MVZ Fernando R. Feuchter A.
Universidad Autónoma Chapingo (México)
Catedrático Investigador en Centro Regional Universitario del Noroeste
Antecedentes de la nutrigenómica
Los estudios científicos del consorcio internacional porcino empezaron en el 2003 con la contribución de cientos de investigadores, dando avance exponencial al conocimiento de la Nutrigenómica con la presentación pública del análisis del genoma porcino en Nature 2012 491(7424), 393-398 y el genoma Sus scorfa 11.1 fue actualizada en el año 2017. con una extensión total de la secuenciación genética por 2,596,639,456 de pares de bases que contienen 21,640 proteínas de genes-loci codificados, 623,000 marcadores de secuencia expresada EST depositados en el banco de genes, se identifican más de 62 tipos de células especializadas en diversos tejidos del cuerpo del animal.
La presencia de un locus de rasgo cuantitativo QTL en la sección de DNA del cromosoma 4 controla el crecimiento desde el nacimiento hasta la etapa de engorda. Un QTL en el cromosoma 8 con características para secretar fosfoproteína-1 mejora la sobrevivencia de los lechones recién nacidos en toda la camada. Ya que regula el transporte de agua y iones en la placenta. El conocimiento científico avanza y se actualiza.
Se presenta una realidad al considerar 50 nutrientes que usualmente componen la dieta en la que participan metabólicamente los miles de genes presentes en la mitocondria celular, se generan dos caminos uno del conocimiento científico y el otro aplicado a la práctica productiva, siempre soportada por los pilares esenciales de la producción: nutrición, genética, manejo zootécnico y sanidad.
La selección genética vía cruzamientos estratégicos por varias generaciones es una manera de fijar genes con características biológicas, económicas favorables y alcanzar el mejoramiento productivo de los animales. El número de fibras musculares esqueléticas (carne) queda establecida desde el nacimiento.
Hay una necesidad de agilizar una mayor producción masiva de proteína animal para alimentar al mundo de una manera sostenible y económicamente viable. Las casas comerciales de reproductoras núcleo de líneas avanzadas porcinas cuentan con una baja variabilidad de genes y muchos caracteres genéticos favorables tienen una heredabilidad mínima logrando lentamente diferenciarse como alternativa, por lo que para alcanzar avances rápidos de eficiencia requieren tecnología para editar genes deseables. https://cabiagbio.biomedcentral.com que en los últimos 20 años se han aplicado diferentes metodologías al mejoramiento genético.
Cerdos con edición de genes o clonados pueden producir hormona del crecimiento bovina, fitasa de bacterias, carbohidrasas de hongos; desaturasas para ácidos grasos de plantas, así como del nematodo Caenorhabditis elegans; desacople de la proteína-1, eliminar la myosantina, α-1,3- galactosiltransferasa, CD163 receptor celular del PRRS o enfermedad con oreja azul, varias alternativas para sustituir antibióticos, evitar la castración.
Todas las granjas deben aspirar a establecer sistemas de inteligencia digital con tecnología certera en apoyo a certificarse en sanidad, bienestar y buenas prácticas. Necesitan anticipar la bioseguridad aplicando ciencia avanzada para controlar el PRRS variantes europea, americana y la nueva V21C, estirpes GXYL1403, GXNN1839 u otras enfermedades que causan impactos devastadores, interrumpiendo las rutas de transmisión directa e indirecta (mecánica, aerosoles, alimento) aplicando controles, programas integrales estrictos, manuales y decálogos estandarizados, con muestreos auditados y validados.
No caer en la sobresaturación de información atiburrada que luego no puede ser analizada y aplicada y se deja en el olvido. De ser así pedir ayuda a un consultor profesional.
Grandes avances se han logrado para alcanzar las metas del potencial genético en los últimos 5 años para obtener modelos naturales sin clonación de animales más robustos y resistentes a enfermedades como el PRRS, Gastroenteritis trasmisible, Senecavirus (ántrax), Fiebre porcina clásica, Influenza, Pseudorabia. Se elaboran protocolos aplicando genética de precisión para reducir el impacto ambiental con menos gases con efecto de invernadero, mejorar el bienestar animal, alcanzar
parámetros productivos más altos, lactación, crecimiento y musculatura, prevenir el exceso de grasa subcutánea, lograr la mejor eficiencia alimenticia, reducir en las excretas excedentes de nitrógeno y minerales al ambiente y comprender la reproducción porcina.
Aún con estos avances generacionales, continúan los retos nutrigenómicos sostenibles para reducir pérdidas embrionarias, solventar la restricción fisiológica a la restricción al crecimiento intrauterina, bajar la mortalidad de lechones durante la lactación, minimizar la acumulación adiposa subcutánea en la etapa de engorda proveniente de la energía de la dieta, mejorar fisiológicamente la habilidad subóptima de digerir los insumos y nutrientes (proteína, fibra, minerales, energía). Sobrellevar el estrés calórico corporal, minimizar la susceptibilidad a enfermedades, aplicar exitosamente alternativas para sustituir el uso de antibióticos, reducir los costos totales de producción.
