La Vitamina E natural en comparación con la Vitamina E sintética
Desde que se logró la síntesis de Vitamina E, en 1938, en la forma de acetato de α-tocoferol, su suplementación dietética ha sido utilizada para garantizar la salud, fertilidad, productividad y longevidad de las diferentes especies. Sin embargo, investigaciones más recientes han suscitado nuevas preguntas acerca de la suplementación con Vitamina E sintética (acetato de α-tocoferol) es el medio más eficiente y efectivo.
Ya existen evidencias de que las formas naturales de Vitamina E (presente en la naturaleza en las formas de tocoferoles y tocotrienoles) pueden ser más eficientes y eficaces como suplemento que las formas sintéticas, proporcionando beneficios superiores a los del acetato de α-tocoferol.
La Vitamina E (α-tocoferol) se reconoce como un potente antioxidante, esencial para el mantenimiento y la integridad de las membranas celulares y un compuesto eficaz para prevenir y tratar las condiciones de estrés oxidativo. Sin embargo, el α-tocoferol no funciona solo y requiere otros antioxidantes, como el ácido ascórbico (vitamina C), glutatión, superóxido dismutasa, etc., para ser reciclado y funcionar completamente. De hecho, sin estos antioxidantes complementarios, el α-tocoferol puede convertirse en un prooxidante e iniciar la peroxidación de lípidos. En resumen, el α-tocoferol funcionará mejor en un medio que contiene otros antioxidantes.
La Vitamina E natural en comparación con la Vitamina E sintética
El término Vitamina E se refiere a un grupo de 8 compuestos liposolubles en su estado natural, vegetal, con actividades antioxidantes, clasificadas en 2 familias – tocoferoles y tocotrienoles, las cuales se dividen en 4 subfamilias – α (alfa), β (beta), γ (gama), y δ (delta) (Figura 1). El α-tocoferol es la forma más abundante en las partes verdes de las plantas, mientras que los tocotrienoles se encuentran principalmente en las semillas.
Estos compuestos son antioxidantes, por lo tanto, protegen a la planta de la toxicidad del oxígeno. Los tocoferoles y tocotrienoles eliminan los radicales peroxi de los lípidos, impidiendo así la propagación de la peroxidación lipídica en las membranas, y los productos subsiguientes de los radicales tocoferoxilo y tocotrienoxilo respectivamente, se reciclan a tocoferoles y tocotrienoles mediante la acción concertada de otros antioxidantes. Además, los tocoferoles y los tocotrienoles protegen los lípidos y otros componentes de la membrana al reprimir físicamente y reaccionar químicamente con el oxígeno singlete (Munné-Bosch & Alegre, 2010).El α-tocoferol es conocido por tener la mayor actividad biológica y mantener las mayores concentraciones en el plasma y tejidos de animales y humanos. El α-tocoferol producido naturalmente por las plantas se presenta en una forma única: el estereoisómero RRR. Siendo esta la forma producida por la naturaleza, como se puede esperar, es totalmente reconocible y utilizable por los organismos, i.e., el α-tocoferol RRR presenta la máxima actividad biológica como Vitamina E.
Figura 1 – Vitamina E natural (familias y subfamilias)
Figura 2 - Los ocho estereoisómeros de la Vitamina E sintética
Sin embargo, la forma más común de Vitamina E usada para suplementar alimentos animales es la sintética (all rac-α-tocoferol). Esta forma es químicamente sintetizada a partir de la reacción catalizada entre trimetilhidroquinona y isofitol, que es sometida a una destilación molecular a alto vacío para resultar en el dl-α-tocoferol purificado.
El dl-α-tocoferol, obtenido a través de síntesis química, está compuesto por una mezcla de 8 estereoisómeros del α-tocoferol en cantidades equivalentes, que se diferencian por las conformaciones de tres carbonos quirales en las posiciones 2, 4’ y 8’: RRR, RSR, RRS, RSS, SRR, SSR, SRS y SSS-α-tocoferol (Figura 2). Mientras que todos tienen actividad antioxidante in vitro, apenas las formas con la conformación R en la posición 2 tienen actividad biológica como Vitamina E en los organismos. El dl-α-tocoferol contiene solamente un 12,5% de RRR-α-tocoferol (análogo al natural).
Por su inestabilidad, para poder ser utilizado en dietas, el dl-α-tocoferol purificado tiene que ser sometido a la esterificación, generalmente realizada con ácido acético (otro proceso químico), que resulta en el acetato de alfa-tocoferol, la forma comercial más común de los suplementos y aditivos de Vitamina E sintética.
Absorción y metabolización
El α-tocoferol natural, mientras está contenido en las plantas, está naturalmente protegido por las estructuras celulares vegetales, que le confiere una estabilidad natural.
Además, ya está en la forma disponible para ser absorbido al alcanzar el intestino, puesto que, no está esterificado y es un 100% en la forma RRR.Por otro lado, al llegar al intestino delgado, el acetato de α-tocoferol (Vitamina E sintética) necesita ser hidrolizado por una esterasa pancreática para liberar el α-tocoferol para que este pueda incorporarse en una fase lipídica y ser absorbido.
