamente, disminuye el aportede vitamina D por Kg de alimento, pero se incrementa el consumo de alimento por parte del animal, excepto en el caso de NSNG en el que aumenta el nivel de vitamina D en la etapa de acabado o finalización cuando se incluye ractopamina con la finalidad de tener un mayor desempeño magro en el cerdo.
Tabla 2. Recomendaciones nutricionales vitamina D3, Ca total, P dig. y relación Ca total-P dig. para NRC, Tablas Brasileñas y NSNG.
En un estudio realizado en lechones con un peso inicial de 6, 6Kg (28 días de edad) y una duración de 14 días se encontró que no existió diferencia significativa en el rendimiento productivo (consumo de alimento, ganancia diaria de peso, conversión alimentaria) ni en la mineralización ósea cuando la vitamina D3 se suplementó a niveles de 1378 (control) o 13780 UI/Kg de alimento. Sin embargo, cuando la suplementación se realizó a un nivel de 44100 UI/Kg (200 veces superior al NRC) el consumo de alimento disminuyó significativamente (Flohr y col., 2014b). Estos resultados coinciden con los reportados en otro estudio realizado por el mismo autor, en el cual la suplementación de vitamina D3 a niveles de 1800 o 18000 UI/Kg durante 35 días posteriores al destete (día 21 edad) no generó diferencias significativas en las variables productivas (Flohr y col., 2014a). Adicionalmente, la suplementación de vitamina D3 a un nivel de 3500UI/Kgen lechones destetados 6-7 kg de peso (18 días de edad) provoca un impacto inmuno-modulador al aumentar significativamente el número de leucocitos en sangre y su capacidad fagocítica (Konowalchuk y col., 2013). La suplementaciónde vitamina D3 a niveles supranutricionalesde 40000 u 80000 UI por Kg de alimento por al menos 44 días previo al sacrificio mejora el color de la carne e incrementa el pH sin afectar las concentraciones de calcio muscular (Wilborn y col., 2004). Por su parte, Wiegand y col., (2002) encontraron que la suplementación de niveles elevados de vitamina D3 (250000-500000 UI/día) en cerdos en finalización 3 días previos al sacrificio resulta en altas concentraciones plasmáticas de calcio sin mejorar la calidad de la carne.
Tabla 3. Recomendaciones nutricionales de la vitamina D3, Ca total, P dig. y relación Ca total-P dig. para FEDNA, Comercial 1 y 2.
4 Relación Ca total ( %) - P digesti- ble ( %) en cerdos de engorde
La relación Ca total-P dig. (Tablas 2 y 3) resulta de dividir el valor de la columna Ca total para el valor de la columna P dig. y se consideró como una variable referencial para poder comparar entre las diferentes fuentes de información; además se ha graficado la tendencia de la relación considerando los requerimientos a medida que el cerdo va creciendo (Figura 2). La primera de ellas NRC con una recta sostenida a lo largo del crecimiento del cerdo con valores superiores a 1 (1;07-1;21), sin importantes variaciones hasta llegar al peso de faena. Las Tablas brasileñas y Comercial 2 presentan también una recta sostenida pero sus valores están muy próximos a 2; 1;78 - 2;09 y 1;49 - 2;16 respectivamente. Por su parte U.S. Pork Centerof Excellence, (2010) y FEDNA, (2013) presentan una tendencia al aumento a medida que el cerdo crece, llegando a alcanzar una relación de 3 o más. Valores más altos de la relación Ca total - P digestible resultan de una gran amplitud entre los niveles de Ca sugerido y los requerimientos de P, específicamente altos requerimientos de Ca y más bajos de P. No fue posible presentar la tendencia de Comercial 1 pues esta guía únicamente hace recomendaciones de vitaminas.