Es imperativo incrementar y repasar en todos los niveles del sistema de producción el conocimiento básico de la biología del animal y de los microorganismos. Célula, membrana, núcleo, citoplasma, mitocondria, integridad celular, funciones metabólicas, componentes celulares, síntesis de proteínas, enzimas, péptidos y tejidos. Origen de la producción, procesos agroindustriales de vacunas y antimicrobiales. Para leer las publicaciones nuevas se requiere entender los avances que
se están informando.
El apoyo económico mundial a la investigación porcina se amplía en estos momentos porque muchos de estos avances (medicinas, malformaciones genéticas, mecanismos embrionarios, tratamientos clínicos, respuestas inmunológicas,
inflamación, desarrollo de instrumentos) }favorecen la aplicación biomédica al servicio de la salud humana. Los humanos tenemos 100 enfermedades genéticas del metabolismo. Anteriormente se realizaba con roedores, conejillos de indias y primates en laboratorio. Hoy se alcanzan grandes logros en medicina humana, clonando cerdos para el trasplante de órganos y no solo válvulas del corazón o colectando la bilis.
Hay marranas con la edición del gen para que la leche produzca lisozima un antimicrobial humano que favorece la recuperación de lechones que tuvieron diarrea bacteriana. Las lisozimas fueron descubiertas en 1921, pero inmediatamente opacadas por los antibióticos. La molécula de lisozima mata bacterias gram + destruyendo su membrana celular. No controla gram- por su membrana diferente.
El lechón carece de habilidades fisiológicas de termorregulación por lo que requiere de servicios suplementarios de temperatura y control de ventilación para su sobrevivencia. La edición del locus UCP1 de un ratón estableció esta facultad reguladora reduciendo la deposición de grasa corporal, ello permitió reducir costos de energía calórica y mejorar la eficiencia alimenticia.
Un marcador para deposición de grasa PCK1 C.2456c>A y se han identificado otros polimorfismos. Utilizando un gen Delat12 de la planta espinaca los cerdos pudieron sintetizar ácido graso linoleico y otros con el gen hfat1 humano pudieron sintetizar ácido graso omega 3 similar a los peces. Para reducir las alergias con el consumo de carne de cerdo una xenotransplantación del gen GGTA1 eliminó este riesgo. Se elimina un azúcar α-γ en la superficie de la célula evitando así la alergia a personas susceptibles. Así se produjo el GalSafe pig. Las modificaciones genéticas que influyen directamente en el proceso de digestión y contenido del sistema digestivo con el fin de optimizar el aporte y demanda de nutrientes.
En el laboratorio es posible adaptar genes bacterianos, eucarióticos, procarióticos o de hongos en mamíferos para que produzcan en la saliva enzimas digestivas como la fitasa más eficiente. Lo que reduciría la suplementación de fósforo en las dietas de monogástricos. En los rumiantes es la diversidad de la microflora la que permite la digestión de celulosa y ácido fítico usando diversas fitasas. Algo similar con β Xilanasa y pectinasas mejoran la eficiencia alimenticia. Animales transgénicos lograron desintoxicar los efectos negativos de las aflatoxinas y factores anitnutricionales (ácido fítico, taninos, lecitina (aporta energía y fosfolípidos), alcaloides, oxalato, glucocianuros, fenoles (antioxidante), saponinas (reducen tumores), aminoácidos tóxicos, antivitaminas, gosipol, goitrógenos, azúcares que producen flatulencias (rafinosa,
stachiosa, verbascosa), ácido clorogénico, haemaglutininas, lisinoalanina, estrógenos), isoflavones (antiinflamatorio) de los insumos alimenticios y granos que afectan la digestibilidad y eficiencia.
La ingeniería genética pronto dará resultados reuniendo en un solo individuo las translocaciones genéticas exitosas alcanzadas hasta este momento para obtener ejemplares reproductores a mayor escala con alcance comercial que trasmitan a su descendencia estas características productivas. Existen
cuestionamientos legales para la aceptación de animales clonados para el consumo humano y un poco menos para su
utilización en medicina y salud humana.
El 60% de las amas de casa no desean carne clonada, pero si aceptan salmones y el mercado mundial del cerdo OGM se distorsiona si un país prohíbe su consumo.
Los principales productores de pie de cría reproductor núcleos de EUA, Europa, China se han unido para buscar a través de incrementar las poblaciones de animales encontrar la variabilidad deseada y ampliar la información estadística de datos y registros que permita seleccionar los mejores ejemplares reproductivos. En ello deben participar las Uniones de Porcicultores para contribuir con información capturada en granja. Al incrementar el banco de datos se mejoran las opciones de selección de ejemplares con características deseables para la reproducción. Esfuerzos nacionales e internacionales se han hecho, pero no todos participan aportando sus registros.
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