Estrés calórico: Un problema para la productividad y el bienestar de las aves

INTRODUCCIÓN

El estrés es la respuesta animal a un estímulo adverso. Según Selye (1976), el estrés es la respuesta no específica del cuerpo a cualquier demanda, mientras que el estresor es un agente que produce estrés a cualquier tiempo y/o circunstancia. Por lo tanto, este representa la reacción del organismo para estimular un desbalance en su equilibrio fisiológico. El estrés calórico viene dado por el balance negativo entre la cantidad de energía neta fluyendo desde el cuerpo hacia el ambiente y la cantidad de energía calórica producida por el ave, este desbalance puede ser causado por variaciones en la combinación de factores ambientales (luz solar, radiación térmica, temperatura del aire, humedad) y las características propias del ave (especie, estirpe, peso, producción, consumo, calidad del alimento y mecanismos de termorregulación), donde los agentes estresores son determinantes para la producción animal (Renaudeau et al., 2012; Defra, 2005).

Entender y controlar las condiciones ambientales dentro de las unidades de producción es uno de los factores más importantes para el éxito de los parámetros zootécnicos y bienestar animal. Por lo tanto, la avicultura es particularmente sensible con los cambios ambientales asociados a estrés calórico (Deeb y Cahaner, 2002), tema que atañe a los nutricionistas en su toma de decisiones para el diseño de programas nutricionales que generen el menor incremento calórico en los procesos de digestión y metabolismo de los alimentos ingeridos. La temperatura óptima para el desempeño zootécnico (zona termoneutral) está entre 19 – 22°C para ponedoras comerciales y 18 – 22°C para pollo de engorda (Charles, 2002). Dependiendo de la humedad relativa y cuando las temperaturas rebasan la zona de confort térmico, las aves pueden caer en la zona de peligro (>65%HR) y hasta de emergencia (>90% HR) (Baumgard, L. 2013). Se considera que se dan condiciones ambientales de estrés por calor, cuando a partir de 27°C la suma de la humedad relativa y la temperatura sea mayor de 105, por lo tanto, una alta temperatura acompañada de una alta humedad es más perjudicial para el desempeño que la alta temperatura con baja humedad. La pérdida de calor por evaporación aumenta junto con la temperatura y disminuye a medida que aumenta la humedad (Lin et al., 2006).

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En condiciones de altas temperaturas, las aves alteran su comportamiento habitual para lograr su termorregulación a través de reducir la temperatura corporal. Las aves bajo estrés calórico gastan menos tiempo comiendo, más tiempo consumiendo agua y jadeando, más tiempo con las alas extendidas, menos tiempo en movimiento y más tiempo descansando, que si esta situación es prolongada lleva a una descompensación metabólica y muerte. Por ser las aves homeotermas, para compensar las oscilaciones de temperatura y mantener el equilibrio térmico, disponen de una serie de mecanismos de adaptación, mediante modificaciones de su comportamiento y fisiología. La regulación del calor corporal en las aves ocurre a través de cinco mecanismos:

Convección: perdida de calor por el movimiento de aire en torno al cuerpo del ave. Proporcionar aire en movimiento puede ayudar a la convección, pero solo si el aire se mueve lo suficientemente rápido como para romper la capa límite del aire en calma que rodea al cuerpo (Lara y Rostagno, 2013).
Conducción: transferencia de calor se realiza de superficie a superficie, del cuerpo del ave a la cama o jaula.
Radiación: transmisión de calor desde un objeto caliente a uno más frío. Paredes y techos calientes pueden irradiar calor a las superficies de las aves (Mustaf et al., 2009).
Evaporación: las aves lo usan para estabilizar su temperatura corporal por el aumento de la frecuencia respiratoria a través del jadeo. La evaporación del agua se produce en la superficie de la piel y del tracto respiratorio. La cavidad nasal es un intercambiador de calor que ayuda a eliminar el exceso de calor del cuerpo a través de la refrigeración por evaporación; por lo tanto, el jadeo es considerado como el signo clínico más obvio del estrés calórico en las aves. Los sacos aéreos son altamente útiles durante el jadeo, ya que promueven la circulación de aire en las superficies que contribuyen a aumentar los intercambios gaseosos con el aire y consecuentemente, la perdida evaporativa de calor (Fedde, 1998). Sin embargo, es necesario recalcar que un aumento de jadeo aumenta los niveles de dióxido de carbono y baja el pH sanguíneo (alcalosis) lo que dificulta la disponibilidad de bicarbonato en la sangre para la mineralización de la cáscara del huevo, e induce una mayor disponibilidad de ácido orgánico, reduciendo los niveles de Ca en sangre.
Excreción: método utilizado para perder calor corporal, en el cual, las aves normalmente duplican su consumo de agua durante los períodos cálidos y excretan la orina y la humedad (Halls, 2014).

