Estrategias nutricionales para reducir el impacto del estrés calórico en aves

Elías Salvador T.1; Sandra Bonifacio H.2

¹Profesor investigador – RENACYT-FMVZ-UNICA y Consultor en nutrición avícola
²Asistente de investigación – FMVZ-UNICA

En los últimos años, mediante la selección genética intensiva, la industria avícola logró mejoras dramáticas en la producción de carne, tasa de crecimiento y la mejora en la nutrición y el manejo de los pollos de engorde (Zaboli et al., 2019). Lo mismo ocurre en la producción de huevos. El desarrollo de sistemas termorreguladores no coincide con la rápida tasa de crecimiento de los músculos (Havenstein et al., 2003), lo que resulta en la incapacidad de las aves modernas para controlar su calor corporal con la temperatura ambiental fluctuante y las altas tasas metabólicas (Settar et al., 1999; Deeb et al., 2002).

Introducción

Los pollos de engorde y gallinas de postura están diseñados para producir carne y huevos respectivamente, con alta eficiencia productiva. El metabolismo es la base de esta producción, consecuentemente hay producción de calor (PC). La PC comprende el incremento calórico (IC) y energía neta de mantenimiento (ENm), el incremento calórico está dado por el calor de digestión, calor de fermentación, calor de trabajo y calor del metabolismo de nutrientes. Parte de esta PC mantiene la temperatura corporal y otra parte debe disiparse fuera del ave. El ave posee mecanismos termorreguladores (físicos y químicos) para mantener el estado en balance.

Las aves modernas, son más productivas, generan más calor metabólico. El estrés por calor se origina cuando hay un desbalance entre la producción de calor (termogénesis) y la disipación de calor (termólisis) en el ave. Esto ocurre por diferentes factores que es necesario conocer y gestionar.

La ecuación de dichos factores es: T° + H° + Radiación + Velocidad de aire (ventilación) + Homeostasis (hídrica + ácido/básico + electrolítico), por lo que una óptima gestión de estos factores es primordial para que la alimentación y la nutrición tengan un efecto de mejora en la respuesta bajo estas condiciones. Si no mejoramos las causales, todo será paliativo (tipo un ciclo fútil) y poco hará la ciencia de la nutrición en dicha mejora. La producción de calor es de naturaleza metabólica, difiere del proceso “febril” que muchos confunden. Lo que finalmente se ve afectado grandemente es la producción de proteínas a través de carne o huevos, objetivo principal de la actividad avícola.

En este punto cabe recordar que bajo estas condiciones la dieta debe tener el perfil de nutrientes y densidad energética demandada por la situación, donde la distribución calórica de la dieta es clave. Hay que recordar que la deposición de proteína es como consecuencia del diferencial de síntesis/degradación, la reducir el impacto del estrés calórico en aves Artículo Técnico ACTUALIDAD AVIPECUARIA 11 que se ve afectada en este escenario. Todo esto es un proceso bioquímico. En estrés por calor hay “necesidad de energía rápida (glucosa) para el sistema neuronal base para las activaciones fisiológicas”, hay un aumento de los niveles de corticosterona circulante, provocando degradación de proteínas musculares liberando aminoácidos, que en lugar de ir a la producción de proteína (carne o huevos) son derivados a producir la glucosa o energía rápida necesaria a través del ciclo de gluconeogénesis hepática.

El estrés es una respuesta biológica adaptativa para restaurar la homeostasis y ocurre en todos los sistemas de producción animal, debido a la multitud de factores estresantes presentes en cada granja. El estrés por calor es uno de los desafíos ambientales más comunes para las aves de corral en todo el mundo. Afecta negativamente la salud, el bienestar y la productividad de los pollos de engorde y las gallinas ponedoras (Rostagno, 2020).

Las aves son más sensibles a las altas temperaturas que otros animales monogástricos, debido a la cobertura de plumas y la ausencia de glándulas sudoríparas (Loyau et al., 2013).

