NUTRICIERO 41 MARZO-ABRIL 2011
CONTENIDO Ar tículos de por tada ESTRATEGIAS DE ALIMENTACIÓN PARA OPTIMIZAR INTEGRIDAD INTESTINAL
Ademas...
6
NUEVA PLANTA DE PROCESAMIENTO DE ALGAS
CONTROL DE CALIDAD PARA ALIMENTOS 28 BALANCEADOS
AHORRE CON FITASAS DE SEGUNDA GENERACIÓN
36
EL FÓSFORO EN LA VACA LECHERA
INCREMENTANDO EL RENDIMIENTO DE LA FÁBRICA DE ALIMENTOS BALANCEADOS
46
CONTROL MEDIANTE LA ALIMENTACIÓN DE LA COMPOSICIÓN DE LA CARNE
8
20
43
58
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ASISTENTE DE DIRECCIÓN Marisela Rueda Vega epm@edicionespecuarias.com
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INFARVET RENUEVA MESA DIRECTIVA
NUTRICIERO es una publicación de EDICIONES PECUARIAS DE MÉXICO SA DE CV de aparición bimestral en enero, marzo, mayo, julio, septiembre y noviembre con ediciones digitales e impresas/digitales. Los artículos publicados son responsabilidad del autor. La editorial no tiene injerencia en su contenido certificado de reserva de derecho de uso de título 04-2003-110-609032500-102.
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9 y 10 de Junio de 2011 Hotel Presidente Intercontinental y Universidad de Guadalajara, Guadalajara, Jalisco.
SEMINARIO: Jueves 09 de junio de 2011 Hotel Presidente Intercontinental 08:30-09:00 Registro 09:00-09:15 Inauguración 09:15-10:00 Dinámica de la Industria de productos para mascotas en México. Economista Iván Franco, Jefe de Investigación para México, Euromonitor International. 10:00-10:45 Requerimientos nutricionales e ingredientes utilizados. Dr. Gianni Carniglia, Consultor Internacional, National Renderers Association. 10:45-11:30 Microingredientes utilizados en alimento de mascotas. Ponente por definir. DSM Nutritional Products México 11:30-11:45 Receso para café 11:45-12:30 Nuevas tendencias en aditivos para la conservación de los alimentos. Ponente por definir. Kemin Industries Inc. 12:30-13:15 Uso de harina de pluma hidrolizada en la nutrición de mascotas. Dr. Gianni Carniglia, Consultor Internacional, National Renderers Association. M.A. Miguel Ángel López, Consultor Internacional. 13:15-14:00 Actualidades en regulación sanitaria de alimento balanceado. Ponente por definir. SENASICA-SAGARPA. 14:00-15:30 Comida 15:30-16:15 Nuevas regulaciones de la US Food and Drug Andminstration (FDA). M.en C. Richard Sellers, Vicepresidente de Regulaciones y Nutrición de la American Feed Industry Association, AFIA 16:15-16:45 El mundo del alimento de mascotas: Macrotendencias y dinámica del mercado M.A George Ben Josef, Marketing Manager América Latina, SPF 16:45-17:30 Pruebas de desempeño con animales en alimento para mascotas. Ponente por definir. Kemin Industries Inc. 17:30-18:00 Proceso de exportación de alimento para mascotas. Dr. Gianni Carniglia, Consultor Internacional , National Renderers Association. 18:30 Cóctel TALLER: Viernes 10 de junio de 2011 Universidad de Guadalajara - Centro Universitario de Ciencias Biológicas y Agropecuarias 08:30-09:00 Registro 09:00-09:30 Traslado a la Universidad de Guadalajara. 09:30-11:00 Uso de microscopía para la determinación de calidad de harinas de origen animal. Parte I. Ing. Lilia Marín, Consultora Internacional. 11:00-11:20 Receso para café 11:20-14:00 Uso de microscopía para la determinación de calidad de harinas de origen animal. Parte II. Ing. Lilia Marín, Consultora Internacional. 14:00-15:00 Comida 15:00-17:30 Uso de microscopía para la determinación de calidad de harinas de origen animal. Parte III. Ing. Lilia Marín, Consultora Internacional. 17:30-18:00 Traslado al Hotel.
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ALLTECH INAUGURA PLANTA DE FERMENTACIÓN DE ALGAS
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El presidente de Alltech , Dr. Pearse Lyons corta la cinta inaugural de Alltech Algae en Winchester, Kentucky, Estados Unidos acompañado de su esposa Deirdre (centro), (desde la izquierda) Juez Ejecutivo Branham, Alcalde Burtner, Secretario Hayes Nathan Hohman CFO de Alltech.
“Para Alltech, la fermentación de algas constituye la más novedosa frontera tecnológica de la cual esperamos surjan oportunidades Alltech, líder mundial en nutrición animal natural increíbles para las áreas de alimentación humana, alimentación cortó la cinta inaugural de su nueva planta Alltech animal y combustibles” declaró el presidente y fundador de Alltech Dr. Pearse Lyons. “Llevamos varios años trabajando en este área y Algae valuada en 200 millones dólares el pasado 23 nuestra visión es que desempeñará un papel crucial en la nutrición y de febrero. Ubicada en Winchester, Kentucky, Estados la salud humana y animal. Confío en que será una de las piezas claves que le permitirá a nuestra compañía cruzar la línea de los mil millones Unidos, Alltech Algae es una planta de fermentación de dólares en ingresos para el 2015,” agregó Lyons. La ceremonia inaugural de la planta contó con la participación de de algas con tecnología de punta que fue comprada funcionarios de gobierno local y estatal. Asimismo estuvieron en 2010 a Martek Bioscience Corporation por $14 presentes los 60 asistentes a la Primera Conferencia Anual de Algas celebrada por Alltech en Lexington. millones de dólares aproximadamente. Meses atrás “El Estado de Kentucky y Alltech tienen una asociación de larga fue renovada y se convertirá en uno de los mayores data que ha creado cientos de empleos y millones de dólares en inversiones en Kentucky”, dijo Larry Hayes Secretario de sitios de producción de algas del mundo. Gabinete para el Desarrollo Económico de Kentucky.”Estamos orgullosos de haber participado para que esta nueva planta de Alltech en Winchester sea haga realidad, y espero ser testigo de los avances tecnológicos que Alltech hará en su planta de fermentación de algas”. “La comunidad de Winchester y el Condado de Clark se complacen en dar la bienvenida al Dr. Pearse Lyons, un innovador de clase mundial y líder de negocios y a su compañía, Alltech, a la comunidad empresarial y corporativa”, dijo Ed Burtner Alcalde de Winchester. “Estamos muy entusiasmados por el hecho de que el Dr. Lyons haya optado por el Condado de Clark como el lugar para lanzar la nueva generación de usos de biomasa en su planta de producción de algas en Winchester. Esto le permitirá a Alltech convertirse en un líder mundial en la producción de algas que servirá como plataforma para una serie de usos de biomasa en los próximos años”. El objetivo principal de la instalación será el desarrollo de productos derivados de algas. Las algas se utilizarán para alimento de valor agregado para animales, biocombustible derivado de las algas y la producción de etanol. Las algas capturan CO2 lo liberan como oxígeno puro. También crean el 70% del oxígeno de nuestra atmósfera, más que todos los bosques y campos juntos. Las algas son las plantas de más rápido crecimiento de la naturaleza y tienen la capacidad de convertir grandes cantidades de dióxido de carbono en oxígeno, una característica que las hace especialmente interesantes en el mundo con conciencia ambiental en el que vivimos hoy.
El desempeño de los pollos de engorda ha aumentado enormemente en las últimas décadas. Havenstein y colaboradores (1994ab) demostraron que el mejoramiento genético ha sido responsable en gran medida de este incremento. Desde que la investigación del grupo de Havenstein se publicó, las compañías de genética han logrado un progreso continuo en sus líneas genéticas, resultando en un aumento continuo en la tasa de crecimiento y un mejoramiento en la eficiencia alimenticia (ver los manuales de las reproductoras de las compañías de genética).
ESTRATEGIAS DE ALIMENTACIÓN PARA OPTIMIZAR INTEGRIDAD INTESTINAL
En condiciones prácticas el desempeño es con frecuencia significativamente menor que el potencial genético de las aves. Esto con frecuencia se relaciona con las limitantes en el manejo y la nutrición. Los conceptos nutricionales generales no coinciden completamente con los desafíos que vienen con la alta velocidad de crecimiento. Además, las aves con frecuencia crecen bajo condiciones que causan desafíos adicionales inducidos por las regulaciones políticas como la prohibición de los antibióticos promotores de crecimiento en la UE desde el 2006. Esto ha resultado en una situación muy desafiante para balancear la integridad intestinal que es necesaria para el desempeño óptimo del pollo de engorda. Mucha investigación se ha llevado a cabo en los últimos años para estudiar los factores nutricionales que tienen un efecto positivo en la integridad intestinal. En este artículo algunos de estos factores se describen desde un punto de vista práctico.
Pim Langhout; Nutriad International Carlos Martínez Amezcua, Nutriad México
Los altos requerimientos nutricionales de las aves modernas aumentan el riesgo de afectar la integridad intestinal. Varias medidas nutricionales como la optimización del tamaño de la partícula y el uso de una dieta especial pre-iniciadora puede reducir el riesgo de los problemas de salud intestinal. El ácido butírico, suministrado como butirato con liberación dirigida, ha demostrado que mejora la integridad intestinal y puede jugar un papel importante en la nutrición del pollo de engorda moderno para obtener la salud y el desempeño óptimo del pollo de engorda.
8
estudios han demostrado que un aumento en la
Las aves modernas pueden utilizar y transformar
proteína indigestible tiene un efecto negativo en el
altos niveles de aminoácidos dietarios en carne,
desempeño del pollo de engorda como se puede
con alto rendimiento en pechuga (Langhout y
observar en el Cuadro 1 (De Lange et al., 2003).
Wijtten, 2004). Esta investigación mostró que el aumento en el nivel de proteína en la fase de iniciación del periodo de crecimiento resulta en un mejor desempeño de las aves al final del período
ESTRATEGIAS DE ALIMENTACIÓN PARA OPTIMIZAR INTEGRIDAD INTESTINAL
PROTEÍNA INDIGESTIBLE
El efecto negativo de niveles altos de proteína en la dieta se ha asociado con un mayor flujo de proteína a secciones posteriores del tracto gastrointestinal
de producción, siempre y cuando se satisfagan los requerimientos de aminoácidos y se presente un equilibrio entre ellos. Esta habilidad para utilizar altos niveles de aminoácidos ha resultado en un
Cuadro 1. Efecto de niveles crecientes de proteína cruda indigestible en la dieta sobre el desempeño del crecimiento de los pollos entre 11 y 28 días de edad.
aumento gradual en los niveles de proteína en las
Dieta
I
II
III
IV
dietas de los pollos de engorda, particularmente en
Proteína no digerida (g/kg)
29.1
32.4
34.2
36.3
las primeras semanas de vida. Dependiendo de las
Ganancia de peso (g/d)
67.7a
65.5bc
63.7c
fuentes de proteína utilizadas, aproximadamente 15 – 20% de la proteína en la dieta es indigestible en los ingredientes convencionales.
Varios
67.1ab
EA 1.630 1.674 1.693 1.724c Las medias en una misma columna que no comparten un superíndice común difieren significativamente (P<0.05). De lange et al. (2003) a
b
bc
abc
9
ESTRATEGIAS DE ALIMENTACIÓN PARA OPTIMIZAR INTEGRIDAD INTESTINAL
Cuadro 2. Efecto del nivel y tipo de proteína en los parámetros productivos y población de Clostridium Perfringens en Ileon y Ciego de pollos a los 28 días de edad. Fuente de Proteína
PC (g/kg)
Peso Corporal (g)
Clostridum Ileon, ufc/g
Clostridium Ciegos, ufc/g
Harina de Pescado
230
1,064
3,93
4,57
Harina de Pescado
400
1,125
6.98
7.55
Concentrado de Soya
230
794
1.69
3.25
Concentrado de Soya
400
689
5.28
6.36
Fuente de Proteína
<0.01
<0.01
<0.01
Nivel de Proteína
<0.37
<0.01
<0.01
Efectos Principales
(Drew y col. 2004)
y un mayor crecimiento de bacterias proteolíticas,
Para mejorar la integridad intestinal suena obvio
como lo demostró Drew y col. (2004), quienes
disminuir la proteína indigestible. Sin embargo,
observaron un incremento significativo en la
eso tiene algunas implicaciones económicas.
población de Clostridium perfringens tanto en
Formular las dietas con menores niveles de la
íleon como en ciegos de pollos alimentados con
proteína indigestible implican la utilización de
niveles altos de proteína, considerando dos fuentes
ingredientes de mayor digestibilidad y mejor
diferentes de proteína. (Cuadro 2).
balance de aminoácidos, en muchas ocasiones estos ingredientes son más costosos y/o poco
10
Este efecto negativo de proteína indigestible
disponibles, lo que ocasiona un incremento en el
se redujo cuando un antibiótico promotor de
costo de la dieta; otra estrategia común ha sido
crecimiento se incluyó en la dieta (Smulders et al.,
reducir el nivel de proteína, sin tener en cuenta el
1999). El exceso de proteína indigestible se asocia
aporte, relación y digestibilidad de aminoácidos,
con un incremento en la fermentación proteolítica
especialmente de los aminoácidos esenciales, esta
que resulta en un aumento en el riesgo de un
estrategia tendrá un impacto negativo significativo
desbalance en la población microbiana, lo anterior
en el desempeño del pollo de engorda.
es debido a que una mayor cantidad de proteína
posibilidad es seleccionar fuentes de proteína
puede llegar a secciones posteriores del tracto
altamente digestible combinadas con el uso de
gastrointestinal, en donde bacterias proteolíticas
aminoácidos sintéticos (esenciales), disponibles
encuentran condiciones y un mayor aporte de
comercialmente, como lo son la DL-Metionina, la
sustrato para incrementar su población (Elwinger,
L-Lisina HCl y la L-Treonina, respetando en lo posible
1994), del mismo modo, Crevieu-Gabriel y Naciri
un perfil ideal de aminoácidos y permitiendo que la
(2001) concluyen que dietas altas en proteína se
dieta satisfaga cada uno de los aminoácidos tanto
han asociado con un incremento en la severidad
esenciales como los no esenciales (Baker y Parsons,
y presentación de coccidia en pollo de engorda.