Este paso adicional, requerido para la absorción intestinal, puede generar problemas para ciertos tipos de animales, como lechones recién destetados y pollitos muy jóvenes, por el retraso en el tiempo de absorción en comparación con la Vitamina E natural (Wilburn et al., 2008).Ambas formas de Vitamina E – natural y sintética – son absorbidas por el intestino y transportadas por quilomicrones al hígado, esencialmente sin discriminación entre los diferentes isómeros.
Sin embargo, una vez que llegan al hígado, la Proteína de Transferencia de α-Tocoferol (α-TTP), responsable por transferir el α-tocoferol del hígado y distribuirlo a los tejidos del organismo, es específica para la forma natural RRR del α-tocoferol. La α-TTP puede transportar la forma RRR y poco, o nada, las otras formas.
Estas otras formas posteriormente se metabolizan dentro del hígado y, finalmente, son excretadas sin desempeñar cualquier función como Vitamina E en el organismo (Chung et al., 2015; Hosomi et al., 1997; Lim & Traber, 2007; Traber & Arai, 1999).En resumen, una pequeña parte del dl-α-tocoferol es transferida del hígado al resto del organismo para actuar como Vitamina E, con una gran proporción simplemente siendo metabolizada y excretada.
Fuentes de Vitamina E en la alimentación animal
Los productos a base de acetato de dl-α-tocoferol (Vitamina E sintética) representan la fuente suplementaria de Vitamina E más comúnmente utilizada en la alimentación de animales de producción. Además de ser una fuente sintetizada químicamente, como mencionado arriba, es un acetato que requiere una etapa digestiva y contiene solamente un 12.5% de RRR-α-tocoferol.
Existen también en el mercado productos que obtienen el α-tocoferol a partir de aceites vegetales. Estos se obtienen a partir de la materia prima original después de varios pasos de procesamiento químico. Además, por la naturaleza inestable del α-tocoferol después de extraído de las plantas, estos productos también utilizan la esterificación para conferirle estabilidad, i.e., son productos a base acetato de α-tocoferol y requieren la etapa de hidrólisis en el tracto intestinal para poder ser absorbidos. En función de todo el proceso químico, deberían ser referidos como "naturales-derivados" y no “naturales”.
Sin embargo, estos productos contienen únicamente el α-tocoferol en la forma RRR, que los distingue mucho de las fuentes sintéticas con dl-α-tocoferol. Su principal limitación en el uso en la nutrición animal es el alto costo en comparación a las fuentes sintéticas.
Parte de la Vitamina E requerida por los animales de producción procede de los ingredientes de las dietas. Son tocoferoles y tocotrienoles en la forma verdaderamente natural. Como descrito anteriormente, además de tener alta actividad biológica y ser naturalmente estables (por la protección de las estructuras celulares vegetales), están asociados a otros antioxidantes naturales que reciclan los tocoferoles y tocotrienoles.
Sin embargo, dichos niveles pueden ser muy variables por varios de factores, entre otros la calidad de los ingredientes y su estado de conservación. Por esa razón, para muchas especies, los nutricionistas optan por garantizar los niveles adecuados a través de fuentes específicas de Vitamina E que son añadidas a los alimentos.
Entonces, ¿cuál sería la solución para garantizar los niveles de vitamina E natural en las dietas animales formuladas?
En este sentido, para garantizar los niveles requeridos de Vitamina E usando fuentes genuinamente naturales, hay productos en el mercado que consisten en formulaciones herbáceas. Hierbas como la albahaca sagrada o tulsi (Ocimum sanctum) y la grosella espinosa india o amla (Emblica officinalis), entre otras, son reconocidas por sus efectos antioxidantes y protectores, habiendo sido utilizadas por miles de años en la medicina ayurvédica.
Si antiguamente su utilización se daba por empirismo, experiencia y conocimiento que era transmitido de una generación a otra, hoy existen innúmeras evidencias científicas que demuestran claramente sus formas de acción. Los mecanismos y asociaciones complejas entre sus diversos componentes son actualmente objeto de innúmeros estudios científicos.
De lo que ya se sabe, podemos destacar que un 100% del α-tocoferol contenido en estas mezclas herbáceas está en la configuración RRR. Adicionalmente, contienen no solamente α-tocoferol, sino también todas las otras formas de Vitamina E (tocoferoles y tocotrienoles), así como compuestos conocidos como fenil propanoides, que actúan sinérgicamente con la Vitamina E, contribuyendo para su reciclaje y biodisponibilidad por más tiempo. Las distintas formas de Vitamina E presentes en las fuentes herbáceas forman complejos con fosfolípidos que les proporcionan estabilidad y una base lipídica para una mejor absorción intestinal.
Numerosos informes científicos demuestran que, en cerdos, aves de corral y ganado, la combinación de compuestos polifenólicos y Vitamina E resulta ser más efectiva en términos de actividad antioxidante que la Vitamina E por si sola (Lipinski et al., 2017; Fotina et al., 2013).