La respuesta adaptativa de las aves de corral a una situación de estrés por calor es de naturaleza compleja e intrincada, e incluye efectos en el tracto intestinal. Al comprender mejor cómo se ve afectado el tracto intestinal en aves sometidas a condiciones de estrés por calor, se pueden desarrollar y aplicar intervenciones más específicas (Rostagno, 2020). Por lo tanto, bajo este desafío se deberá poner mucha atención al soporte hepático, renal e intestinal.

Este artículo, revisa los puntos básicos del estrés calórico y propone algunas estrategias nutricionales y de alimentación para reducir el impacto del estrés calórico en las aves.

II. Ambiente de confort: temperatura ambiental adecuada

Las altas temperaturas ambientales causan impactos nocivos en la fisiología e inmunología de las aves de corral y perjudican su productividad. El estrés por calor está relacionado con la productividad comprometida a través de una disminución en la tasa de crecimiento, la utilización de alimentos, la bioquímica sanguínea y la inmunidad (Farag and Alagawany, 2018).

El mayor desempeño de producción y eficiencia de conversión alimenticia hacen que los pollos de hoy sean más susceptibles al estrés por calor que nunca. Mejorar la termotolerancia de las aves mediante el acondicionamiento temprano del calor o la restricción del alimento, parece ser uno de los métodos de manejo más prometedores para mejorar la resistencia al calor de los pollos de engorde a corto plazo (Lin et al., 2007).

La temperatura ambiental óptima para el desempeño de las gallinas ponedoras adultas está entre 19 y 22 °C, con temperaturas por encima y por debajo de este rango que requieren termorregulación (Lin et al., 2006). En la figura 1 se observa un rango de T° entre 19 y 22 °C que es lo recomendado para pollos adultos y gallinas en postura.

III. Termorregulación

La temperatura corporal del ave podría variar con el clima. Para que sus órganos vitales funcionen normalmente, debe mantener su T° corporal interna cerca de los 41°C.

La termorregulación funciona a partir de la edad de 8-10 días y permite una producción de calor o termogénesis igual a las pérdidas de calor o termólisis. Cuando van más allá de su zona de confort térmico, (después de la edad de 3 semanas), para luchar contra el calor, el organismo aumenta su termólisis y disminuye su termogénesis.

El pollo de engorde sostiene frecuentemente una lucha contra el calor del que dispone. El calor es evacuado en una proporción del orden de 75% en forma de calor sensible y de 25% en forma de calor latente (Valancony, 1997). El calor sensible es evacuado por cambio directo con el medio que lo circunda de tres maneras: por conducción, por convección y por radiación.

La eliminación del calor es favorecida por el aumento de la frecuencia cardíaca y el aumento del volumen sanguíneo que circula al nivel de las zonas sin pluma. Por otra parte, es asociada con reacciones conductistas como la búsqueda de zonas frescas y ventiladas y la separación de las alas para aumentar la superficie de cambio.

El calor latente o la evaporación respiratoria obedece a una particularidad de las aves de corral. Al ser privadas estas últimas de glándulas sudoríparas, el aire que circula por el sistema respiratorio evacua el vapor de agua formado al nivel de los pulmones.

La frecuencia respiratoria permite pues el control del volumen de aire inhalado que progresivamente se transformará en vapor de agua en la medida en que éste ya no es saturado (en la figura 2 se resume la termorregulación de las aves).

Para mitigar los efectos del estrés calórico hay que identificar las causas y si ello es revertido, el estrés calórico desaparece. No siempre es posible, por lo que otra posibilidad es manejar la adaptación de las aves al estrés calórico, donde el manejo de la ventilación y técnicas de manejo validados son claves, después de ello se aplican las estrategias nutricionales y de alimentación en las aves.