1994). Este método permite el desempeño óptimo,
La fermentación proteolítica también resulta en
sin embargo, en ocasiones los costos de alimento
la producción de componentes tóxicos como las
suben significativamente. Si bien la información
aminas biogénicas, amoníaco, fenoles tóxicos
con la que contamos actualmente es alentadora,
que negativamente afectan el desempeño de los
también se requiere mayor investigación que
animales y su salud (Anderson, 2000).
cuantifique el impacto de manipulaciones en el
Otra
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ESTRATEGIAS DE ALIMENTACIÓN PARA OPTIMIZAR INTEGRIDAD INTESTINAL
nivel de proteína indigestible y su impacto en el
La calidad de los pellets es importante para
flujo de aminoácidos al ciego, la fermentación de
optimizar el consumo de alimento. Por lo tanto,
estos y su interacción con la fermentación de los carbohidratos antes de hacer recomendaciones prácticas. Si bien, podemos esperar que otros
mucho esfuerzo en alcanzar la máxima calidad
aminoácidos esenciales estén disponibles a
del pellet. Un factor de importancia para lograr la
precios más accesibles; el método más práctico
calidad del pellet es la fineza de los ingredientes
y consistente es tratar de balancear la microflora
de la dieta. Al moler finamente los ingredientes
intestinal por la vía de otras medidas nutricionales.
TAMAÑO DE PARTÍCULA
12
la mayoría de los productores de alimento ponen
(tamaño de criba < 2 mm) se apoyará una buena calidad de pellet y se estimula el máximo consumo
La mayoría de los pollos de engorda se alimenta
de alimento; varios resultados confirman una
con una dieta tipo migaja en el iniciador seguido de
mejora en la eficiencia alimenticia al permitir al ave
pellets en las etapas de crecimiento y finalización.
consumir su alimento en menos tiempo.
ESTRATEGIAS DE ALIMENTACIÓN PARA OPTIMIZAR INTEGRIDAD INTESTINAL
Cuadro 3. Efecto del tamaño de particular en los pesos y los valores de pH en diferentes partes del tracto gastrointestinal. Partículas finas1
Partículas gruesas2
Peso de la molleja, g
20.4a
32.8b
Peso del contenido de la molleja, g
a
13.4
49.8b
Peso del duodeno + yeyuno, g
52.2b
47.8a
Peso del ileón, g
23.7
21.2
Peso de los ciegos, g
10.0
11.4
pH de la molleja
3.4b
2.8a
pH duodeno + yeyuno
5.8
6.2
pH íleon
6.3a
7.0b
Partículas finas: ingredientes molidos en una criba de 3 mm. Partículas gruesas: ingredientes molidos en una criba de 8 mm. ab Las medias en la misma columna que no comparten un superíndice difieren significativamente (P<0.05). Fuente: Langhout et al. (2002) 1 2
El tamaño de la particular también es importante con respecto a la tasa de paso del alimento a través del tracto intestinal. La molleja juega un papel importante en el control de la tasa de paso. La molleja es el órgano del ave que sirve para moler partículas gruesas hasta que son lo suficientemente finas para pasar al el duodeno. Esto significa que cuando una dieta se compone solamente de partículas finas la dieta permanece relativamente poco tiempo en la molleja y se mueve rápidamente al duodeno (Lott, 1989). La consecuencia es que la pre-digestión de los nutrientes, como la proteína, en la molleja es limitada. Más aún, la función de la barrera del pH de la molleja que elimina bacterias dañinas que entran al ave por el pico también es menos efectiva. Además, más alimento entra al duodeno al mismo tiempo, sobrecargando al duodeno lo que impacta negativamente la capacidad buffer (amortiguador) del quimo, que tendrá un pH menos apropiado para maximizar la eficiencia de las enzimas pancreáticas. En conclusión,
las
dietas
finamente
molidas
afectan la molleja y la función del intestino y consecuentemente impactarán en forma negativa la integridad intestinal, especialmente en la parte más baja del tracto intestinal.
13
ESTRATEGIAS DE ALIMENTACIÓN PARA OPTIMIZAR INTEGRIDAD INTESTINAL
descritos
anteriormente
probablemente
se
deban a un mejor control del flujo del alimento, evitando el paso de porciones importantes de alimento sin digerir (principalmente proteína) a secciones posteriores del tracto gastrointestinal y/o promover una mejor digestión y fermentación de carbohidratos, lo que se ha relacionado con un mejor balance en la flora microbiana, promoviendo el crecimiento de bacterias como los lactobacilos y bifidobacterias que promueven la producción de ácido láctico y ácidos grasos volátiles (citado por Guillou y Landeau, 2000; Carré, 2000; Amerah et al, 2007). Estas observaciones coinciden con Langhout et al. (2002) quienes mostraron que un Hay mucha información sobre la nutrición y la integridad intestinal
tamaño de partícula grueso en el alimento resultó en un mayor pH en el íleon, indicando una menor fermentación microbiana.
La investigación ha demostrado que al proveer una dieta con partículas más gruesas aumenta la
DIETA PRE-INICIADORA
función de la molleja (Langhout et al., 2002, Svihus
Durante los primeros días después del nacimiento
et al., 2005).
muchos cambios ocurren en el pollito, como consecuencia, son muy sensibles a los disturbios
14
En el Cuadro 3 se muestran los datos del estudio
del tracto intestinal en este período. Directamente
de Langhout y colaboradores (2002). Esta prueba
después del nacimiento el pollo está libre de
muestra que las dietas con partículas gruesas
gérmenes (Langhout, 1998). Esto significa que el
resultan en un aumento de peso de la molleja,
pollito tendrá que desarrollar su propia microflora
un pH menor y un vaciamiento más gradual de
y equilibrarla muy rápidamente después del
la molleja hacia el duodeno. El impacto positivo
nacimiento para evitar que unas bacterias
de un tamaño de partícula grueso también se ha
individualmente crezcan más que otras. En los
observado en la mejor digestión y absorción de
pollos de un día de edad, aproximadamente el 20%
otros nutrientes como el fósforo (Charbeneau y
de su peso es la yema. La yema contiene mucha
Roberson, 2004; Martinez-Amezcua y Parsons,
proteína, misma que será fuente de aminoácidos
2007;), muy probablemente debido a un mayor
esenciales de alta digestibilidad como nutrientes y
tiempo de retención del alimento, lo que permite
fuente de anticuerpos, el sistema inmune materno
una mayor solubilización de los minerales,
para el pollito joven (Dibner et al., 1998). Después
mayor tiempo de acción de las enzimas (que son
de unos días esos anticuerpos se usan totalmente,
sustrato-tiempo dependiente) y un efecto positivo
lo cual significa que el ave tiene la necesidad de
sobre el control de bacterias patógenas como
desarrollar su propio sistema inmune en la primera
Clostridium y Salmonella, tanto en aves como en
semana. Más aún, durante la primera semana
cerdos, incluso algunos trabajos han observado
de vida principalmente los órganos digestivos y
efectos positivos sobre Coccidia spp. Los efectos
el hígado se desarrollan y se observan cambios
ESTRATEGIAS DE ALIMENTACIÓN PARA OPTIMIZAR INTEGRIDAD INTESTINAL
significativos en la morfología de la pared intestinal
interesante en este aspecto es el ácido butírico.
(Jin et al., 1998). Como resultado, el peso relativo
El ácido butírico tiene algunas propiedades
de los diferentes órganos y el hígado aumenta
específicas. Estas propiedades también son muy
en comparación con el crecimiento del esqueleto
interesantes para la salud humana; por lo tanto,
y los músculos (carne), por ejemplo.
Después
muchos datos referentes al modo de acción vienen
de la primera semana de vida estos cambios y el
de la investigación en humanos. El ácido butírico
crecimiento, sobre todo, del tejido esquelético
en humanos se usa en la nutrición parenteral que se
y muscular aumentan. Del mismo modo, la
administra con otros nutrientes por vía intravenosa
capacidad digestiva de un ave de primer semana
después de una cirugía intestinal para estimular la
de edad todavía no está plenamente desarrollada,
recuperación del intestino (Tappende et al., 2003).
la secreción y actividad enzimática y producción
El ácido butírico, cuando está presente en el tracto
de sales biliares se incrementará gradualmente
intestinal induce a la producción de péptidos
hasta alcanzar su máximo entre los 7 y 14 días de
(Guillodeau et al., 2009). Estos péptidos estimulan
edad, dependiendo esto de las enzimas, siendo los
el desarrollo y la reparación del tracto intestinal a
sistemas de digestión de lípidos y los sistemas de
través de un aumento en la proliferación celular
digestión de carbohidratos diferentes al almidón
(Bartholome et al., 2004). Recientemente, se ha
aquellos que toman más tiempo para alcanzar su
demostrado que el butirato cuando se presenta
máximo de eficiencia (Mateos y col. 207). Estos
en la sangre estimula a un péptido que aumenta
desarrollos mencionados anteriormente en los
la absorción de la glucosa del intestino. Hu y Gou
primeros días de la vida de los pollitos hacen que
(2007) confirman un efecto y mecanismo de acción
este período sea muy importante para el posterior
muy similar del butirato en aves, observando
desempeño de los animales.
un aumento en el desarrollo de las vellosidades
Muchos estudios
han demostrado que al proveer dietas especiales
cuando el butirato de sodio se agrega en la dieta.
pre-iniciadoras a las aves en los primeros 5-7 días
También se ha demostrado que el ácido butírico
de edad mejora el estado de salud del ave y su
estimula varias funciones en la parte baja del tracto
desempeño al final del período de crecimiento
intestinal. Los estudios han identificado receptores
(e.g. Leeson, 2008). La efectividad de dichas dietas
específicos para la proteína-G, específicamente
pre-iniciadoras depende fuertemente de los
GPR 41 y GPR 43, en los enterocitos en el epitelio
componentes incluidos en la dieta. La opción de los
del íleon, el ciego y el colon (Le Poul et al., 2003).
ingredientes altamente digestible, como el aceite
Cuando el butirato se une a estos receptores
de coco, el hypro-soya, harina de arroz y la caseína,
se estimula la producción de varios péptidos
apoyan la respuesta de la dieta pre-iniciadora.
(Cox et al., 2009, Tazoe et al., 2008). Algunos de
Un papel muy importante en la efectividad de la
estos péptidos tienen un efecto positivo sobre el
dieta pre-iniciadora es la elección de los aditivos
desarrollo del sistema inmune y mejoran la función
del alimento. El ácido butírico aparece en este
del sistema inmune en el caso de un desafío de
aspecto como uno de los aditivos en el alimento
enfermedad (Cox et al., 2009). Se ha demostrado
más prometedores.
que otros péptidos optimizan la motilidad del intestino, a través de hacer más lento el paso del
16
MODO DE ACCIÓN DEL ÁCIDO BUTÍRICO
alimento (Tazoe et al., 2009). El vaciamiento del
En los últimos años muchas moléculas diferentes
alimento de la molleja hacia el intestino delgado
y aditivos han sido probados en su habilidad para
se hace más lento. Por ende, parece que el butirato
mejorar la integridad intestinal. Una molécula
induce un efecto similar en la tasa de paso al
ESTRATEGIAS DE ALIMENTACIÓN PARA OPTIMIZAR INTEGRIDAD INTESTINAL
VIRULENCIA
Figura 1. Efecto de varios ácidos grasos de cadena corta en la colonización de las aves infectadas con Salmonella.
Van Immerseel et al. (2004b)
observado con partículas gruesas en el alimento.
En esta prueba las aves se desafiaron con varias
Leeson, et.al. (2005) obtuvieron indicaciones de
Salmonella spp. Cuando las aves se alimentaron
que el ácido butírico también estimula el sistema
con dietas que contenían ya sea ácido propiónico
inmune en las aves, así como Antongiovanni et al.
o butírico producidos para liberación dirigida
(2005), que mostró que las aves alimentadas con
protegida (recubiertos), se observó una reducción
dietas que contenían butirato tienen una mejor
significativa en el nivel de Salmonella. El efecto del
habilidad para soportar el desafío coccidiano a los
ácido butírico tendió a ser más pronunciado que el
21 días de edad.
del ácido propiónico. La adición de ácido acético en la dieta resulta en un nivel significativamente
Recientemente, una nueva actividad del ácido
mayor de Salmonella en los pollos de engorda en
butírico fue reportada. En los estudios de Van
comparación con las aves control.
Immerseel y colaboradores se demostró que el ácido butírico, cuando se presenta en el tracto
Los efectos sobre el desarrollo inmune, la motilidad
intestinal, fue capaz de disminuir la colonización
del intestino, así como el efecto de la Salmonella
de la Salmonella en pollo de engorda. El modo
por la vía de la expresión del gen son solamente
de acción de esta actividad del ácido butírico es a
posibles cuando el butirato llega a las partes más
través de la expresión de genes. El butirato conecta
bajas del tracto intestinal. Generalmente, se acepta
con la Salmonella. Esto subregula la expresión del
que el ácido butírico libre desaparece rápidamente
gen HilA resultando en un bloqueo de la liberación
ya en la parte proximal del tracto intestinal,
de la enzima SPI-1 y es responsable para la toma
usado principalmente como fuente energética.
de la Salmonella por el ave (Gantois et al., 2006).
Por lo tanto, para obtener butirato en los niveles
Una demostración de este efecto del ácido butírico
significativos disponibles en la parte baja del
se muestra en la Figura 1, tomada de una prueba
intestino el butirato necesita estar protegido para
llevada a cabo por Van Immerseel et al. (2005).
lograr una liberación dirigida. 17
ESTRATEGIAS DE ALIMENTACIÓN PARA OPTIMIZAR INTEGRIDAD INTESTINAL
Cuadro 4. Efecto del Na-butirato con liberación dirigida (Adimix 30 Protegido) en el desempeño del pollo de engorda en aves desafiadas con clostridios.
Mortalidad (%)
ab
Control negativo
Dieta con BMB
6b
4a
Dieta con Adimix 3a
Pesos corporales (g)
2788
2863
2899b
Conversión Alimento
1.97
1.91
1.95
a
b
Medias en la misma columna sin compartir un superíndice común difieren significativamente (P<0.05).
