29/10/2015
Vitaminas

El papel de la vitamina E como antioxidante y mejora de la calidad de la carne

G. Litta, T.K. Chung y G.M. Weber
DSM Nutritional Products

El empleo de vitamina E en la alimentación animal juega un papel fundamental en la calidad final de los alimentos de origen animal.

Los criterios de los consumidores a la hora de seleccionar la carne y los productos cárnicos son las propiedades organolépticas: color, sabor y textura.

El empleo de vitamina E en la alimentación animal juega un papel fundamental en la calidad final de los alimentos de origen animal.

 

El origen del deterioro de la calidad de la carne puede deberse a diferentes factores que incluyen la genética, así como prácticas inadecuadas en el manejo y posterior al sacrificio, el almacenamiento o el cocinado.

Sin embargo, la oxidación lipídica es probablemente el factor más importante que afecta a los parámetros anteriormente mencionados.

La vitamina E puede jugar un papel muy importante en la disminución del deterioro de la carne y los cambios de color al reducirse los efectos negativos de la oxidación.

La oxidación lipídica es probablemente el factor más importante que afecta al color, sabor y textura de la carne

 

Entendiendo la oxidación lipídica

Captura de pantalla 2015-11-04 a la(s) 17.03.45La oxidación lipídica es un proceso que ocurre de forma habitual en los alimentos y que causa el deterioro y el cambio del color.

En la carne, el proceso comienza inmediatamente después del sacrificio cuando la circulación sanguínea se detiene y comienza el metabolismo anaeróbico.

La oxidación lipídica se cataliza con la presencia de radicales libres. Son compuestos químicos con uno o más electrones libres procedentes del oxígeno, nitrógeno, azufre y cloro. Los dióxidos de hidrógeno y nitrógeno son los radicales libres más abundantes y a menudo son denominados como “Especies Reactivas del Oxígeno” (ROS) o “Especies Reactivas del Nitrógeno” (RNS). El peróxido de hidrógeno no es un radical libre pero también es muy perjudicial para el ADN.

Captura de pantalla 2015-11-04 a la(s) 17.04.00

Es importante destacar que la oxidación lipídica es un proceso auto-catalítico. Los productos de oxidación catalizan otras oxidaciones, resultando en una cadena de reacción. Una vez que comienza este proceso cíclico, la tasa de reacción aumenta rápidamente.

Las grasas insaturadas – particularmente aquellas que tienen un gran número de dobles enlaces- son extremadamente propensas a la oxidación.

Las membranas celulares que contienen fosfolípidos con altos contenidos ácidos grasos poliinsaturados (AGPI) también son particularmente sensibles.

 

El sistema antioxidante

Los organismos vivos han desarrollado mecanismos antioxidantes específicos que los protegen frente a las especies reactivas.

Los organismos vivos pueden sobrevivir en un ambiente rico en oxígeno sólo a través de la presencia de antioxidantes. Estos mecanismos están descritos por el término general de “sistema antioxidante” (Halliwell y Gutteridge, 2007; Surai, 2002).

Los antioxidantes están divididos en dos categorías en función de las características específicas clave -Tabla 1- y de sus propiedades físicas -Tabla 2-.

DSM1

Los antioxidantes se definen como cualquier sustancia que retrasa, previene o suprime el daño de una molécula diana -Halliwell y Gutteridge, 2007-

Consecuencias de la oxidación lipídica en la calidad de la carne

La oxidación lipídica degrada los ácidos grasos poliinsaturados a compuestos volátiles de cadena corta tales como los aldehídos, las cetonas, los alcoholes, los ésteres y los ácidos.

Estos compuestos generan olores y sabores indeseables que reducen de forma considerable la aceptación del producto por los consumidores.

dsm2

〉 Oxidación del colesterol

El colesterol es un componente de las membranas celulares. Los productos de oxidación del colesterol (COPs) se detectan a niveles traza en la carne cruda durante el almacenamiento y su concentración aumenta debido a un incremento de la generación de radicales libres debido a la oxidación de los AGPI.

 

 

dsm3

Pérdidas de peso por oreo

Los procesos oxidativos pueden afectar a la capacidad de las membranas a funcionar como una barrera semipermeable y pueden contribuir al goteo de líquidos o pérdidas por oreo.

 

 

dsm4

Oxidación de los pigmentos del músculo

La calidad de este color depende del estado químico de los pigmentos del músculo, la mioglobina. Durante el almacenamiento y el tiempo de venta al consumidor, la oximioglobina se oxida a metamioglobina, con el consiguiente cambio a un color marrón no deseable.

 

 

Vitamina E  Química & Metabolismo

Vitamina E es el término genérico utilizado para describir ocho compuestos liposolubles que encontramos en la naturaleza. Cuatro de estos compuestos se denominan tocotrienoles y los otros cuatro tocoferoles.

