DOI: http://dx.doi.org/10.19137/cienvet202123205
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ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN
Efecto de la deficiencia subclínica de zinc
en corderos sobre retención de nitrógeno,
parámetros productivos y hematológicos
Effect of subclinical zinc deficiency in lambs on
nitrogen retention, productive and hematological
parameters
Efeito da deficiência subclínica de zinco em
cordeiros na retenção de nitrogênio, parâmetros
produtivos e hematológicos
Pechin GH1, Corbellini CN2, Denda SS1
1 Facultad de Ciencias Veterinarias, UNLPam, calle 5 esq. 116 (6360) General Pico, La Pampa.
2 INTA Mercedes, Buenos Aires (retirado).
Correo electrónico: ghpechin@vet.unlpam.edu.ar
El objetivo de este ensayo fue estudiar el efecto de la deficiencia
subclínica de zinc (Zn) en corderos sobre variables de interés productivo,
el balance de nitrógeno (N) y parámetros hematológicos. Diez
corderos de raza Corriedale, con un peso promedio de 10,09 kg, fueron
asignados aleatoriamente a dos grupos: Basal (B, 10 ppm de Zn)
y Suplementado con 30 ppm de Zn (Z). El ensayo se extendió por el
término de 20 semanas y los animales fueron pesados cada 4 semanas.
También con esta periodicidad, se obtuvieron muestras de sangre por
punción de vena yugular. En las semanas 6 y 20 se evaluó la digestibilidad
aparente de la materia seca (DAMS) y el balance de N. Al final del
ensayo se midió la producción y la calidad de la lana de los corderos.
La ganancia de peso y la calidad de la lana fueron similares en ambos
grupos, mientras que la producción de lana fue un 37,4 % superior
en el grupo Z. De acuerdo al primer periodo de balance, la DAMS fue
similar en ambos grupos, pero la retención de N fue significativamente mayor en el grupo Z que en el grupo B (5,53 vs 4,03 g/día). En el segundo
periodo de balance hubo una tendencia similar. No hubo diferencias
entre los grupos en hematocrito, concentración de hemoglobina,
conteo de glóbulos rojos, leucocitos totales, linfocitos y neutrófilos.
Estos resultados sugieren que la deficiencia subclínica de Zn reduce
la producción de lana, lo que puede estar relacionado con una menor
síntesis proteica.
Palabras clave: deficiencia de Zn; Corderos; Producción de lana; Retención
de nitrógeno; Hematología
The objective of this trial was to study the effect of subclinical zinc
(Zn) deficiency in lambs on productive variables, nitrogen (N) balance
and hematological parameters. Ten Corriedale lambs, with an average
weight of 10.09 kg, were randomly assigned to two groups: Basal (B,
10 ppm Zn) and Supplemented with 30 ppm Zn (Z). The trial lasted 20
weeks. The animals were weighed every 4 weeks. Also with this periodicity,
they were bled by jugular venipuncture. In weeks 6 and 20 the
apparent dry matter digestibility (ADMD) and N balance were evaluated.
At the end of the test the wool production and quality were measured.
The weight gain and wool quality were similar in both groups,
while wool production was 37.4% higher in group Z. According to the
first balance period, ADMD was similar in both groups, but the retention
of N was significantly higher in group Z than in group B (5.53 vs
4.03 g/day). In the second balance period there was a similar trend.
There were no differencies between groups on hematocrit, hemoglobin
concentration, red blood cells, total leukocytes, lymphocytes and
neutrophils number. These results suggest that subclinical Zn deficiency
reduces wool production, which may be related to lower protein
synthesis.
Key words: Zinc deficiency; Lambs; Wool production; Nitrogen retention;
Hematology
O objetivo deste teste foi estudar o efeito da deficiência subclínica
de zinco (Zn) em cordeiros sobre variáveis de interesse produtivo,
o balanço de nitrogênio (N) e parâmetros hematológicos. Dez
cordeiros da raça Corriedale, com peso médio de 10,09 kg, foram divididos aleatoriamente em dois grupos: Basal (B, 10 ppm de Zn) e
Suplementado com 30 ppm de Zn (Z). O teste estendeu-se durante 20
semanas e os animais foram pesados a cada 4 semanas. Também com
essa frequência, foram obtidas amostras de sangue por punção da veia
jugular. Nas semanas 6 e 20, foram avaliadas a digestibilidade aparente
da matéria seca (DAMS) e o balanço de N. Ao final do teste, foram
medidas a produção e a qualidade da lã dos cordeiros. O ganho de peso
e a qualidade da lã foram semelhantes em ambos os grupos, enquanto
a produção de lã foi 37,4% superior no grupo Z. De acordo com o
primeiro período de balanço, a DAMS foi semelhante nos dois grupos,
mas a retenção de N foi significativamente maior no grupo Z do que
no grupo B (5,53 vs 4,03 g /dia). No segundo período do balanço houve
uma tendência semelhante. Não houve diferenças entre os grupos
no hematócrito, concentração de hemoglobina, contagem de glóbulos
vermelhos, leucócitos totais, linfócitos e neutrófilos. Estes resultados
sugerem que a deficiência subclínica de Zn reduz a produção de lã, o
que pode estar relacionado com uma menor síntese protéica.
