ESTRÉS OXIDATIVO Y EL USO DE ANTIOXIDANTES EN ANIMALES DOMÉSTICOS

Mariana Huerta Jiménez, María Esther Ortega Cerrilla, Mario Cobos Peralta, José G. Herrera Haro, Antonio Díaz-Cruz y Raquel Guinzberg Perrusquía

Mariana Huerta Jiménez. Estudiante de Maestría. Colegio de Postgraduados (CP), Montecillo, Texcoco, México.

María Esther Ortega Cerrilla. Médico Veterinario Zootecnista (MVZ) M.Sc. y Ph.D. Colegio de Postgraduados. Texcoco, México. Profesor Investigador Colegio de Postgraduados. Dirección: Colegio de Postgraduados. Km 36.5 Carretera México Texcoco, CP 56230 Montecillo, Texcoco, México. e-mail: meoc@colpos.mx

Mario Cobos Peralta. MVZ, M.C. y Ph.D. Colegio de Postgraduados. Texcoco, México. Profesor Investigador Colegio de Postgraduados. Texcoco, México.

José G. Herrera Haro. IAZ, M.Sc. y D.C. Colegio de Postgraduados. Texcoco, México. Profesor Investigador Colegio de Postgraduados. Texcoco, México.

Antonio Díaz Cruz. MVZ, M.C. Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), México. Profesor Investigador UNAM, México.

Raquel Guinzberg Perrusquía. Médico Cirujano. M.C. D.C., UNAM, México. Profesor Investigador UNAM, México.

Resumen

Los radicales libres o especies reactivas al oxigeno (ROS) se producen continuamente en el organismo como consecuencia de los procesos metabólicos normales y fuentes exógenas como el ejercicio intenso, situaciones de estrés, factores ambientales y agentes contaminantes (drogas y pesticidas). Un radical libre es una molécula o átomo que presenta al menos un electrón no apareado. Cuando la producción de ROS es excesiva, el resultado es el estrés oxidativo, término que se relaciona con el daño a las biomoléculas: proteínas, lípidos, carbohidratos y ADN. Asi mismo, se le ha relacionado con enfermedades que afectan a humanos y animales. La presente revisión tiene como objetivo revisar aspectos básicos del estrés oxidativo, así como la utilización de antioxidantes en las diferentes especies de animales domésticos.

Summary

Free radicals, or reactive oxygen species (ROS), are produced during normal cell activity as a consequence of metabolic processes and exogenous sources such as intense exercise, stress, environmental factors and polluting agents (drugs and pesticides). A free radical is a molecule or atom that contains one or more unpaired electrons. When ROS production is excessive it causes oxidative stress, which might damage cellular structures including proteins, lipids, carbohydrates and DNA. Oxidative damage has been involved in many diseases that affect humans and animals. This paper reviews different aspects related to oxidative stress and the use of antioxidants in domestic animals.

Resumo

Os radicais livres ou espécies reativas ao oxigênio (ROS) se produzem continuamente no organismo como conseqüência dos processos metabólicos normais e fontes exógenas como o exercício intenso, situações de estresse, fatores ambientais e agentes contaminantes (drogas e pesticidas). Um radical livre é uma molécula ou átomo que apresenta ao menos um elétron não pareado. Quando a produção de ROS é excessiva, o resultado é o estresse oxidativo, termo associado ao dano das biomoléculas: proteínas, lipídeos, carboidratos e DNA. Também é relacionado com enfermidades que afetam a humanos e animais. A presente revisão tem como objetivo revisar aspectos básicos do estresse oxidativo, assim como a utilização de antioxidantes nas diferentes espécies de animais domésticos.

Palabras clave / Animales Domésticos / Antioxidantes / Daño Oxidativo /

Recibido: 23/09/2004. Modificado: 17/10/2005. Aceptado: 18/10/2005.

La producción de especies pecuarias en forma intensiva ha aumentado debido a la demanda de alimentos causada por el crecimiento de la población. Esto ha ocasionado que se mantengan en condiciones de confinamiento, en el que se busca que aumenten de peso en menor tiempo, lo cual puede causar un desequilibrio metabólico y como consecuencia se puede afectar la salud y comportamiento productivo del animal.

Los radicales libres o especies reactivas al oxígeno (ROS, por sus siglas en inglés), se generan en el metabolismo normal de la célula, en las reacciones de óxido-reducción, o a partir de procesos como la hipoxia, que puede causar lipoperoxidación en las membranas celulares. Las reacciones que estos radicales causan están asociadas con daños a lípidos de las membranas celulares, proteínas, carbohidratos y ADN (Halliwell y Gutteridge, 1999; Bendich, 1993).

