Identification and transference of candidate semiochemical volatile organic compounds (VOCs) from feed to the circulatory system in pigs
Este estudio caracteriza los perfiles de compuestos orgánicos volátiles (COV) de 29 ingredientes de la alimentación porcina y demuestra que COV específicos derivados del alimento pueden atravesar la barrera gastrointestinal, persistir en el sistema circulatorio y potencialmente funcionar como semioquímicos que influyen en mecanismos fisiológicos como la impronta materna.
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Los cerdos, como muchos mamíferos, dependen en gran medida de su sentido del olfato para navegar por el mundo, especialmente al decidir qué comer. Para un cerdito joven, la transición de la lactancia a la alimentación de alimentos sólidos es un momento de alto estrés y confusión. El aroma familiar de la leche materna es reemplado por los aromas desconocidos de los granos y la materia vegetal, lo que a menudo provoca que el animal dude o deje de comer por completo. Este periodo de apetito reducido puede derivar en problemas digestivos y un crecimiento deficiente. Los científicos saben desde hace tiempo que el aire alrededor de la comida está lleno de señales químicas invisibles llamadas compuestos orgánicos volátiles. Estas son las moléculas que se desprenden de un trozo de fruta o de un grano de maíz para decirle a una nariz qué es lo que hay allí. Si bien está bien establecido que estos olores guían a un animal hacia su comida, queda una pregunta más profunda: ¿viajan estas mismas señales químicas dentro del cuerpo del animal después de comer? Si lo hacen, podrían actuar como mensajeros internos, diciéndole al cerebro y a los órganos del cerdo que la comida ha llegado, ayudando potencialmente a calmar al animal y a fomentar que siga comiendo.
Un equipo de investigadores se propuso investigar este viaje oculto de los olores de la comida en los cerdos. Comenzaron catalogando las nubes químicas invisibles que se elevan de veintinueve ingredientes diferentes comúnmente utilizados en el alimento para cerdos, tales como cebada, maíz, soja y diversos subproductos animales. Utilizando equipos sensibles que podían capturar e identificar estas moléculas suspendidas en el aire, descubrieron que cada ingrediente liberaba una firma única y compleja. Los cereales tendían a oler a aldehídos y furanos, mientras que las harinas de origen animal eran ricas en ácidos y aldehídos. Esto confirmó que cada componente del alimento tiene su propia huella química distintiva. Los investigadores pasaron luego a la siguiente fase: determinar si estos olores de alimentos específicos podían sobrevivir al viaje a través del sistema digestivo y entrar en el torrente sanguíneo. Para probar esto, trabajaron con seis cerditos jóvenes que habían sido dotados de pequeños tubos en sus cuellos para permitir un muestreo de sangre fácil. El equipo preparó soluciones líquidas especiales que contenían una mezcla de estos olores derivados de los alimentos y se las administró directamente a los cerdos. Luego, tomaron muestras de sangre a intervalos regulares durante tres horas para ver si los olores específicos que habían introducido podían detectarse dentro de los animales.
Los resultados revelaron que el sistema digestivo no actúa como una barrera completa para estas señales químicas. Antes de que comenzara el experimento, los investigadores encontraron trazas de varios olores relacionados con la comida ya circulando en la sangre de los cerdos, probablemente debido a su dieta regular. Esto sugirió que la conexión entre lo que un cerdo come y lo que flota en su sangre ya está activa. Cuando el equipo administró las soluciones líquidas específicas, observaron que cuatro compuestos particulares —pirazina, 2-etil-3,5-dimetilpirazina, nonanol y 2-acetilfurano— mostraron un aumento claro y significativo en el torrente sanguíneo en comparación con el grupo de control. Estas moléculas, que se originaron de ingredientes comunes del alimento, cruzaron con éxito la pared intestinal y permanecieron detectables en la sangre durante períodos prolongados. Curiosamente, la capacidad de un olor para entrar en la sangre no dependió de qué tan fácilmente se evaporara. Los investigadores probaron compuestos con puntos de ebullición bajos, medios y altos, y descubrieron que la volatilidad por sí sola no podía predecir cuáles realizarían el viaje. En cambio, el paso parecía depender de la naturaleza química específica de cada molécula.
Este descubrimiento sugiere que los olores de la comida podrían hacer más que solo ayudar a un cerdo a encontrar su comida; también podrían viajar dentro del cuerpo para entregar un mensaje. El estudio propone que estas sustancias químicas circulantes podrían actuar como señales internas, o semioquímicos, que informan a la fisiología del animal sobre el alimento que ha consumido. Este mecanismo podría desempeñar un papel en cómo los cerdos aprenden a reconocer alimentos seguros, un proceso que a menudo comienza antes del nacimiento, cuando la dieta de una madre influye en el feto en desarrollo. Si bien el estudio no probó que estos olores cambiaran directamente el comportamiento o la fisiología en este experimento específico, estableció un vínculo físico crucial: los olores del alimento están, de hecho, presentes en la sangre. Este hallazgo abre la puerta a comprender cómo el entorno químico interno de un animal es moldeado por su dieta, ofreciendo una nueva perspectiva sobre cómo las señales sensoriales pueden guiar el crecimiento y la adaptación en el ganado. El trabajo confirma que la frontera entre el mundo exterior de la comida y el mundo interior del cuerpo es permeable para estos mensajeros químicos invisibles.
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