EL ÁCIDO BUTÍRICO EN EL DESEMPEÑO
altos niveles de proteína, también se presentan
DEL POLLO DE ENGORDA
altos niveles de proteína no digerida en la dieta.
La investigación reciente ha indicado respuestas
La proteína no digerida da lugar a un mayor flujo
benéficas de ácido butírico, suministrado en
de aminoácidos y una fermentación indeseable
forma de butirato, sobre el desempeño del pollo
en la parte baja del tracto intestinal favoreciendo
de engorda (Panda et al., 2009). En otra prueba
el crecimiento de flora patógena, induciendo
reciente, llevada a cabo en el 2009 en Canadá, el
un desequilibrio en la relación de flora benéfica:
efecto del ácido butírico sobre el desempeño del
bacterias
pollo de engorda se probó en aves desafiadas
conduce a una deficiente integridad intestinal.
con clostridios.
Estos
El ácido butírico (Adimix 30
proteolíticas
efectos
(Clostridium),
detrimentales
se
lo
que
magnifican
Protegido) era un Na-butirato y estaba protegido
ante la reducción en el uso de los niveles de
para que el butirato se liberara en la parte más
antibióticos promotores de crecimiento en la
baja del tracto intestinal. Las aves se desafiaron
dieta. Optimizando el tamaño de la particular en
al proporcionarles cama infectada con clostridios
la dieta se mejora la tasa de paso del alimento por
antes de su llegada. Adimix (niveles de dosis; 1.0,
el tracto gastrointestinal, resultando en una mejor
0.75 y 0.5 kg/ton en el iniciador, crecimiento y
digestión de la proteína en las primeras porciones
finalización respectivamente) se probó contra un
del intestino y un menor paso de la proteína y
control negativo y un control positivo (BMD; 55
fermentación de la misma a nivel de ciegos. Para
ppm). La prueba duró hasta los 42 días de edad.
estimular el desarrollo de la integridad óptima
Los datos de la prueba se presentan en el Cuadro 4
del intestino el uso de una dieta pre-iniciadora es también importante. La composición de dicha
La adición de Adimix a la dieta redujo
dieta es muy importante y el ácido butírico puede
significativamente la mortalidad y aumentó los
jugar un papel esencial en la dieta. El ácido butírico
pesos corporales en comparación con el control.
induce péptidos que estimulan el desarrollo del
El efecto positivo de Adimix sobre el desempeño
tracto gastrointestinal, de llegar a la parte distal
del pollo de engorda fue similar al de aquellas aves
del intestino el ácido butírico estimula el sistema
que en su dieta tenían el antibiótico BMD.
inmune y mejora la motilidad intestinal, así como reduce la colonización de bacterias patógenas.
En
18
resumen,
las
aves
tienen
un
elevado
Consecuentemente, el ácido butírico en la dieta,
requerimiento de aminoácidos para alcanzar sus
suministrado como butirato, ha mostrado mejores
altos índices de productividad. El alto nivel de
resultados si se administra en forma parcialmente
requerimientos de aminoácidos frecuentemente
recubierto para lograr una liberación dirigida en la
se satisface con altos niveles de proteína. Con estos
parte baja del tracto intestinal.
CONTROL DE CALIDAD PARA ALIMENTOS BALANCEADOS Cesar Vargas Zoot. Msc.
El concepto moderno de control de calidad es bastante complejo e involucra todo el personal de una organización y todos los procesos productivos. Es decir debe empezar en la planta de las industrias que proveen los ingredientes y terminar en las granjas de los criadores
Muchas veces se escucha a criadores decir que el alimento X es de buena o mala calidad refiriéndose a los resultados observados en su explotación. La realidad es en este caso solo se ve la eficiencia del producto mencionado, que es parte del concepto general de calidad, pero no es el todo. En otras oportunidades hay personas que se refieren al análisis de garantía que aparece en la etiqueta como una garantía de calidad. Piensan que un alimento que tenga 16% de proteína es inferior comparado con otro con 18%, esto también es un error ya que lo que dice la etiqueta puede o no indicar las características reales del alimento. Si usted pone 10% de zapatos viejos molidos en un alimento el análisis de garantía para proteína podrá ser muy alto pero los animales no pueden aprovechar este tipo de proteína. Para empezar a abordar más específicamente el tema es importante aclarar algunos conceptos que a pesar de ser trillados, vale la pena revisar para estar todos seguros de algunas definiciones: 20
CONTROL DE CALIDAD PARA ALIMENTOS BALANCEADOS
hacer un trabajo con una eficacia determinada. Un ejemplo para aclarar la idea: el nutriólogo o nutricionista puede diseñar una línea de alimentos para engorda de cerdos que pueda llevar a los animales a mercado a los seis meses y medio, con un peso 90 kilos y con una conversión alimentaria de 3.6 . Ese mismo profesional pueda diseñar otra línea de alimentos que consiga llevar a los animales al mismo peso, pero en solo 5 meses y con una conversión de 3.0 las dos líneas pueden tener el mismo análisis de garantía. Uds. se preguntaran entonces en donde está la diferencia. La respuesta es muy sencilla y se llama costo. Para producir con mayor eficiencia alimentaría se necesitan ingredientes con alto contenido de nutrientes, los que normalmente tienen un costo elevado.
Ejemplo de diseño para un alimento para cerdos Características físicas Humedad: 12.5% máximo Proceso: producto pelletizado Diámetro: 3/16
Largo: 0.6 cm
CONTROL DE CALIDAD
Dureza: mayor a 16 psi
Es el conjunto de actividades por medio de las
Finos: 5% máximo
cuales una empresa se asegura de que todas las fases del proceso de producción estén siendo llevadas a cabo correctamente de manera que el producto final, reúna las características con que fue diseñado para así poder obtener el máximo rendimiento de los productos en el campo. Como es fácil comprender este conjunto de actividades tiene necesariamente que empezar en donde se producen los ingredientes, pasar por el proceso de transporte a la planta, almacenamiento, proceso propiamente dicho, almacenaje del producto terminado y por último terminando en las granjas para asegurarse que estamos obteniendo los resultados deseados.
Color: característico Olor: característico Características químicas Proteína: 16.0% mínimo Grasa: 2.0 % mínimo Fibra: 4.0% mínimo Calcio: 0.9% mínimo - 0.95 máximo Fósforo disponible: 0.40 mínimo Energía neta Leucina disponible Isoleucina disponible Lisina disponible Metionina disponible Otros aminoácidos, vitaminas y aditivos
DISEÑO Es el conjunto de características físicas y químicas que debe reunir un determinado producto para 21
CONTROL DE CALIDAD PARA ALIMENTOS BALANCEADOS
CONTROL EN PROCESO Es una parte del sistema de control de calidad y puede ser definido como el conjunto de actividades dirigidas a controlar el proceso de producción mismo, comienza con el sistema de recepción de materia prima y termina cuando el producto terminado es despachado a la granja del cliente. NORMAS PARA INGREDIENTES Es el conjunto de especificaciones físicas y químicas que tienen los ingredientes para poder ser utilizados eficientemente en nutrición animal. Este es uno de los puntos más importantes de todo el proceso ya que si los ingredientes no están correctamente evaluados, mal se puede esperar un buen resultado en el campo. La determinación de la cantidad de nutrientes presentes en determinado ingrediente y su disponibilidad relativa para cada especie de animal, no es una tarea fácil y sin embargo es la que determina de una manera categórica el rendimiento del animal en granja dado un determinado diseño. Ilustrando con un ejemplo, usando un ingrediente muy conocido y usado como es el sorgo. Vamos a suponer que un nutriólogo hace un excelente diseño para un producto determinado y usa en su composición el ingrediente sorgo, y sus cálculos determinan que el nivel de uso en formula es de 60%. Como se sabe, hay varios tipos de sorgo, algunos de los cuales tienen un alto contenido de tanino. La investigación ha demostrado que las especies de sorgo con alto tanino tienen hasta 10% menos disponibilidad de nutrientes que el de bajo tanino. Si el nutriólogo no determina de antemano el valor nutricional real del ingrediente que tiene en planta, el resultado será que los animales recibirán hasta 6% menos de nutrientes de lo que cree. Esto tiene una importancia capital ya que las fábricas de alimento tendrán que decidir si mantiene el diseño, reemplazando los nutrientes que faltan por otros, con el costo consiguiente, o permitirán que sus productos tengan una eficiencia menor en el campo. Seguramente han visto reflejadas estas decisiones cuando los resultados de las granjas son buenos 22
a veces y otras dejan mucho que desear. Es bueno aclarar en este punto que estoy hablando solamente desde un punto de vista referente a los alimentos, sin olvidar que los resultados de campo vienen como consecuencia de factores adicionales como la calidad genética de los animales, su manejo en granja y su estado sanitario, además de la alimentación que reciben. DEFECTO Es una falla en un ingrediente o un producto terminado en relación a una de sus especificaciones técnicas. Su gravedad y por consiguiente la decisión a tomar depende del parámetro afectado. Por ejemplo: si las especificaciones para el afrecho de trigo indican que su textura debe ser tal que el 100% pase por la zaranda número 8 y al análisis resulta que hay 5% retenido, esta falla no es tan grave como el si dijéramos que ese mismo ingrediente no debe contener hongos y el análisis demuestra que hay mas hongos que afrechillo. DEFECTUOSO Es un producto o ingrediente que contiene tantos defectos que lo hacen inservible para el uso planeado. LÍMITE DE CALIDAD ACEPTABLE Es el rango de especificaciones dentro de las cuales se considera que un producto terminado reúne las características necesarias para ser utilizados de la manera propuesta. Por ejemplo si la norma para el ingrediente «Harina de carne» indica que el contenido de grasa debe de ser de 15% consideraremos ese ingrediente como utilizable si el análisis indica un valor entre 14 - 16% ANALISIS DE GARANTIA Es una descripción muy generalizada de los componentes nutricionales de un producto determinado y está basado en un trabajo que en el año de 1865 realizaron un grupo de especialistas de la estación experimental de Weende, Alemania. En ese tiempo, era una herramienta simple y de fácil uso para medir la calidad de los alimentos y fue por lo tanto adoptada a nivel mundial para este propósito pero muy especialmente por las agencias de control oficial, como parámetro para registro y control de los alimentos.
CONTROL DE CALIDAD PARA ALIMENTOS BALANCEADOS
El análisis proximal consta de 6 fracciones: Humedad Proteína cruda Grasa (extracto de éter) Fibra cruda Cenizas Extracto libre de nitrógeno (calculado por diferencia) Este sistema de evaluación, tiene como su mejor característica, la, de ser fácil medición, pero de ninguna manera representa la eficiencia que un producto pueda tener a nivel de campo. Una
24
garantía de 28% de proteína en un alimento de iniciación para lechones, no representa nada si la mayor parte de esa proteína proviene de harina de plumas y pelos que tienen casi 90% de proteína. HUMEDAD Es la medida del contenido de agua que tienen los ingredientes o alimentos. Hay dos razones fundamentales pare controlarla: 1.- Es el factor determinante en la descomposición de los alimentos. Esto es especialmente cierto en
2.- El contenido de humedad de los alimentos afectan del contenido de nutrientes. Para ilustra mejor este punto, el criador de cerdos que compra desperdicios de restaurante, si hacemos un análisis de esta compra tenemos lo siguiente: Humedad de desperdicios: 90% Materia seca; 10% Lo que esta persona está pagando es mucha, mucha agua
CONTROL DE CALIDAD PARA ALIMENTOS BALANCEADOS
climas tropicales, los hongos, bacterias e insectos, tienen requisitos de medio ambiente, humedad y nutrientes (como cualquier otro ser viviente).
PROTEINA CRUDA Las proteínas son sustancias químicas que están compuestas de Aminoácidos de la misma manera que una pared está hecha de ladrillos. Antiguamente se pensaba que los animales tenían necesidades de proteínas; en la actualidad está comprobado que las necesidades de los animales se satisfacen en términos de aminoácidos. En conclusión el análisis de proteína de un alimento indicará si la empresa que lo produce está cumpliendo con su registro, pero no asegura nada una relación a la satisfacción de las necesidades de aminoácidos de los animales. GRASA También se le conoce como extracto de éter o lípidos. Es la porción de un alimento que pueda ser extraída por medio de un solvente. Los niveles de grasa se pueden interpretar como un indicador parcial del nivel energético que pueda tener un alimento pero de ninguna manera de su eficiencia total. FIBRA CRUDA Se refiere al residuo orgánico insoluble después de hervir la muestra en soluciones ácidas y alcalinas diluidas. La definición de fibra cruda es un intento para separar los carbohidratos más fácilmente digeribles de aquellos que no lo son. El hervir la muestra en ácidos y álcalis es un ensayo qua tiende a imitar al proceso natural que ocurre en las vías digestivas. El contenido de fibra es solamente una rápida aproximación al material digestible de los alimentos, no tiene un valor particular para los animales monogástricos y su exceso por lo general, va acompañado por baja energía: CENIZA Es el residuo que se obtiene después de quemar una muestra a 600 grados centígrados. Da una idea de los minerales que están presentes pero no necesariamente de los indicados para una alta eficiencia. Frecuentemente su uso es solamente para estimar los carbohidratos presentes por diferencia. 25
CONTROL DE CALIDAD PARA ALIMENTOS BALANCEADOS
EXTRACTO LIBRE DE NITROGENO (ELN) Se determina extrayendo de 100 la suma de los porcentajes de humedad, proteína, grasa, fibra y ceniza una vez - más este es un intento de evaluar la cantidad de energía que tiene un alimento o ingrediente. Vistas estas partes y definiciones de los componentes de control de calidad que hace que el control de calidad funcione o no: La calidad de un alimento viene de una deciosión ejecutiva tomada por la autoridad más alta de una empresa que es llevada a la práctica por todas las personas que trabajan en ella.
afecta
considerablemente
el
trabajo
del
departamento de compras que luego tendrá que discutir el rechazo con el proveedor y además reemplazar el ingrediente. Por otra parte la acción de control de calidad dentro del proceso de producción mismo, cuando ordena reprocesar algún producto, o modificar un proceso afecta la eficiencia general de la planta, Es lógico suponer que si la persona que está haciendo este trabajo no cuenta con el apoyo total e irrestricto de la alta gerencia de la empresa muy pronto será una víctima del sistema y su trabajo resultará inútil. El trabajo de control de calidad, es una misión muy delicada y debe ser desempeñada por una persona muy bien capacitada y colocada dentro del diagrama de organización de la empresa en una posición que le permitirá llevar a cabo su función sin ser influenciada por otras personas interesadas en parámetros de eficiencia distintos al de calidad. Si como sucede en algunas organizaciones la persona que realiza la función de calidad reporta al gerente de producción, se corre un alto riesgo de que sus decisiones sean influenciadas por el deseo, muy entendible del jefe, de obtener las eficiencias más altas de los equipos de planta dejando pasar algunos pecadillos, de calidad en beneficio de mantener una eficiencia general de producción, es decir control de calidad estaría en la posición de ser juez y parte en un proceso en donde ese papel está totalmente contra la razón misma de su existencia.
