Fitatos y Fitasas – ¿Cómo influyen en la salud intestinal porcina?

La salud intestinal porcina está influenciada por los componentes del alimento.

¿Qué es el fitato?

El fitato (éster del ácido fítico) es un antioxidante que se encuentra en la capa externa de las semillas de cereales y de legumbres (en las capas aleurónicas en cereales y en los cuerpos proteicos del endospermo o el cotiledón en semillas oleaginosas). Se forma durante la maduración de semillas y granos, sirviendo de reservorio de:

Minerales como el fósforo
Energía a través de enlaces fosforilados
Mioinositol (precursor de la pared celular)

El fitato contiene aproximadamente el 75% del fosfato de las semillas.

Descubierto en las semillas de vegetales en 1872 por Pfeffer, no fue hasta 1914 cuando Anderson resolvió la estructura del fitato (Figura 1). Los derivados metabólicos del fitato (IP6), como el inositol penta- (IP5), tetra- (IP4) y trifosfato (IP3) también son denominados fitatos¹.

En el momento de la germinación de las semillas, el fitato es hidrolizado permitiendo que el fosfato, el magnesio y el calcio estén disponibles para el desarrollo de la planta^1,2.

Propiedades antinutricionales del fitato

En la nutrición de monogástricos, el fitato es descrito como un componente antinutricional o no digestible debido a la falta de la cantidad suficiente de la enzima necesaria (fitasa) para romper los enlaces que liberarían los grupos fosfato (desfosforilación).

Importancia del mioinositol

Descubierto por el químico alemán Josef Sherer en 1850 quien lo aisló del tejido muscular, el mioinositol (o inositol, molécula central del fitato, considerado un miembro de la familia de las vitaminas B) está presente en todos los tejidos animales, con los niveles más altos en el corazón y el cerebro.

Funciones del mioinositol

Forma parte de todas las membranas de las células y tiene la función de ayudar al hígado a procesar las grasas, contribuyendo también al funcionamiento de los músculos y los nervios.

Es necesario para el buen estado de las células nerviosas y para el metabolismo de los lípidos (fosfatidil-inositol), ya que, junto a la colina (también relacionado con las vitaminas B), es responsable de la creación de neurotransmisores y de impedir que los lípidos se depositen en el hígado y favorecer su transporte y penetración en las células⁴.

Tiene propiedades y funciones metabólicas similares a la insulina estimulando el transporte de glucosa, la gluconeogénesis y la deposición de proteínas³.

Uso de fitasas exógenas en la alimentación porcina

El uso de fitasas de forma exógena en la alimentación de cerdos se remonta al inicio de la década de 1990.

La capacidad de las fitasas para incrementar la productividad ha sido ampliamente demostrada, tanto en cerdos como en lechones. Los beneficios de las fitasas se asocian a:

Una mayor disponibilidad del fósforo liberado.
Una mayor disponibilidad de otros nutrientes liberados, como minerales y proteínas.
Una mayor disponibilidad de inositol.

Un estudio en broilers sugiere que alrededor del 30-35% de la respuesta a altos niveles de fitasa en la dieta podría atribuirse a la generación de mioinositol por la completa desfosforilización del fitato⁵.

Recientemente, se ha descubierto que la dosificación de fitasas en la dieta de lechones a niveles superiores a los usados para conseguir cubrir sus necesidades de fósforo incrementa su productividad en términos de crecimiento y conversión alimentaria, aunque la dieta no tenga suficientes cantidades de fitato (el sustrato de la fitasa), no estando demostrados totalmente estos efectos en cerdos de engorde.

Teóricamente, los elevados niveles de fitasas en las dietas, denominados sobredosificaciones (super-dosing en la literatura inglesa) pueden “defitinizar” las dietas, lo que implica la degradación total del fitato (IP6) y sus derivados (IP5 a IP1) dando inositol⁶.

¿Cómo influye el pH estomacal a la actividad de las fitasas?

La acidificación del contenido estomacal en lechones no destetados se asocia a la presencia de ácido láctico derivado de la fermentación de la lactosa de la leche materna que puede suprimir parcialmente la secreción de ácido clorhídrico.

Los lechones que ingieren pienso de iniciación (creep-feed) tienen estómagos más grandes y una mayor producción de ácido clorhídrico y pepsina, circunstancia que sugiere un mayor desarrollo del tracto gastrointestinal⁶. Por tanto, la función gástrica es fundamental en el desarrollo del intestino y su mantenimiento con un buen estado.

Lee S.A. et al. en 2021 realizaron un experimento durante 35 días con 64 lechones en 4 grupos de tratamiento en un diseño factorial 2×2 para estudiar si alimentar lechones durante la lactancia con pienso de iniciación o la sobredosificación de fitasas en el pienso postdestete:

Tenía efectos sobre el estrés del destete.
Aumentaba la productividad en el postdestete, disminuyendo el pH estomacal.

Para medir el pH estomacal se usaron cápsulas de Heidelberg una semana antes del destete, el día del destete y a los 7 días y 21 días postdestete con lecturas del pH a través de un transceptor durante 3 h tras el suministro de las mismas.