PROCESOS FISIOLÓGICOS EN ESTRES CALORICO

Altas temperaturas ambientales modifican la actividad del sistema neuro endócrino en las aves, resultando en la activación del eje hipotálamo - pituitaria - adrenal (HPA) y provocando concentraciones elevadas en plasma de corticosterona (Quinteiro et al., 2012), siendo este último un indicador de estrés. La temperatura del cuerpo y actividad metabólica están reguladas por el balance entre las hormonas tiroides; triyodotironina (T3) y tiroxina (T4). En condiciones de estrés calórico, el ave dispone de menos energía debido a la reducción del consumo de alimento y al mismo tiempo, provoca un aumento del gasto energético a causa del esfuerzo muscular por la hiperventilación; por tanto, queda menos energía disponible para la formación de masa muscular, ya que su prioridad metabólica es dejar de crecer y pasar a la reducción de la temperatura corporal.

Tabla 1. Respuesta fisiológica del aumento en la temperatura ambiental sobre las aves.

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La relación entre consumo de alimento y agua dentro del confort térmico es alrededor de 2:1, sin embargo, se incrementa hasta 5:1 a una temperatura de 30°C -35 °C. La mayoría del agua consumida será luego excretada con las heces, provocando heces húmedas y mal formadas, lo que afectará calidad de la cama y porcentaje de huevo sucio.

RESPUESTA INMUNE

Cuando la temperatura corporal de las aves se encuentra en la zona termoneutral, la energía del alimento está dirigida al desarrollo inmune, crecimiento y reproducción (Daghir, 2008). Durante el estrés por calor, la temperatura corporal de las aves provoca una respuesta inmune reducida (Daghir, 2008). Ha sido demostrado que los linfocitos, macrófagos, y granulocitos exhiben receptores para muchos productos neurotransmisores y hormonas relacionadas al estrés, el cual pueden afectar; tráfico celular, proliferación y secreción de citoquina, producción de anticuerpos y actividad citolítica (Marketon et al., 2008). En general, los estudios muestran un efecto inmunosupresor del estrés por calor en pollos de engorda y gallinas ponedoras. Aengwanich (2008) también demostraron el efecto en la reducción del peso de la bursa en pollos de engorda sometidos a estrés calórico, así como reducción en el número de linfocitos. El tracto intestinal de ponedoras comerciales también muestra una reducción sistemática de la respuesta inmune (Bozkurt et al., 2012), menos linfocitos intraepiteliales y secreción de células IgA de ponedoras comerciales bajo condiciones de estrés calórico (Deng et al., 2012). Niu et al., (2009) han reportado una reducción de respuesta en los anticuerpos y habilidad fagocítica de los macrófagos en pollos de engorda bajo condiciones de estrés calórico, lo cual se relaciona con una explosión oxidativa (Quinteiro et al., 2012) generando así, especies de oxígeno reactivas (ROS) que entrarán a una fase de estrés oxidativo, e inician la producción y liberación de proteínas de choque térmico para tratar de protegerse del deterioro celular (Gu et al., 2012).