Una de las mayores fuentes de antioxidantes son los forrajes. Sin embargo, existen diversos factores que pueden hacer que el aporte de estos compuestos en la dieta sea insuficiente, como es la deficiencia de algunos minerales en el suelo, el estado de madurez y almacenaje del forraje, y la disminución de la concentración de vitaminas al aumentar su edad. El confinamiento y el estrés calórico también pueden contribuir a aumentar los requerimientos de antioxidantes en los animales. Lo anterior ha motivado la realización de estudios en los que se han suplementado antioxidantes a los animales, en la dieta o en forma parenteral, observándose que la suplementación mejora la respuesta inmune y disminuye el estrés oxidativo, generando una mayor resistencia a enfermedades infecciosas y degenerativas (Chew, 1995; Roedor, 1995).

Radicales Libres

Los radicales libres son moléculas o átomos que presentan, al menos, un electrón no apareado. La mayoría de los radicales libres son en extremo reactivos y tienden a asociarse a un electrón libre, son altamente tóxicos y capaces de reaccionar con diversas moléculas orgánicas, mecanismos a través de los cuales provocan daños a nivel celular y tisular, causando alteraciones funcionales. Dentro de los radicales libres cabe mencionar (Miller y Brzezinska-Slebodzinska, 1993; Halliwell, 1994) al átomo de hidrogeno (H·), triclorometil (CCl3), superóxido de oxígeno (O2·-), hidroxilo (OH·), tiol (RS·), peroxil (RO2·), alkil (RO·) y óxido de nitrógeno (NO·).

Es importante señalar que el término especies reactivas al oxígeno (ROS) se refiere (Halliwell y Gutteridge, 1999; Baskin et al., 2000; González-Torres et al., 2000) tanto a los radicales que se derivan del oxigeno (O2·- y OH·, RO2·, RO·, HO2·) como a los que no derivan de éste (H2O2, HOCL, O3, 1O2, ONOO-), y que son elementos y compuestos que se generan durante el metabolismo, en los tejidos.

Fuentes de Especies Reactivas al Oxígeno

Algunas ROS se forman durante el metabolismo aeróbico; otros, como el radical superóxido, se forma por la adición de un electrón libre en una molécula del O2, reacción que se genera durante reacciones bioquímicas como

- la respiración celular, que es la principal fuente de energía de las células aeróbicas para producir ATP; las mitocondrias y los sistemas de transporte de electrones son el sitio de mayor oxidación celular (Southorn, 1988; Tiskow, 1996);

- el consumo de O2 incrementado por la acción bactericida en las células fagocíticas es una fuente importante de radicales superóxido extracelulares (Clifford, 1999); los neutrófilos poseen la enzima mieloperoxidasa que genera radicales de óxido hipocloroso (ClO-) al reaccionar con H2O2; así, un gran número de neutrófilos activados producen radicales libres (Southorn, 1988; Tiskow, 1996);

- la autoxidación de catecolaminas, que son degradadas por la enzima monoamino oxidasa (MAO) involucrando un proceso oxidativo con producción excesiva de electrones; en el proceso de reperfusión tisular posterior a la isquemia, el O2 puede actuar como agente receptor de electrones y producir radicales OH- y moléculas de H2O2 (Tiskow, 1996).

- la síntesis de prostaglandinas, donde la fase de transformación del ácido araquidónico a prostaglandinas por la acción de la ciclo-oxigenasa produce radicales OH· que a su vez pueden inhibir a la ciclo-oxigenasa y favorecer la formación de tromboxano A2 que posee propiedades agregantes de las plaquetas (Southorn, 1988; Tiskow, 1996);

- la oxidación de hipoxantina y xantina hasta ácido úrico, reacción que es catalizada por la xantina-oxidasa, y durante la cual se acopla una reducción del O2 a O2-;

- procesos al interior de las células, como producto de sus actividades fisiológicas normales o a partir de procesos como la hipoxia, en la que se observa un aumento en la formación de radicales libres que pueden inducir a lipoperoxidación en las membranas de las células (González-Torres et al., 2000); y

- a partir de fuentes exógenas, como las radiaciones ultravioleta, productos de la detoxificación celular de drogas y toxinas, algunos productos químicos carcinogénicos, oxidación de alimentos, fotosensibilizadores, contaminantes atmosféricos, humo de cigarro, productos de la combustión de la materia orgánica y pesticidas (Halliwell et al., 1992; Clifford, 1999).

Estrés Oxidativo

El estrés oxidativo es un desbalance entre la producción de ROS y los sistemas de defensa antioxidante, enzimáticos o no, debido a carencia de vitaminas y minerales, procesos inflamatorios, deficiencia del sistema inmune, situaciones de ejercicio intenso y factores ambientales que impiden al organismo controlar la reacción en cadena de las ROS. Este desbalance interviene en procesos como la lipoperoxidación de las membranas y organelos celulares y en la peroxidación de ácidos nucléicos (Helmunt, 1985; Baskin et al., 2000).