Palavras-chave: deficiência de Zn, cordeiros, produção de lã, retenção
de nitrogênio, hematologia
La deficiencia experimental de zinc (Zn) fue descripta por primera
vez en ovinos por Ott et al.(1) A partir de entonces, se han sucedido varios
trabajos que profundizaron en el tema. También existen informes
de casos de deficiencia clínica de Zn ocurridos naturalmente en esta
especie(2,3,4,5).
La deficiencia de Zn en corderos (5 ppm de Zn en la dieta, base materia
seca, MS) afecta severamente la ganancia de peso, mientras que
produce el cese de la producción de lana en el término de 2 semanas
de depleción(6). Similares resultados fueron alcanzados con corderos
alimentados con dietas semisintéticas que contenían 2,7 a 4 ppm de
Zn(1,7,8,9).
La disminución del crecimiento causada por la deficiencia de Zn es
debida, fundamentalmente, a un menor consumo de alimento, aunque
se observó que la ganancia de peso era aún menor en los animales
deficientes que en el grupo pareado por consumo, lo que indica una
menor eficiencia de conversión alimenticia(10,11), ya que la digestibilidad
aparente de la MS (DAMS) no parece ser afectada por la deficiencia
de Zn(12). En relación a este problema, se halló también una menor retención de nitrógeno (N) en los corderos deficientes en comparación
con los controles pareados por consumo, causada por una similar digestibilidad
de la proteína, pero una mayor excreción urinaria de N(11).
Los resultados de McNall et al. en ratas (13) sugieren que la menor
ganancia de peso está también relacionada con una disminución de
los receptores para la hormona de crecimiento (GH) en el hígado y de
la síntesis del factor de crecimiento I similar a la insulina (IGF-I). Lo
mismo parece suceder en otras especies. Droke et al.(14) hallaron, en
corderos deficientes en Zn, niveles similares de GH en respuesta a la
hormona liberadora de somatotrofina, pero menores niveles de IGF-I
que en el grupo control. Además de ello, se sugieren efectos de la deficiencia
de Zn sobre la proliferación celular, que se producen a nivel de
la señalización intracelular en respuesta a IGF-I (15).
La deficiencia de Zn, en humanos y animales, causa atrofia de timo,
linfopenia y una menor respuesta de la inmunidad celular y humoral.
A medida que la depleción progresa, ocurre una reprogramación
del sistema inmunitario, con disminución en la linfopoyesis y preservación
de la mielopoyesis(16). En línea con ello, Droke y Spears(8) han
hallado, en corderos deficientes en Zn, una disminución de linfocitos
circulantes y un incremento de neutrófilos.
La mayoría de los trabajos realizados en animales incluyeron modelos
que producen una deficiencia clínica de Zn. Por ello, resulta de
interés profundizar en el estudio de los parámetros más sensibles que
puedan colaborar en el diagnóstico de una deficiencia moderada o
subclínica del mineral y sus efectos sobre las variables productivas, siguiendo
un modelo que produce una disminución significativa del Zn
sérico, de la concentración de Zn en hueso y de la retención de Zn(17).
Los objetivos de este ensayo incluyeron verificar el efecto de la
deficiencia subclínica de Zn en corderos sobre ganancia de peso,
producción y calidad de lana, DAMS, retención de N y parámetros
hematológicos.
Diez corderos de raza Corriedale, con un peso de 10,09 ± 1,285 kg, fueron asignados en forma aleatoria, estratificando por peso inicial, a dos grupos: Basal (B) y Suplementado con Zn (Z). Ambos grupos recibieron una dieta detallada en la Tabla 1. Esta dieta fue similar a la utilizada en su ensayo por White et al.(9), con algunas modificaciones: se disminuyó el contenido de paja de trigo, se incrementó el de albúmina de huevo y se suplantó el aceite de soja por el de girasol.
