Suplemento de selenio con bolos intrarruminales de selenito de sodio en ovinos

Supplement of selenium with intraruminal bolus of sodium selenite in sheep

Alma Revilla–Vázquez¹, Efrén Ramírez–Bribiesca^2,*, Raquel López–Arellano¹, L. Marina Hernández–Calva², Jorge Tórtora–Pérez¹, Elizabeth García–García¹ y Rosy G. Cruz Monterrosa²

¹ Facultad de Estudios Superiores, Cuautitlán, Universidad Nacional Autónoma de México.

² Ganadería. Campus Montecillo. Colegio de Postgraduados. 56230. Montecillo Estado de México. * Autor responsable: (efrenrb@colpos.mx)

Recibido: Mayo, 2007.
Aprobado: Mayo, 2008.

Resumen

Como alternativa para dar un suplemento de selenio se diseñaron y ensayaron bolos intrarruminales de 3 y 10 g (peso total) en corderos y ovinos adultos. Los ingredientes fueron: selenito de sodio (5.23%) como fuente de Se; para regular su liberación y mantener su masa y densidad, Fe 68.77%; cutina 25%; estearato de magnesio 1%. Se usaron ocho corderos Pelibuey (6 meses edad) en jaulas metabólicas por 15 d. Luego recibieron cánulas ruminales tipo T y fueron alimentados con una dieta baja en Se (0.06 µg g^–1); los tratamientos fueron: un grupo testigo sin Se, y un grupo complementado con bolo de Se (3 g). En la prueba de comportamiento se usaron 20 ovejas Columbia: 10 en el grupo testigo y 10 que recibieron bolos (10 g). En los corderos, los bolos liberaron Se sin cambiar el pH ruminal (p>0.05). El modelo para la degradación del bolo en efecto tiempo dentro del medio ruminal fue: Peso (g) = 3.0106 – 8 ^–5(d) – 2^–6(d)², (r=0.97). En la prueba de comportamiento con las ovejas el bolo de Se aumentó las concentraciones de Se sanguíneo en 22.6 y 72% a los 60 y 90 d (p<0.05). Se concluye que el uso de bolos intrarruminales es una tecnología adecuada y confiable para corregir la deficiencia de Se y mantener concentraciones adecuadas de Se en ovinos.

Palabras clave: Deficiencia de selenio, suplemento con bolos, ovinos.

Abstract

As an alternative for giving a selenium supplement, intraruminal boluses of 3 and 10 g (total weight) were designed and tested in lambs and adult sheep. The ingredients were: sodium selenite (5.23%) as source of Se; to regulate its release and maintain its mass and density, Fe 68.77%; cutin 25%; magnesium stearate 1%. Eight Pelibuey lambs (6 months of age) were used in metabolic cages for 15 d. Later, they received T type ruminal cannulas, and were fed a diet low in Se (0.06 µg g ^–1); the treatments were as follows: a control group without Se, and a group supplemented with bolus of Se (3 g). In the performance trial test, 20 Columbia ewes were used: 10 in the control group and 10 that received bolus (10 g). In the lambs, the bolus released Se without affecting the ruminal pH (p>0.05). The model for the degradation of the bolus in time effect within the ruminal medium was: Weight (g) = 3.0106 – 8^–5(d) – 2^–6(d)², (r = 0.97). In the behavior test with the ewes, the bolus of Se increased the concentrations of blood Se by 22.6 and 72% at 60 and 90 d (p<0.05). It is concluded that the intraruminal bolus used in this assay constitutes an adequate and reliable technology for correcting the deficiency of Se and maintaining adequate concentrations of Se in sheep.

INTRODUCCIÓN

El selenio (Se) es un microelemento requerido para varias funciones vitales del organismo, es el componente estructural de poco más de 30 selenoproteínas, muchas de ellas importantes por su actividad enzimática: la glutatión peroxidasa, reguladora de los procesos oxidativos celulares; la peroxidasa y la reductasa tiroideas, críticas en la síntesis de las hormonas tiroideas; las deiodinasas responsables de la activación de T₃ (Behne y Kyriakopoulos, 2001; Beckett y Arthur, 2005). El Se participa en la respuesta del sistema inmune, en la espermatogénesis, en procesos de crecimiento y desarrollo y en la regulación y eficiencia de la mayoría de los procesos productivos (Swecker et al., 1995; Tuner y Finch, 1990).