Las ROS se producen continuamente en el organismo como parte del metabolismo, por lo que existe un sistema complejo de defensa que permite un balance entre la producción de las mismas y la activación de la función de los antioxidantes, como las vitaminas E y A, que permiten proteger del daño oxidativo. Sin embargo, el organismo es vulnerable al daño que producen las ROS bajo ciertas condiciones, como cuando los sistemas de defensa son ineficientes, en dietas mal balanceadas, desnutrición o enfermedades que no permitan la absorción de antioxidantes o la adecuada síntesis de enzimas que destruyan a las ROS y reparen el daño. En otras circunstancias, como puede ser una alta exposición al O2 por periodos largos, en problemas cardíacos después de infartos, o en la exposición a sustancias que pueden actuar como prooxidantes como es el caso del exceso de Fe, o cuando los tejidos se dañan ya sea por circunstancias físicas, por enfermedades o procesos inflamatorios, también son vulnerables al daño oxidativo.

El concepto de estrés oxidativo, en referencia a la generación desencadenada de ROS, es muy importante en las áreas de medicina y nutrición, y se le ha relacionado con una gama de enfermedades en humanos y animales. Dentro de éstas cabe mencionar enfermedades inflamatorias, como la artritis reumatoide, inflamaciones agudas como las heridas, degeneración de la zona macular del ojo y desarrollo de cataratas, cáncer, entre otras. En animales domésticos como las vacas lecheras se ha asociado a problemas de mastitis y edemas en la ubre (Miller y Brzezinska-Slebodzinska, 1993), y se ha observado que la peroxidación causa inactivación de enzimas que pueden afectar la síntesis de hormonas esteroidales (Takayagani et al., 1986; Staats et al., 1988).

En el caso de la miopatía nutricional degenerativa en ovinos, patología relacionada con la deficiencia de vitamina E y Se, y el incremento de los peróxidos que inducen necrosis del músculo esquelético y cardíaco, desarrollando problemas de laminitis y finalmente la muerte, se ha reportado que la suplementación de a-tocoferol y Se en la dieta de los rumiantes previene el desarrollo de la miopatía (Walsh et al., 1993).

En aves se ha relacionado el estrés oxidativo con el desarrollo de enfermedades como ascitis en pollos de engorda e hígado graso en gallinas ponedoras. La ascitis en la producción avícola es una de las principales causas de pérdidas económicas. Esta enfermedad está asociada a problemas de hipertensión pulmonar y la excesiva producción de células inflamatorias en los tejidos pulmonares, debido a la pobre ventilación de las casetas que causa hipoxia en las aves. Las células inflamatorias activan a los linfocitos que pueden generar una variedad de ROS hacia los tejidos como pulmón, hígado y corazón principalmente causando daño oxidativo al provocar un desbalance entre la producción de ROS y los sistemas antioxidantes de defensa (Enkvetchakul et al., 1993; Díaz-Cruz et al., 1996).

La enfermedad de hígado graso en gallinas ponedoras pesadas, en el primer periodo de producción, está asociada a diversos factores como nutrición, medio ambiente, factores genéticos, sustancias tóxicas, hormonas y radicales libres. Se ha reportado que el daño que producen los ROS esta asociado a la excesiva lipoperoxidación de los ácidos grasos insaturados acumulados en los hepatocitos (Spurlock y Savage, 1993).

Otro síndrome asociado a la producción de ROS es la hipotermia maligna, que principalmente afecta a los verracos, caracterizada por rigidez del pene y degeneración del músculo esquelético.

En animales de compañía como perros y gatos el estrés oxidativo se ha asociado a diferentes problemas clínicos, entre los cuales se encuentran las enfermedades renales, cardíacas, diabetes y asma (Harper, 2000), así como la inmunocompetencia en edades tempranas debido a la multitud de situaciones potencialmente estresantes que ponen en riesgo a los cachorros, dentro de las que se incluyen el destete y la separación de la madre, el traslado a una nueva casa, el endo y ectoparasitismo, la convivencia con otros animales, las visitas con el veterinario y vacunaciones (Koelsch y Smith, 2001).