La calidad es principalmente una El sistema de control de calidad debe ser considerado por las empresas como una inversión a futuro, y no como un costo, como desafortunadamente lo clasifican algunas organizaciones. El control de calidad como una parte del proceso productivo tiene un trabajo sumamente difícil que realizar debido a que esta persona tiene un poder extraordinario sobre dos componentes principales de la industria: El sistema de compras y el de producción. Cuando control de calidad rechaza un ingrediente por considerarlo fuera de los límites de tolerancia 26
decisión gerencial que como todas las decisiones tiene un costo y un beneficio y que no tendrá el menor resultado si no es hecha de manera seria, cabal y puesta en práctica como una política empresarial con objetivos y metas definidas que el jefe está dispuesto a acatar, financiar y mandar que todos la cumplan.
Los alimentos para animales se conforman de cantidades significativas de cereales como lo son maíz, sorgo, trigo y cebada, los cuales contienen concentraciones importantes de fitatos (inositol hexafosfato) que representan una fuente potencial de fósforo. Sin embargo, este fitato es pobremente digerido por las aves y mucho es excretado a través de las heces, siendo esta última acción, una de las de mayor impacto en la contaminación ambiental. Las enzimas fitasas han sido ampliamente utilizadas en alimentos balanceados por casi dos décadas para incrementar la digestibilidad del fósforo del fitato. Inicialmente esta utilización fue para ayudar a reducir las concentraciones de fósforo de las heces en el medio ambiente. Sin embargo, con los incrementos en los costos de los ingredientes de los últimos años, es imperativo adicionar este tipo de enzimas ya que juegan un papel importante en la disminución del costo de formulación.
AHORRE CON FITASAS DE SEGUNDA GENERACIÓN Jorge Rubio Argüello AB Vista Feed Ingredients Jorge.rubio@abmauri.com.mx
El fitato además de retener fósforo retiene otro tipo de minerales, particularmente calcio, como también a otros nutrientes tales como energía (almidón) y proteína reduciendo así la disponibilidad de estos hacia el animal. Investigaciones recientes han establecido que el fitato per se afecta la estabilidad intestinal incrementando la producción de moco, por irritación, y por lo tanto aumenta los requerimientos de mantenimiento del ave (Cowieson et al., 2006). Esto puede ser disminuido en parte por la degradación del fitato añadiendo a la dieta una enzima fitasa (inositol hexafosfato fosfohidrolasa) para la liberación de fósforo
Muchas investigaciones han demostrado que las diferentes fitasas liberan distintas cantidades de fósforo. Esto permite a los nutriólogos calcular la consecuente liberación de otros nutrientes como son energía y aminoácidos para cada fitasa. Esta revisión bibliográfica establece que la respuesta a la adición de fitasas es logarítmica, la cual no es fácil incorporar dentro de un programa lineal de formulación. Esta acción se puede facilitar colocando varias matrices de la fitasa dentro del programa de formulación y manualmente revisar los diferentes niveles de inclusión.
28
7 0 6 0 5 0 4 0
Figura 1. Efecto de la “Fitasa de E. coli mejorada” en la liberación de nutrientes de pollo de engorda. Investigaciones con una base de más de 2000 datos
3 0 2 0 1 0 20 0
0 F & T reo (%)
40 0
60 80 0 0 Fitasa E.coli mejorada
100 0
0 120 0 EM (kcal/kg)
y otros nutrientes. Esta degradación ocurre más
disminuyendo así el riesgo de polución del medio
rápido y de forma más completa cuando el fitato
ambiente.
está en forma soluble, es decir a valores de ph por
ingredientes incrementaron de forma importante
debajo de 4.5, como se encuentran en las partes
lo cual originó la razón principal para el uso de
altas del tracto gastrointestinal.
fitasas, que fue la de bajar el costo de las fórmulas.
Posteriormente los costos de los
Esto se consigue por la reducción en la necesidad La incorporación de fitasas en alimentos para aves
de añadir fuentes inorgánicas de fósforo y calcio,
es bien conocida para incrementar la digestibilidad
y también por la moderada reducción de energía
del fósforo de los granos. Como ya se comentó, al
y aminoácidos. Sin embargo, el nutricionista debe
inicio esta utilización fue para ayudar a disminuir
ser cauteloso, ya que no es fácil la adición de fitasas
las concentraciones de fósforo en las excretas,
en programas lineales de formulación.
Tabla 1. Nutrientes liberados a través de “Fitasa E. coli mejorada” en pollo de engorda a diferentes dosis. “Fitasa E. coli mejorada”, niveles de inclusión (FTU/Kg.). Nutriente
Fósforo disponible, kg/ton. Calcio, kg/ton. Sodio, kg/ton. Energía metabolizable, kcal/kg Proteína bruta, kg/t Lisina Total/Dig., kg/t Treonina Total/Dig., kg/t Triptofano Total/Dig., kg/t AAS – cisteína Total/Dig., kg/t
250
500
750
1000
0.91 0.91 0.21 31 2.55 0.10 0.20 0.12 0.23
1.30 1.43 0.30 45 3.65 0.15 0.29 0.17 0.33
1.53 1.68 0.35 53 4.30 0.18 0.34 0.20 0.39
1.69 1.86 0.39 59 4.76 0.20 0.38 0.22 0.43
29
AHORRE CON FITASAS DE SEGUNDA GENERACIÓN
0.1 8 0.1 6 0.1 4 0.1 2 0. 1 0.0 8 0.0 6 0.0 4 0.0 2 0
AHORRE CON FITASAS DE SEGUNDA GENERACIÓN
Tabla 2. Liberación de fósforo disponible a través de diferentes fitasas (500 FTU/Kg)
Nutriente
“Fitasa E. coli Fitasa E. coli mejorada” estándar 1.30 1.43 45 3.65 0.29 0.33 0.18
Fósforo disponible, Kg./ton. Calcio, Kg./ton. EM, kcal/kg Proteína, kg/ton. Treonina Total/Dig., kg/ton. Met+Cys Total/Dig, kg/ton. Lisina Total/Dig., kg/ton.
1.20 1.201 41.51 3.371 0.271 0.171 0.091
Fitasa Aspergillus
Fitasa Peniophora
1.00 1.001 34.61 2.811 0.221 0.141 0.081
0.67 0.671 23.21 1.881 0.151 0.091 0.051
La liberación de los otros nutrientes está calculada en relación a lo liberado de fósforo disponible1 por “Fitasa E. coli mejorada
La investigación mas exhaustiva que se ha realizado
grupos glucosil (radicales derivados de hidratos
en fitasas para alimentos son el desarrollo de la
de carbono) llamada glucosilación en la enzima
fitasa de segunda generación, nombrada en este
durante su producción y que se expresa a través
documento como “Fitasa E. coli mejorada”. Esta investigación consistió en la sustitución de 8 de los 410 aminoácidos del gen primario de E. coli
Figura 2. Dosis
respuesta en la
liberación de fósforo de fitasas de Peniophora,
coli mejorada”
inesperada ventaja de termo-tolerancia de la “fitasa E. coli mejorada” mejoró también la estabilidad bajo condiciones gástricas, conduciendo a esta
estos cambios en la estructura primaria de la fitasa,
enzima a ser más eficiente en su mecanismo de
se descubrió que la formación de enlaces con
acción (Onyango et al., 2004).
Fósforo liberado (kg/ton) 2. 5 1. 5 0. 5
30
termo-tolerancia (Bedford & Pack., 1998). Con esta
para optimizar su termo-tolerancia. Además de
Aspergillus, E. coli estándar y “Fitasa de E.
de sistemas fúngicos, incrementó aún más la
3
E. coli mejorada
2
E. coli Std. Aspergillu s Peniophor a
1 0
1000
2000
Fitasa FTU/kg
300 0
400 0
500 0
AHORRE CON FITASAS DE SEGUNDA GENERACIÓN
Tabla 3. Concentraciones promedio de fitato de algunos ingredientes comunes Ingrediente
% Fitato
Cebada
0.19%
Grano de Cervecería
0.30%
Harina de Canola
0.72%
Maíz
0.21%
Gluten de Maíz
0.37%
Harina de semilla de algodón
0.88%
Avena
0.21%
Guisantes
0.17%
Salvado de Arroz
1.24%
Sorgo
0.21%
Pasta de Soya
0.41%
Fríjol de Soya
0.31%
Harina de Girasol
0.75%
Trigo
0.24%
Salvado de Trigo
0.72%
Investigaciones con una base de más de 2000
Kg./ton. y cuando se incrementó a un 100% la dosis
datos en pruebas de pollo de engorda, se
(1000 FTU/Kg.) la liberación de fósforo llegó hasta
han desarrollado para evaluar los beneficios
1.69 Kg./ton. que equivale a un 30% más, con el
nutricionales de esta fitasa de segunda generación.
incremento proporcional de los otros ingredientes
Este meta análisis confirmó que la respuesta de la
(Tabla 1).
fitasa adicionada a dietas es logarítmica (Figura
32
1), como previamente se estableció en un análisis
Este hallazgo es útil porque permite al nutriólogo
de más de 1300 publicaciones con casi 300 datos
comparar diferentes fitasas y al mismo tiempo
de fitasas fúngicas. Este análisis estableció que la
lo reta, ya que la respuesta no es lineal y no es
“Fitasa E. coli mejorada” con 500 unidades de fitasa
fácilmente aplicable en programas de formulación
por kilogramo (FTU/Kg.) en la dieta podía llegar a
de mínimo de costo.
liberar 1.3 Kg./ton. de fósforo a partir del fitato del
literatura disponible indica que mientras 500 FTU/
alimento (Tabla 1). Como consecuencia de esto,
Kg. de “Fitasa E. coli mejorada” puede liberar 1.3
adicionalmente se obtuvo 1.43 Kg./ton. de calcio
Kg./ton de fósforo, otras fitasas como las de E.coli
disponible para el ave, como lo fueron también 45
(estándar), Aspergillus y Peniophora, liberan
Kcal./Kg. de energía metabolizable, 3.65 Kg./ton.
solamente 1.2, 1.0 y 0.67 Kg./ton, respectivamente
de proteína y 0.15, 0.33 y 0.29 Kg./ton. de lisina,
(Tabla 2). Si se considera como único efecto de las
aminoácidos azufrados y treonina digestibles en
fitasas en los alimentos la liberación de fósforo,
íleon, respectivamente. Aumentando la dosis al
entonces se podría asumir que la liberación de los
50%, es decir a 750 FTU/Kg., se pudo incrementar
otros nutrientes sería proporcional; por ejemplo la
en un 18% la liberación de fósforo para llegar 1.53
liberación de energía por las fitasas de Aspergillus
Una gran cantidad de
pero los que están disponibles sugieren que si se
que la de una “Fitasa E. coli mejorada”. Dado que la
tienen más de 1000 FTU/Kg. de fitasa en la dieta,
relación entre la dosis y la respuesta es logarítmica
dos terceras partes del fósforo del fitato puede
/ lineal en todas las fitasas, es una simple cuestión
ser liberado (Selle et al., 2000) Para este ejemplo
comparar la eficacia de las diferentes dosis de
de esta dieta imaginaria, la liberación máxima de
los productos.
Observando las curvas (Figura
fósforo sería de 1.74 Kg./ton, la cual tendría que
2), se demuestra que para que coincida 1.69 Kg./
requerir de 1080, 1390, 2700 y 19000 FTU/Kg. de
ton. de fósforo liberado por 1000 FTU/Kg. de
“Fitasa E. coli mejorada”, Fitasas de E. coli estándar,
“Fitasa E. coli mejorada” se requerirían 1275 FTU/
Fitasas de Aspergillus y productos de Peniophora,
Kg. de productos estándar de E. coli, 2400 FTU/
respectivamente.
AHORRE CON FITASAS DE SEGUNDA GENERACIÓN
podría ser de 34.6 Kcal./Kg., es decir, 23% menos
Kg. de Aspergillus y 16000 FTU/Kg. de fitasas de Pheniophora.
Una vez establecido los límites, la siguiente tarea del nutriólogo es incorporar la fitasa en el
Considerando lo anterior, el nutriólogo se enfrenta
programa lineal de formulación. La forma más
a la problemática de ajustar las respuestas
sencilla de hacer esto es incluir varias matrices de
no lineales de las fitasas a los programas de
fitasas en el programa, por ejemplo, representando
formulación lineal de alimentos y al adecuado uso
500, 750 y 1000 unidades de fitasa por kilogramo,
de éstos para encontrar la solución más económica.
cada una con los valores de la matriz nutricional
Antes de iniciar este proceso, el nutriólogo deberá
(Tabla 1. ejemplo de “Fitasa E. coli mejorada”). El
de determinar el límite máximo de inclusión de
programa se puede ejecutar de forma secuencial,
la fitasa, el cual será fijado evidentemente por la
permitiendo que se considere un determinado
concentración de fitato en la dieta. Una vez más,
nivel de fitasa en la formulación, el cual permita
existen una serie de publicaciones en esta área
tener el mínimo costo y que este nivel no exceda la
que utilizan distintos métodos de análisis y por
cantidad máxima de fósforo fítico.
supuesto, diferentes muestras de ingredientes de alimentos.