Tabla 1: Dieta experimental (composición porcentual, base alimento como tal)
A. GANANCIA DE PESO, PRODUCCIÓN Y CALIDAD DE LANA
En ningún momento del ensayo los animales mostraron signos clínicos
de deficiencia de Zn. La ganancia de peso de los dos grupos de
corderos fue similar (Tabla 2 y Figura 1), y estuvo influida por episodios
de acidosis, con la consecuente disminución del consumo, que
afectaron indistintamente a miembros de cualquiera de los dos grupos.
La inclusión de 3 % de bicarbonato de sodio a la ración contribuyó al control de este problema sólo en forma parcial. La producción de lana sucia fue un 37,4 % más alta en el grupo
suplementado con Zn (Tabla 2). Sin embargo, no hubo diferencia en
ninguno de los parámetros de calidad de lana evaluados (Tabla 3).
Figura 1: Evolución del peso de los corderos de ambos grupos experimentales
Tabla 2: Ganancia de peso y producción de lana sucia en ambos grupos (valores
expresados como promedio + DE).
x en un área de 80 cm2.
Tabla 3: Calidad de la lana de los corderos de ambos grupos experimentales (valores expresados como promedio + DE).
B. PRIMER PERIODO DE BALANCE
La suplementación con Zn no tuvo efecto sobre la DAMS (Tabla 4).
Sin embargo, la retención de N fue mayor en el grupo Z (Tabla 5), lo
que es explicado íntegramente por el hecho de que este grupo tuvo
una menor excreción de N por orina, ya que la digestibilidad aparente
del N fue similar en ambos grupos.
Tabla 4: Digestibilidad aparente de la MS, primer periodo (valores expresados como promedio + DE).
Tabla 5: Balance de N, primer periodo (valores expresados como promedio + DE)
C. SEGUNDO PERIODO DE BALANCE
Al igual que en el primer periodo de balance, no hubo efecto de la
suplementación con Zn sobre la DAMS (Tabla 6). La retención de N
tendió a ser mayor en el grupo Z (Tabla 7).
Tabla 6: Digestibilidad aparente de la MS, segundo periodo (valores expresados como promedio + DE).
Tabla 7: Balance de N, segundo periodo (valores expresados como promedio + DE)
D. PARÁMETROS HEMATOLÓGICOS
Los parámetros hematológicos medidos (hematocrito, número de
glóbulos rojos, concentración de hemoglobina, número de leucocitos,
linfocitos y neutrófilos en sangre, (Figuras 2, 3, 4, 5, 6 y 7) no fueron
modificados por la suplementación con Zn.
Figura 2: Evolución del hematocrito en los corderos de ambos grupos experimentales
Figura 3: Evolución del número de glóbulos rojos en sangre de los corderos de ambos grupos experimentales
Figura 4: Evolución de la concentración de hemoglobina en sangre en los corderos de ambos grupos experimentales
Figura 5: Evolución de la concentración del número de leucocitos en sangre en los corderos de ambos grupos experimentales
Figura 6: Evolución del número de linfocitos en sangre en los corderos de ambos grupos experimentales
Figura 7: Evolución del número de neutrófilos en sangre en los corderos de ambos grupos experimentales
White et al.(9), trabajando con corderos, hallaron que los grupos alimentados
con 17 y 27 ppm de Zn, tenían una superior producción de
lana sucia que el grupo que recibía 10 ppm de Zn, y también que el
grupo con deficiencia clínica (con 4 ppm de Zn). En nuestro ensayo,
los resultados de la suplementación son coincidentes, corroborando que los niveles usados son compatibles con un modelo de deficiencia
subclínica de Zn, en el que está afectada significativamente la producción
animal.
En el mismo sentido que nuestro estudio, White et al.(9) no hallaron
diferencias entre las ganancias de peso de los grupos que recibían 10,
17 y 27 ppm de Zn, demostrando que éste es un parámetro menos
sensible que la producción de lana, o ciertos indicadores bioquímicos
(como la concentración sérica de Zn), frente a la deficiencia del mineral.
En un ensayo realizado con anterioridad(7), niveles de 18 ppm
de Zn en la dieta experimental de los corderos no maximizaron los
parámetros consumo de alimento, ganancia de peso y Zn sérico, pero
las diferencias en los dos primeros parámetros fueron pequeñas con
respecto al grupo inmediato superior (33 ppm de Zn).