Durante el ejercicio exhaustivo los marcadores oxidativos aumentan mientras que la capacidad antioxidante disminuye. Este efecto se ha evaluado en humanos, sin embargo también se ha evaluado en animales con una mayor actividad física como los perros Alaska de trineo (Baskin et al., 2000), en perros entrenados para competencias como los galgos (Marshall et al., 2002) y en caballos con actividad moderada y en condiciones de ejercicio prolongado (Marlin et al., 2002; Williams et al., 2002)

La evaluación del estrés oxidativo y el nivel de antioxidantes es un aspecto importante, ya que aporta información útil para dar seguimiento a la evaluación de la salud y la adecuada formulación de las dietas. Existen métodos para la evaluación del estrés oxidativo y el estado de los antioxidantes en el organismo, entre los cuales podemos mencionar la capacidad antioxidante equivalente en trolox (TEAC; Rice-Evans et al., 1995); la cuantificación en plasma de productos finales de la lipoperoxidación como las sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico (TBARS) o malonaldehídos (MDA); la determinación de la concentración de alcanos en la respiración (etano y pentano) por respiración, isoprostanos en plasma y orina, dienos conjugados y cromolípidos fluorescentes (Baskin et al., 2000; Bernabucci et al 2002); el análisis de la reducción férrica en plasma (FRAP; Benzie y Strain, 1996); la actividad enzimática de la superóxido dismutasa, GSHPx y catalasa; y la cuantificación de antioxidantes como carotenoides, glutatión, selenio y tocoferoles por técnicas de HPLC, y de ácido úrico, vitamina C y zinc (Clifford, 2001).

Antioxidantes

Los antioxidantes pueden formar parte de enzimas que directa o indirectamente protegen a las células contra los efectos adversos de numerosas drogas y sustancias carcinogénicas. Tienen una gran capacidad para disminuir la carga de radicales libres en el organismo, que rompen a las moléculas en tres diferentes fases: iniciación, propagación y terminación, teniendo acción en cualquiera de las fases (Bendich, 1990), y desempeñan una importante función para la prevención de numerosas patologías como problemas cardiovasculares, tumorales, enfermedades degenerativas e incluso el proceso de envejecimiento. Durante los procesos de oxidación, los sistemas biológicos previenen los daños mediante una gran cantidad de mecanismos, dentro de los cuales los antioxidantes tienen una importante función en forma de enzimas (superóxido dismutasa, Se-catalasa, Se- glutatión peroxidasa) y como compuestos biológicos no-enzimáticos (Bendich, 1990; Biewenga et al., 1997).

Los antioxidantes enzimáticos como la superóxido dismutasa (SOD), catalasa y glutatión peroxidasa (Halliwell y Gutteridge, 1999) están involucradas en la remoción de O2·- y H2O2, y algunos iones metálicos como el Fe, Cu y Zn pueden secuestrar e inhibir la acción incontrolada de O2·-, como se realiza en la reacción de Fenton:

Fe2+ + H2O2 ® Fe3 + OH· + OH

Los antioxidantes no enzimáticos se unen a los radicales libres y los transfieren de sitios donde pueden provocar daños, como de la membrana hacia el citoplasma, o los transforman en radicales menos agresivos. Ejemplos de este tipo de antioxidantes son la Coenzima Q (CoQ), el a-tocoferol (vitamina E), ácido ascórbico (vitamina C), carotenos y ácido lipoico, entre otros (Halliwell y Gutteridge, 1999).

Asi mismo, la ingesta de antioxidantes por encima de los niveles mínimos requeridos para evitar la deficiencia ha mostrado efectos benéficos en la respuesta inmune de humanos y de animales, lo que sugiere la importancia del desarrollo de nuevas dietas de inmunoapoyo (Bendich, 1993; Chew, 1996; Devlin y Smith 2000; Clifford, 2001).

Uso de Antioxidantes en Aves

El uso de antioxidantes como vitamina E, Se y carotenos en aves es considerado una práctica rutinaria, ya sea para la prevención de la rancidez del alimento o para la prevención de patologías relacionadas con la lipoperoxidación, como el caso de la degeneración del músculo o hemorragias del hígado graso en gallinas de postura. Enkvetchakul y Bottje (1993) observaron que el uso de vitamina E en aves disminuye los indicadores de estrés oxidativo como la concentración de glutatión total, presentes en el síndrome de hipertensión pulmonar o también conocido como síndrome ascítico (SA). Asi mismo Díaz-Cruz et al. (2003) reportaron que la administración de 10, 20 y 40ppm de ácido lipoico en dietas para pollo de engorda disminuye la lipoperoxidación hepática (medida como TBARS) a partir de la segunda semana de vida; siendo más baja en las semanas 3, 4, 5 y 6. También señalan un aumento en los niveles de glutatión total con relación al grupo testigo y que la dosis de 40ppm mejora la conversión alimenticia y disminuye la mortalidad general y por SA durante todo el ciclo productivo del pollo de engorda.

Valle et al. (2001) encontraron que el uso de piroxicam, un antiinflamatorio no esteroideo, en la dieta de las aves reduce 3 a 4% la mortalidad general y por SA. Además, la adición de vitamina E en la dieta favorece significativamente los parámetros de ganancia de peso y conversión alimenticia (Villar-Patiño et al., 2002).