Por otra parte, uno de los nutrientes que debemos de tener en cuenta, es el sodio, si es que
Cifras promedio del contenido de fitatos de algunos
queremos aprovechar plenamente los beneficios
ingredientes se muestran en la Tabla 3. Basándose
nutricionales y económicos de las fitasas. Varios
en estas cifras, estimaciones experimentales y en
trabajos
el conocimiento de los ingredientes utilizados en
fitato incrementa y, algo predecible, las fitasas
la formulación de alimentos, es posible calcular el
disminuyen el flujo de sodio endógeno en el tracto
contenido de fósforo del fitato de una dieta. Así,
gastro-intestinal (Cowieson et al., 2004; Ravindran
una dieta imaginaria a base de 35% de trigo, 30%
et al., 2006). Por lo tanto, es probable que sea
de maíz, 25% de harina de soya y 5% salvado de
adecuado atribuir, un efecto de reposición de
trigo podría llegar a contener 2.61 Kg./ton de
sodio de aproximadamente 0.30 Kg/ton. cuando
fósforo fítico. La siguiente pregunta sería cuanto
añadimos 500 FTU/Kg. de fitasa a la dieta (Tabla 1.)
de este fitato podría ser degradado por la inclusión
Esto tendría solo un efecto marginal con respecto
de fitasa, para lo cual es sorprendente los pocos
al ahorro de los costos pero podría mejorar la
datos publicados que existen en la literatura,
calidad de la cama de las aves.
de
investigación
sugieren
que
el
33
XV Congreso Bienal de la Asociación Mexicana de Especialistas en Nutrición Animal En concordancia con la Misión de nuestra Asociación, la celebración del Congreso Bienal, tiene como objetivos primordiales la promoción de la actualización del conocimiento y la vinculación de los profesionales y estudiantes de áreas relacionadas con la nutrición y alimentación animal. Con el propósito de cumplir con el primer objetivo, en este Congreso se han programado tres Simposios, en los que se relacionará a la nutrición animal con la expresión génica, la salud intestinal y el potencial productivo; Simposios en los que se mostrarán resultados relevantes de la investigación mundial por ponentes de la más alta calidad científica. Buscando con ello el tener acceso de primera mano a tecnología y conocimiento de punta, para su posterior adaptación y adopción en las diversas áreas de trabajo. Adicionalmente, y en el mismo sentido, se presentarán avances en el conocimiento y tecnología generados por investigadores y estudiantes de las diferentes universidades e institutos, relacionados con la nutrición animal. Por lo que se convoca estudiantes, investigadores, asesores, profesores y profesionistas en general, a someter sus trabajos a evaluación, y sean presentados durante el evento. Finalmente, para lograr el segundo objetivo, se promoverá la interacción entre los diferentes actores de las cadenas productivas relacionadas con la nutrición y producción animal, tanto para la construcción de relaciones comerciales, como para fortalecer lazos de amistad que ayuden a desarrollar el sector de la industria agropecuaria del país. Es aquí donde la Exposición Comercial y las actividades recreativas jugarán un papel importante, para impulsar la convivencia y compañerismo. Por lo anterior, esperamos contar con tu asistencia a nuestro Congreso, el cual se celebrará del 18 al 21 de Octubre, en las instalaciones del Hotel Meliá Azul Ixtapa, en Ixtapa Zihuatanejo, Guerrero, México. Comité Organizador
www.amena.mx
EL FÓSFORO EN LA VACA LECHERA Ing. Agr. Juan M. Hernández Vieyra.
El fósforo es el segundo mineral más abundante en el animal y tiene más funciones conocidas en el organismo que cualquier otro elemento. Además de su rol vital en el desarrollo y mantenimiento del tejido esquelético, tiene también una función especial en el crecimiento celular y juega un papel clave en muchas otras funciones metabólicas. Todos los procesos fisiológicos que implican una ganancia o pérdida de energía se realizan mediante la formación o la destrucción de “enlaces fosfato” que acumulan energía. Sumado a ello cumple con el mantenimiento de la presión osmótica y el equilibrio ácido-básico, la formación de fosfolípidos y, en consecuencia, en el transporte de ácidos grasos y en la formación de aminoácidos y proteínas El fósforo también está implicado en el control del apetito y la eficiencia de la utilización de los alimentos. Interviene en numerosos sistemas enzimáticos microbianos (coenzimas) en la fermentación de glúcidos y en la composición de materia celular (ácidos nucleicos de ribosomas (ARN), ácido teicoico de paredes bacterianas GRAM+, etc. El fósforo disponible para los microorganismos ruminales tiene dos orígenes, alimentario y salival. La saliva en condiciones normales de alimentación es rica en fosfatos (600-800 mg de fósforo por litro). Su presencia permite la neutralización de los componentes acidificantes del rumen, indispensable para asegurar la función celulolítica y la producción de biomasa bacteriana. REQUERIMIENTOS DE LA VACA EN PRODUCCIÓN Las necesidades de fósforo se sitúan entre 3 y 5 g P/kg. materia orgánica digestible (MOD), según la actividad de la microflora, siendo los tenores de P disponible en el medio ruminal de alrededor de 70 a 100 mg/l. 36
EL FÓSFORO EN LA VACA LECHERA
Según NRC, los requerimientos diarios de una vaca lechera de 600 kg. de peso vivo, para mantenimiento son de 17 g. En la leche encontramos una concentración de 0.1% de P, de las cuales las dos terceras partes están asociadas a la caseina. Por consiguiente, los niveles en la leche variarán con el tenor proteico. Es decir la leche con alto contenido de sólidos como por ejemplo la leche de vacas Jersey contiene un 20% más de proteína y por tanto cerca de un 12% más de P que las Holstein. Es así que según NRC, se debe calcular la necesidad de P por litro de leche al 3.5% de grasa butirosa en 1.85 g /l / día. Esto equivale también a 0.9 g de P/kg de proteína de leche, asumiendo un porcentaje de proteína de 3.1%.
Para alcanzar los requerimientos minerales de sus tejidos y órganos, los animales poseen una serie de mecanismos a su disposición para optimizar lo provisión temporaria de minerales esenciales en el caso de insuficiencia dietaria. Estos incluyen la capacidad de incrementar la absorción del aparato digestivo, tanto adaptando la actividad de las enzimas en el intestino, las cuales son necesarias para la transferencia de minerales, disparando las hormonas que activan las proteínas implicadas en el transporte de minerales a través de la pared intestinal.
Por lo tanto una vaca de 600 kg. produciendo 25 litros de leche diarios al 3.5% de GB y 3.1% de proteína tendrá un requerimiento total de 63 g de P. Mayor será el requerimiento si se trata de una vaca de primer parto que debe continuar su desarrollo y lo mismo en el caso de animales cuyo contenido de sólidos en leche sea superior al de las Holstein.
Un buen ejemplo aquí es el incremento en la eficiencia de la absorción del calcio con una disminución en la aporte dietario de este elemento (y viceversa). Esto es lo mismo para muchos minerales trazas, notablemente en hierro, en donde la absorción está en función de los requerimientos del animal. En contraposición con esto, la absorción de otros minerales (ej. potasio, sodio, cloro, iodo, molibdeno) no es tan bien controlada y todo lo que se absorbe en exceso de las necesidades del animal, es excretado por la orina. Desafortunadamente esta excreción es costosa para el animal en términos de gasto de energía.
EL METABOLISMO DEL P EN VACA LACTANTE En la práctica el bajo nivel de inclusión de fósforo en las dietas de vacas lecheras tiende a dejar de lado una apreciación verdadera de su importancia. Este artículo enfatiza el rol esencial del fósforo cuantificando su alta tasa de actividad metabólica.
La pérdida endógena de P fecal y urinaria puede ser además reducida en casos de insuficiencia dietaria por la acción de una hormona secretada por la glándula paratiroides la cual aumenta la recirculación salival y la retención de P en los riñones. En casos de deficiencias severas en la dieta 37
EL FÓSFORO EN LA VACA LECHERA
de P y Ca (ej. durante la lactancia), el animal puede movilizar las reservas óseas de estos minerales bajo influencia hormonal. Suponiendo que la digestibilidad real del P suministrado en la dieta es aproximadamente 55%, entonces 35 g de P será absorbido del aparato digestivo y 28 g serán excretados en la materia fecal (P Fecal exógeno). Esta absorción de P dietario será obviamente intensificado por el uso de la fuente de P dietario, que tiene una alta biodisponibilidad. La recirculación de P por medio de la saliva agrega 60g de P por día al aparato digestivo, de los cuales se absorben 40g en el tracto digestivo, dando una absorción total de 75g de P por día. Es interesante notar que aproximadamente un tercio del P reciclado en la saliva no es absorbido y es excretado en las heces. (P fecal endógeno). La excreción fecal de P (48g por día) es enorme y alcanza un 77% de la ingesta total de P dietario. En contraste a esto, la excreción urinaria de P (1g por día) es casi insignificante, y representa solo al rededor del 1% de la ingesta de P dietario. De los 75g de P absorbidos del aparato digestivo, la fracción más grande (60g = 80%) es reciclada hacia el aparato digestivo por medio de la saliva. Una cantidad de 22g de P es secretada en los 25 litros de leche producidos diariamente, recordando que el contenido de P y la proteína de la leche están positivamente correlacionados). Otra cantidad de 10g de P por día se deposita en el tejido óseo bajo control hormonal. Balanceando las cantidades requeridas con la absorción de P diaria, esta vaca tiene una deficiencia metabólica diaria de unos 16g de P. Ella deberá movilizar esta cantidad de su tejido óseo. El saldo de lo depositado y lo movilizado es de 6g negativo, es decir un 10 % de las necesidades. Esta metabolización de las reservas esqueléticas de P es inevitable al principio de la lactancia, especialmente en vacas de alta producción, y es, en general, compensada después del pico de la lactancia, cuando la producción de leche disminuye y la absorción de P excede la excreción de P. Esta movilización de las reservas óseas puede no ser detectada, y de prolongarse el balance negativo, producirse un determinado grado de desmineralización del esqueleto. 38
De lo discutido anteriormente, queda claro que la tasa de renovación del fósforo en el cuerpo es muy alta. Es, por consiguiente, extremadamente importante que las dietas para vacas lecheras sean formuladas para asegurar un aporte adecuado de fósforo disponible en todo momento. CONSECUENCIAS DEL DÉFICIT DE P EN LA DIETA La fiebre de leche en las vacas puede estar también asociada a una deficiencia de fósforo dietario además de estar relacionada a casos de hipocalcemia.El P aparentemente afectaría la capacidad de movilizar el Ca óseo y la eficiencia de la absorción del Ca en el intestino, aunque esto último estaría bastante discutido.Por ello durante el último período de seca no es bueno sobrealimentar en Ca y mantener en la dieta la relación Ca: P entre 1,5 a 1, siendo los valores mínimos recomendados por el NRC en porcentaje del consumo total de materia seca de 0,39% Ca y 0,24% P. El P óseo se moviliza hasta cierto punto a los efectos de mantener normal la concentración en sangre, pero con una baja tasa, debido a que no hay un mecanismo de movilización directa, como el que tiene el Calcio (Ca).Como ambos elementos están combinados en el hueso, la movilización del Ca, como resultado de la acción de la glándula paratiroide, está acompañada por una movilización incidental de P. La relación Ca: P durante la lactancia puede ser más amplia que la mencionada, siempre y cuando se satisfagan los requerimientos de P para la producción. No obstante en un ensayo llevado a cabo en la Universidad de Florida, se encontró una respuesta de 5% en producción de leche corregida al 3,5% de grasa, en vacas consumiendo una dieta cuya relación Ca : P era de 1,1 : 1 vs. Aquellas que tenían una relación de 2,9 : 1. Es de esperar que si la relación es aún más amplia la incidencia en la producción sea todavía mayor. NRC, si bien no recomienda directamente una relación óptima de Ca:P, sugiere conforme a los resultados de la investigación que se formule con una relación no inferior a 1 : 1 y no superior a 2,5 : 1, a los efectos de evitar la incidencia de fiebre de leche y la reducción de la utilización del Ca y el P, además de evitar la caída en la producción de leche y la disminución en la concentración mineral del hueso.
El contenido de P en el plasma y suero sanguíneos disminuye ante una deficiencia crónica o prolongada, a pesar de que se mantenga la concentración en la leche. La concentración en el suero es un buen indicador del estatus de P en la vaca, cuyo rango varía de 3.6 a 8 mg/dl. La concentración máxima se encuentra en animales jóvenes (6 a 8 mg/dl), disminuyendo con la edad. Valores menores a 3 indicarían deficiencia de este mineral. Los requerimientos son máximos durante la lactación, etapa de crecimiento, y para la reproducción. Como se comentó el P en la leche está asociado a la fracción proteica (caseina) de la leche. A mayor producción láctea, mayor secreción de P en leche y por lo tanto mayores serán los requerimientos. Por ello, debido a los elevados niveles en la leche, es necesario un continuo aporte de P en la ración para permitir altos niveles de producción láctea. Por otra parte al estar el P asociado al control del apetito y a la eficiencia de la utilización del alimento, también de esta forma se afectaría directamente la producción láctea ante un déficit de P. Debido a este constante drenaje que sufren de P que deben soportar los animales a causa de las exigencias de P para la preñez y la lactancia, la deficiencia de P es considerada de carácter acumulativo. Animales con deficiencia crónica de fósforo, sufren a veces de endurecimiento de las articulaciones y en los casos severos, se caracterizan por la fragilidad de sus huesos, produciéndose raquitismo en los animales jóvenes y osteomalacia en los adultos. La falta de desarrollo corporal es habitualmente síntoma de deficiencias crónicas en animales en desarrollo, afectándose el metabolismo óseo y el muscular. Por ello también se debe prestar particular atención a la suplementación de la recría. Está comprobado que en situaciones de deficiencias muy severas de P los animales presentan problemas de depravación del apetito (pica). Los animales consumirán huesos, madera,
EL FÓSFORO EN LA VACA LECHERA
Está bastamente documentado que la deficiencia de P está asociado a una pobre desempeño reproductivo, las vacas no ciclan normalmente o no se preñan si se sirven.