Los trastornos productivos por la deficiencia de Se pueden ser severos. En animales lactantes es común la muerte súbita por falla cardiaca asociada con cambios degenerativos en miocardio; en animales jóvenes y adultos son comunes los problemas de distrofia muscular nutricional (DMN), retraso en el crecimiento e infertilidad (Langlands et al., 1991). En México, los hallazgos clínico–patológicos por DMN fueron diagnosticados primero en bovinos (Aluja y Adame, 1977) y el altiplano mexicano es una región selenodeficiente (Ramírez–Bribiesca et al., 2001).

El uso de bolos de liberación prolongada es una alternativa de suplemento y puede ofrecer ventajas que permiten satisfacer los requerimientos mediante la liberación constante del elemento. La investigación con bolos o comprimidos intrarruminales en México es reciente; existen algunos prototipos realizados con cemento y en formulaciones industriales experimentales (Blanco et al., 2000; Gutiérrez et al., 2005). Sin embargo, es necesario determinar las tasas de liberación que permitan reducir las pérdidas causadas por la deficiencia y validar los productos. Por tanto, el objetivo del presente trabajo fue evaluar la liberación de Se en los compartimientos pre–gástricos de ovinos canulados, tratados con bolos intrarruminales de lenta liberación y analizar sus concentraciones plasmáticas.

MATERIALES Y MÉTODOS

Bolos intrarruminales

Los bolos fueron elaborados en el área de Farmacia de la Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán (FES–C) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). La fuente de Se fue selenito de sodio (45 % Se elemental). Se fabricaron bolos con un peso de 3 y 10 g, para corderos y ovinos adultos. Los ingredientes fueron: selenito de sodio 5.23%; para estructurar la matriz de liberación y asegurar la densidad adecuada para evitar la regurgitación en la rumia, Fe 68.77%; cutina 25%; estearato de magnesio 1%.

Evaluación in situ

Se usaron ocho corderos Pelibuey (6 meses de edad; peso inicial 25 ±2.3 kg) y fueron acostumbrados al manejo en jaulas metabólicas por 15 d. En todos los corderos se colocaron cánulas ruminales tipo T, asegurando el bienestar de los corderos que recibieron una dieta baja en Se (0.06 µg g^–1) 21 d antes y durante el experimento. La dieta (base MS) tenía forraje picado de avena (48%), cebada y trigo entero (50%) y sal mineral libre de selenio (2%). Los dos tratamientos se asignaron al azar entre los corderos: testigo sin bolo; con suplemento de bolos de Se y se introdujo en cada cordero por la cánula un bolo de Se (3 g base MS) suspendido dentro de una red de plástico, y con un hilo que facilitaba su inmersión y extracción del rumen y evitaba su pérdida. Los bolos se pesaron en una báscula analítica antes y cada 8 d después de introducirlos en el rumen. Este procedimiento se realizó 90 d consecutivos para evaluar la degradación del bolo (pérdida de masa) y la liberación de Se en el contenido ruminal. Otros cuatro bolos se introdujeron en un vaso de precipitado con líquido ruminal para determinar el porcentaje de humedad absorbido y corregir el peso de los bolos introducidos en el rumen en base con MS.

Las muestras de líquido ruminal se recolectaron directamente a través de la cánula ruminal en un vaso de precipitado y se filtraron con gasa para medir el pH con un potenciómetro (Conductronic PC 18). El resto de la muestra filtrada fue almacenada en bolsa de plástico (NASCO) y congelada hasta determinar Se.

