El conjunto de herramientas antioxidantes de los cerdos (1/2)

Los cerdos, especialmente en los sistemas modernos de producción, están expuestos a diversos factores de estrés, entre ellos el alojamiento de alta densidad, el calor y la elevada demanda metabólica para el crecimiento o la reproducción, todos los cuales pueden provocar un aumento en la producción de ROS. Cuando la producción de ROS supera la capacidad del organismo para neutralizarlas mediante la producción de antioxidantes, se produce estrés oxidativo, lo que puede afectar negativamente la salud, el rendimiento y la calidad de la carne de los cerdos.

La aplicación de estrategias nutricionales puede ser una forma eficiente y rentable de reducir el estrés oxidativo y proteger las células del daño oxidativo. Además, es más adecuada para el modelo actual de producción ganadera (Cottrell et al., 2015).

3.1. El sistema antioxidante

El sistema antioxidante de los animales está compuesto principalmente por antioxidantes enzimáticos y no enzimáticos.

• Las enzimas antioxidantes incluyen principalmente la superóxido dismutasa (SOD), la glutatión peroxidasa (GPx) y la catalasa (CAT).

• Los antioxidantes no enzimáticos están representados por el ácido ascórbico (vitamina C), el α-tocoferol (vitamina E), el glutatión (GSH), los carotenoides y los flavonoides.

Enzimas antioxidantes

• SOD: cataliza la dismutación de dos aniones superóxido para formar peróxido de hidrógeno y dioxígeno.
• CAT: neutraliza el peróxido de hidrógeno convirtiéndolo en agua y oxígeno.
• GPx : es una selenoenzima que reduce tanto el peróxido de hidrógeno como los hidroperóxidos orgánicos a agua y alcoholes, respectivamente, mientras oxida cada dos moléculas de GSH a disulfuro de GSH.

Antioxidantes no enzimáticos

• Vtamina E, que es liposoluble, puede entrar en la célula y reducir los radicales peroxilo, formando hidroperóxido orgánico y vitamina E oxidada.
• Vitamina C, que es hidrosoluble, reduce la vitamina E oxidada y se mantiene en su forma reducida gracias al GSH.
• GSH:  un tripéptido, restaura los antioxidantes oxidados a su forma activa y actúa como cofactor de la GPx. El GSH oxidado formado durante estos procesos es reducido por enzimas como la glutatión reductasa.

3.2 La organización del sistema antioxidativo

El sistema antioxidativo está organizado en dos líneas de defensa (Figura 3). La primera previene la formación de radicales libres, mientras que la segunda elimina los radicales libres.

Los antioxidantes de la primera línea de defensa incluyen las enzimas SOD, CAT y GPx, que inactivan, catalizan o eliminan los precursores de los radicales libres. Sin embargo, estos antioxidantes pueden ser insuficientes para detener por completo la generación de radicales libres en la célula, lo que provocará peroxidación lipídica y daño a las proteínas y al ADN.

Los antioxidantes que rompen la cadena, como las vitaminas C y E, el ácido úrico, los carotenoides, el ubiquinol, el GSH (o su análogo que contiene selenio, seleno-glutatión (GSeH)) y la GPx, actúan en la segunda línea de defensa.

La peroxidación lipídica en la membrana celular puede dar lugar a reacciones en cascada, en las que el radical peróxido lipídico formado por la interacción del radical lipídico libre con el oxígeno desestabiliza un lípido cercano, transformándolo en un nuevo radical lipídico libre. Los antioxidantes de esta segunda línea de defensa captan el radical libre, interrumpiendo así la reacción en cascada. La GPx, por ejemplo, cataliza la reducción de los peróxidos lipídicos a alcoholes lipídicos, así como la oxidación del GSH a disulfuro de GSH, mientras que el GSH y el GSeH devuelven los antioxidantes oxidados a su forma activa y desintoxican los peróxidos dañinos y los radicales lipídicos libres.

El sistema de tioredoxina (Trx), que también forma parte de la segunda línea de defensa, es importante para controlar el daño oxidativo en las proteínas. La Trx desempeña un papel esencial en la reducción de los componentes oxidados de las proteínas (p. ej., los enlaces disulfuro cisteína-cisteína (Cys-Cys)) que pueden afectar la actividad proteica. Las tioredoxina reductasas (TrxRs), una familia de flavoproteínas dependientes del selenio, reducen la Trx oxidada y sus homólogos, así como varios otros compuestos de bajo peso molecular, incluidos los disulfuros de GSH, los peróxidos lipídicos y los peróxidos de hidrógeno (Kieliszek y Blazejak, 2016).