Tabla 1. Requerimiento diarios de Ca y P para bovinos de leche Peso Vivo
Ganancia
Prod. Leche *
kg
gramos / día
Litros / dia
REQUERIMIENTOS (g/día) Ca
P
40
0.3
--
6.8
4.1
70
0.7
--
15.4
7.7
140
0.7
--
19.4
11.4
320
0.7
--
24.9
18.6
410
0.7
--
28.6
20.9
640 (seca)
--
--
25.9
18.2
640 (seca**)
--
--
41.8
25.4
640
--
16
73.5
46.7
640
--
25
102.5
65.0
640
--
33
121.1
75.3
* leche al 3.5% de grasa butirosa. Se calcula 0.4 - 0.43% del consumo de MS. ** Último mes de seca antes del parto. Fuente: NRC tierra a los efectos de obtener fósforo. Como resultado de este comportamiento, si se trata de pica de huesos de animales en descomposición, pueden producirse casos de botulismo, asociados a bacterias presentes en dichas situaciones (Clostridium botulinum), y como consecuencia de ello los animales enferman y los puede llevar a la muerte. No obstante, otras carencias minerales pueden traer aparejada la pica, como la de sodio y cobre. Las vacas en el último período de seca deben ser manejadas con más cuidado ya que están en al final de la gestación, cuando el feto está creciendo a una tasa acelerada. Según la Tabla 1 las vacas en el fin del período seco necesitan más P que al principio. FUENTES DE P Y SU DISPONIBILIDAD Para poder evaluar la deficiencia de P de un establecimiento y las alternativas de manejo profiláctico ante un diagnóstico de déficit de este elemento, se describen a continuación las fuentes de P para los animales. Las fuentes de P se pueden clasificar en orgánicas e inorgánicas. Dentro de las orgánicas pueden ser animales o vegetales. En la Tabla 2 se observan la concentración de Ca y P encontrada en los alimentos para rumiantes, y su biodisponibilidad relativa. FUENTES ORGÁNICAS Fuentes animales: Dentro de las fuentes animales, podemos diferenciar entre rumiantes y no rumiantes. 39
EL FÓSFORO EN LA VACA LECHERA
Tabla 2. Concentración de Ca y P de distintas fuentes y su disponibilidad relativa Biodisponibilidad Relativa (%)
Fuente de P
Ca %
P%
Ca : P
ALTA (120)
F. Monocálcico/ MonoDicálcico
15-18
21-22
0.7 - 0.8
MEDIA ALTA (100)
F. Dicálcico
22
18
1.3
MEDIA BAJA (<90)
F. Defluorinado
32
18
1.7
Ceniza de huesos
32
16
2.0
Harina de Pescado
6
3.5
2.0
Alfalfa, Heno
1.25
0.23
5.8
Alfalfa, Past.
1.9
0.27
6-7
Algodón, Semilla
0.21
0.64
0.33
Gramíneas, Heno
0.38
0.12
3.2
Maíz, Grano
0.03
0.24
0.12
Maíz, ensilaje
0.20
0.19
1.0
Soya, Harina
0.3
0.68
0.44
Sorgo, Grano
0.04
0.34
0.12
FORRAJES
TTabla 3: Características típicas de las fuentes de fósforos comerciales
Ácido Cítrico
Citrato de Amonio
Fosfato Monocálcico
>
>
Fosfato Monodicálcico
>
>
Fosfato Dicálcico
>
>
Fosfato Defluorinado
>
<
Ceniza de Huesos
<
<
Fosfato Tricálcico
<
<
Solubilidad + > 90% .Solubilidad - < 90% Fuente: CEFIC Dentro de las primeras, y según la última resolución del SENASA N° 611, la cual prohíbe todo tipo de proteínas, y a la vez fuentes de P, de origen rumiante (para la alimentación de rumiantes), se descartan las harinas de sangre, carne, hueso y sus variantes. La única que todavía está permitida es la Ceniza de Hueso, siempre y cuando cumpla con el tratamiento térmico que asegure la eliminación de toda la proteína, según lo mencionado en dicha resolución, y tenga la correspondiente certificación. En rigor esta sería una fuente inorgánica de P debido a que no debe tener restos 40
orgánicos, aunque se la clasifica dentro de este grupo por su origen. Es frecuente encontrarse con variaciones en la concentración de Ca y P, debido a que la misma dependerá de la materia prima utilizada a tales efectos. Por ello es recomendable también un frecuente análisis de esta fuente de P. De las no rumiantes encontramos mayormente la harina de pescado. Como el aporte que realiza es muy bajo, y debido a su alto costo, la hacen inaccesible como fuente de P. Fuentes vegetales: Dentro de las fuentes vegetales, los forrajes de alta calidad tienden a ser en general buenas fuentes de Ca y relativamente bajos en P en especial las leguminosas, no así algunos granos y subproductos. En general se utilizan los valores de tablas para formular las dietas de los animales. En los forrajes, en el caso particular de los minerales, es conveniente utilizar datos de análisis de los alimentos, debido a que son muchos los factores que pueden afectar la concentración de Ca y P. La concentración en el suelo de dichos nutrientes es un factor muy importante que puede hacer variar de una zona a otra el contenido de los vegetales. Otro factor que afecta el tenor de los minerales en el forraje es la madurez del mismo. En general el contenido de Ca y P de los forrajes disminuye con la madurez y por las inclemencias del clima. De la Tabla 2 surge que si se utiliza alfalfa como único alimento, como es habitual en algunas cuencas lecheras durante la primavera-verano, especial atención se debería prestar para suplementar a los animales con una mezcla mineral que provea un adecuado balance de Ca y P. Los suplementos proteicos en general son buenas fuentes de P, como así también algunos granos y subproductos: afrechillo de trigo, harina de soja y semilla de algodón. FUENTES INORGÁNICAS Por último encontramos las fuentes de P inorgánicas propiamente dichas o fosfatos. Por lo general se utilizan ortofosfatos de calcio. De acuerdo a la cantidad de átomos de Ca en la molécula, se los clasifica en Mono, Di o Tricálcico. Los fosfatos Mono-Dicálcicos son combinaciones de los dos primeros, aprovechando las ventajas de ambos.
EL FÓSFORO EN LA VACA LECHERA
Las bacterias ruminales producen una enzima llamada fitasa que degrada este compuesto complejo. Como resultado el P sería liberado y disponible para ser absorbido y utilizado. Así cerca de un 99% del fitato se degrada al ser incubado durante 24 horas en el rumen. No obstante ello, muchos otros factores afectan la disponibilidad de dicha fuente de P para el animal. Como por ejemplo la liga de las fibras de la pared celular y los oxalatos. El rápido tránsito intestinal de los forrajes, con bajo contenido de materia seca, ya sea hierba o ensilado, en particular de leguminosas y de estadíos vegetativos de las plantas, resulta desfavorable para la eficacia de absorción. Es por ello que la disponibilidad del P a partir de forrajes verdes o conservados (henos o ensilajes) es en general inferior a la obtenida de fuentes inorgánicas de calidad. Un punto muy importante a considerar en los fosfatos es el contenido de Flúor (F), que es tóxico para el ganado en exceso, ya que un fosfato grado alimenticio (Feed Grade) debe poseer una relación P :F inferior a 100 : 1. Por ello los fosfatos grado fertilizantes (por ej. Fosfato Diamónico) no deben ser utilizados en la alimentación animal. Otro punto que debe ser cuidado es el de metales pesados como Cadmio y Arsénico, cuyos valores deberán ser inferiores a 10 ppm, además de Plomo (<30 ppm) y Mercurio (<0.1 ppm) La utilización de fosfatos alimenticios en las raciones permite gran flexibilidad para balancear la rel. Ca : P, una disponibilidad superior de P, utilizar productos libres de posible contaminación microbiana y de malos olores y además contar con un aporte de P predecible y constante. Ante deficiencias agudas de P es posible utilizar productos inyectables en forma de sales inorgánicas cuyas forma química y concentración de P aseguren la eficacia del producto (por ejemplo: hipofosfitos de Mg o Na), aunque este tipo de productos no siempre está disponible en el mercado y por lo tanto la suplementación oral es la mejor alternativa en profilaxis de deficiencia de fósforo (Auza, 1987). BIODISPONIBILIDAD DE LAS DISTINTAS FUENTES La mayor parte del P de origen vegetal está ligado a un complejo químico llamado “fitato”. Dicha fuente de P es escasamente aprovechado por los no rumiantes (aves, cerdos, conejos, etc.) peor es bastante disponible para los rumiantes.
42
No obstante no todas las fuentes inorgánicas son iguales en lo que respecta a la disponibilidad del P para el animal y aquí se incluye la ceniza de huesos. Los fosfatos solubles en agua se absorben en alta proporción, alrededor del 80%. Entre los solubles en agua se encuentran los fosfatos monocálcico y mono-dicálcico. Las fuentes insolubles, como el fosfato defluorinado y la ceniza de hueso, tienen una disponibilidad mucho menor, del orden de 50-60%. El fosfato dicálcico estaría en una situación intermedia. Para evaluar la calidad de los fosfatos alimenticios se utiliza las pruebas de solubilidad en ácido cítrico al 2% y en citrato de amonio. Estas pruebas proveen una indicador del nivel de disponibilidad de P y de la naturaleza de la fuente (Monocálcico y Dicálcico), respectivamente. La solubilidad de un fosfato en ácido cítrico al 2%, sumada a la solubilidad en agua tiene una alta correlación con el valor de Biodisponibilidad Relativa (BDR). En la Tabla 3 figuran los valores promedio de solubilidad en ácido cítrico al 2% y en citrato de amonio de las típicas fuentes de P comerciales. Estas consideraciones deberían ser tenidas en cuenta a la hora de optar entre las distintas fuentes de fósforo, ya que se debe evaluar el costo de la unidad de P que estará disponible para el animal, y no solamente el valor de P total.
Evonik reconoce esto como un área de preocupación, y también como una oportunidad para ayudar a muchos de nuestros clientes. Como parte del valor agregado de nuestros servicios técnicos, tenemos servicio de consultoría en fábrica de alimentos que están disponibles para aquellos clientes que necesiten ayuda y conocimientos prácticos sobre cómo hacer más con menos en las plantas de alimento de hoy. Una forma de aumentar el rendimiento sin que esto implique una inversión significativa, es reduciendo al mínimo el uso de ingredientes líquidos en los alimentos. Mientras que una cierta cantidad de liquido tiene un impacto positivo en la calidad final de alimento debido a la reducción del polvo y a la prevención del desmezclado durante el almacenamiento y transporte, un exceso puede aumentar el tiempo de mezclado total (o reducir el tiempo de mezclado en seco), aumentar el tamaño de partícula y reducir la homogeneidad de la mezcla. Recientemente hemos podido ayudar a un cliente a aumentar su productividad en más de 1,500 toneladas por semana, debido al cambio de una fuente de metionina líquida a una fuente de metionina en polvo. En ese momento, el cliente estaba produciendo 10,285 toneladas por semana (2,057 toneladas por día). Para producir esta cantidad de alimento, el personal de fábrica de alimentos estaba trabajando 3 turnos al día, 5 días a la semana más un turno en el día 6. A petición del cliente, llevamos a cabo una auditoría de rendimiento en la fábrica de alimentos que puso de manifiesto ciertas oportunidades para mejorar el rendimiento del molino y reducir el tiempo de mezclado con un cambio relativamente sencillo. Básicamente, la auditoría reveló que sus procesos de producción eran buenos, pero su tiempo total de mezclado era de 7 minutos por lote (batch), lo cual estaba limitando las toneladas que está fábrica podía producir. El tiempo de mezclado prolongado, se debía a los 4 diferentes ingredientes líquidos (MHA-FA líquido, lisina, cloruro de colina, y grasa) que estaban siendo utilizados en las dietas que se producían en esta fábrica. Por ello, se hizo evidente que cualquier oportunidad para reducir el tiempo de mezclado total serviría en esencia como un medio para ampliar la capacidad de esta fábrica siendo esto muy beneficioso para el cliente.
INCREMENTANDO EL RENDIMIENTO DE LA FÁBRICA DE ALIMENTOS BALANCEADOS UN EJEMPLO PRÁCTICO by Kevin Riley E Rob Payne, Evonik Degussa Corp., Health & Nutrition feed additives, Atlanta, GA
Uno de los mayores problemas que enfrenta hoy la producción de alimentos balanceados es la capacidad de la fábrica de alimentos. Esto es particularmente cierto para los productores avícolas o de cerdos integrados, los cuales ven la fábrica como un centro de costos. A diferencia de un productor de alimentos tradicional quien ve a la planta de alimentos como un centro de ganancias y rentabilidad. Por ende, a los productores integrados se les exige generalmente que aumenten la productividad de sus plantas de alimento con iguales o incluso menores recursos. Esto pone una presión enorme sobre los administradores de estos molinos para resolver los cuellos de botella en su operación sin tener que invertir una enorme cantidad de capital. Se llegó a la conclusión con esta auditoria, que el tiempo de mezclado total podría reducirse en 55 segundos al cambiar este cliente de MHA-FA líquido hacia DL-Metionina en polvo (DL-Met.). Al hacerlo, sólo tendría que dosificar 3 líquidos en comparación con los 4 que se encontraban actualmente administrando. Este cambio implicaría un incremento en la capacidad de la planta de 311 toneladas por día (1,555 toneladas por semana), resultando en una capacidad total de la fábrica de 11,840 toneladas por semana (2,368 toneladas por día). Sin embargo, como esta empresa solo necesitaba producir 10,285 por semana, este cambio también significaba que sería capaz de producir la cantidad necesaria de alimento dentro de sus 3 turnos diarios, 5 días a la semana como tiempo de trabajo. Lo destacable es que esto se podría lograr con un mínimo gasto de capital y tiempo, siendo capaces además de recortar horas extra y reducir el total de horas-hombre. 43
INCREMENTANDO EL RENDIMIENTO DE LA FÁBRICA DE ALIMENTOS BALANCEADOS
Figura 1 Secuencia de adición y mezclado de polvos y líquidos
Tabla 1 Comparación del rendimiento de la fábrica de alimentos del cliente antes y después del incremento de la productividad utilizando diferentes fuentes de metionina
Como micro ingrediente seco, DL-Met se puede pesar y dosificar a través de la balanza de micros, junto con varios otros ingredientes secos. Estos micro ingredientes pueden ir pesándose durante el tiempo que demoran los ingredientes a granel en llenar la mezcladora, tales como el maíz y la harina de soya. Como resultado, no hay pérdidas de tiempo debido a la preparación de estos ingredientes secos en su incorporación a la mezcla. Por el contrario, los líquidos no pueden ser pesados previamente, a menos que se utilice un sistema especial de pesaje de líquidos, lo que significa que deben ser medidos y dosificados al mismo tiempo. Además, su dosificación no puede comenzar hasta tanto los macro y micro ingredientes estén ya en la mezcladora, de lo contrario los líquidos pueden terminar adheridos a las paredes y cintas/paletas de la mezcladora, lo que crea la acumulación y demás problemas adicionales futuros. El resultado final fue una reducción del tiempo de mezclado total de 55 segundos, y aunque esto puede no parecer mucho tiempo, esta reducción permite al cliente producir un adicional
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de 1,555 toneladas de alimento por semana. Por último, considerando que el molino sólo necesitaba producir 10,285 toneladas por semana, estas mejoras en la utilización de la capacidad permitieron al cliente reducir las horas hombre y eliminar las horas extra. Estos cambios también resultaron en más de US $ 500 000 dólares en ahorros de costos anuales para este cliente o más de US $ 1500 por día! Sin duda, este estudio de caso demuestra que no importa cuan pequeño sea el cambio, como por ejemplo variar la presentación de determinada fuente de nutrientes de líquido a un ingrediente seco, ya que el beneficio puede ser grande. Si desea obtener más información sobre los Servicios Técnicos de Evonik y cómo nuestros Servicios de Consultoría en Fábricas de Alimentos Balanceados pueden ayudar a su operación, entre en contacto con su oficina local de Evonik Degussa.
