Por:
Emilio Castro C. M.Sc.
Fundación Chile
El presente trabajo tiene los siguiente propósitos:
Entregar mayores antecedentes sobre el rol nutricional de dos de las más importantes vitaminas para la alimentación acuícola: vitamina C y colina.
Revisar los fundamentos de las actuales técnicas analíticas recomendadas para su determinación.
Las vitaminas corresponden a compuestos químicos orgánicos que son requeridos en pequeñas cantidades para el normal crecimiento, reproducción, salud y mantención del metabolismo de peces y camarones.
Junto a los minerales son considerados micronutrientes y se les considera vitales, ya que no pueden ser sintetizadas por los peces.
Un especial interés despierta la vitamina C, dado que tiene un requerimiento que varía de acuerdo a la condición fisiológica del animal y por que históricamente su estabilidad al almacenaje ha sido muy pobre.
Las vitaminas se clasifican en 8 del tipo B, que son solubles en agua, las macrovitaminas L ácido ascórbico, colina y mio-mositol y las del grupo solubles en grasa como las denominadas liposo lubles que corresponden a la A, D, E y K.
La Tabla 24.1. muestra los requerimientos vitamínicos recomendados/requeridos mg/Kg dieta excepto cuando se indica) para máxima ganancia de peso por diversas especies.
| Vitaminas | Salmónidos (1) | Pollos (2) (0–6 sem.) | Cerdos (3) (1–5 kg) | Catfish (4) |
|---|---|---|---|---|
| A | 2,500 IU | 1,500 IU | 2,200 IU | 1,000–2,000 IU |
| D3 | 2,400 IU | 200 IU | 220 IU | 500–1,000 IU |
| E | 30 IU | 10 IU | 16 IU | 30 IU |
| K | 10 | 0.5 | 0.5 | R (5) |
| C | 100 | NR (6) | NR (6) | 60 |
| Tiamina | 10 | 1.8 | 1.5 | 1 |
| Riboflavina | 20 | 3.6 | 4 | 9 |
| B6 | 10 | 3 | 2 | 3 |
| Acido pantoténico | 40 | 10 | 12 | 10–20 |
| Niacina | 150 | 27 | 20 | 14 |
| Biotina | 1 | 0.15 | 0.08 | R (5) |
| Acido fólico | 5 | 0.55 | 0.3 | NR (6) |
| B12 | 0.02 | 0.009 | 0.02 | R (5) |
| Colina | 3,000 | 1,300 | 600 | R (5) |
| Mioinositol | 400 | NR (6) | NR (6) | NR (6) |
Fuente: (1), (2), (3) y (4) NRC 1981, 1984, 1988 y 1983, respectivamenteLos valores para Salmónidos se presentan como recomendaciones mientras que los de pollos, cerdos y catfish se presentancomo requerimientos mínimos dietarios.
(5) Requerimiento dietario existe, pero no ha sido cuantificado; (6) Requerimiento no demostrado.
La tabla anterior muestra que las recomendaciones vitamínicas señaladas para las especies acuaticas superan con creces los niveles recomendados para otras especies caracterizadas por rápidas tasas de crecimiento.
Aislada por Szent-Gyorgi, 1928, identificada como factor anti-escorbutico por King y Waugh, 1932, denominada como “ácido ascórbico” por Szent-Gyorgi, 1933 y sintetizada por Reichsteim, Haworth y Hirst, 1933.
Muchas especies animales son capaces de sintetizar vitamina C, otras especies animales no lo son. Se cree que esta habilidad se adquirió durante el proceso evolutivo y se perdió de nuevo más tarde. Los peces y crustáceos no han podido todavía adquirir esta habilidad. Por lo tanto, son totalmente dependientes del adecuado aporte dietario que pueda realizarse de esta vitamina.
Participa en reacciones bioquímicas con prácticamente todos los grupos de nutrientes.
Actúa como un antioxidante fisiológico.
Es necesaria en la formación de la sustancia intercelular (reticulum y colágeno) de los tejidos.
Participa en la formación de huesos, dientes, reparación de huesos y cicatrización de tejidos.
Participa en la maduración de los eritrocitos, la utilización del fierro y la mantención normal de la hemoglobina.
Se la ha sugerido como un mecanismo de transporte de hidrógeno.
Está relacionada con la función adrenocortical.
La Tabla 24.2. muestra distintos niveles de ácido ascórbido recomendados/requeridos para salmonidos según el propósito que tenga el nutriólogo.
| Requerimiento | Comentarios (Propósito) |
|---|---|
| 50 – 100 ppm | Previene signos de deficiencia. |
| 250 – 500 ppm | Permite máxima cicatrización de tejidos. |
| 1,000 – 2,500 ppm | Permite una máxima resistencia a enfermedades en desafíos a nivel de laboratorio. Permite un nivel máximo de almacenaje a nivel tisular. |
Fuente: Hardy, R. 1990 (comunicación personal).
La vitamina C tiene un requerimiento distinto dependiendo de cual es propósito del nutriólogo y esta altamente determinado por el estado fisiológico del animal. En Noruega por ejemplo constituye una práctica común el dosificar con 2,000 – 3,000 ppm de vitamina C el alimento durante 7 a 10 días antes y después de realizar un tratamiento contra parásitos externos.
