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Ventajas del uso de microminerales orgánicos en nutrición avícola: De la reproductora al broiler
Silvia Peris, PhD.
NOVUS ‐Responsable Servicio Técnico Europa y Oriente Medio
NutriforumLleida. Marzo, 2016
Indice
• Introducción
• Papel de los microminerales
– Productividad de la reproductora
• Desarrollo del embrión
• Calidad del pollito
2
Desafíos actuales de la industria de la avicultura de carne
3
Causas variables
• Genéticas: aumento de las velocidades de
crecimiento y pesos a la edad de sacrificio.
• Sanidad.
• Manejo.
– Falta de optimización/manejo de los parámetros de
incubación.
– Inadecuada recepción y manejo del pollito durante
la primera semana de vida.
– Disponibilidad de agua, alimento...
• Nutrición: Multifactorial.
4
Zinc, Cobre y Manganeso: Minerales clave para un ave saludable
1. Mejoran la actividad enzimática
–
Cientos de enzimas dependen de Zn, Cu y Mn.
1. Aseguran la integridad estructural de los tejidos
–
–
Colágeno, keratina, elastina, osificación
Huesos, tendones, cáscara del huevo, intestino, piel,
cicatrización epitelial…
1. Refuerzan la función inmunitaria
–
–
Títulos de anticuerpos
Inmunidad innata
1. Reducen el impacto del estrés oxidativo
–
Co factores de la SOD y la glutation peroxidasa
5
Rol de los microminerales orgánicos en avicultura
Interés de los microminerales en avicultura:
 Desarrollo de la pollita.
 Productividad de la reproductora.
 Calidad del huevo.
 Desarrollo embrionario y del pollito.
 Integridad estructural y calidad de la canal.
6
PAPEL DE LOS MICROMINERALES EN LA PRODUCTIVIDAD DE LA REPRODUCTORA
7
Rol de los microminerales en reproducción
Los microminerales, aunque son necesarios en pequeña cantidad,
tienen un papel clave en la reproducción en avicultura:
•
El exceso o déficit está asociado con deformación o muerte
embrionaria (Ashworth y Allipatis, 2001)
•
Un desequilibrio durante la fase de incubación se hace evidente
después de la eclosión y para entonces la suplementación puede no
obtener respuesta (Kienholz et al, 1961).
•
Algunos estudios han reportado un sistema inmune del pollito
dependiente del estatus mineral de la reproductora (Kidd, 2003; Kidd
et al, 1992; Kidd et a, 1993).
8
Reproductoras ligeras
Datos de producción
Prueba en España (2011) 2 grupos de 9500 reproductoras:
• Inorgánicos: 100 ppm Zn (ZnO) : 10 ppm Cu (CuSO4) : 100 ppm Mn (MnO)
• Orgánicos: 50 ppm Zn : 10 ppm Cu : 65 ppm Mn (quelatos con
hidroxianálogo de metionina)
Huevos incubables
Producción de huevos
Nº/gallina hasta 80s
Nº/gallina hasta 80s
345
+ 4.1%
340
325
339.4
335
330
Nº/gallina hasta 80s
+ 4.9% 321.5
320
315
310
326.1
325
305
320
300
306.5
295
315
Inorgánicos
Control
Mintrex
Orgánicos
Inorgánicos
Control
Nº Hembras
Orgánicos
Mintrex
125
124
123
122
121
120
119
118
117
116
+ 4.2%
124.4
119.4
Control
Inorgánicos
Mintrex
Orgánicos
(Arbe, 2011, Prueba interna, Novus Spain) 9
Reproductoras ligeras
Datos de producción
Resistencia de la cáscara (Newton)
Orgánicos 50 Zn: 10 Cu: 65 Mn
49
Inorgánicos 100 Zn: 10 Cu: 100 Mn
47
45
43
41
39
37
35
35
40
42
55
58
59
64
67
Edad (semanas)
71
76
80
(Arbe, 2011, Prueba interna, Novus Spain) 10
Reproductoras ligeras
Datos de producción
Parámetro
INORGÁNICOS
ORGÁNICOS
SEM
P
Resistencia
41.7
42.5
0.499
0.29
0.382b
0.398a
0.0063
0.01
Grosor
Después de tres años testando minerales orgánicos (quelatos de
hidroxianálogo de metionina) en reproductoras, los resultados
muestran una mejora significativa del grosor de la cáscara.
(Arbe, 2011-2013, Prueba interna, Novus Spain) 11
Reproductoras pesadas Datos de producción
Prueba en Polonia (2013), 4 naves (4 x 4300 reproductoras) , desde la semana 20 hasta la 55.