Prueba de comportamiento

Se usaron 20 ovejas Columbia no gestantes (peso promedio 37±5.2 kg) en la FES–C de la UNAM y dos tratamientos: testigo, sin Se; con suplemento de bolos de Se (10 g peso) por vía oral para reducir el riesgo de regurgitación. Durante el experimento las ovejas no recibieron suplemento mineral con Se. El grupo con suplemento fue evaluado radiológicamente 40 d después de la administración de los bolos, para confirmar su presencia en el compartimiento retículo–ruminal. Se hicieron tres muestreos sanguíneos cada 30 d directamente de la vena yugular con tubos con EDTA y agujas vacutainer.

Análisis de laboratorio

La determinación de Se total se hizo por espectrofotometría de absorción atómica con generador de hidruros después de una digestión ácida asistida por microondas, en el laboratorio de Desarrollo de Métodos Analíticos de la FES–C, UNAM. Se pesó aproximadamente 1 g de fluido ruminal en un vaso de teflón, HP500 Plus del horno de microondas MARS5 (CEM, USA), se adicionaron 10 mL de H₂O desionizada (Millipore, USA), 5 mL HNO₃ y 2 mL H₂O₂ (J.T. Baker, México). Después de 10 min, se taparon los vasos y se armó el carrusel de 14 vasos para digestión asistida por microondas. Los vasos se enfriaron a temperatura ambiente, su contenido se colocó en matraces volumétricos de 50 mL (cada vaso se enjuagó tres veces con HCl 7 M), se llevó a la marca y se aforó con HCl 7 M. Luego, las muestras se traspasaron a frascos de polietileno etiquetados para su análisis (Capelo et al., 2006).

Análisis estadístico

El diseño experimental fue completamente al azar. Se calculó un modelo de regresión exponencial con el paquete estadístico SPSS ver 11 (2001), para las variables tiempo y peso del bolo. Para las concentraciones de Se en líquido ruminal, pH del rumen y concentraciones de Se hemático, por el efecto tiempo y tratamiento se hizo un análisis de varianza; además se usó la prueba de Tukey para detectar diferencias entre medias(p<0.05).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Prueba in situ

Con los datos de la degradación intrarruminal de los bolos se ajustó el siguiente modelo: Peso (g)=3.0106–8^–5(d)–2^–6(d)² (r=0.97; Figura 1). En los primeros 10 d después de la inmersión (Figura 2) se observó un ligero incremento de Se en el líquido ruminal y a los 70 d la concentración de Se aumentó notoriamente.

El modelo obtenido para predecir la degradación del bolo indica que cada gramo puede desaparecer en 400 d. El bolo se fabricó con 5.23% de selenito de sodio (2.35% Se elemental), esto es 70.6 mg Se g^–1 bolo, que dividido entre los 400 d, da una liberación de 0.177 mg Se d^–1. La FDA (2007) recomienda una liberación de 3 mg Se d^–1 para bovinos de carne y ganado lechero; si un bovino pesa alrededor de 500 kg, la liberación de Se por el bolo es 0.006 mg Se kg^–1. En el presente experimento, la liberación calculada de Se en el rumen de los ovinos fue 0.007 mg Se kg^–1, valor muy cercano a la recomendación de la FDA. La concentración promedio de Se en el líquido del rumen fue 2.7 µg g^–1 Se, con un pico máximo de 5 µg g ^–1 Se. El contenido total de Se puede estar en forma ionizada o incorporado a la masa microbiana. No se encontró información científica que asocie las concentraciones de Se con las tasas de liberación del Se con bolos, pero sí hay información del Se de suplemento en la dieta y su concentración en líquido ruminal. Serra et al. (1994) encontraron concentraciones promedio de 6.29 µg g^–1 Se en líquido ruminal de corderos con un suplemento de 0.2 µg g^–1 Se en la dieta. Es evidente el aumento de la concentración de Se en el líquido de rumen cuando se da en la dieta o con bolo, como se observó en este trabajo. Al parecer, los microbios del rumen pueden captar el Se disponible y reducir las sales de Se como selenato o selenito de sodio a Se elemental, o incorporarlo como selenoaminoácidos (Hudman y Glenn, 1984). Se especula que dietas altas en concentrado reducen la disponibilidad de Se en rumen y, en consecuencia, disminuye la absorción (Gerloff, 1992). Sin embargo, no hay evidencias de que el Se se absorba en la pared del rumen.