5 Recomendaciones nutricionales de Vitamina D3, calcio total y fós- foro digestible para cerdos en etapa reproductiva
Las recomendaciones de vitamina D para cerdos en etapareproductiva se muestran en la Tabla 4 y se grafican en la Figura 3 para mejor comprensión. Los valores más bajos son los sugeridos por el NRC en cerdas de reemplazo (nulíparaso futuras madres) y verracos (machos sexualmente activos) siendo de 200 UI/Kg para ambos casos, mientras que para el caso de cerdas los valores más bajos los presenta NSNG 660 UI/Kg. Los niveles más altos en todas las categorías reproductivas están dado por Comercial 2 1985, 1985 y 2000 UI/Kg para reemplazo, cerdas y verracos, respectivamente; resultando ser 10 veces superior a las recomendaciones del NRC y coincidiendo en ser el nivel más alto por parte de esta guía al igual que en cerdos de engorde. Seguido a los valores de Comercial 2 se encuentran los de Comercial 1, 1900, 1750 y 1750 UI/Kg de alimento. Valores intermedios en la comparación general y muy similares entre sí son los descritos por las tablas brasileñas y FEDNA con un rango entre 1200 - 1600 UI/Kg; siendo 8 veces superior a las recomendaciones del NRC para reemplazo y verracos y el doble en la categoría decerdas.
Tabla 4. Recomendaciones nutricionales de vitamina D3, Ca total y P dig. en cerdos en etapa reproductiva.
La suplementación de 25OHD3 (500 IU D3/Kg de alimento +50g25OHD3/Kg de alimento) en cerdas de primer servicio antes y durante la gestación mejora el estatus de vitamina D en la madre y en los fetos, la tasa de concepción y el tamaño de la camada sin afectar la media del peso vivo de los lechones en comparación con las cerdas que únicamente recibieron vitamina D3 (2500 UID3/Kg de alimento) (Coffey y col., 2012). En un estudio similar se encontró que el 25OHD3 suplementado en los mismos niveles del estudio anterior en cerdas gestantes impacta positivamente en el desarrollo muscular esquelético fetalasí como también en la actividad mioblástica (Hines y col., 2013; Zhou y col., 2016). Lo anterior se debe a que la forma 25OHD3 tiene mayor biodisponibilidad en comparación con la forma D3 (Sitrin y col., 1982; Bischoff-Ferrariy col., 2012), sin embargo, independientemente de la formade la vitamina D y de la dosis, la transferencia de esta vitamina a la progenie es escasa por vía transplacentaria (Lauridsen y col., 2010) no así a través de la leche materna (Flohr y col., 2016a; Flohr y col., 2016b). Adicionalmente,en un estudio realizado en cerdas en las cuales se les suplementó 25OHD3 a un nivel de 2000 UI/Kg durante la gestación y lactancia se mejoró el estatus de esta vitamina en las cerdas y la mineralización esquelética en los lechones (Witschi y col., 2011), a este mismo nivel pero en otro estudio se determinó que la suplementación de 25OHD3 a una concentración 2000 UI/Kg incrementó de manera significativa el peso al nacimiento y al destete, comparado con la forma D3 (Weber y col., 2014). Por su parte en verracos la suplementación de vitamina D3 a un nivel de 2000 UI/Kg mejora la calidad de los espermatozoides, relacionado a un incremento en la síntesis hormonal y a cambios en la composición del plasma seminal y a la expresión genética en los espermatozoides; estadísticamente no hubo diferencia entre la suplementación de 2000 UI con 4000 UI de vitamina D3 por Kg de alimento (Lin y col., 2017).
6 Relación Calciototal − fósforodigestible en cerdos en etapa reproductiva
Las relaciones calcio total−fósforo digestible se observan en la Figura 4. Los valores más altos son los calculados para FEDNA siendo de 3,06,3,05 y 2,98 en reemplazo, cerdas y verracos, respectivamente. Las demás guías nutricionales (NRC, Tablas brasileñas, NSNG, Comercial 2) presentan valores similares que oscilan entre 1,93-2,39; 1,93-2,36 y 2- 2,37 para reemplazo, cerdas y verracos respectivamente. No se presentan los valores de Comercial 1 pues esta guía únicamente presenta recomendaciones de vitaminas.
7 Conclusión
Varias son las fuentes de información (guías nutricionales) de las cuales se pueden obtener las recomendaciones nutricionales para cerdos en etapas productiva (engorde) y reproductiva. Amplia es la variación existente entre las sugerencias de vitamina D, calcio total y fósforo digestible entre las distintas referencias, el nutricionista y/o especialista en producción porcina debe estar en la capacidad de adaptar los niveles de nutrientes sugeridos a las condicio- nes de producción en las cuales trabaja, buscando de esta manera alcanzar los objetivos de la granja.