DESEMPEÑO ZOOTÉCNICO

El jadeo, la extensión de las alas, los movimientos letárgicos y caídos, las crestas y barbillas pálidas, ojos cerrados, acostados, disminución de la ganancia de peso y producción de huevos, reducción del peso del huevo, calidad del cáscara y aumento del canibalismo (Dayyani y Bakhtiari, 2013) son algunos de los factores que afectan el desempeño zootécnico en las aves. Debido al mayor rendimiento de producción y eficiencia de conversión del alimento, los pollos son más susceptibles al estrés por calor (Lin et al., 2006). Debido a la caída en el consumo de alimento en pollos de engorda se reduce significativamente el peso corporal y aumenta la conversión de alimento (Sohail et al., 2012). Sabemos que aun usando la tecnología más avanzada de control ambiental (casetas aisladas, ventiladas, selladas, paneles), dicho control nunca será al 100%, en especial en momentos de calor extremo. Al desencadenarse una alteración en el balance ácido – base, el metabolismo priorizará el control sobre el equilibrio por medio de mecanismos homeostáticos regulados principalmente por el riñón, con esto el metabolismo considera no prioritario el depósito de tejido muscular.

Recientes estudios (Sohail et al., 2012) en pollos de engorda sometidos bajo condiciones de estrés calórico tuvieron una reducción significativa en consumo de alimento (-16.4%), bajo peso (-32.6%) y alta conversión de alimento (+25.6%) a los 42 días de edad. Muchos estudios han mostrado un rendimiento zootécnico deteriorado en pollos de engorda sometidos a estrés calórico (Imik et al., 2012). Sin embargo, aunque el deterioro del desempeño zootécnico en pollos de engorda parece ser consistente, es importante considerar que la densidad por m² es un factor clave, para no afectar productividad y bienestar animal (Estevez et al., 2007). En cuanto a las Reproductoras, el estrés calórico afecta los cambios hormonales a nivel reproductivo en diferentes maneras; en hembras se interrumpe el estatus reproductivo de las hormonas al hipotálamo y en el ovario, logrando una reducción sistémica en niveles y funciones (Elnagar et al., 2010). En machos, el volumen del semen, la concentración espermática, el número de células espermática vivas y la motilidad se reducen (McDaniel et al., 2004).

Tabla 2. Efecto del estrés calórico en la producción de huevos comerciales.

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La productividad en ponedoras comerciales inicia con una menor ingesta de alimento (-29 gr/ave/d), seguida por una digestibilidad reducida de la dieta y una disminución de los niveles de calcio y proteínas plasmáticas, lo que provoca diferencias negativas a la producción y calidad del huevo (Lin et al., 2006). Adicionalmente, el estrés calórico ha sido mostrado como una causa significativa en la menor producción de huevo (-13 % a -57%), peor conversión alimenticia (31.6 a 36.4%), reducción del peso de huevo (-3.24 a 3.41%), grosor en la cascara de huevo (-1.2%), peso de la cascara de huevo (-9.93%) y porcentaje de la cascara de huevo (-0.66%) (Ebeid et al., 2012; Star et al., 2009).

SEGURIDAD ALIMENTARIA

En condiciones ambientales cálidas la descomposición de los productos avícolas es mayor, la colonización de patógenos transmitidos por los alimentos como Salmonella y Campylobacter y su subsecuente diseminación a lo largo de la cadena alimentaria ha sido un problema de salud pública y económica en la producción de carne y huevo. De hecho, el consumo y manejo de productos avícolas poco cocidos constituye una de las fuentes más implicadas de enfermedades transmitidas por los alimentos (Domingues et al., 2012). Algunos estudios, han demostrado que el estrés calórico está asociado con una depresión en la composición química y calidad de la carne de pollos (Dai et al., 2012). El deterioro de las características de la calidad de la carne debido al estrés por calor se produce principalmente como consecuencia de la mayor tasa asociada de peroxidación de lípidos y el balance electrolítico alterado (Babniszky et al., 2011). Condiciones ambientales de calor han mostrado ser un factor clave para la colonización de patógenos, incremento del desprendimiento fecal y transmisión horizontal, como consecuencia, mayor incremento en el riesgo de contaminación en los productos de origen animal (Verbrugghe et al., 2012).