Quelatos‐
Mineral
Inorgánicos
Hidroxianálogo de Metionina
Zn 110
50
Cu 15
10
Mn 120
65
(Budnik, 2013, Prueba comercial, Polonia)
12
Reproductoras pesadas Datos de producción
150
145
+ 7.8 %
Huevos/aa
140
+ 7.9%
135
130
125
120
115
Huevos totales
Huevos incubables
(Budnik, 2013, Prueba comercial, Polonia)
13
PAPEL DE LOS MICROMINERALES EN EL DESARROLLO DEL EMBRIÓN
14
Desarrollo del embrión
Los huesos se desarrollan sobre una matriz de
colágeno: Zn, Cu y Mn actúan como co-enzimas
Día 11
Zn – Cu – Mn
Día 19
Colágeno
(azul)
Osificación
(rojo)
(Bellairs & Osmond, 2005, Atlas of Chick Development)
15
Desarrollo embrionario y del pollito
• Durante los últimos días
de incubación, el embrión tiene escasas
Strengthened pullet development
reservas de algunos minerales (P, Zn, Cu, Mn).
• Las bajas reservas coinciden con el periodo entre E17 y E21, que
corresponden con el periodo durante el cual no cambian las
propiedades mecánicas y geométricas del hueso.
*Absorción de mineral representada por la pendiente
(Yair y Uni, 2011, Poult. Sci.)
16
Desarrollo embrionario y del pollito
Estudio de enriquecimiento del embrión in ovo (Yair & Uni, 2011, Poult. Sci.)
Mineral
Conc (mg/mL)
Enriquecimiento
(mg/huevo
Fe
1.6
0.96
Zn
1
0.6
Mn
0.6
0.36
Ca
0.6
0.36
Cu
0.03
0.018
P
1.4
0.845
• Huevos fértiles de huevos de gallinas Cobb 500 se incubaron y distribuyeron en 2 grupos: enriquecidos y no‐enriquecidos.
• Se analizó el nivel minerales en yema y cáscara del huevo.
17
Efecto del enriquecimiento sobre el contenido en yema y la absorción embrionaria (Ca, P, Fe, Zn, Fe & Mn)
• Contenido en yema y absorción de minerales en huevos no‐enriquecidos
(línea contínua) y enriquecidos (línea
discontínua) durante la incubación
• Los mayores niveles de minerales en el grupo
enriquecido podrían ser
beneficiosos para órganos
críticos como el sistema
esquelético.
18
(Yair & Uni, 2011, Poult. Sci.)
Cenizas (tibia y fémur) %
Características óseas del embrión
Evolución
en
la
mineralización del hueso
una
semana
antes
y
después de la eclosión: No
se producen cambios en la
mineralización entre d3 y
d7.
Se producen cambios en la
morfología ósea durante la
última fase embrionaria hasta
el d7 post-eclosión: pasa de
sección circular a elíptica
debido a la tensión provocada
por el peso.
Sección transversal de la tibia y fémur.
(Yair et al.,2012, J. Anim. Sci.)
19
El desarrollo estructural del hueso ocurre
principalmente después de la eclosión
Durante los últimos
días de la incubación
se producen pocos
cambios en las
propiedades
geométricas del hueso, lo que conicide
con bajas reservas de algunos minerales en el embrión (P, Cu, Zn, Mn)
(Yair et al.,2012, J. Anim. Sci.)
20
Calidad de la progenie | Desarrollo embrionario ‐ Deposición de microminerales en la yema
Strengthened pullet development
Deposición de Zn
Deposición de Cu
45
3.5
P=0.036
+ 10.3%
+ 25.3%
P=0.06
3
+ 5%
2.5
15
2
mg/kg
mg/kg
mg/kg
30
1.5
1
0.5
0
Inorg.
Org.
Deposición de Mn
A
33.5
38.8
B
40
42
0
Inorg.
Org.
A
2.3
2.9
B
2.6
3.2
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
Inorg.
Org.
A
0.7
0.6
B
0.85
0.91
El enriquecimiento de la yema con Zn, Cu y Mn ayudará a mejorar la estructura de colágeno y el proceso de osificación será más efectivo durante el desarrollo embrionario.
(Lohmann 2011, Qiujuan, 2011, Biol. Trace Elem. Res.)
21
Reproductoras pesadas, Ross 308
Concentración de mineral en la yema del huevo
42.000 reproductoras Ross. 3 tratamientos, 33-50 semanas, 14.000 aves/trat.