Para medir el estrés a través del nivel de cortisol se obtuvieron muestras de sangre de 16 lechones (4 lechones/tratamiento y un lechón adicional/ corral) en los días 0, 7 y 21 del estudio.

Las mismas muestras de sangre (segunda alícuota) se analizaron para medir el nivel de mioinositol.

Los resultados productivos pueden verse en la Tabla 1.

Durante los 21 días del estudio:

El consumo medio diario (no mostrado en la Tabla 1) no se modificó en ninguno de los tratamientos.

La ganancia media diaria (GMD) global tampoco se modificó, aunque durante la primera semana, los lechones que consumieron pienso de iniciación durante la lactancia ganaron más peso.

El índice de conversión (IC) no se vio modificado por el consumo de pienso de iniciación durante la lactancia, pero sí mejoró en 8 puntos (1,10 vs 1,18, p = 0,05) cuando el pienso contenía la fitasa a 2.000 FTU/kg.

No se observó ninguna relación entre el consumo de pienso de iniciación y los diferentes niveles de fitasa.

Las lecturas máximas, mínimas y medias del pH estomacal como respuesta a la sobredosificación de fitasa se muestran en la Tabla 2.

El nivel de inositol en plasma el día de destete fue mayor en los lechones que consumieron pienso de iniciación (92,0 vs 112,8 μM, p = 0,037), no hallándose diferencias al final del estudio.

La sobredosificación de fitasa incrementó el nivel de inositol en plasma al final del estudio (21,7 vs 42,7 μM, p < 0,001). Sin embargo, el cortisol no fue diferente en ningún momento del estudio ni bajo ningún tratamiento.

Walk et al. en 2013 observaron efectos similares7. La sobredosificación de fitasa resultó en un incremento de la GMD (329,9 vs 338,1 g/ día en un periodo de 42 días, p = 0,01). En un conjunto de 5 estudios, Cordero G. et al. (2015) encontraron un incremento del 10% en la GMD cuando se usaba fitasa sobredosificada8 y una reducción de las diarreas del 6%, probablemente como consecuencia del limitado aporte de componentes no digestibles al intestino grueso y, por tanto, de una disminución en la proliferación microbiana. Holloway et al. en 20189 encontraron los mismos efectos sobre el crecimiento de los lechones y sobre el IC, llevando el estudio hasta el sacrificio de los cerdos donde observaron un incremento en el peso de la canal y una tendencia a la mejora del crecimiento diario y de la eficiencia energética del pienso.

Los diferentes productores de fitasa no aconsejan el uso de valores nutricionales en la matriz de formulación en las dietas más allá de los usados cuando no se sobredosifican éstas. Ello es debido a la variabilidad de las dietas que se formulan, así como a la variabilidad de sus efectos y a los bajos niveles de fitato de las mismas dietas.

Podemos concluir que el uso de fitasas sobredosificadas en los piensos postdestete incrementa los resultados zootécnicos de los lechones en ese periodo, incrementando la GMD y mejorando el IC.

Estas mejoras puede ser consecuencia de la degradación total del fitato vegetal, incrementando la digestibilidad y disponibilidad del fósforo, de la energía, de los aminoácidos y, probablemente, del incremento del inositol disponible. Además, se reducen las pérdidas endógenas de proteína por una menor secreción de mucina intestinal y, al llegar menos sustrato al intestino grueso, se minimizan las fermentaciones con la consecuente reducción de la proliferación microbiana, redundando en una mejora generalizada de la salud intestinal de los cerdos.

Bibliografía

1. Kumar, V., et al. 2012. «Phytate and Phytase in Fish Nutrition: Phytate and Phytase in Fish Nutrition». Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition 96 (3): 335-64.
2. Cowieson, A. J., et al. 2017. «A systematic view on the effect of microbial phytase on ileal amino acid digestibility in pigs». Animal Feed Science and Technology 231 (septiembre): 138-49.
3. Selle, P. H., et al. 2012. «Protein–Phytate Interactions in Pig and Poultry Nutrition: A Reappraisal». Nutrition Research Reviews 25 (01): 1-17.
4. es.wikipedia.org/wiki/Inositol
5. Lee, S. A., et al. 2017. «Effect of Phytase Superdosing, Myo-Inositol and Available Phosphorus Concentrations on Performance and Bone Mineralisation in Broilers». Animal Nutrition 3 (3): 247-51.
6. Cowieson, A. J., P. Wilcock, and M. R. Bedford. 2011. Super-dosing effects of phytase in poultry and other monogastrics. Worlds Poult. Sci. J. 67:225–236
7. Walk, C. L., et al. 2013. «Influence of a Microbial Phytase and Zinc Oxide on Young Pig Growth Performance and Serum Minerals». Journal of Animal Science 91 (1): 286-91.
8. AB Vista, internal 2015. Phytase superdosing and reléase of zinc-benefits in piglets. Cordero G. y Ten Doeschate R.
9. Holloway, C. L. et al. 2019. «The Impact of “Super-Dosing” Phytase in Pig Diets on Growth Performance during the Nursery and Grow-out Periods1». Translational Animal Science 3 (1): 419-28.