ESTRATÉGIAS PARA REDUCIR EL ESTRÉS CALÓRICO

MODIFICACIÓN DEL MICROCLIMA

El uso de estrategias a nivel de manejo, instalaciones y modificación de la dieta, son claves para el control del estrés calórico, ya que una sola medida por sí sola no va a solucionar el problema. Los factores que interfieren en generar una sensación de calor en las aves y que se deben evitar son:

Las casetas en zonas cálidas deberán estar ubicadas y construidas de tal manera de poder mantener apartado el calor de las aves. Las construcciones y/o el equipamiento deberá colaborar para que se pueda liberar el calor corporal, bien sea por radiación, convección, condición o evaporación.
El propósito principal de los ventiladores de circulación en una caseta naturalmente ventilada no es traer aire hacia la caseta sino producir un movimiento de aire sobre las aves para aumentar el enfriamiento por convección. Generalmente, es mejor si los ventiladores de circulación están orientados a soplar por el eje largo de la caseta y colocados hacia el centro de esta, donde el movimiento de aire tiende a ser más necesario (Lara y Rostagno, 2013).
Una cubierta de pasto en los terrenos que rodean las casetas reducirá el reflejo de la luz solar en la caseta. La vegetación se debe mantener en buen estado para evitar el bloqueo de los movimientos de aire y para ayudar a reducir los problemas de roedores. Los árboles de sombra deben ubicarse donde no restrinjan el movimiento del aire.
Evitar techos de superficie brillante que pueden reflejar el doble de radiación solar que un techo de metal oxidado u oscuro. Los techos deben mantenerse libres de polvo y óxido, la reflectividad del techo se puede aumentar limpiando y uniendo la superficie con pintura de zinc metálica o instalando un techo de aluminio (Anderson y Carte, 2007).
Evitar el hacinamiento en las aves, por lo tanto, reducir la densidad en época de calor es importante.
El control de la humedad ambiental es importante, por esto la aplicación de foggers de acuerdo con la región (humedad <85%) es una estrategia que ayudará al control de temperatura.
Garantizar calidad de la cama.
El acondicionamiento por calor temprano (EHC) parece ser uno de los métodos prometedores para mejorar la resistencia al calor de los pollos de engorda. Las condiciones tempranas de calor se refieren a la exposición a altas temperaturas (36°C) durante 24 horas a los 3 a 5 días de edad (Lin et al., 2006).

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NUTRICIONALES

En la época de calor, las aves reducen su consumo diario de alimento para ayudar a disminuir la producción de calor metabólico. Todos los estudios indican que las altas temperaturas reducen la eficiencia de la utilización de la energía de alimentación para fines productivos, sin embargo, solo una parte de la reducción del rendimiento de los pollos de engorda se debe a la reducción de la ingesta de alimento y el resto se debe a la alta temperatura en sí misma (Daghir, 2009). El diseño de la dieta debe ir de acuerdo con el consumo diario (g/ave/día), esto quiere decir que el contenido de nutrientes y densidad de alimento deberá incrementarse cuando el consumo disminuya para mantener la cantidad y calidad de nutrientes recibidos. La información del consumo diario es un prerrequisito imprescindible para el diseño y formulación de la dieta. Las recomendaciones sobre consumo diario de nutrientes son proporcionadas por las diferentes casas genéticas y deberán ser la base para el diseño de la dieta, además de las experiencias que tenga el nutriólogo. La formulación de alimentos para pollos de engorda en regiones calientes basado en dietas que generen la menor cantidad posible de calor metabólico utilizando conceptos nutricionales como formulación a energía neta, con una reducción del exceso de proteína y un exacto aporte de aminoácidos (Rahman et al., 2002) reducen los efectos adversos del estrés por calor.

El limitar la fibra es la regulación comúnmente usada, sin embargo, hay que considerar que un intestino con fibra promueve el crecimiento de bacterias benéficas. Un intestino deficiente de fibra puede generar menos calor, pero sin antibióticos, existe la oportunidad de patógenos oportunistas de bacterias que causan mayores problemas. Se debe considerar el balance de electrolitos de la dieta (Chen et al., 2005), la aparición de alcalosis en aves estresadas por el calor se conoce desde hace mucho tiempo y la adición de cloruro de amonio, cloruro de potasio y/o bicarbonato de sodio mejora el rendimiento de los pollos al aumentar el consumo de agua y alimento (Ahman et al., 2008). La suplementación de NaHCO₃alivia la deficiencia de bicarbonato (HCO³-) provocada por el desarrollo de una alcalosis respiratoria como resultado del jadeo (Benton et al., 1998).