La Tabla 24.3. muestra los signos de deficiencia de vitamina C en salmonidos:
| Deficiencia subclínica | Deficiencia clínica |
|---|---|
| Reducción en la concentración de ácido ascórbico en el hígado y riñón. | Anorexia, menor crecimiento |
| Alteraciones histológicas y transtornos en la formación de cartílagos, agallas y piel. | Lordosis, escoliosis |
| Reducido nivel de hormonas tiroideas (T3) | Exoftalmia hemorrágica |
| Elevación del colesterol y triglicéridos y plasmáticos. | Ascitis |
| Reducida capacidad de enlace del fierro. | Anemia |
| Disminución del colágeno vertebral. | Hemorragia intramuscular |
| Menor capacidad fagocitaria | Cicatrización retardada |
| Menor formación de anticuerpos | Despigmentación |
| Menor concentración del hematocito |
Merecen especial atención los síntomas de deficiencia clínica caracterizados por las deformaciones ósea: Lordosis y escoliosis que son causadas por una inadecuada síntesis de colágeno y ruptura de vertebras y las deformaciones en la cabeza con exposición de agallas que se han evidenciado en truchas deficientes en vitamina C (Halver, J.E., 1957).
Otro aspecto de gran importancia a considerar antes de entrar a la parte analítica de la vitamina C, es definir las distintas formas de ácido ascórbico utilizadas actualmente en alimentos para especies acuícolas.
La Tabla 24.4. muestra las distintas formas de ácido ascórbico destinadas a la alimentación acuícola.
| Forma | Comentarios |
|---|---|
| Acido ascórbico cristalino | Muy disponible para el pez. Sin embargo, se sabe que pierde rápidamente su actividad durante el proceso de pelletizado y almacenaje especialmente en alimentos húmedos. |
| Acido ascórbico cubierto con grasa | Altamente disponible para los peces. Sin embargo, es sola un 70% activa en base peso debido a su cubierta grasa. |
| Ascorbato-2-sulfato | Dispone de un grupo sulfato en un centro activo que previene las pérdidas por oxidación. Presenta una baja disponibilidad para muchas especies acuicolas activadas. Es muy estable. |
| Ascorbato 2 | Dispone de un grupo fosfato en un sitio activo que previene las pérdidas por oxidación. Pareciera ser más disponible para los peces que la forma sulfatada pero en solo un 15–20% activa. Su estabilidad es excelente. |
| Acido ascórbico cubierto con etil celulosa. | Más estable que la forma cristalina pero menos estable que la recubierta con grasa. |
Fuente: Hardy, R. 1990 (Comunicación personal).
Es muy importante poder diferenciar si se trata de una determinación de ácido ascórbico como tal (libre) o polifosfatado, ya que los procedimientos son distintos.
El ácido ascórbico libre es extraído con ácido metafosfórico y determinado por cromatografía líquida de alta resolución a través de una detección electroquímica. El siguiente diagrama de flujo muestra las distintas etapas involucradas en este procedimiento.
| Muestra de alimento para peces. |
| ↓ |
| Molienda (10 – 20g) |
| ↓ |
| Tamizado (Malla 40 mesh) |
| ↓ |
| Extracción de la vitamina C con ácido metafosfórico (6%), agitando mecánicamente a temperatura constante (25°C) |
| ↓ |
| Centrifugación (10'/4000 r.p.m.) |
| ↓ |
| Dilución del sobrenadante con ácido perclórico (0.005M) |
| ↓ |
| Filtración |
| ↓ |
| Determinación por HPLC mediante detección electro química. |
Fuente: Valdivia, M. 1993 (Comunicación personal).
En términos generales se sigue el mismo procedimiento que para la vitamina C libre. Sin embargo, post centrifugación y antes de diluir con ácido perclórico es necesario liberar enzimáticamente la vitamina C de los grupos fosfatados.
Corresponde a una vitamina hidro soluble que está presente en muchos tejidos y es requerida en grandes cantidades por los peces salmonidos.
La metilación como un proceso básico metabólico fue postulada por primera vez por Hofmeister en 1894, mientras que la transferencia en vivo de grupos metílicos fue demostrada por Thompson en 1917. Du Vigneand por su parte demostró la interrelaciones entre colina, metionina y homocistina entre los años 1939 y 1942.
La colina se caracteriza por ser un:
Donador de grupos metílicos en los procesos fisiológicos del organismo.
Participar en la síntesis de fosfolípidos necesarios para el transporte de grasa.
Transmitir estados de exitación a través de las sinapsis ganglionares y uniones neuromusculares.
Pobre crecimiento y conversión alimentaria, hemorragias a nivel renal e intestinal, alteraciones en el metabolismo graso.
El método más utilizado para determinar el contenido de colina en alimentos balanceados se basa en la precipitación de la colina como tetratiocianato diamino crómico (Reactivo de reineckate) La colina es primero extraida desde la muestra utilizando por lo general, metanol y luego liberada por hidrólisis. A continuación, la colina es precipitada como una sal de tetratiocianato diamino crómico en solución ácida o alcalina. Finalmente, se realiza un lavado para eliminar el exceso de reactivo de reineckate y el precipitado es disuelto en acetona, midiéndose espectrofotométricamente (Scott, M.L. et al., 1976).
Halver, J.E. 1957. Professor in Fish Nutrition. University of Washington. USA. Comunicación personal. 1990.
Hardy, R.W. 1990. Supervisory Research Chemist. Northwest and Alaska Fisheries Center. USA. Comunicación personal. 1991.
Scott, L.M et al. 1971. Nutrition of the Chicken. Published by M.L. Scott Associates. Ithaca, New York. p.530.
Valdivia, M. 1993. Supervisor de Laboratorio. Fundación Chile. Comunicación personal. 1993.