El estrés por calor es un factor que afecta la producción de carne y huevo en pollos, estimulando la liberación de catecolaminas y la activación de la lipoperoxidación en las membranas celulares, incluyendo las membranas de los linfocitos T y B (Puthpongsiripom et al., 2001). La suplementación de vitamina E ha mostrado reducir estos efectos negativos. Scheideler y Froning (1996) observaron que gallinas alimentadas con una dieta alta en grasa insaturada y suplementadas con 50UI/kg de vitamina E tuvieron una mayor producción de huevo que las gallinas que recibieron 27UI/kg de esa vitamina.

En otros estudios enfocados a determinar la calidad de la canal, Cherian et al. (1996) encontraron que las gallinas suplementadas con a-tocoferol tuvieron una reducción significativa en la peroxidación de los lípidos del huevo, hígado y carne. Se ha demostrado que dietas altas en grasa afectan la composición de los ácidos grasos que se depositan en los tejidos y favorecen los procesos de lipoperoxidación (Rhee et al., 1996) deteriorando las características organolépticas (color, olor, sabor y consistencia) del producto. La suplementación de a-tocoferol ha mostrado efectos positivos en cuanto a la estabilidad oxidativa de la carne de pollo (Morrissey et al., 1997) y la calidad organoléptica (O'Neill et al., 1998).

Uso de Antioxidantes en Porcinos

La suplementación de vitamina E y Se protegen del daño por peroxidación, y aunque es su función principal no es la única (Oldfield, 2003). Se han administrado a lechones, observándose un incremento en la respuesta de las células fagocíticas a la infección por bacterias como E. coli. Hayek et al. (1989) evaluaron la respuesta en los niveles de inmunoglobulinas (IgA, IgM e IgG) en calostro de cerdas que a los 100 días de gestación se les aplicó una dosis parenteral de 1000UI de a-tocoferol y 5mg de Se. Realizaron la prueba de transferencia de inmunoglobulinas a los lechones, para evaluar la concentración de inmunoglobulinas en suero, observando un incremento en las concentraciones de IgG. Las concentraciones de IgA en suero de lechones de 20h de edad no fueron afectadas, pero los lechones provenientes de cerdas tratadas, tuvieron una mayor concentración de IgA en comparación con el testigo. Al suplementar únicamente vitamina E se ha observado que aumenta la resistencia en la cerda y en los lechones neonatos, disminuyendo enfermedades entéricas causadas por bacterias como E. coli, reduciéndose considerablemente la mortalidad pre-destete (Pinelli-Saavedra, 2003).

La administración de b-caroteno también ha mostrado un efecto estimulante en las células del sistema inmune. Chew et al. (1991) al administrar 0, 10, 20 y 40mg en cerdas, no detectaron b-caroteno en plasma ni en lipoproteínas de los testigos, pero en los cerdos tratados las lipoproteínas de muy baja densidad aumentaron con el tiempo y las de baja densidad disminuyeron. Así mismo reportaron una alta concentración de b-caroteno en linfocitos, indicando con estos resultados una relación del b-caroteno con la función inmune. El uso de licopeno, un carotenoide con propiedades antioxidantes, también ha mostrado efectos benéficos en la salud y crecimiento de lechones destetados (Brierley et al., 2005). Otros antioxidantes como la vitamina C han sido administrados a lechones después del destete, observándose un crecimiento más rápido de estos animales (Mahan et al., 2004).

Uso de Antioxidantes en Rumiantes

Trabajos realizados empleando diferentes dosis de vitamina E en la dieta de rumiantes han reportado efectos positivos al disminuir la incidencia de enfermedades, mejorar la respuesta productiva y la respuesta del sistema inmunológico. Miller y Brzezinska-Slebodzinska (1993) estudiaron el balance de antioxidantes y estrés oxidativo en 64 vacas gestantes, de las que 32 recibieron una dieta suplementada con 160UI/día de vitamina E y el resto la misma suplementación más 1000UI/día de vitamina E. Los niveles de a-tocoferol en suero disminuyeron durante las ultimas seis semanas de gestación en las vacas que no recibieron la vitamina, aumentando (P<0,01) los niveles en las que recibieron la suplementación con 1000UI/día de vitamina E. Además se observó una disminución de TBARS como indicador de la lipoperoxidación, la cual tuvo una correlación negativa (P<0,01) con el total de antioxidantes en plasma (r= -0,57) y los niveles de a-tocoferol en suero (r= -0,27), ya que al incrementar la lipoperoxidación el nivel de antioxidantes total disminuye.