Estos compuestos son isómeros y se diferencian unos de otros por su estructura química. Los tocoferoles tienen una eficacia mayor que los tocotrienoles. El más común es el α-tocoferol y, biológicamente, es la forma más activa.

Función metabólica de la vitamina E

dsm4

El papel de la vitamina E en el sistema antioxidante

El sistema antioxidante está formado por varios compuestos, localizados en diferentes espacios celulares, subcelulares y extracelulares, y proporcionando diferentes niveles de defensa.

Cada antioxidante tiene un papel específico en el sistema e interactúa con otros componentes de manera única. Por ello, es importante que todos estos compuestos estén presentes en el sistema: unos no pueden reemplazar a otros.

La vitamina E se suplementa en la dieta como es éster de todos los all-rac α-tocoferol. Este éster, el acetato de all-rac α-tocoferol, se caracteriza por su mayor capacidad de almacenamiento, procesamiento de alimentos y estabilidad de paso/tránsito a través del tracto digestivo de los animales.

Las esterasas pancreáticas liberan de forma rápida el α-tocoferol originario de la absorción del intestino delgado (Faustman et al., 1998).

El α-tocoferol es el tocoferol más eficaz y activo

El sistema antioxidante básicamente trabaja a tres niveles de defensa: primer, segundo y tercer nivel.

dsm5

La localización de la vitamina E en la membrana le permite funcionar de forma muy eficiente en la protección de los ácidos grasos poliinsaturados altamente oxidables por especies reactivas al oxígeno (Liu et al., 1995).

La concentración molar de la vitamina E en las membranas es inferior si se compara con la presencia de los fosfolípidos.

Sin embargo, es particularmente eficiente debido al hecho de que la vitamina E oxidada puede convertirse de nuevo en forma activa. Lo hace a través de la reacción con otros antioxidantes como la vitamina C y los carotenoides.

La función antioxidante de rotura de cadenas de la vitamina E es muy fuerte y específica: detiene la producción de peróxidos de lípidos (Benzie, 1996).

Sin embargo, para una óptima eficacia a la hora de prevenir la oxidación lipídica, es necesario suplementar con vitamina E con niveles más altos que los que normalmente se dan, puesto que la vitamina E que no se utilice en los procesos metabólicos, se depositará en las membranas celulares.

Cuando se añade a la carne post-mortem, la vitamina no se incorporará de forma natural y fisiológica a las membranas celulares (Liu et al., 1995).

anuncio-DSM

Vitamina E y la estabilidad oxidativa de la carne

Numerosos estudios han demostrado el mecanismo de acción y el efecto de la vitamina E en la reducción de la oxidación lipídica y en la mejora de la calidad de la carne, además de mejorar la fluidez de las membranas y, por tanto, reducir la pérdida por goteo.

 

→ Avicultura

En un trabajo reciente (Barroeta, 2007) realizado en broilers, se observó que 200 mg de vitamina E por kg de pienso disminuye el desarrollo de sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico (TBARS) – un subproducto de la peroxidación de lípidos – de entre un 84% a un 88%. La producción de compuestos de colesterol oxidado en la carne de pollo también disminuyó alrededor de un 50%. Además, también se ha establecido que niveles más altos de vitamina E en los piensos reduce la concentración de productos de oxidación secundarios, tales como aldehídos y cetonas, en alrededor de un 50%.

→ Porcino

Los mismos niveles de mejora se han encontrado en la estabilidad oxidativa en la carne de cerdo (Buckley et al., 1995; Morrissey et al., 1996; Morrissey et al., 1998). Se ha observado un efecto positivo antioxidante de la vitamina E cuando se suplementó a 200 mg por kg de piensos para cerdos enriquecidos con un 3 % de aceite de soja y sebo (Monahan et al., 1992).

Una revisión exhaustiva publicada en 2001 analizó y resumió 10 estudios llevados a cabo entre 1991 y 1998, los cuales evalúan el impacto nutricional en la calidad de la carne de porcino (Pettigrew y Esnaola, 2001).

La revisión encontró una mejora consistente de la estabilidad oxidativa en la carne de cerdo cuando los cerdos recibían de 100 a 200 mg por kg de pienso de vitamina E.

→ Vacuno

Un análisis de 13 estudios en ganado vacuno y 10 estudios en cerdos realizados por Sales y Koukolová V. (2011), evaluaron los efectos de la suplementación con vitamina E en los niveles musculares de α-tocoferol, oxidación lipídica y color de la carne, encontrando que la tasa de acumulación era menor en el ganado vacuno que en el porcino. Datos obtenidos en porcino indican que la saturación de los tejidos en α-tocoferol se alcanzó cuando se alimentó con niveles de 200 a 500 mg por kg de pienso.