Las gallinas de postura tienen una capacidad de adaptación conforme va subiendo la temperatura ambiental. Sin embargo, se deben implementar medidas integrales para ayudar a dicha adaptación. Barrett et al. (2019) reporta un estudio sobre los efectos del estrés calórico (EC) agudo y cíclico sobre la respuesta productiva, calidad de huevo y química sanguínea de gallinas de postura.

Sometió a las gallinas a una T° de 35°C por 7 horas/día y las 14 horas restantes a una T° de 30°C por 4 semanas.

El EC cíclico cuando las gallinas no regresaron a temperaturas termoneutrales después del EC, afectó negativamente el desempeño de las gallinas ponedoras, reduciendo consumo de alimento, producción de huevos (PH) y peso corporal (PC) con el tiempo.

La ingesta de alimento pareció recuperarse al menos parcialmente, pero no se recuperaron ni PH ni PC durante el período de 4 semanas.

Los cambios en la calidad de la cáscara observados en el momento agudo concuerdan con los cambios en la química sanguínea, incluida la proporción de bicarbonato a dióxido de carbono que reduce la capacidad de amortiguación de la sangre, aumenta el pH de la sangre y reduce el Ca biodisponible en la sangre.

Al final de las 4 semanas de EC, el pH sanguíneo, la PCO2 y la PO2 habían regresado a los niveles cercanos a pre-EC. Estos datos podrían indicar que las gallinas comenzaron a aclimatarse a las altas temperaturas ambientales para estas mediciones, aunque otras mediciones de la calidad del huevo y la química sanguínea no dieron como resultado una recuperación similar.

En caso de los pollos de engorde, hay evidencia que los genéticamente magros demuestran una mayor resistencia a las condiciones de calor (32°C) que los pollos grasos: aumento de peso mejorado y mayor eficiencia de conversión de alimentos y proteínas (Geraert et al., 1993). Las líneas genéticas modernas son más susceptibles a temperaturas ambientales no tan altas (27°C).

IV. Estrés de calor y calidad del producto (carne y huevo)

Para el caso de la carne de pollo, tres mecanismos explicarían el deterioro de la calidad de la carne como consecuencia del estrés agudo o crónico: 1) Caída rápida del pH durante y después del sacrificio debido a la conversión de glucógeno para aumentar la acumulación de ácido láctico, especialmente cuando la temperatura del músculo es alta, una combinación de alta temperatura y pH bajo que facilita la desnaturalización de las proteínas sarcoplásmicas, resultando en una menor capacidad de retención de agua del músculo; 2) La aceleración del jadeo para disipar el calor corporal, lo que aumenta la exhalación de CO2 y la caída del pH en la sangre, inicia la acidosis metabólica en el músculo esquelético. El aumento del jadeo también se asocia con una alta liberación de hormonas corticosteroides; 3) Las especies reactivas de oxígeno (ROS) producidas por el estrés por calor aumentan el estrés oxidativo en las aves, lo que puede dañar la estructura y funciones de las enzimas que regulan los niveles de calcio sarcoplásmico en los músculos. En general, estos cambios en las células musculares acentúan el gasto de energía debido a las constantes contracciones musculares (Zaboli et al., 2019).

La rápida glucólisis post mortem mientras la temperatura de la carne es todavía alta, da como resultado una rápida caída del pH, desnaturalización de las proteínas, color pálido de la carne, reducción de la capacidad de retención de agua (WHC) y mala textura (Alvarado y Sams, 2002; Wilhelm et al., 2010). La pérdida de WHC en la carne pálida, blanda y exudativa (PSE) es especialmente perjudicial porque una parte sustancial de las carnes para asar se utiliza para un procesamiento posterior que utiliza procesos de marginación, volteo y cocción (Zaboli et al., 2019).

En el caso de la gallina de postura, al aumentar su frecuencia respiratoria conlleva a reducir la presión parcial de dióxido de carbono en la sangre, cambiando la proporción de bicarbonato a dióxido de carbono y, consecuentemente un aumento en el pH de la sangre (alcalosis respiratoria) (Franco-Jiménez et al., 2007; Koelkebeck y Odom, 1994).