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CONTROL MEDIANTE LA ALIMENTACIÓN DE LA COMPOSICIÓN DE LA CARNE Ilmo. Sr. D. Clemente López Bote Catedrático de Producción animal Facultad de Veterinaria. Universidad Complutense
El objetivo de esta revisión es profundizar en los factores relacionados con la alimentación que pueden afectar a la composición y propiedades físicas (consistencia, color, etc.) y químicas (susceptibilidad a sufrir procesos oxidativos) que determinan la aptitud para la conservación y transformación de la grasa en el cerdo, haciendo indicación expresa de las posibilidades de actuación, los criterios de formulación y las pautas de administración de alimentos que pueden permitir dirigir el proceso hacia la obtención de productos con propiedades determinadas.
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CONTROL MEDIANTE LA ALIMENTACIÓN DE LA COMPOSICIÓN DE LA CARNE
CALIDAD DE LA GRASA EN EL CERDO La atención de la calidad de las producciones animales introduce un componente más en el diseño de estrategias productivas y surge como alternativa a la utilización exclusiva de criterios cuantitativos en el diseño de los programas de alimentación. Es importante producir de forma eficiente, pero cada vez más se hace preciso tener en consideración las propiedades de los productos obtenidos y su capacidad para ser manipulados industrialmente. El concepto de calidad aplicado a la producción cárnica admite muchos puntos de vista. Para un productor o para un entrador de un matadero, probablemente el ideal de calidad es que la canal tenga un alto rendimiento, una buena conformación, abundantes masas musculares, se encuentre poco engrasada y que la grasa sea firme y de color blanco. Un carnicero probablemente también valorará estos atributos de la grasa, pero al mismo tiempo considerará que la carne tenga un color estable y rosáceo, que no pierda líquidos, que tenga la consistencia adecuada para poderla cortar y manipular, que tenga una elevada conservabilidad, que esté bien estructurada y se mantenga la unidad de las masas magras y grasas, etc. Por otra parte, un industrial que se dedique al procesado de productos cárnicos tendrá preocupaciones diferentes si se trata de productos desecados o tratados por el calor, pero en general valorará positivamente aspectos como que tenga un pH adecuado, un elevado contenido de grasa intramuscular, una adecuada estabilidad oxidativa, ausencia de olores y sabores anómalos, alto contenido en ácido oleico, consistencia adecuada para que la carne pueda picarse y manipularse, etc. Por otra parte, el consumidor demandará cosas como el aspecto, el sabor, la jugosidad, el hecho de que se pueda almacenar tiempo en la nevera, que no se generen olores y sabores desagradables al conservarse la carne ya cocinada para un consumo posterior, etc, y estará muy atento a la presencia de aditivos y contaminantes y a posibles problemas asociados al consumo de carnes (colesterol, grasas saturadas, etc.). CONSISTENCIA DE LA GRASA En la comercialización de la carne fresca, la consistencia de la grasa tiene una gran importancia porque determina la apariencia y facilidad de manipulación La consistencia de la grasa depende fundamentalmente de la proporción de 47
CONTROL MEDIANTE LA ALIMENTACIÓN DE LA COMPOSICIÓN DE LA CARNE
triglicéridos que se encuentran en forma líquida o sólida a una determinada temperatura, es decir, del número de insaturaciones de las cadenas de ácidos grasos que constituyen los triglicéridos. El punto de fusión del C18:0 es de 69°C, el del C18:1 de 14°C y el del C18:2 de -5°C. En consecuencia, los triglicéridos con una elevada proporción de ácidos grasos poliinsaturados pueden permanecer líquidos a temperaturas de refrigeración e incluso de congelación. El hecho de que se encuentre solidificada no sólo la grasa de cobertura, sino la inter- e intramuscular, afecta también a la consistencia del magro. Por ello, lo ideal es que la grasa esté sólida a la temperatura de refrigeración a que normalmente se conserva, expone y manipula la carne fresca. En las carnes destinadas a la elaboración de productos cárnicos (particularmente los desecados propios de nuestra área) los problemas asociados a una deficiente consistencia de la grasa son incluso más importantes. En el caso de productos cárnicos crudos madurados una baja consistencia de la grasa produce problemas de manipulación de la carne (picado, perfilado, embutido, etc), oxidación excesiva con aparición de olores y sabores anómalos y coloraciones amarillentas e incluso anaranjadas. Probablemente incluso de mayor importancia es una ralentización en el proceso de secado porque la grasa fluida impide la migración de agua en el interior de las piezas. Este es un hecho bien conocido en el sector del Cerdo Ibérico donde se han descrito necesidad de mantener las piezas en el secadero durante 12-18 meses adicionales, con el consiguiente encarecimiento del proceso. Buena parte de los conocimientos actuales sobre la relación entre los problemas de consistencia de la grasa y la composición en ácidos grasos surgió a partir de los estudios realizados en Estados Unidos entre los años 20 y 30 para tratar de resolver el problema de las grasas blandas de cerdos que comían grandes cantidades de cacahuete o soja. De todos los ácidos grasos, el que muestra una correlación más elevada con la consistencia de la grasa del cerdo es el C18:0, seguido del C18:2, si bien en los límites de variación más próximos a los valores comerciales es éste último el principal responsable. En partidas de carne destinadas a la elaboración de embutidos crudos madurados, Stiebing establecen 48
un límite del 12% para el C18:2, que en condiciones excepcionales se puede aumentar hasta el 14%. En el caso de jamones crudos madurados, Boulard et al. recomiendan un valor máximo del 12%. Este es un valor de referencia para un buen número de industriales chacineros en el área Mediterránea. Los ácidos grasos en el cerdo pueden tener un doble origen: deposición directa a partir del alimento y síntesis del animal. El ácido linoleico es un ácido graso esencial, es decir el animal no puede producirlo, pero debe recibirlo necesariamente en la alimentación. Aunque las recomendaciones ofrecen ciertas discrepancias, un valor de referencia durante años es el propuesto por el AFRC del Reino Unido, que establece un límite mínimo del 1,5% en piensos para lechones y del 0,75% para crecimiento y cebo. La proporción de C18:2 en los tejidos dependerá por tanto del aporte en el alimento, de la proporción de otros ácidos grasos (aportados también en la ración o sintetizados por el cerdo) y de la utilización del C18:2 para fines metabólicos. Todo ello hace que sea preciso conocer algunos aspectos relacionados con el metabolismo de las grasas para poder establecer los factores que determinan la concentración de C18:2 en los tejidos del cerdo. La deposición directa de ácidos grasos a partir del alimento es un proceso relativamente sencillo. Después de absorberse los ácidos grasos y de resintetizarse triglicéridos en la mucosa del epitelio intestinal, se vierten al sistema linfático como quilomicrones. Tras repartirse por el torrente sanguíneo los triglicéridos llegan a los tejidos donde se hidrolizan por la enzima lipoprotein lipasa (LPL), que está unida al endotelio capilar y los ácidos grasos libres entran en los tejidos vehiculados a una proteína específica. Las diferencias en la actividad de la LPL entre los distintos tejidos regula la distribución de los triglicéridos plasmáticos. Por ser un ácido graso esencial, ésta es la única ruta posible en el caso de la deposición del C18:2. Es preciso indicar en este apartado que la mayoría de los alimentos de origen vegetal que recibe el cerdo tienen una proporción muy elevada de C18:2 (superior al 50%). Además de la deposición directa de ácidos grasos de los alimentos en los tejidos, los cerdos pueden sintetizar ácidos grasos a partir de hidratos de carbono y proteínas. Esta síntesis precisa un sistema multienzimático (Acido graso sintetasa y AcetilCoA carboxilasa) gracias a una serie de procesos secuenciales. El producto final de la síntesis es el
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ácido palmítico (C16:0). La producción de ácidos grasos de cadena más larga, como el esteárico (C18:0) se lleva a cabo a partir del C16:0, pero es por un proceso diferente, no vinculado a la ácido graso sintetasa. A partir de estos ácidos grasos saturados se forman insaturados por actuación de desaturasas. En el caso de que el cerdo reciba una alimentación carente absolutamente de ácidos grasos, sintetiza aproximadamente un 55% de ácidos grasos monoinsaturados (C16:1 y C18:1 fundamentalmente) y un 45% de saturados (C16:0 y C18:0). Esto hace suponer que con pequeñas variaciones ésta sea la proporción de ácidos grasos de síntesis en cualquier situación productiva. La formación y degradación de triglicéridos del tejido adiposo depende del estatus energético del animal. A partir de los trabajos de con cámaras de respiración, se ha venido aceptando de una forma generalizada que los cerdos de cebo con alimentación ad libitum están prácticamente siempre en balance energético positivo (es decir, apenas hay movilización de la grasa acumulada) y existe una prioridad metabólica para la utilización de calorías de los distintos ingredientes de la ración, de modo que en condiciones normales (con raciones de bajo contenido en grasa, como son la mayor parte de las utilizadas por estos investigadores) la energía de la grasa no se llega a utilizar apenas para obtener energía con fines metabólicos. Sólo hasta que no se han gastado la energía de los carbohidratos no se empieza a utilizar la de los lípidos. En principio esta regulación parece lógica porque sería un esfuerzo inútil gastar la energía de los lípidos (más trabajosa de obtener) y luego utilizar los hidratos de carbono que sobren para sintetizar nuevos lípidos. Una revisión de los datos publicados indica que efectivamente la concentración de ácidos grasos saturados (mayoritariamente de síntesis) desciende a medida que se incorpora una cantidad creciente de aceites vegetales. En consecuencia, se ha venido aceptando de una forma bastante generalizada que prácticamente toda la grasa del alimento se retiene en el cuerpo animal con pocas modificaciones y existe una estrecha relación entre el tipo de grasa ingerida y la depositada. Sin embargo, la situación en la práctica no parece tan sencilla. Aunque no es un proceso suficientemente estudiado y mucho menos cuantificado, existen algunas evidencias que indican que en determinadas ocasiones puede utilizarse grasa para fines metabólicos, incluso 50
aunque simultáneamente se estén utilizando otras fuentes de energía para la síntesis de ácidos grasos. Este uso de la grasa puede propiciar una menor concentración de ácidos linoleico en los tejidos de la que cabría esperar si todo lo ingerido se acumulara. La utilización de grasa para fines metabólicos depende del nivel de inclusión de grasa en el pienso y probablemente del tipo de ácido graso de que se trate. Se puede estimar que un cerdo alimentado ad libitum a base de torta de soja-cebada (aproximadamente 2% de grasa) sacrificado a los 95-100 kg de peso vivo a lo largo de toda su vida puede ingerir alrededor de 2-3 kg de grasa, y sin embargo retiene en sus tejidos aproximadamente 15-20 kg. En esta situación hay una gran proporción de síntesis, por lo que la concentración de ácidos grasos saturados sería elevada (alrededor del 40-42%) y la de C18:2 muy baja (inferior al 10%). Si recibiera un pienso equilibrado en energía y proteína pero con un 10% de aceite vegetal rico en C18:2, el contenido en grasa de la canal no debería ser diferente, pero el consumo de grasa total superaría los 20 kg, lo que implica necesariamente cierta utilización de grasa para fines energéticos. De hecho, aunque el consumo de ácidos grasos saturados en este caso representa el 14-15% de la grasa ingerida, en los tejidos animales la concentración se encontraría entre un 25 y un 30%, lo que indica que se está produciendo síntesis de ácidos grasos. Aunque hay un número muy reducido de estudios en los que se hace un balance individualizado de los ácidos grasos en el cerdo, una revisión de los trabajos en los que se compara la cantidad ingerida de un ácido graso esencial (y que por tanto no se puede sintetizar) y la que se encuentra en los tejidos, nos permite estimar que con una inclusión de 0,75% de C18:2 en el pienso, se utilizan para fines metabólicos (producción de ATP, etc) menos del 3% del C18:2 ingerido, sin embargo, cuando la proporción de C18:2 aumenta, la utilización de calorías a partir de este ácido graso va siendo progresivamente superior. Cuando se incluyen 1,3-1,5 % de C18:2, la relación entre lo ingerido y localizado en la canal disminuye, pudiéndose estimar que la utilización de C18:2 para fines metabólicos es unas cinco veces superior que en el caso anterior. Es decir, cuando el nivel de inclusión de grasa en la ración es pequeño, la utilización de los ácidos grasos para fines metabólicos es escasa o nula, pero al elevarse la concentración
También es interesante señalar que no sólo el tipo de alimento, sino la cantidad que reciben los animales influye en la proporción de C18:2 en los tejidos en la especie porcina. Cuando se alimentan dos grupos de cerdos con un mismo pienso, pero en un caso con alimentación restringida y en otro ad libitum, existe una mayor insaturación, especialmente por acumulación de C18:2 en los que reciben alimentación restringida. Teniendo en cuenta que la proporción de ácidos grasos recibida es idéntica, las diferencias se explican teniendo en cuenta la distinta síntesis de novo. Como el cerdo es incapaz de sintetizar ácido linoleico, la elevada proporción de este ácido se relaciona con la escasa actividad de síntesis en general, precisamente porque el bajo plano nutritivo obliga a dirigir la mayor parte de la energía metabolizable ingerida a cubrir las necesidades de mantenimiento. Existe una relación entre la forma de administración de pienso (ad libitum frente a restringido) con la proporción de C18:2 en los depósitos grasos e indirectamente con la consistencia de la grasa. La concentración final en los tejidos de un determinado ácido graso depende no sólo del tipo de pienso que se aporte y de la síntesis endógena, sino de la situación de partida y del tiempo de administración del pienso antes del sacrificio. El balance de ácidos grasos y su almacenamiento en los tejidos del cerdo se lleva a cabo de una forma muy dinámica, de modo que puede haber días (u horas) en las que se esté depositando una cantidad determinada de ácido linoleico (por ejemplo en las horas que siguen a la ingestión de alimentos) y otros momentos en los que puede haber mayor proporción de síntesis, e incluso movilización de algunos ácidos grasos (por ejemplo en etapas de ayuno entre dos comidas). Estos cambios no necesariamente afectan con igual intensidad a todos los ácidos grasos. La dificultad de estudio de un proceso tan dinámico impide la realización de trabajos experimentales y dificulta en gran medida el establecimiento de recomendaciones concretas, lo que obliga a estudiarlo desde un punto de vista teórico.