T1 – Dieta basal con suplementación de inorgánicos
T2 – T1+quelatos hidroxianálogo de met “on top”, aportando 20 ppm Zn,
10 ppm Cu y 20 ppm Mn “extra” a la dieta.
T3 – T1+proteinato “on top”, aportando 20 ppm Zn, 3.5 ppm Cu y 20 ppm
Mn “extra” a la dieta.
Parámetro
Zinc (ppm) Cu (ppm)
Quelatos-MHA
(0.5kg/MT)
20.85a
3.91a
Producto A 0.5kg/MT)
16.76b
2.69b
Inorgánico
16.66c
1.54c
(P=0.0001)
(P=0.0001)
(DaGranja, Prueba comercial en integración, Brasil)
22
Influencia de la nutrición mineral de la reproductora sobre el desarrollo embrionario
Reproductoras Ross 308. A las 22 semanas fueron asignadas a un
tratamiento. 18 aves/tratamiento.
Parámetro
Cu
Mn
Zn
Inorgánicos
10
120
100
Mintrex®
10
60
50
Control + Mintrex
10+20
120+40
100+40
Inorgánicos “alto”
30
160
140
Se evaluó el efecto de la fuente y nivel de microminerales incluidos
en la dieta de a reproductora sobre el grosor de la tibia y fémur de
los pollitos.
(1: Quelatos de Zn, Cu y Mn con hidroxianálogo de metionina)
23
(Araujo Torres, 2013, PhD Thesis, Univ. Alberta, USA)
Influencia de la nutrición mineral de la reproductora sobre el desarrollo embrionario
2.05
Medida del grosor
del hueso en el
pollito (mm)
a
2.00
a
1.95
1.90
b
b
b
ab
b
1.85
1.80
Inorgánicos
quelatos‐HMTBa
Quelato‐HMTBa & Inorgánicos
b
Inorgánicos "alto"
Tibia (mm)
Fémur (mm)
La inclusión única de quelatos‐HTBMa reportó la mejora significativa en el grosor (Korver, U. Alberta, JRA 2011)
de la tibia y fémur de los pollitos.
24
(Araujo Torres, 2013, PhD Thesis, Univ. Alberta, USA)
Efecto de la nutrición de la reproductora sobre la andadura de la progenie
Dieta de la reproductora: Inorgánicos: 125 ppm Zn, 25 ppm Cu, 125 ppm
Mn ó Quelatos-Hidroxyanal.Met: 30% de sustitución de los inorgánicos
39
30
Org.
45
40
Control
51
50
+7% (P < 0.008)
58
% de pollitos
60
20
10
0
1
2
Puntuación andadura (Kestin 1992 modificado por Webster 2008)
0= andan correctamente / 1 = andan pero cojeando / 2 = no andan
(Oviedo-Rondón et al., 2008, Poult. Sci.)
25
Efecto de la nutrición de la reproductora sobre la calidad de la progenie – Viabilidad del embrión y osificación
Prueba realizada en Francia con reproductoras Hubbard (línea paterna)
2 naves de 3800 reproductoras. Evaluación del efecto de la fuente y nivel de
microminerales incluidos en la dieta entre la semana 21 y 36 sobre la
descendencia.
Calidad de pollito de un día
– 50 pollitos/tratamiento durante 8 días.
– 5 pools de 10 tibias (izquierda)/tratamiento durante 8 días.
– Análisis del contenido en cenizas y Zinc
(Prueba en Zootests, Francia, 2012)
26
Efecto sobre la progenie
Zn:Cu:Mn, ppm
Control
100:10:100
HdxAnMet
‐quelatos Diferencia
56:14:56
Valor‐P
Mortalidad, %
6.9
6.1
12 %
Peso del huevo, g
60.8
61.2
+ 0.7 %
Nacimientos, %
72.7
74.1
+ 1.92 %
0.048
Cenizas tibia pollito, % MS
27.6 28.8 + 4.3 % 0.02
Zinc en tibia del pollito, % MS
Seca
84.3 86.8 + 3.0 % 0.19
La incorporación de minerales orgánicos mejora la viabilidad del
embrión y a su vez la mineralización de la descendencia.
(Prueba en Zootests, Francia, 2012)
27
Implicaciones de la nutrición mineral (Zn) en la epigenética de la descendencia ‐ Inmunidad y Mejora el desarrollo muscular
desarrollo esquelético
•
•
•
•
Zn de la dieta de
la reproductora
Zn transferido
al huevo
↓Degradación proteica
↑Síntesis proteica
↑ Tamaño de las fibras musculares
↑ Rendimiento de pechuga
Expresión genética en
músculo e intestino
↓Metilación ADN
↑Acetilación de las histonas
Atenúa la inflamación intestinal
• Inmunidad: ↑ ruta anti-inflamatoria
• Función barrera: secreción de mucina
• Morfología intestinal: profundidad de
la vellosidad intestinal
(Gao et al., 2014, Biol. Trace Elem. Res.; Li et al., 2015, J. Nutr. Biochem.)
