Influence of trace minerals on shell quality

El huevo es el alimento para humana más sensible, siendo el que requiere el menor proceso de transformación de la granja a la mesa; y el que tiene mayor actividad biológica, sin estar sometido a procesos de esterilización. Dentro de todos los aspectos que engloban la calidad del huevo, destaca como primordial, obtener una buena calidad de cáscara para preservar una óptima calidad interna.  

Los parámetros de calidad de cáscara:  resistencia, porosidad, fragilidad y la presencia de malformaciones o fisuras van a afectar a la calidad interna del huevo, tanto física como microbiológicamente. 

Los valores medios en producción de huevo con daños o malformaciones en la cáscara representan aproximadamente un 6% de la producción total de huevos y, en muchos casos, estas roturas aumentan también el porcentaje de huevos sucios o no comercializables. 

La cáscara del huevo está formada por diferentes capas que forman una estructura compleja, la formación de estas capas tiene lugar en el útero. El proceso de calcificación de la cáscara es el de mayor duración en la formación del huevo, siendo aproximadamente de 18 horas, terminándose 1 hora antes de la puesta. 

Las diferentes capas de dentro hacia fuera son las membranas orgánicas, la capa mineral, y la cutícula que cubre la parte superficial de la cáscara del huevo.

Las membranas orgánicas de la cáscara están formadas por una red de fibras de colágeno (tipo X), glicoproteínas y proteínas. Hay una membrana interna más fina, que se localiza sobre la membrana que rodea el albumen, y una membrana orgánica externa más gruesa que contiene los núcleos orgánicos de concentración, sobre los que se construye la capa mineral. Cuando estos núcleos se muestran dispersos y de mayor tamaño debido a una menor densidad de glicoproteínas, la cáscara formada tendrá una mayor porosidad y fragilidad.

En la parte interna de la capa mineral se encuentran los conos mamilares, que son el inicio de la capa mineral. La parte más gruesa de esta capa mineral está formada por cristales columnares de carbonato cálcico precipitado. Asegurar una correcta formación de la estructura, desde las membranas orgánicas a la formación de la cristalización es fundamental para la obtención de una buena dureza de la cáscara. Todos los nutrientes necesarios para la formación de la cáscara han de ser administrados con el alimento, y cualquier deficiencia en ellos afectará a la calidad de la cáscara.

Finalmente, la superficie externa de la cáscara se envuelve con la cutícula, una capa orgánica muy fina, que cubre los poros, controlando la permeabilidad de la cáscara para prevenir la entrada de bacterias a través de la misma (Muñoz et al., 2015). La cutícula contiene proteínas (lisozima) y lípidos de fuerte actividad antimicrobiana. Esta es la causa por la que la Regulación Europea no permite el lavado de los huevos, ya que esta práctica podría dañar y eliminar completamente esta capa de protección.

cascara

De forma general, la calidad de la cáscara va a depender de factores como la edad del ave, la genética, las condiciones ambientales (programa de iluminación, temperaturas, humedad…) y la nutrición.

Con el aumento de la edad de las aves, se producen notables cambios en las características estructurales de la cáscara (disminuye la densidad de la capa mamilar y la unión entre la membrana orgánica y mineral; aumenta el tamaño de los cristales de calcita; se reduce el espesor de la cutícula), que afectan a las propiedades mecánicas y la calidad e integridad de la cáscara. Condiciones ambientales como el estrés térmico reducen la concentración de carbonato en sangre y la actividad de la anhidrasa carbónica, además de reducir el consumo y por tanto el aporte de nutrientes necesarios.

Sobre los factores nutricionales, los niveles de calcio, fósforo y vitamina D3 son los más relevantes, pero otros como la salud intestinal o una mejor absorción de micronutrientes pueden tener un gran impacto en la formación de la cáscara. Unos niveles óptimos de Ca, P, vitaminas y microminerales como Mn, Zn y Cu, son elementos indispensables para mantener un buen estado inmunitario en las aves, un correcto almacenamiento de calcio en el hueso medular, y mantener un correcto funcionamiento del oviducto durante los largos periodos de puesta y poder mantener una buena calidad de cáscara.

Los microminerales actúan formando parte o activando múltiples enzimas relacionadas con la formación de la cáscara, o directamente interaccionan con la formación de los cristales de calcio durante la formación de la cáscara, afectando por lo tanto a la calidad. Microminerales como el Cu, Mn y Zn intervienen en la actividad de enzimas fundamentales, como la lisil-oxidasa (Cu) y la fosfatasa alcalina (Mn) para la formación de membranas, la glicosiltransferasa (Mn) que interviene en la formación de los núcleos sobre los que se depositan los cristales de calcita, la anhidrasa carbónica (Zn) que cataliza la formación de carbónico para la deposición de los cristales de calcio sobre la membrana externa.