Thomas et al. (1992) compararon la concentración de progesterona (P4) y 17 b-estradiol (E2) en vacas suplementadas con 1000UI/día de vitamina E durante las ultimas 6 semanas de gestación y un grupo testigo, y la relación de estos esteroides con la retención placentaria y la suplementación de vitaminas, reportando que en las vacas que no fueron suplementadas, disminuyeron rápidamente los niveles de P4 y presentaron problemas de retención placentaria en comparación con las que fueron suplementadas. Los niveles de E2 aumentaron rápidamente durante los 8 días previos al parto en las vacas suplementadas en comparación con las que no recibieron suplemento, con lo cual concluyen que los efectos de los ROS sobre las hormonas esteroideas en vacas no suplementadas con vitamina E contribuyen a una disminución rápida de P4 durante los últimos 8 días de gestación.

En otras investigaciones (Harrison et al., 1984; Müeller et al., 1989; Thomas et al., 1990) en relación a la suplementación de vitamina E y Se, se ha encontrado que una dosis de 680UI de vitamina E más 50mg de Se aplicándose intramuscularmente tres semanas antes del parto, tiene un efecto positivo al disminuir la incidencia de retención placentaria. Goff et al. (1991), reportaron la relación que existe entre la producción de ROS y la incidencia de los casos de fiebre de leche y retención placentaria en vacas recién paridas, debido a una deficiencia de vitamina D, la cual tiene un importante función en mantener los niveles de Ca en el organismo. Este fenómeno se presenta al existir un desbalance entre los niveles de vitamina D y la producción excesiva de ROS, los cuales inhiben a la enzima citocromo P450, que estimula a la 1-25 dihidroxicalciferol (forma activa de la vitamina D).

La suplementación de vitamina E también ha tenido respuesta en cuanto a la calidad de la canal. Se ha reportado que en bovinos de engorda la suplementación por arriba de los niveles establecidos por el NRC mantiene el color de la canal comparada con animales no suplementados, porque no hay una oxidación acelerada de la oximioglobina en metamioglobina, proteína que da las características organolépticas a la carne (McDowell, 2000).

Al suplementar con 0,3ppm de Se a ovejas gestantes, Rock (2001) observó un efecto positivo en el metabolismo de la tiroxina y en la inmunidad celular. Smith et al. (1997) por su parte, reportaron que la vitamina E como antioxidante disminuyó la incidencia de mastitis en vacas lecheras. Daniels (2000) encontró que un suplemento de vitamina E de 400UI/día en ovejas gestantes durante 32 días, mejoró la integridad celular e inmunidad al darlo junto con Vitamina E y C. También reportó un efecto en la estabilidad de la oximioglobina y de los lípidos de la carne, disminución de la rancidez y decoloración, manteniendo una mejor calidad de la canal.

La enfermedad respiratoria bovina es una de las mayores causas de morbilidad y mortalidad en los corrales de engorda. La patogénesis de la enfermedad incluye las interacciones físicas, ambientales y agentes infecciosos como Pasteurella haemolytica. Algunos estudios han reportado que las deficiencias de Se y vitamina E pueden suprimir la actividad del sistema inmune y aumentar la susceptibilidad a enfermedades, y también se ha observado que la suplementación de estos compuestos puede mejorar la respuesta inmune. Weiss et al. (1983) reportaron que la aplicación de Se y vitamina E no redujo la incidencia de enfermedades respiratorias en becerros, debido posiblemente a que los niveles de Se en la dieta se encontraban dentro de niveles marginales, en tanto que Reffett y Brown (1985) observaron que la inclusión de vitamina E y Se disminuyó la morbilidad en becerros infectados con Pasteurella haemolytica. Sin embargo, Droke y Loerch (1989) encontraron que la administración de Se y la combinación de Se con vitamina E, incrementaron los niveles de Se en plasma, observando una mayor respuesta inmunológica cuando se vacunaron con P. haemolytica, sin tener una mejor respuesta en el comportamiento productivo y en la salud.

Reddy et al. (1987) encontraron que la suplementación de vitamina E puede aumentar la respuesta inmune e indican efectos en la proliferación de células del sistema inmune (linfocitos B y T). También se han realizado investigaciones con la suplementación de b-carotenos en becerros; Chew et al. (1993) al proporcionar b-caroteno en dietas para becerros observaron que éste tiene una función importante en la mitocondria, núcleo y microsomas.

En vacas lecheras el empleo de vitaminas ha mostrado que los antioxidantes disminuyen los cuadros de infección por mastitis. La suplementación de vitamina A disminuyó la cantidad de células somáticas durante la lactancia, así como, la recurrencia de infecciones intramamarias en el periodo seco (Dahiquist y Chew, 1985). Michael et al. (1994), evaluaron la aplicación de b-caroteno y vitamina A en ganado lechero, encontrando que la actividad fagocítica de los neutrófilos mejoró durante la primera semana de lactancia en vacas que recibieron dosis conjuntas de 300mg de b-caroteno y 120000UI de vitamina A y se observó un efecto dentro de la primera y segunda semana de lactación. Así mismo evaluaron las enfermedades postparto, reportando menores incidencias de metritis en vacas suplementadas con dosis de 300 y 600mg de b-caroteno, con una correlación negativa con los problemas de retención placentaria y la aplicación de las vitaminas, con lo que también disminuyó la incidencia de fiebre de leche.

