Problemas del Gossipol en alimentación animal

Autor: Dr. Bruna Nunes Marsilio.

El costo de la alimentación del hato bovino varía de acuerdo con los alimentos que componen la dieta, por lo que la búsqueda de alimentos alternativos de calidad y menos costosos son fundamentales para la reducción de los costos de la alimentación de la granja. Sin embargo, la reducción de los costos no debe ser hecha a “cualquier precio”, pues una dieta que no atiende las exigencias de mantenimiento y producción de los animales resultará en caída en el desempeño animal y pérdidas económicas. Por eso es fundamental evaluar correctamente las materias primas utilizadas en la dieta en términos de composición nutricional y los principios tóxicos de cada uno de ellas, en este caso el Gossipol es un ejemplo claro de limitaciones en una materia prima.

La utilización de subproductos agroindustriales puede ser una buena alternativa de alimentos menos costosos. El uso de derivados de la semilla de algodón en la ración animal, como la harina de algodón, es bastante utilizado por su composición nutricional y por contener proteína de buena calidad.

La harina de algodón es el tercer salvado proteico más producido en el mundo, estando solo por debajo de la de la soja y de la canola. Sin embargo, la planta del algodón produce un pigmento tóxico, un aldehído polifenólico denominado gossipol. La semilla de algodón puede contener quince pigmentos diferentes del gossipol, siendo que en el procesamiento de las semillas, las glándulas se rompe y liberan el gossipol, así, la concentración de gossipol en los derivados de algodón es en función del grado de extracción del aceite y del método utilizado.

El gosipol

El gosipol es un compuesto polifenólico amarillo que se encuentra generalmente en las glándulas pigmentarias de la planta de algodón. Es un compuesto termoestable y se sintetiza y concentra en las semillas (sobre todo), las hojas y las raíces de la mayoría de las plantas de algodón, como defensa natural al ataque de insectos y plagas. El gosipol se puede encontrar tanto en forma libre como en forma ligada (unido a proteínas).La forma ligada es prácticamente inocua.

 La intoxicación por Gossipol

La absorción vía oral del compuesto tóxico (gosipol libre) se produce en el intestino. Es tóxica la porción que no se ha unido a proteínas en el estómago o rumen. La liposolubilidad del gosipol condiciona su distribución y acumulación, que suele ser de mayor magnitud en el hígado. Asi mismo la eliminación se produce principalmente por las heces, aunque una pequeña parte puede ser eliminada como conjugado en orina. En ratas la eliminación es relativamente lenta (el 97% se elimina en 19 días)

La toxicidad del gosipol depende de:

– Nivel de proteínas en la dieta. (Niveles altos disminuyen la toxicidad)

– Presencia de sales de hierro o material alcalino en la dieta.

– Especie animal y factores individuales de cada animal.

El gossipol es altamente tóxico para animales monogástricos y, aunque rumiantes toleran niveles más altos, este compuesto también es tóxico para rumiantes. El gossipol no es metabolizado por los microorganismos del rumen y, por lo tanto, es necesaria la atención a los contenidos de gossipol en las dietas de los rumiantes, principalmente, para animales con alta ingesta de materia seca como las vacas lecheras de alta producción.

El gosipol tiene efecto acumulativo, con síntomas que aparecen bruscamente tras un periodo de exposición variable (desde 4 semanas hasta 1 año).

Los síntomas de intoxicación por Gossipol son:

– Disminución de la ingesta de materia seca.

– Disminución de la producción láctea.

– Jadeo y disnea.

– Aumento de la frecuencia cardiaca.

– Gastroenteritis severa.

– Hemoglobinuria.

– Disminución del hematocrito y la hemoglobina.

– Aumento de la fragilidad eritrocitaria y del tiempo de coagulación.

– Fallo reproductivo:

 En machos produce: – Disminución de la producción de esperma y Alteraciones morfológicas en el semen.

En hembras produce: Posible inhibición del desarrollo embrionario.

Alteraciones anatomopatológicas:

– Presencia de líquido amarillento en las cavidades torácica, abdominal y pericárdica.

– Corazón agrandado, pálido y fláccido y con los ventrículos distendidos.

– Congestión y edema pulmonar.

– Hígado agrandado y con coloración de nuez moscada.

También se dan cambios en los glóbulos rojos y la muerte. El principal efecto tóxico del gossipol observado en rumiantes es el cambio de los glóbulos rojos.

El gossipol actúa en el metabolismo de aminoácidos, ligándose a las proteínas que contienen aminoácidos libres. Además, el hierro forma complejos con el gossipol y estos complejos no son absorbidos por el organismo. Las conexiones con proteínas, así como los altos niveles de hierro en la dieta, pueden inactivar los puntos de unión del gossipol, disminuyendo su toxicidad. Se recomienda añadir sulfato de hierro, óxido o hidróxido de calcio a dietas para rumiantes que contengan subproductos de algodón, sin embargo, el uso de sulfato ferroso en las raciones es poco común, pues aporta el costo de la producción.

Los productos derivados del algodón pueden ser altamente tóxicos para animales monogástricos, incluso cuando se trata térmicamente y se utiliza junto con sales de hierro, por lo que el nivel de inclusión de estos productos en las dietas debe ser cuidadoso.

El contenido de gossipol, en los derivados de algodón, cambia en función de la variedad de algodón, del grado de extracción del aceite y del método utilizado. Además, por ser un subproducto de industrias tiene variaciones no sólo en el contenido de gossipol, sino también en la concentración de los nutrientes. Por lo tanto, se deben realizar análisis para determinación de gossipol libre en la harina de algodón, como herramienta para calcular su nivel de inclusión en la dieta.