La suplementación con Zn no afectó la DAMS, lo que sugiere que 10
ppm de Zn son suficientes para el metabolismo microbiano, al menos
con este tipo de dietas. Sin embargo, la adición de Zn mejoró la retención
de N. Estos resultados tienen relación con el importante rol del Zn
en la síntesis de proteínas y concuerdan también con los hallados por
Somers y Underwood (11), aunque estos investigadores trabajaron con
un grupo deficiente con niveles dietarios más bajos (2,4 ppm de Zn),
que expresó signos clínicos de la deficiencia, y un grupo suplementado
pareado por consumo. Si bien, de acuerdo a nuestro ensayo, 10
ppm de Zn no maximizaron la retención de N, los requerimientos de
Zn de corderos en crecimiento, al menos considerando esta variable,
no parecen estar mucho más allá de 15 o 20 ppm, ya que no se encontró ningún efecto cuando se adicionó Zn en dietas a base de heno de
festuca (Festuca arundinacea) o de pasto ovillo (Dactylis glomerata)
que estaban en este rango de concentraciones(25). En tal sentido, la suplementación
con 25 ppm a partir de ZnO o de metionina-Zn en una
dieta alta en grano de maíz que contenía 27,6 ppm de Zn, no mejoró la
ganancia diaria de peso (GDP) en corderos, ni los niveles de Zn y fosfatasa
alcalina en suero, así como tampoco los parámetros inmunitarios
medidos(26).
En un caso de deficiencia de Zn en ovinos(5) se halló una disminución
en el hematocrito, la concentración de hemoglobina y el número
de glóbulos rojos. Miller et al.(10) también encontraron, en un ensayo
con terneros Holstein, que el grupo deficiente (con severas lesiones
paraqueratósicas y gran retraso del crecimiento) tenía niveles de hemoglobina
menores que el grupo pareado por consumo. Otros autores
también señalaron resultados similares en cerdos(27,28), pero estos
ensayos no tenían un grupo control pareado por consumo, de manera
que, al menos en parte, los efectos sobre parámetros hematológicos pueden ser atribuidos a una disminución en el consumo de alimento.
Si bien este tipo de variables puede estar más directamente relacionado
con una deficiencia de hierro, también podría vincularse con una
deficiencia de Zn debido a los efectos generales sobre la síntesis de
proteínas y otros efectos metabólicos. En nuestro ensayo, luego de 5
meses de depleción, no hubo diferencias estadísticamente significativas
en ninguno de los tres indicadores arriba mencionados, entre los
grupos B y Z, lo que sugiere que son relativamente menos sensibles o
bien requieren un tiempo mayor de depleción.
La falta de efectos sobre el conteo de leucocitos totales, linfocitos y
neutrófilos con la dieta B (10 ppm de Zn) parecen coincidir con los de
Droke y Spears(8), también en corderos, que no encontraron diferencias
en estos parámetros entre los grupos marginal (8,7 ppm de Zn)
y adecuado (43,7 ppm de Zn), aunque en este caso se realizó una sola
medición, a los 90 días del ensayo.
Los datos de este ensayo, conjuntamente con resultados publicados
con anterioridad(17), pueden ser interpretados bajo nuevos enfoques
que han surgido en salud y nutrición humanas(29,30). Brevemente, se
trata de sumar a los biomarcadores (de tipo bioquímico, con cierta
especificidad y sensibilidad, como el Zn plasmático) el aporte de los
bioindicadores (de tipo funcional, no específicos, pero que responden
a una suplementación con Zn en sujetos o poblaciones deficientes).
En medicina humana, el bioindicador preferido para la deficiencia de
Zn es el crecimiento lineal (altura) en niños y adolescentes. En ovinos,
en base a nuestros resultados (17) y a la bibliografía citada, la propuesta
incluye conservar como biomarcador al Zn plasmático (o sérico),
aunque podría considerarse también al Zn en hueso (más difícil de
muestrear y relevante, probablemente, sólo en animales en crecimiento),
tomando en forma conjunta la producción de lana como un bioindicador
funcional, válido tanto en animales en crecimiento como en
adultos.
Los resultados obtenidos sugieren que la deficiencia subclínica de Zn disminuye la producción de lana en corderos, lo que puede estar relacionado con una menor retención de N. Sin embargo, al menos en las condiciones de este ensayo, no parece afectar la calidad de la lana ni la ganancia de peso en corderos, así como tampoco los parámetros hematológicos medidos.
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Fecha de recepción artículo original: 05-02-2021
Fecha de aceptación para su publicación: 15-03-2021