La fuente más común de colina en alimentación animal es el cloruro de colina, aunque en la actualidad se está extendiendo en la producción avícola el uso de una alternativa al cloruro de colina: la colina de origen natural.
No todos los animales ni en todas sus edades y estados fisiológicos son capaces de producir suficiente colina endógena para cubrir sus necesidades nutricionales.
En las aves, como en otras especies, la esencialidad de la colina radica en la importancia de las diversas funciones metabólicas que desempeña:
Función estructural. La colina como componente de fosfolípidos, es esencial en la estructura celular (Workel et al., 2002).
Precursor de la acetilcolina. La síntesis del neurotransmisor acetilcolina, agente de transmisión para impulsos a lo largo del sistema nervioso, requiere de la colina (Workel et al. 2004).
Donador de grupos Metilo. La colina es uno de los donadores de grupos metilo a nivel metabólico (Obeid, 2013).
Regulador de metabolismo hepático. La colina participa en el metabolismo de las grasas en el hígado (Huang et al, 2008).
Principales vías metabólicas en las que interviene la colina en el organismo
Fuentes de colina
Cloruro de colina
La fuente más común de colina en alimentación animal es el cloruro de colina, producido por síntesis química.
El cloruro de colina está disponible al 70-75% en forma líquida y al 50-70% en polvo.
Independientemente de la forma física del cloruro de colina, el contenido máximo de trimetilamina en el producto final debe ser inferior a 200-300 mg/kg (FEDNA, 2010).
Es importante señalar que, aunque los niveles de trimetilamina en el cloruro de colina estén por debajo de los máximos indicados, el cloruro de colina, una vez en el intestino, será mayoritariamente metabolizado por la microflora, generándose trimetilamina.
Sólo un tercio de la colina del cloruro de colina es absorbida y el resto es convertido en trimetilamina (Huerga y Popper, 1952).
La trimetilamina se absorbe y es transportada hasta los tejidos por la circulación sanguínea (Al-Waiz et al., 1987). El metabolismo hepático de las aves se podrá ver afectado por dicha trimetilamina, reduciéndose la actividad de la flavina monooxigenasa 3 (Wang et al., 2012).
Colina de origen natural
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Figura 2. Estructura química de la colina natural y de la colina inorgánica
En la actualidad, sin embargo, se está extendiendo en la producción avícola el uso de una alternativa al cloruro de colina: la colina de origen natural.
Esta colina natural se presenta en forma esterificada como fosfatidilcolina y otros fosfolípidos ricos en AGPI como el fosfatidilinositol y la fosfatidiletanolamina, entre otros.
La colina natural es altamente bio-disponible al tener gran afinidad por los receptores intestinales, evitándose prácticamente su transformación microbiana en trimetilamina.
Cinética & bioequivalencia. Estudios con ambas fuentes de colina
Wurtmann et al. (1977) llevaron a cabo estudios para determinar la cinética de dos fuentes de colina (cloruro de colina y colina natural).
Observaron que el consumo de colina natural fue más eficaz al incrementar significativamente más y al mantener por mayor tiempo los niveles de colina en suero, que cantidades equivalentes de cloruro de colina (figura 3).
Machado y de Mello (2013) realizaron análisis de regresión a partir del índice de conversión de pollos alimentados con diferentes niveles de cloruro de colina 60% o de colina natural en forma esterificada y, en base a las ecuaciones de predicción obtenidas para ambos productos, demostraron que la bioequivalencia entre el nivel de inclusión del producto natural en la dieta y el contenido de colina pura.
Figura 3. Niveles séricos de colina
Figura 4. Análisis de regresión lineal, índice de conversión
Ecuaciones de predicción:
Cloruro de sodio 60%
IC (14 a 28 d) = 1.51814 - 0.0000908354 x nivel de colina pura (P=0.02)
Colina natural
IC (14 a 28 d) = 1.51814 - 0.000228921 x nivel de colina pura (P=0.03)
Bioequivalencia = 0.000228921/0.0000908354 = 2.52
Especies vegetales ricas en colina
Características tecnológicas de la fuente de colina
El cloruro de colina líquido es muy corrosivo, mientras que el cloruro de colina polvo es altamente higroscópico y debe protegerse de la exposición de la humedad.
Por lo contrario, la colina natural en forma esterificada muestra ciertas ventajas ante estos inconvenientes, al tratarse de un producto no higroscópico, no acumulando agua en contacto con premezclas y/o alimento balanceados.
Grado de destrucción de las vitaminas
El cloruro de colina es un compuesto que puede llevar a la destrucción de las vitaminas en el alimento balanceado o pre-mezclas (Whitehead, 2000), no presentándose este problema cuando se utiliza colina natural, ya que ésta está esterificada.
Brijpal et al. (2010) indicaron que las pérdidas de diversas vitaminas, tras tres meses en contacto con colina natural, fueron sustancialmente inferiores a las causadas por el cloruro de colina (Figura 5).
Figura 5. Efecto de colina natural* y de colina sintética sobre la estabilidad de vitaminas Singh Brijpal, Muruganandam A.V., Agawola Sushil-2010, Phytomedica (11): 15-24
Además del efecto agresivo sobre los otros componentes de una premezcla y su higroscopicidad cabe mencionar que la inclusión de Cloruro de Colina de síntesis química afecta negativamente la fluidez y la conservación de las premezclas.