El pH promedio en rumen en el grupo testigo y con bolo fue 6.1±0.4 y 6.2±0.3, sin diferencias significativas (p>0.05). El pH en rumen dependió primordialmente de la dieta que recibieron los corderos.

Prueba de comportamiento

A los 60 y 90 d de dosificación las concentraciones de Se (Cuadro 1) aumentaron 22.6 y 72%(p<0.05) en los grupos con bolo: (mh h^–1) antes de proporcionar Se (antes) y días después de proporcionar Se (ddp): 1) antes: a) testigo 0.074, b) con Se 0.075±0.1 abc; 2) 30 dda: a) testigo 0.069±0.01 a, b) tratado 0.069±0.007a; 3) 60 ddp: testigo 0.069±0.012a, b) tratado 0.085±0.013 c; 4) 90 ddp: a) testigo 0.068±0.01 ab, tratado 0.12±0.1.

Los bolos administrados en este experimento pesaron 10 g con 235 mg de Se. En bovinos se han proporcionado bolos de 30 g, con 360 a 500 mg de Se como selenito de sodio y liberan 3 mg de Se d^–1, con un sistema de expulsión de bomba osmótica (Tasker, 1992). La mayoría de las presentaciones comerciales son combinaciones con otros microelementos traza, como cobre y cobalto (Master y Meter, 1990).

Blanco et al. (2000) elaboraron bolos de Se (5 g peso) con cemento comprimido con 4.6 y 1% de Se; recomiendan los bolos con el mayor porcentaje de Se (contienen 235 mg) y observaron un aumento de Se en sangre por 90 d. Sin embargo, dicha respuesta fue más inmediata que la observada en el presente estudio; las diferencias se deben al material usado en la elaboración de los bolos. Hudson et al. (1988) encontraron un aumento de Se sanguíneo después de la primera semana de la administración oral de comprimidos con Se, mientras que Langlands et al. (1991) mencionan que los comprimidos fabricados con 15% de Se son efectivos hasta por cuatro años. Un punto crítico en esta estrategia de suplemento es asegurar que la mayor parte de los animales mantengan el bolo en el retículo rumen, para lo cual se han ensayado variaciones de forma en los bolos y modificaciones en su densidad. En este ensayo los bolos de 3 g fueron regurgitados por los ovinos adultos. Los bolos comerciales de Nueva Zelanda, Inglaterra y Australia aseguran una liberación por un tiempo máximo de 12 meses (Judson et al., 1991).

Hay una clara asociación entre la liberación de Se por los bolos y su concentración sanguínea en los ovinos tratados, que presumiblemente refleja el equilibrio entre la disponibilidad y absorción en el aparato digestivo, la concentración de Se tisular y las concentraciones hemáticas. Además, la tasa de liberación de Se puede ser inmediata en los primeros 15 d; sin embargo, en el proceso participan factores relacionados con la raza, la edad, el grado de la carencia, prototipo del bolo y las características físicas de la fuente de Se (Kendall et al., 2001; Zervas, 1988). Según Judson et al. (1991), las tasas de liberación del Se en bolos están controladas por la matriz de hierro, el agua y su liberación, y el tamaño del grano de Se; si el tamaño es muy pequeño, se libera rápidamente.

CONCLUSIONES

Se encontraron efectos positivos en las concentraciones de Se en sangre con la administración de bolos formulados y diseñados para lograr la liberación lenta y prolongada del elemento. La tecnología usada en la elaboración de los bolos de liberación lenta es una alternativa confiable que puede corregir las deficiencias y mantener las concentraciones adecuadas del microelemento en ovinos.

AGRADECIMIENTOS

Este proyecto fue financiado parcialmente por Fundación PRODUCE Tlaxcala y por el proyecto PAPIIT IN 212903, UNAM –DGAPA.

LITERATURA CITADA

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