Uso de Antioxidantes en Équidos

En caballos con actividad moderada y en caballos de carreras suplementados vía oral con una dosis única de 20g de vitamina C, Snow et al. (1987) encontraron un aumento en la concentración plasmática de esta vitamina, en tanto que con dosis diarias de 4,5-20g de vitamina C aumentaron las concentraciones significativamente tanto en plasma como en tejidos.

Marlin et al. (2002) midieron la concentración de ácido ascórbico y a-tocoferol en plasma de 40 caballos y la concentración de marcadores oxidativos (TBARS) como indicador de la generación de ROS, antes y después de una competencia de 140km, observando que las concentraciones de ácido ascórbico antes y después de la competencia no fueron estadísticamente diferentes, el glutatión total en plasma hemolisado (TGSH) se redujo significativamente después de la competencia, las concentraciones de a-tocoferol antes y después de la competencia no mostraron ningún cambio, la concentración de TBARS en plasma tuvieron un incremento después de realizar este ejercicio, así como también enzimas como la creatinina fosfoquinasa y la aspartato aminotransferasa, que intervienen en procesos de la actividad muscular. Sólamente 23 caballos terminaron la competencia, y ello se correlacionó positivamente con las concentraciones mayores de ácido ascórbico en plasma, lo que sugiere una adecuada suplementación de antioxidantes en caballos con actividades intensas, ya que el menor rendimiento y una mayor lipoperoxidación generada por los ROS se observó en caballos con bajas concentraciones de antioxidantes en plasma.

La suplementación de a-ácido lipoico como antioxidante ha demostrado actuar como un potente barredor de radicales hidroxilo, ácido hipocloroso y de O2 libre (Packer et al., 1995). Además de regenerar a otros antioxidantes como al ascorbato (vitamina C) y a la vitamina E, prevenir la lipoperoxidación y aumentar el nivel de Coenzima Q (Podda et al., 1994). En humanos y animales de laboratorio se han reportado efectos en la disminución de complicaciones ligadas a enfermedades cardíacas, glaucoma, daños al sistema nervioso y enfermedades del riñon (Packer, 1993).

En caballos ha surgido interés por investigar si el ácido lipoico funciona como antioxidante. Williams et al. (2002) suplementaron vía oral a 5 caballos con 10Mg/kg PV de ácido lipoico (AL) y cinco caballos como grupo testigo. Los caballos fueron suplementados diariamente por 14 días, extrayéndose muestras de sangre a los 7 y 14 días, para evaluar los niveles de glutatión (GSH), glutatión peroxidasa (GPx) y lipoperóxidos (LPO), además de realizar evaluaciones clínicas. Los caballos no mostraron ningún padecimiento, las concentraciones de LPO fueron menores en el grupo que recibió AL, los niveles de GSH no fueron estadísticamente diferentes en los dos tiempos de muestreo y la actividad de la GPx en el grupo que recibió el tratamiento fue menor a los 14 días. Con estos resultados estos autores concluyeron que la suplementación de AL no mostró clínicamente ningún efecto adverso, reduciéndose moderadamente el estrés oxidativo en caballos con actividad ligera, por lo que es importante investigar su efecto en caballos expuestos a ejercicio intenso y cuando son transportados por periodos largos.

Uso de Antioxidantes en Perros y Gatos

Antioxidantes como la vitamina E y la taurina (aminoácido esencial en gatos) adicionados a las dietas de caninos y felinos, han mostrado disminuir el estrés oxidativo en enfermedades como diabetes mellitus, asma, insuficiencia renal crónica, hepatitis, colitis, dermatitis atópica y artritis. En gatos diabéticos se han reportado casos de degeneración de la retina con niveles normales de taurina plasmática, pero mediante la modificación de la dieta es posible aumentar la concentración de taurina del cristalino. Las concentraciones dietéticas usadas han sido de 5g/100g, lo que equivale a un 5% más de taurina en la dieta comparado con los niveles dietéticos normales que son de 500mg/100g (Harper, 2000).

Al igual que la vitamina E, la taurina ayuda a mantener las células inmunitarias a través de su habilidad para mantener la integridad celular. Estudios in vitro con glóbulos rojos caninos han indicado que la taurina confiere mayor resistencia a la hemólisis (Koyama et al., 1992).