El costo de los productos herbáceos para suplementar la Vitamina E puede ser competitivo en comparación a las fuentes sintéticas, pero hay desafíos para una suplementación segura.
Además de ser necesario una mezcla correcta, que promueva la interacción óptima entre los componentes para ejecutar plenamente el papel de la Vitamina E, la calidad de dichas mezclas herbáceas para garantizar la consistencia de su composición es esencial. Esto requiere que los proveedores, además de tener un profundo conocimiento de la interactuación entre las hierbas y sus efectos en los organismos, tengan un control rígido y completo en su cadena de suministro, incluyendo la producción de las hierbas y los complejos métodos analíticos que les permitan controlar la calidad de sus materias primas y de los productos finales.
Por tanto, la suplementación de Vitamina E a través de fuentes herbáceas confiables en la nutrición animal no solamente es mejor por el tipo de α-tocoferol proporcionado, sino también por la asociación con otros compuestos antioxidantes de ocurrencia natural que interactúan sinérgicamente y el beneficio económico.
Resultados de ensayos con fuentes herbáceas
Estudios comparando la eficacia entre la suplementación de Vitamina E en dietas animales con fuentes sintéticas (standard de la industria de nutrición animal) y fuentes herbáceas han sido realizados los últimos años.Los estudios mostrados a continuación demuestran las respuestas de la suplementación dietética Vitamina E natural con un producto comercial específico que consiste en una mezcla herbácea (entre otras, Ocimum sanctum y Emblica officinalis), en comparación con la Vitamina E sintética en pollos de engorde.
Tabla 1 - Comparación de parámetros productivos entre el uso de Herbal E® y Vitamina E sintética en pollos de engorde bajo condiciones comerciales.
From: Chatterjee et al., 2006
En el ensayo realizado por Chatterjee et al. (2006), Tabla 1, no hubo diferencias significativas entre aves alimentadas con 50 mg/kg de la mezcla herbácea y con 100 mg/kg de Vitamina E sintética. Los niveles de Vitamina E en hígado fueron más altos en las aves suplementadas con cualquiera de las fuentes de Vitamina E, pero el nivel más alto se obtuvo con la suplementación con el producto herbáceo comercial. Esta mayor concentración de Vitamina E en el hígado es un indicador de la mayor biodisponibilidad de la Vitamina E de origen herbácea y/o la reducción de su tasa de excreción en comparación con la Vitamina E sintética.
Tabla 2 - Comparación de parámetros productivos entre la suplementación con Vitamina E sintética y con Herbal E® en pollos de engorde comerciales
From: Dani et al., 2009
Dani et al. (2009), Tabla 2, observaron que el rendimiento de los pollos fue similar entre los grupos alimentados con la fuente herbácea y Vitamina E sintética, pero la mortalidad se redujo en las aves alimentadas con cualquiera de los niveles de la mezcla de hierbas.
En el estudio in vitro de Chatterjee y Agrawala (2005), Tabla 3, fue demostrado que la misma mezcla herbácea comercial tiene alrededor de 3 veces más actividad antioxidante que el acetato de α-tocoferol (Vitamina E sintética). Fueron necesarios 0,071 µM/ml del acetato de α-tocoferol para inhibir el 50% de los radicales libres generados, mientras se requirió solamente 0,029 µM/ml del producto herbáceo para hacer lo mismo en condiciones de estrés oxidativo inducido por hierro.
Tabla 3 - Comparación de la producción de semen y recuento entre la suplementación con Vitamina E sintética y con Herbal E® en machos reproductores de pollos de engorde
Los resultados del experimento de Das et al. (2009) muestran que la mezcla herbácea con Ocimum sanctum, Emblica officinalis y otras hierbas fue segura en ratas hasta 20 veces la dosis recomendada, las cuales no presentaron hematopoyesis, toxicidad renal o hepática después de 90 días de administración oral del producto. From: Chandrahas & Nagra, 2009
Conclusiones
La suplementación con Vitamina E es reconocida por ser beneficiosa y rentable en la producción animal. El suplemento comúnmente utilizado para esta finalidad es el acetato de dl-α-tocoferol (Vitamina E sintética), en general a 50%, que, según investigaciones recientes, no sería la forma más eficiente y eficaz de suplementación.
Mezclas herbáceas con Ocimum sanctum, Emblica officinalis y otras hierbas son fuentes genuinamente naturales de Vitamina E con muchas ventajas sobre la Vitamina E sintética para la producción animal, una vez que:
El uso de productos comerciales a base de mezclas herbáceas permite sustituir parcial o totalmente la Vitamina E 50 sintética, asegurando niveles productivos equivalentes o superiores.
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AUTORES
Bruno Machado y Eduardo Romanini Especialistas en Incubación Investigación y Desarrollo de Petersime
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Dr. Marta Jaramillo Médico Veterinario MSc - Doctor en Ciencias Agrícolas Micotoxicología – Nutrición – Investigación Asesor Internacional Independiente
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SEGUIRM.V. Letícia Tonoli Braga - Gerente Técnica de Ventas Experta en Avicultura/DSM Productos Nutricionales S/A
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