Un procesamiento que contribuye a disminuir el potencial de toxicidad del gossipol es la peletización, pues el calor húmedo provoca modificación en sus propiedades. Sin embargo, este procedimiento, baja significativamente el valor biológico de las proteínas, principalmente la disponibilidad de la lisina. Además, la peletización sólo reduce el potencial de toxicidad y no soluciona el problema por completo.

Gran parte del gossipol se elimina durante la fabricación de la torta de semillas de algodón en la fase de cocción, sin embargo, aun así se pueden encontrar las formas “libres” y “conjugadas” del gossipol. La forma “libre” es considerada tóxica, reduciendo la capacidad de transporte de oxígeno de la sangre, resultando en una respiración más corta y edema pulmonar en los animales.

Harina de Algodón  en Monogastrico

Cerdos: Son una de las especies más sensibles. En cerdos en crecimiento a los que se les administraron: Dosis bajas mostraron:

– inapetencia.

– disminución de peso.

– disminución de la conversión de pienso.

Dosis altas:

– Debilidad, emaciación.

– Disnea, jadeo, espuma en la boca.

– Edema generalizado.

– Muerte en ocasiones.

Para los cerdos el nivel máximo de gossipol libre en el salvado de algodón sugerido por Ezequiel (2002) es de 400 ppm. Los valores de concentración del gossipol libre en la dieta total que provocan toxicidad son de aproximadamente 100 ppm (Tanksley Jr., 1992). Con la adición de un 12% de harina de algodón que contiene 330 ppm de gossipol libre, la ración contiene 40 ppm de gossipol libre, lo que está muy por debajo de los 100 ppm indicados por estos autores.

Por lo tanto, la inclusión de hasta un 12% de salvado de algodón (36% de PB) en raciones balanceadas para lechones (15 a 30 kg) no perjudica el rendimiento de estos animales, siendo innecesaria la inclusión de sulfato de hierro (Moreira et al., 2006).

El salvado de algodón se puede utilizar en las raciones de crecimiento de pollo de corte si el gossipol libre no supera el 0,03%, pues debajo de este nivel el hierro, en la proporción 2:1 hierro: gossipol libre, puede superar completamente el efecto anti-nutricional. Según Butolo (2002) la formulación de las raciones para aves de postura debe contener niveles de gossipol por debajo del 0,015%, considerado como límite.

Harina de Algodón  en Rumiantes

Para terneros y corderos de menos de cuatro meses de edad no se recomienda el suministro superior a 100 ppm de gossipol libre. Cuanto más viejo el animal, más gossipol es capaz de tolerar, sin embargo, 400-600 ppm es tóxico para jóvenes rumiantes. Los terneros de más de cuatro meses de edad toleran hasta 200 mg / kg (Morgan, 1989). Los bovinos adultos pueden tolerar cantidades mucho mayores de gossipol libre, pero la toxicidad se ha reportado con niveles de 800 ppm alimentado por un largo período de tiempo (Morgan, 1989). El efecto tóxico del gossipol en los rumiantes parece ser acumulativo.

El gossipol tiene un efecto anticonceptivo en animales reproductores y, por lo tanto, algunos investigadores recomiendan la no utilización de derivados de algodón en dietas de reproductores machos. Las dietas con hasta 30 mg de gossipol por kilo de peso vivo no causan efecto tóxico sobre la cantidad y calidad del semen.

En las hembras el consumo de más de 36,0 mg de gossipol libre / kg de peso vivo resulta en reducción en la calidad y desarrollo embrionario in vivo e in vitro. De hecho, la ingestión de cantidades excesivas de gossipol aumenta su concentración plasmática y no sólo reduce la tasa de concepción en vacas de leche, pero también aumenta la los abortos de la vaca después de los 45 días de gestación (Santos et al., 2003). Además, embriones provenientes de las novillas alimentadas con gossipol reducen la tasa de preñez cuando se transfieren a vacas en lactación (Galvão et al.,)

Otro factor antinutricional presente en el algodón son los ácidos grasos cicloperoides encontrados en el aceite contenido en la semilla. Estos ácidos provocan la deposición de ácido esteárico y ácido palmítico en la grasa del huevo y en la carne de aves. Estos ácidos también se sabe que son carcinogénicos como la aflatoxina.

La utilización de derivados del algodón, como el salvado de algodón, en dietas de animales monogástricos o rumiantes, es una buena alternativa para reducir los costos de alimentación, pues puede ser utilizado como fuente proteica y sustitución del salvado de soja. Sin embargo, el cuidado con su nivel de inclusión en la dieta es imprescindible para obtener buenos resultados de desempeño animal y producción.

Como disminuir el contenido de gossipol en la materia prima

Existen varios métodos para disminuir la concentración o la toxicidad del gosipol:

– Extracción de las glándulas que contienen el gosipol por flotación, aunque los resultados son variables.

– Inactivación del gosipol por calor. Produce unión del gosipol a la lisina y, por tanto, disminución de las propiedades nutritivas de la proteína.

– Proceso de “pelletado”: Disminuye hasta un 70% la concentración de gosipol en las semillas enteras y hasta un 48% en la harina.

– Aumento de la cantidad de proteínas en la ración:

 En cerdos a los que se les administró un 15% de proteínas en la ración y gosipol al 0,02% se observó que existía mortalidad entre los animales.

Al administrarles 30% de proteínas y 0,03% de gosipol, no se observaron síntomas de toxicidad.

– Administración de sulfato ferroso. A partir de una determinada cantidad de gosipol se puede añadir una cierta cantidad de sulfato ferroso en relación con la cantidad de gosipol de más. Las magnitudes son distintas para las diversas especies.

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