Un nivel correcto y una buena absorción de los microminerales del alimento de puesta son muy importantes. El zinc es necesario para el sistema inmune, pero es un factor coenzimático en la deposición del carbonato cálcico, una baja absorción de zinc provoca una cáscara débil. El manganeso activa las enzimas que forman la matriz orgánica; una pobre estructura de las membranas internas provocará que la estructura inorgánica cristalina de calcita sea defectuosa en la cáscara. El cobre forma parte de las enzimas responsables de la calidad y formación del colágeno, y la deficiencia en la asimilación de cobre se relaciona con defectos en la forma del huevo a su paso por el oviducto, y como consecuencia con problemas de calidad de cáscara.

La baja absorción de los microminerales de la dieta aumentan los problemas de cáscara, especialmente la fragilidad y también los defectos en pigmentación. Por lo tanto, una correcta absorción de Cu, Mn y Zn es necesaria para una correcta formación de la cáscara, y además en periodos de estrés por calor, es necesario un mayor aporte de zinc para compensar la menor actividad de la anhidrasa carbónica.

La presencia de antagonismos entre las diferentes fuentes inorgánicas de minerales (macro y microminerales) pueden provocar una pérdida en su absorción, dando lugar a un exceso en el aporte de minerales inorgánicos en el alimento para prevenir deficiencias, que pueden agravar el problema.

La limitación en la inclusión de algunos minerales no está relacionada con su absorción por el animal, por lo tanto, para cubrir las necesidades dependerá de la biodisponibilidad de la fuente mineral. Los niveles máximos permitidos en la UE para el zinc, cobre y manganeso en alimentación de aves son respectivamente de 120 ppm, 25 ppm y 150 ppm. La utilización de fuentes inorgánicas dada la baja absorción y la reactividad con el calcio y fósforo, podría no ser suficiente en alimentos de aves de puesta.

Varios ensayos han reportado como las fuentes de minerales orgánicos tienen un mejor resultado en estructura de la calidad de cáscara que las inorgánicas a los mismos (e incluso menores) niveles de inclusión de mineral.

Los minerales inorgánicos se pueden disociar en el buche, la molleja y el tracto intestinal, dando lugar a aniones de mayor reactividad y que interaccionan con otros nutrientes de la dieta como vitaminas, aminoácidos y otros minerales. Por el contrario, los minerales orgánicos no son disociados y la disponibilidad para el animal es mayor, sin afectar a la disponibilidad del resto de nutrientes.

Los resultados obtenidos por Qiu, et al 2019 en gallinas alimentadas con minerales orgánicos obtuvieron una mayor actividad enzimática, y una mejor estructura de la cáscara, comparado con las gallinas que fueron alimentadas con el mismo nivel de minerales en forma inorgánica, esto podría ser debido a una mayor biodisponibilidad de los minerales orgánicos.

Los resultados obtenidos en gallinas de postura de 26 semanas de edad al 90% de puesta, alimentadas con minerales Glyadd (cobre, zinc, manganeso en forma de glicinato de Liptosa S.A.) mejoraron el grosor de la cáscara un 3%, y se redujo el porcentaje de huevos rugosos o deformes frente al grupo Control. En el caso de aves más viejas con 59-63 semanas, las diferencias en espesor de cáscara fueron mayores (Control 0,333 mm vs Glyadd 0,352 mm).

Figura 1. Efecto de la inclusión de Glyadd en gallinas de puesta de 26 y 63 semanas sobre el espesor de cáscara.

Efecto de la inclusión de Glyadd en gallinas

Con el empleo de minerales orgánicos Glyadd se obtiene una suplementación de glicina en la dieta. La glicina no es un aminoácido esencial en mamíferos, pero en el caso de las aves se considera como semi-esencial, ya que el mecanismo de producción de ácido úrico (UA) es dependiente de la glicina, y en condiciones de niveles bajos de proteína o cuando se formula con proteína ideal, la inclusión extra de glicina en la dieta puede contribuir a cubrir determinadas necesidades metabólicas (Baker 2009).

La glicina actúa también como precursor de la serina, precursor de la hemoglobina (junto al Fe); participa en la formación de glutatión (GSH) para el metabolismo oxidativo, creatina (Cr) y sales biliares en el metabolismo energético, y en la excreción de ácido úrico (UA).

La inclusión en dietas de 1% de glicina o 1,6% de glicina + serina pueden mejorar el consumo de alimento, el peso del huevo y la digestibilidad de la grasa. En condiciones de estrés térmico o climas tropicales, la reducción en el nivel de proteína y la formulación en base a aminoácidos sería importante considerar los niveles de glicina y serina en la formula.

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