Mejoras con el uso de Fitasa en indicadores reproductivos en cerdos

Frecuentemente me preguntan por qué una fitasa apoya la reducción de problemas endógenos de los animales, como es el caso de una mejora en aspectos reproductivos en cerdos. La fitasa desempeña un rol biológico específico, que está dado por la liberación de fósforo del anillo del fitato, disminuyendo la cantidad de ésteres de baja densidad e incrementando la concentración de inositol. Una mayor dosis de enzima utilizada acelera la reducción en la saturación del anillo del fitato.

La acción sobre el IP6 (molécula de fitato completa) y sobre sus ésteres siguientes (IP5 => IP4 => IP3 => IP2 => IP1) es realizada exclusivamente por la fitasa, aunque, entre fitasas existen propiedades cinéticas distintas, tal y como se ha descrito en comunicados anteriores.

Sí lo que se espera en el uso de la fitasa es la liberación de fósforo del anillo del fitato, ¿cómo es que su uso puede reducir algunas dolencias en parámetros reproductivos en porcicultura? ¿cómo el rompimiento del fitato se relaciona con un mejor desarrollo del tejido reproductivo en animales de cría, con una mejor motilidad espermática, entre otros parámetros?

La respuesta se basa en el incremento de la solubilidad de algunos microelementos por la acción rápida de la enzima en el anillo del fitato. Para entender este fundamento, se debe considerar que el fitato interfiere en la digestibilidad de minerales en el intestino de cerdos. El anillo del fitato compuesto de fósforo y carbonos poseen una propiedad atrapante sobre el Ca, Zn, Se y Fe, reduciendo considerablemente la solubilidad de estos minerales en pH mayores a 6 (los cuales son valores de pH en los que ocurre la absorción de nutrientes en el tracto gastrointestinal). Y es que es cierto, que el fitato afecta altamente la solubilidad de nutrientes, como fue constatado en el trabajo de Toreti et al. (2018), en el que los autores avalaron la acción de una fitasa sobre el anillo del fitato y la mejora en la solubilidad de los minerales, en dietas a base de soya. Los autores observaron un incremento de solubilidad In Vitro de 2,0 a 20,8% en el Ca, de 2,2 a 37,1% en el Fe, y de 38,8 a 67,4% en el Zn (P<0,05), cuando no se incluyó o cuando sí estaba presente la fitasa, respectivamente. Esto demuestra el gran rol de esta enzima en la obtención de minerales (más allá del fósforo) en dietas ricas en fitato.

En un pH ácido, independientemente del tipo de éster de fitato, los minerales tienden a estar solubles, por la acción de una fitasa de alta afinidad por el fitato y de forma rápida se vuelven disponibles. Para ejemplificar esta acción, en otro estudio, Xu et al. (1992) (figura 01) encontraron una mejora en la solubilidad del 10% en el Ca y de 98% en el Zn, con un ligero incremento del pH de 4 a 5. Para el Ca, la solubilidad llega a ser de tan solo 40% a un pH de 6 (el pH en el que generalmente se inicia el proceso de absorción y aprovechamiento de los nutrientes) en la presencia de fitato entero. En el Zn se presenta una reducción en la absorción total, en este mismo pH. En dosis estándar de fitasa (500 FTU/kg), la mayoría de las enzimas permiten una ruptura parcial de dos grupos fosfatos, formándose un grupo considerable de éster bajo de inositol IP4. Dicha ruptura reduce la necesidad de inclusión de fuentes de fósforo como lo son la harina de carne y el fosfato bicálcico, disminuyendo los costos en formulación. A pesar de dicho incremento en la solubilidad de los minerales, no existe una mejora grande cuando se llega solo a la producción de IP4.

Figura 1. Solubilidad de Calcio (Ca) y Zinc (Zn) en diferentes pH con la presencia del anillo de fitato completo (IP6), además de sus ésteres bajos de inositol (IP5 => IP4 => IP3).

Fuente: Xu et al. (1992).

Para obtener un impacto en la solubilidad de los minerales, se requiere buscar mayor producción de éster bajo de inositol como el IP3, por lo que dosis altas de fitasa son realmente necesarias. La dosis ideal a considerar es de 1500 FTU/kg (concepto de superdosis). La obtención de ésteres bajos de inositol de IP3, o menores, ayudan a la solubilidad del Se, Zn, y Fe en pH superiores a 6, y con ello todas las ventajas en un mayor aporte de estos micronutrientes, se vuelve más notorio. En el caso del efecto sobre los tejidos reproductivos de los cerdos, una mejor solubilidad de estos minerales (en especial Se, Zn) tendrá un impacto realmente positivo en varios aspectos, como la motilidad espermática de los verracos.

Stewart et al. (2018) publicaron un trabajo relacionado con el uso de superdosis de fitasas en la alimentación de verracos en etapa reproductiva, obteniendo mayor concentración del semen y la eficiencia reproductiva de estos animales. Para ello, los autores utilizaron 30 verracos (9 a 12 meses de edad, PIC280) con un programa de alimentación de 2,5 kg/d de una dieta comercial a base de maíz y pasta de soya que incluía 500 FTU/kg de una fitasa comercial proveniente de E. coli; la fitasa fue formulada para liberar 0,15% de fósforo disponible y 0,16% de calcio. Los machos fueron designado en bloques por edad y aleatoriamente seleccionados para consumir dos tipos de dietas: la dieta 1 fue el control (solamente maíz y pasta de soya) y la dieta 2 con superdosis de fitasa, con la adición de la misma fitasa de E.coli para generar 3000 FTU/kg en total. El semen fue colectado semanalmente de todos los 30 machos durante 12 semanas, y fue evaluado para la motilidad de espermatozoides y morfología del eyaculado. De manera general la concentración de espermatozoides del eyaculado fue mayor en los verracos que consumieron la superdosis de fitasa (P=0,03), resultando en una tendencia de más de 3 dosis (2.8 billones de células/dosis) producidas por eyaculado (P=0,10) y en el aumento de 13% en el volumen total de semen colectado.  De acuerdo con los autores, estos resultados fueron provenientes, probablemente, debido a una mejor utilización del perfil de micronutrientes usados en el turno reproductivo de los machos.

Alexandre Barbosa de Brito

Miliane Alves da Costa

Ingrid Martinez Rojas

AB Vista LATAM Technical Team