La betaina es bien conocida como un potente osmoregulador (previene la deshidratación celular) y donador de radicales metilos, actúa balanceando los niveles de agua dentro de las células y aplacando el efecto negativo de iones inorgánicos que desestabilizan las enzimas celulares. Enzimas (específicamente, carbohidrasas) durante el estrés calórico puede incrementar la densidad energética para combatir la reducción de consumo obtenida. El estrés por calor aumenta la excreción de minerales del cuerpo y disminuye la concentración de vitaminas (vitamina C, E y A) y minerales (Ca, Fe, Zn, Se y Cr). Además, la movilización de minerales y vitaminas de los tejidos y su excremento se incrementa bajo el estrés por calor, lo que causa una escasez de minerales y vitaminas (Sahin et al., 2009). Se ha demostrado que las vitaminas, suplementos de minerales, ácidos orgánicos, electrolitos y antioxidantes en agua disminuyen la mortalidad y mejoran el crecimiento de las aves durante el estrés por calor.

La suplementación en agua antes de realizar ajustes a dietas de verano podría ser más rentable que hacer modificaciones en los programas de alimentación. El ave incrementa un 4% su consumo de agua por cada 0,5°C por encima de los 21°C. La suplementación con vitamina C es probablemente la más beneficiosa entre las vitaminas y el uso de la vitamina C en el alimento o en el agua se ha convertido en una práctica común en las regiones calientes y/o tropicales, ya que ayuda aplacar los síntomas de estrés calórico por medio del estrés oxidativo y mejora de la inmunidad. El efecto perjudicial del estrés por calor en la producción de huevos también puede aliviarse con la suplementación dietética de Vitamina A (8000 UI / Kg en la dieta) (Lin et al., 2002). La suplementación con vitamina E es beneficiosa para la producción de huevos en gallinas a altas temperaturas, asociada al aumento en el consumo de alimento y mejor consistencia en la clara y yema de huevo (Kirunda et al., 2001) gracias a su alto poder antioxidante. El estrés por calor podría inducir cambios desfavorables en la microbiota (Lin et al., 2006), por lo tanto la suplementación de probióticos como Lactobacillus puede ayudar a restablecer el equilibrio intestinal en pollos (Lan et al., 2004). La importancia de una óptima estructura del alimento es muy subestimada, esto es de hecho el prerrequisito básico para soportar y mantener el consumo diario de las aves bajo condición de estrés calórico.

En GRUPO NUTEC® diseñamos soluciones nutricionales enfocadas a mantener y/o mejorar el desempeño zootécnico y bienestar de las aves durante el estrés calórico, por este motivo el EUROTERM® es una premezcla de minerales y vitaminas (Vit C) solubles en agua que ayuda a prevenir, evitar y/o contrarrestar los efectos negativos generados por el estrés calórico en aves (engorda y postura), además de apaciguar los efectos de estrés causados por vacunación, traslado y manejos dentro de la granja.

A su vez, AVICOQ® es una premezcla de vitaminas y minerales con ingredientes de alta calidad y buen tamaño de partícula que le permite una mayor integración en el mezclado del alimento terminado lo que garantiza mayor biodisponibilidad de los nutrientes a las ponedoras comerciales y reproductoras para mejorar la calidad de la cascara de huevo durante los períodos de estrés calórico.

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CONSIDERACIONES FINALES

Con el aumento de la temperatura global y la menor tolerancia al calor de las estirpes modernas, el estrés calórico se ha convertido en una preocupación importante que causa importantes pérdidas económicas a la industria avícola.
El estrés calórico es uno de los factores ambientales desafiantes más importantes en la producción avícola actual, ya que sus efectos negativos en pollos de engorde y ponedoras comerciales van desde reducir su crecimiento y producción de huevos hasta disminuir la calidad del producto final.
Las dietas de las aves que están en condiciones de estrés calórico deben ser ajustadas para generar confort y máxima productividad.
El uso de nuevas estrategias y alternativas que ayuden a sobrellevar el estrés calórico en las aves está siendo el objetivo de muchas investigaciones hoy día a nivel de instalaciones, manejo y nutrición.

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Estrés Térmico

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