En los perros de edad avanzada sanos los niveles de vitaminas del complejo B pueden incrementarse aproximadamente al doble de los requerimientos para el mantenimiento de un animal joven y un aumento similar en la ingesta de vitamina E puede retrasar el proceso de envejecimiento (Harper, 1998). Heaton et al. (2002) observaron en gatos que la reducción del daño endógeno de ADN a través del enriquecimiento de la dieta con antioxidantes puede disminuir la susceptibilidad a padecer enfermedades degenerativas, incluyendo el proceso de envejecimiento, a través de la reducción del daño y capacidad de reparación del ADN.

Devlin y Smith (2000) encontraron que la alimentación de cachorros débiles con una combinación de antioxidantes favorece significativamente la cinética de la respuesta inmunitaria. Los perros alimentados con la dieta suplementada respondieron más rápido a antígenos extraños introducidos a través de vacunas. Así mismo, en gatitos se ha observado que la respuesta inmune se puede potenciar mediante la suplementación de antioxidantes en la dieta. Koelsch y Smith (2001) observaron en un grupo testigo de gatitos alimentados con una dieta balanceada estándar y otro grupo suplementado con una mezcla comercial (WALTHAM) desde el destete, que fueron vacunados de forma rutinaria a las 9 y 12 semanas de edad (inoculaciones primarias y revacunación, respectivamente) frente al virus herpes felino (VHF), virus de la panleucopenia felina (VPF) y calicivirus felino (VCF), que el grupo suplementado con mayor nivel de antioxidantes desarrollaron a la cuarta semana después de la revacunación una respuesta humoral anti–VHF y anti–VPF claramente más fuerte, en relación al grupo testigo. En el caso de la respuesta inmune anti–VCF no se apreciaron diferencias significativas.

También se ha reportado que en perros sedentarios la vitamina C no es esencial, sin embargo los requerimientos de esta vitamina se incrementan a partir del aumento en la capacidad pulmonar, como es el caso de los galgos que son empleados en carreras de velocidad (Marshall et al., 2002).

Uso de Antioxidantes en Acuicultura

Los tejidos de peces y camarones son susceptibles a sustancias prooxidantes, tanto in vivo como post mortem, debido al alto grado de poliinsaturación de sus lípidos. He y Lawrence (1993) observaron en camarones juveniles (L. vannamei), que incrementando el contenido de vitamina E dietética se suprimió la oxidación de lípidos en tejido hepatopáncreatico y muscular y la formación de TBARS durante el almacenamiento bajo congelación. Otros estudios en peces y camarones (Waagbo et al., 1993; Merchie et al., 1998) han demostrado un mejoramiento de la respuesta inmune al suplementar vitamina C, debido a su mecanismo de defensa contra el estrés oxidativo causadas por el medio ambiente (toxicidad al aldrin y lindano, concentraciones altas de amonio, baja de O2 y de temperatura, estrés osmótico, diferentes niveles de pH, temperatura y salinidad).

También en peces se han reportado estudios que demuestran que la vitamina E puede modular la respuesta inmune (Verlhac et al., 1991; Montero et al., 1998). En truchas mantenidas con una dieta deficiente en a-tocoferol por 12 a 17 semanas se reportó una respuesta inmune significativamente reducida (Blazer y Wolke, 1984).

Conclusiones

En condiciones normales el metabolismo del organismo genera sustancias altamente oxidantes, como los radicales libres y las especias reactivas al oxígeno (ROS). La toxicidad de estos compuestos se basa principalmente en la oxidación de los lípidos, carbohidratos, proteínas y ácido nucléicos, afectando su función biológica. Como consecuencia se genera daño oxidativo, el cual se ha asociado al desarrollo de diversos procesos patológicos tanto en humanos como en las diferentes especies domésticas. Entre esos procesos se cuenta degeneración de la retina, cardiopatías, arterosclerosis, diabetes mellitus, neoplasias y enfermedades degenerativas del sistema nervioso. Así mismo se ha reportado que en animales con una actividad física mayor aumenta la susceptibilidad al daño oxidativo, en tanto que durante el envejecimiento los sistemas de defensa contra los radicales libres disminuyen, aumentando el estado de estrés oxidativo. A pesar de ello el organismo, mediante mecanismos de defensa antioxidantes, se protege del daño oxidativo. Se ha reportado que los efectos de los antioxidantes como la vitamina C, E, b-caroteno o ácido lipoico en los animales domésticos son variables, debido a sistemas de defensa ineficientes, poca ingesta de antioxidantes, dietas mal balanceadas, procesos inflamatorios y factores ambientales. En la actualidad los antioxidantes se han usado de forma rutinaria en la formulación de raciones para diferentes especies domésticas por su efecto benéfico en disminuir el estrés oxidativo, logrando un mejor comportamiento productivo de los animales.

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