28
Epigenética
Implicaciones de la suplementación de Zn en reproductoras
Gene repression
DNA methylation
DNMT (DNA methyltransferase)
Me
Me
Me
Me
DNMT
DNA-histone compaction
Gene activation
Histone acetylation
HAT (Histone Acetyltransferases)
HDAC (Histone deacetylases)
HAT
HDAC
DNA-histone relaxation
Modified from Biochimica et Biophysica Acta 2015, 1849 (3): 309–316 and Critical reviews in oncogenesis, 2015, 20 (1-20): 1-17
29
Epigenética
Suplementación de Zn orgánico en reproductoras
Reproductoras Ross 308, 45 semanas
2 semanas
6 semanas
6 semanas
Pre‐experimento
Prueba en reproductoras
Prueba en broiler
ZD, 20 ppm ZnSO4
Bajo Zn: suplementación con 40 ppm ZnSO4
OZA, 70 ppm HMTBA-Zn
Dieta deficiente
en Zn (20 ppm)
OZS, 320 ppm HMTBA-Zn
IZA, 70 ppm ZnSO4
Normal Zn: suplementación con 90 ppm ZnSO4
IZS, 320 ppm ZnSO4
30
(Li et al., 2015, J. Nutr. Biochem.; Zhang et al., 2015, No publicado)
La supplementación con Zn incrementó la concentración en la yema y el albúmen del huevo
Concentración de Zn en yema
Zn concentration in albumen
Concentración
de Zn en albúmen
(Zhang et al., 2015, No publicado)
31
La supplementación con Zn en la reproductora afecta
la morfología intestinal de la progenie
Control
Sulfatos, 300 ppm Zn
Zn- Quelato Hidroxianálogo, 300 ppm Zn
(Zhang et al., 2015)
32
Epigenética
Suplementación de Zn orgánico en reproductoras
Zn dieta reproductora:
0 ppm ZnSO4
70 ppm Mintrex Zn
320 ppm Mintrex Zn
70 ppm ZnSO4
320 ppm ZnSO4
La suplementación de Zn
mejoró la función intestinal
incrementando la expresión de
MUC2
20ppm
70ppm
(Li et al., 2015, J. Nutr. Biochem.)
33
Epigenética ‐ Suplementación de Zn orgánico en reproductoras
Zn dieta reproductora:
0 ppm ZnSO4
70 ppm Mintrex Zn
Efecto sobre IgAs
320 ppm Mintrex Zn
70 ppm ZnSO4
320 ppm ZnSO4
(Li et al., 2015, J. Nutr. Biochem.)
34
Epigenética
Suplementación de Zn orgánico en reproductoras
3 semanas
8 semanas
6 semanas
Pre‐experimento
Prueba en reproductoras
Prueba en broiler (dieta baja en Zn)
Dieta deficiente
en Zn (20 ppm)
Sin suplementación de Zn
ZnSO4,
Zn‐Hidroxianálogo de Met, 100 ppm
20 ppm
ZnSO4, 100 ppm
35
(Zhang et al., 2015)
Epigenética suplementación de Zn en la dieta de la reproductora
Efecto de los niveles y fuentes de Zn sobre el desarrollo del
músculo esquelético del broiler.
Day 14
Day 35
(Zhang et al., 2015)
36
Resumen
• La deposición de minerales en el huevo es clave para el futuro desarrollo del embrión y, posteriormente, del pollito.
– La suplementación de la dieta con minerales orgánicos mejora la deposición de dichos minerales en huevo
• La suplementación de Zn en la dieta de la reproductora, especialmente en forma orgánica, presenta importantes efectos en la progenie:
– Refuerza la barrera intestinal
– Mejora la inmunidad innata a nivel intestinal
– Mejora el desarrollo del músculo esquelético
• Se ha demostrado que el mecanismo de acción que deriva en dichos efectos incluye complejos mecanismos de activación y de‐activación genética, los cuales pueden modularse mediante la dieta.
37
Obrigado
Merci
ขอบคุณ
Danke
‫شكرا‬
Thank you 谢谢
for your attention!
Grazie
Mulţumesc
Gracias
Благодаря ви
Asante sana
Cảm ơn lắm
38