El pH elevado de la sangre puede hacer que la forma biodisponible de calcio en sangre, el calcio ionizado (iCa), se una a las proteínas, por lo que no está disponible para su uso en la glándula de la cáscara para formar la cáscara del huevo (Etches et al., 2008), que conlleva a una reducción de la calidad de la cáscara del huevo poco después de que la gallina se expone al estrés calórico (Samara et al., 1996). Además, el pH sanguíneo más alto reduce la actividad de la enzima anhidrasa carbónica, lo que resulta en una reducción de los iones de calcio y carbonato transferidos de la sangre a la glándula de la cáscara (útero). El aumento de la cantidad de calcio en la dieta no corregirá este problema (Ganguly et al., 2018).

V. Impacto en la salud

El estrés calórico impacta sobre la salud de las aves en diferentes niveles y formas: aumenta la carga microbial externa esperando su oportunidad para afectar, altera susceptibilidad del ave a enfermedades infecciosas, hay reducción de mecanismos de defensa (estado relativo de inmunosupresión) y pueden inducir lesiones intestinales/ disfunción de la barrera epitelial (Yang et al., 2007).

Uno de los mecanismos del crecimiento inducido por estrés por calor puede estar mediado en parte por una microbiota intestinal alterada o disbiosis, lo que puede conducir, a su vez, a un aumento de la permeabilidad intestinal, así como a una disfunción inmunológica y metabólica (Shi et al., 2019). Provocan cambios en la estructura de las células epiteliales, en la susceptibilidad normal de la microbiota intestinal a la colonización patógena (Burkholder et al., 2008). Puede exacerbar los trastornos intestinales (Alhenaky et al., 2017; Tsiouris et al., 2018; Wu et al., 2018) y afectar negativamente la función inmunológica (Mashaly et al., 2004). Puede inducir al estrés oxidativo (Lin et al., 2006) y ocasionar daño patológico irreparable de órganos (Zhu et al., 2009).

VI. Impacto económico

A nivel de granja el estrés calórico afecta grandemente la respuesta productiva, básicamente la ganancia de peso en pollos y producción de huevos en gallinas de postura, también son afectadas las eficiencias tanto alimenticia y energética, así como alteración de la salud, entre otras características productivas, el efecto sobre el costo de producción de carne de pollo o masa de huevo es impactante. Sin embargo, si no se gestiona de manera integral y hay descuidos, podría afectar el estado sanitario y consecuentemente un problema de morbilidad y/o mortalidad que impacta negativamente produciendo pérdidas económicas.

Según un estudio, una temperatura de 31 °C aplicada durante 10 horas en pollos de 35 a 42 días de edad conduce a un 25% menos de aumento de peso diario, un 3% de efecto negativo sobre la eficiencia alimenticia (FCR), un 20% menos de consumo de alimento y un 26% más de mortalidad (Quinteiro-Filho en 2008 y 2010), lo que se traduce en pérdidas económicas. Las estimaciones de las pérdidas económicas en la industria avícola de los EE.UU. fueron de hasta $ 98 millones por año para gallinas ponedoras (Key et al., 2014).

VII. Estrategias: enfoque integral

No existe una estrategia única para combatir el estrés calórico. Las estrategias deben estar dentro de un enfoque integral, tomando en cuenta los factores específicos y generales relacionados a este problema. En primer lugar, se debe conocer y gestionar la TEMPERATURA, HUMEDAD, RADIACIÓN, VELOCIDAD DE AIRE y HOMEOSTASIS DEL AVE. En segundo lugar, conocer y gestionar sobre el potencial genético del ave, instalaciones, sanidad, ambiente, nutrición y alimentación, manejo, calidad del agua, entre otros.

La interacción de estos factores permite diseñar estrategias efectivas. Las estrategias nutricionales y de alimentación para combatir el estrés calórico, serán efectivas siempre y cuando se considere dentro de un enfoque integral mencionado.