Reforzando los estudios anteriores (Arnold et al., 1993), la concentración muscular de α-tocoferol en la carne de vacuno podría incrementarse de 1,4 a 3,3 µg/g de carne alimentando con al menos 1.300 mg/d de vitamina E durante 44 días. Los datos también indican que los valores de α-tocoferol en músculo >3µg/g de carne era un valor umbral para retrasar al máximo la formación de metamioglobina y el consiguiente cambio de color en el músculo de la carne de vacuno.

→ Efecto sobre la oxidación lipídica

De forma más reciente, un meta-análisis ha confirmado el efecto positivo de los niveles de vitamina E en la dieta sobre la oxidación lipídica (Trefan L. et al., 2011). Los autores analizaron 10 experimentos publicados donde se midió la oxidación lipídica y 13 donde se evaluó la acumulación de vitamina E, ambos casos utilizando el músculo M. longissimus dorsi. Este meta-análisis estableció una relación cuantitativa entre la vitamina E en la dieta y los efectos en la calidad de la carne de cerdos.

Se alcanzó una acumulación máxima a 6,4 mg de α-tocoferol por gramo de tejido. Fueron necesarios al menos 100 mg de vitamina E por kg de pienso para alcanzar un descenso significativo de la oxidación lipídica y por cada mg de α-tocoferol por gramo de tejido disminuye la oxidación de lípidos alrededor de 0,05 unidades TBARS en el M. longissimus dorsi. El meta-análisis también indicó un descenso gradual en la oxidación lipídica en alrededor 3 ó 4 días de almacenamiento post-sacrificio y después se estabilizó hasta 10 días post-sacrificio.

→ Mejorando la estabilidad del color en la carne de cerdo

Estos mismos autores llevaron a cabo un meta-análisis sobre los efectos de la vitamina E y las condiciones de almacenamiento en la estabilidad del color en la carne de cerdo (Trefan L. et al., 2010).

Se encontró una relación lineal entre la intensidad del rojo y la concentración de α-tocoferol. El modelo relevó que un incremento de 1mg de α-tocoferol en el músculo condujo a un incremento esperado de 0,11 en la intensidad del rojo a lo largo de todos los tiempos de almacenamiento.

En conjunto, el meta-análisis sugirió que la suplementación con vitamina E afectó a la intensidad del rojo en la carne de cerdo, pero sólo cuando la suplementación excedió en 100 mg por kg de pienso y después 6 días post-sacrificio.

→ Reducción de la diátesis exudativa

Un meta-análisis sobre el impacto de la vitamina E en la mejora de la carne de cerdo por el aumento de la capacidad de retención (Apple, 2007) quedó resumido en los resultados de la -Tabla 3-.

El autor del análisis recomendó niveles de alimentación para los cerdos de 200 mg de vitamina E por kg de pienso desde los 84 a los 130 días antes del sacrificio. Podrían aportarse niveles mucho mayores (750 a 1.000 mg/kg pienso) durante un periodo mínimo de 45 días a fin de alcanzar el umbral de concentración de 2,6 mg de α-tocoferol por gramo de tejido de carne (Asghar et al., 1991; Dunshea et al., 2005).

dsm6

Tabla 3. Resultados de meta-análisis sobre el impacto de la vitamina E en la mejora de la carne de cerdo por el aumento de la capacidad de retención

Conclusiones

La susceptibilidad a la oxidación lipídica de la carne está influenciada por el contenido de α-tocoferol en la carne y el contenido en AGPI de los fosfolípidos de la membrana.

Los efectos beneficiosos de la vitamina E en el aumento en la calidad de la carne tanto en avicultura como en porcino, que frena desde la membrana por sus propiedades antioxidantes en el medio lipídico, están probados científicamente y testados comercialmente, validados e implementados.

Todo ello se atribuye a la capacidad de la vitamina E de la dieta, tras su ingestión y absorción, de depositar y acumularse. Por tanto, la vitamina E es el antioxidante liposoluble más efectivo en la naturaleza, cuya única función es la protección de la integridad de la membrana celular y no puede reemplazarse por otros antioxidantes o sustancias que tengan propiedades antioxidantes.

 

Dejar un comentario

Uso de cookies

Este sitio web utiliza Cookies propias y de terceros, para recopilar información con la finalidad de mejorar nuestros servicios, para mostrarle publicidad relacionada con sus preferencias, así como analizar sus hábitos de navegación. Si continua navegando, supone la aceptación de la instalación de las mismas. El usuario tiene la posibilidad de configurar su navegador pudiendo, si así lo desea, impedir que sean instaladas en su disco duro, aunque deberá tener en cuenta que dicha acción podrá ocasionar dificultades de navegación de la página web. ACEPTAR

Aviso de cookies