Uso de colina natural. Reemplazando el cloruro de colina en dietas para pollos
Recientemente, la superioridad de la colina natural ha sido corroborada en una prueba experimental llevada a cabo por el centro de investigación animal “Zootests” con alimento balanceados producidos en el INRA.
Objetivo
Evaluar la eficacia del cloruro de colina, de la colina natural o de ambos conjuntamente en 1230 pollos Ross.
Material y métodos
Los animales fueron distribuidos en tres grupos:
T1, cloruro de colina 70% (857 g/tonelada)(+)
T2, colina natural* (200 g/tonelada)
T3, (T1+T2)
(+) Cabe mencionar que 857 g de cloruro de colina 70% aporta el equivalente a 1 kilo de cloruro de colina 60% o a 520 g de colina.
Cada grupo experimental con 10 réplicas de 41 pollos en cada grupo experimental.
Los parámetros productivos de los pollos se evaluaron a los 12, 24, 28 y 35 días.
Al final de la prueba experimental se obtuvieron muestras de sangre para evaluar diferencias entre los tratamientos con respecto a determinados parámetros sanguíneos.
Resultados
En la Tabla 1 se muestran los resultados productivos acumulados en pollos alimentados con colina natural y/o con cloruro de colina a lo largo del período experimental.
Tabla 1. Resultados productivos acumulados
En los primeros 12 días de vida, la colina natural a 200 g/tonelada sería incluso más eficaz que el cloruro de colina (70%) a 857 gramos/tonelada.
A edades posteriores, ambos grupos no presentaron diferencias estadísticamente significativas, confirmándose la equivalencia entre el cloruro de colina y la colina natural a 857 g/tonelada y 200 g/tonelada, respectivamente.
La inclusión conjunta de ambas fuentes de colina en la dieta, no derivó en mejoras a nivel productivo con respecto a la adición de cada uno de ellos de forma separada.
Posiblemente la adición de niveles de aceite de soja altos, junto con los niveles utilizados de colina, aportaban las cantidades suficientes para satisfacer las necesidades de los pollos, sin necesitarse ambas fuentes de colina conjuntamente.
Asimismo, se observaron algunas diferencias entre tratamientos con respecto a ciertos parámetros sanguíneos y peso del hígado.
Tabla 2. Porcentaje de pollos con distintos niveles sanguíneos de urea, creatinina y alanina aminotransferasa. Peso del hígado de los pollos.
Valores en la misma columna, con distinta letra, presentan entre sí diferencias estadisticamente significativas (P <0.05)
En el grupo de pollos que recibieron cloruro de colina en la dieta, hubo un mayor número con niveles altos de urea que en el grupo que recibió colina natural.
Niveles elevados de urea en sangre se relacionan con deshidratación (Lumeij, 1087). Seguramente los pollos que recibieron colina natural tuvieron más colina disponible para la síntesis de betaína, entre otras funciones, y por ello estaban más hidratados.
Asimismo, más pollos del grupo de cloruro de colina presentaban niveles de creatinina altos, en comparación a los pollos suplementados con colina natural.
Lewandowski et al. (1986) atañen niveles altos de creatinina en aves a problemas a nivel renal. Se podría pensar que los pollos con cloruro de colina presentaron niveles superiores de trimetilamina en sangre que los pollos que recibieron colina natural, pudiendo estos niveles altos comprometer la función renal (Hur et al., 2012).
También se analizaron los niveles sanguíneos de alanina aminotransferasa, los cuales fueron altos en un mayor número de pollos con cloruro de colina que en los pollos que recibieron colina natural.
Cuando se presenta una lesión en los órganos, sobretodo en el hígado, esta enzima es liberada a la sangre y aparece elevada en los análisis (Hochleithmer , 1991).
De hecho, cierta lesión hepática podría ser intuida a partir de los pesos de los hígados de los pollos.
Así, los animales que recibieron cloruro de colina presentaron hígados más pesados que los animales que habían consumido dietas suplementadas con colina natural.
A diferencia del cloruro de colina sintética, se ha indicado que la colina natural en forma de fosfatidilcolina y otros fosfolípidos induce a la expresión hepática de varios genes que codifican diversas enzimas del metabolismo lipídico (Huang et al, 2008).
Por otra parte, es bien sabido que la adiponectina, proteína que modula el metabolismo de los lípidos y de la glucosa, se secreta en la sangre desde los tejidos adiposos en respuesta a los receptores activados por proliferadores de peroxisomas (PPAR’s) cuando éstos son activados por fosfatidilcolina. Así es como la colina natural ayudaría a prevenir el síndrome del hígado graso.
Los resultados de la presente prueba estarían de acuerdo con Devegowda et al. (2011), quienes indicaron que los animales alimentados con colina natural muestran un hígado saludable en comparación con los alimentados con cloruro de colina (Figura 7).
Figura 7. Cortes histológicos de hígado de pollos que recibieron cloruro de colina o colina natural en la dieta.
El uso de una fuente natural de colina representa una alternativa segura y eficaz al uso de cloruro de colina en alimento balanceados para aves.
Las características químicas de la colina natural le confieren una mayor biodisponibilidad y eficacia metabólica que la que presenta el cloruro de colina, a la vez que permiten soslayar aquellos inconvenientes que las distintas formas comerciales de cloruro de colina pueden presentar a nivel tecnológico en la producción de alimento balanceados y premezclas vitamínicas.
(*) Todas las pruebas expuestas en el artículo se realizaron con la fuente de colina natural BioCholine