primeras edades y tiende a decrecer a pesos superiores, entre otros motivos porque las raciones iniciales deben contener obligatoriamente una elevada concentración de C18:2 (mínimo 1,5%, aunque frecuentemente bastante más porque no es planteable en esas edades una restricción). En el rango 25-30 kg, Fontanillas et al (1998) encontraron una concentración de C18:2 cercana al 20%, mientras que Wood (1984) sólo encontró un 14% (con alimentación ad libitum incluyendo en el pienso grasas de origen animal). En análisis realizados en nuestro laboratorio hemos encontrado frecuentemente concentraciones del 25 e incluso del 30% en situaciones comerciales. Un valor de referencia se puede situar entre el 18 y el 22%.
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en el pienso (dentro de los límites razonables), la proporción de ácidos grasos que se utilizan para fines metabólicos aumenta marcadamente.
A partir del momento en que se empieza a aplicar un pienso de menor contenido en C18:2 para conseguir limitar la concentración se produce una reducción progresiva de mayor o menor intensidad según el nivel de inclusión de C18:2, la síntesis endógena o la inclusión simultánea de otras fuentes de grasa en la ración. De acuerdo con las ecuaciones antes propuestas, si se hubiera administrado ese pienso durante toda la fase de crecimiento cebo, la concentración de C18:2 en los tejidos debería situarse entre un 8 y un 10% a los 100 kg de PV. Como se puede ver en la gráfica, efectivamente todos los valores tienden a
Respecto a la situación de partida, la información que se puede obtener de la bibliografía es muy heterogénea, aunque normalmente la concentración de C18:2 es más elevada en las 51
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descender, aunque cada vez con menor intensidad. Esto es debido a que el ácido linoleico almacenado en etapas previas de cebo apenas desaparece de los tejidos. Por tanto, si en etapas iniciales hubo un elevado consumo, resulta imposible alcanzar valores muy bajos de este ácido graso en los tejidos y su descenso es atribuible más a una dilución por incorporación de nuevos ácidos grasos que a una movilización tisular. OXIDACIÓN Una vez sacrificado el animal se inactivan los sistemas biológicos de protección frente a la oxidación in vivo, e inevitablemente se produce una reacción de mayor o menor intensidad según el tipo de tratamiento a que se someta la carne (refrigeración, cocinado, curado, etc.), pero en cualquier caso de bastante consideración. Si se consigue retrasar la proliferación microbiana de la carne por cualquier procedimiento tecnológico, la oxidación se convierte en la principal causa de deterioro de la carne. La oxidación ocurre por un mecanismo de radicales libres, donde un átomo de hidrógeno adyacente a un doble enlace es sustraído del ácido graso (RH) como consecuencia de la exposición a luz o iones metálicos. El radical libre así formado (R•) se combina entonces con oxígeno molecular para formar un radical peróxido (RO•), que a su vez sustrae un átomo de hidrógeno de otro ácido graso insaturado para dar lugar a un hidroperóxido (ROOH). La reacción se repite consecutivamente, generándose continuamente productos que vuelven a ser reactivos, por lo que se provoca una reacción en cadena que se desarrolla exponencialmente una vez iniciada. Los primeros productos de la oxidación son los hidroperóxidos, que son inestables y se rompen para producir un amplio rango de productos secundarios, algunos de los cuales afectan negativamente al olor y sabor. Varios estudios indican que los fosfolípidos ligados a la membranas son el lugar donde se inicia la reacción de oxidación, porque contienen ácidos grasos poliinsaturados. También influye en esta mayor tendencia a la oxidación el hecho de que las membranas subcelulares (mitocondrias, microsomas) se encuentran fisiológicamente nadando en un fluido que contiene agentes prooxidantes. Una oxidación excesiva repercute negativamente en las características de calidad de la carne fresca fundamentalmente por la presencia de 54
olores y sabores desagradables (olor a rancio, sabores anómalos, etc.), decoloración y pérdida de uniformidad en el color (por oxidación de los pigmentos de la carne), exudado (probablemente por ruptura de las membranas celulares), etc. Estos mismos hechos se manifiestan, pero con mucha mayor intensidad en los productos cárnicos (colores amarillentos y rojizos de la grasa, olores muy desagradables, etc.) y en los productos pre-cocinados donde se forma un olor y sabor característico al almacenarse en congelación o refrigeración (olor a nevera), formación de agregados proteicos que confieren estructura fibrosa, etc. Finalmente, la ingestión de radicales libres y de alguno de los productos finales de la oxidación se asocia con el desarrollo de enfermedades degenerativas en el consumidor (tumores, enfermedad cardiovascular, etc), lo que provoca una creciente preocupación social. La información existente sobre el nivel máximo aceptable de oxidación en cada caso no es muy uniforme. La medida del índice de peróxidos es muy poco repetitiva porque mide compuestos intermedios de la oxidación que pueden aumentar o disminuir con el transcurso de la misma, por lo que se suele recurrir al índice del ácido tiobarbitúrico o TBA (expresado como mg de MDA por kg de carne). De acuerdo con nuestra experiencia, un valor inferior a 0,5 corresponde a carne de una calidad óptima. Cuando el índice se aproxima a 1 (o como máximo 1,5) se afecta negativamente la calidad de los productos cárnicos que se produzcan. Por encima de 1,5 (o 2) se afectan negativamente la calidad para el consumo en fresco. No obstante, la medida es muy heterogénea y puede variar notablemente entre laboratorios y entre ensayos, por lo que las comparaciones de poca utilidad cuando no son en las mismas situaciones comerciales o experimentales. Por encima de un valor inicial, lo más importante es la tendencia a sufrir procesos oxidativos. En la práctica, la evolución del índice TBA en la carne del cerdo es muy variable. Mientras en algunas ocasiones se alcanza el umbral de 1,5-2 en pocos días, otras veces la oxidación se desarrolla tan lentamente que prácticamente nunca llega a constituir un problema. Aunque algunos factores de variación y sus interacciones no son suficientemente conocidos, existe abundante información que demuestra que la susceptibilidad de los tejidos a sufrir procesos de oxidación depende de la alimentación recibida por
los animales, fundamentalmente el tipo de ácido graso y la presencia de agentes antioxidantes en los tejidos. Como se ha señalado anteriormente, en sistemas musculares se cree que el lugar donde se inicia la oxidación es en los lípidos de membrana, porque tienen una proporción elevada de ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga (PUFA) con un gran número de insaturaciones (.4). Dentro de los PUFA, el principal representante de los ácidos grasos de la familia n-6 es el ácidos araquidónico, con 4 dobles enlaces. A partir de los ácidos grasos de la familia n-3 los PUFA mayoritarios en las membranas celulares son el C20:5 y el C22:6, con un número de insaturaciones superior y por ello mucho más susceptibles a sufrir procesos oxidativos. Por este motivo la incorporación de aceites con alto contenido en ácidos grasos del tipo n-3 produce un efecto mucho más marcado sobre la oxidación que los de la familia n-6. En este caso sí se hace preciso enriquecer los piensos con vitamina E, incluso aunque se destine al mercado de carne fresca. Algunos trabajos recientes indican que la vitamina E se degrada muy poco durante la elaboración de productos cárnicos y su papel antioxidante todavía en los productos finales, colaborando en la estabilización del color y retrasando el deterioro oxidativo y la desecación. Todo ello proporciona un interés adicional a la suplementación del pienso con antioxidantes, dado el gran valor añadido de estos productos. En este mismo sentido hay que añadir que el Cerdo Ibérico recibe un aporte considerable de α y γ tocoferol en su alimentación característica en montanera, lo que posiblemente esté relacionado con la alta calidad de sus productos.
kg de peso vivo. Esto produce una concentración en el tejido muscular alrededor de 2 µg/g. En cerdas gestantes y lactantes la recomendación asciende a 44 UI/kg. Como ocurre con la mayor parte de los compuestos liposolubles, una vez absorbidos por el organismo animal, los excesos no necesarios para realizar una función biológica a corto plazo pueden ser almacenados, al permanecer disueltos en los lípidos animales, por lo que existe una relación directa entre dosis y concentración en los tejidos. Por ello, a diferencia de los que ocurre con las vitaminas hidrosolubles, puede ser interesante en algunas circunstancias comerciales administrar dosis superiores a las mínimas establecidas para obtener un beneficio adicional. Al parecer, la absorción del γ-tocoferol es muy pobre comparada con la del α-tocoferol, y algunos autores han encontrado la participación de sistemas preferenciales para la deposición de α-tocoferol en los animales. La absorción de α-tocoferol a partir del acetato de α-tocoferol (forma éster) parece ser similar a la de las formas no sintéticas, sin embargo en estudios realizados con concentraciones elevadas de formas sintéticas en humanos se ha demostrado que existe una limitación para la hidrólisis del enlace éster (consumos mayores a 900 mg dl-α-tocoferol acetato por día). La principal fuente de vitamina E comercializada para formulación es la mezcla de isómeros dlα-acetato de α-tocoferol. Este compuesto se considera como referencia para el establecimiento de la actividad biológica (1mg = 1 UI). Existen un gran número de estudios que han demostrado la relación positiva entre la administración de vitamina E y su posterior concentración en los tejidos. Sin embargo
En la naturaleza existen de forma natural cuatro tocoferoles (α, β, δ, γ) y cuatro tocotrienoles (α, β, δ, γ) con actividad vitamina E. De ellos algunos tienen un potente efecto antioxidante tanto in vitro como in vivo, como es el caso fundamentalmente del α y del γ tocoferol. El α-tocoferol se acumula en las membranas celulares y es el antioxidante liposoluble con mayor concentración en ellas, protegiendo frente a la acción de radicales libres in vivo. Las necesidades de vitamina E se han establecido considerando la mínima dosis que evita la presentación de problemas biológicos en los cerdos y se estiman en 16 UI/kg de pienso hasta 10 kg de peso vivo, 11 UI/kg de pienso hasta los 120
existen pocos trabajos sistemáticos que fijen unas recomendaciones en dosis y tiempos de administración. Por otra parte, la dificultad analítica de los tocoferoles en piensos y tejidos animales hace que los datos aportados en la bibliografía sean muy heterogéneos y por ello escasamente comparables entre sí. Por tratarse de un nutriente de elevado costo, al tratar de establecer una recomendación de suplementar con vitamina E el pienso de cerdos se hace preciso considerar no solo la dosis óptima, sino el tiempo de administración.
que si se aportan 1000 mg/kg de pienso, en solo CONTROL MEDIANTE LA ALIMENTACIÓN DE LA COMPOSICIÓN DE LA CARNE
También en este caso se han seleccionado
una semana se alcanzan 3.8 µg/g de tejido. En el
los trabajos de dos grupos de investigación
experimento de Monahan no se llega a alcanzar
pertenecientes al grupo de los 14 que constituían
esta concentración en músculo en las cuatro
el proyecto Diet-Ox. Por una parte, Morrissey et
semanas de duración del ensayo aportando 200
al. encontraron que la suplementación con 200
mg/kg, si bien un cálculo teórico permite fijar el
mg/kg de pienso durante 7 semanas antes del
periodo necesario alrededor de las seis semanas.
sacrificio produce una concentración de 4 µg/g de
De acuerdo con estas estimaciones se puede
tejido, sólo levemente inferior a de los animales
conseguir la misma concentración en músculo
que recibieron pienso suplementado con esta
administrando una concentración de 1000 mg/
misma concentración durante toda la fase de
kg durante 1 semana, que 500 mg/kg durante 2
crecimiento. De acuerdo con estos trabajos, el
semanas o 200 mg/kg durante 5-6 semanas. En
pienso enriquecido durante las últimas 7 semanas
todos los casos en consumo extra se sitúa alrededor
hace ascender la concentración de α-tocoferol
de 20-22 g por cerdo y la eficiencia de acumulación
en el tejido muscular mucho más eficientemente
de tocoferol en los tejidos se puede estimar que es
(alrededor de 0.07 µg/g al día) que el aporte
inferior al 5% del total ingerido.
mantenido durante un periodo mucho más elevado (0.03 µg/g al día).
La relación entre el consumo y la deposición tisular de vitamina E en los tejidos del cerdo
Monahan ha llevado a cabo un estudio que incluye
puede verse afectada por otros factores como el
varios tiempos de administración y distintas dosis.
selenio, la presencia de ácidos grasos insaturados,
La administración un pienso con 1000, 500 ó 200
aminoácidos sulfurados, retinol, cobre, hierro y
mg/kg de vitamina E produce un aumento medio
antioxidantes sintéticos.
de 0.18, 0.10 y 0.04 µg/g de músculo al día. Es decir, aproximadamente 0.20 ng por g de tejido al día
Al comparar piensos con o sin la inclusión de
por cada mg de vitamina E aportado en el pienso
grasa añadida, se observa de forma general una
por encima de las necesidades. Esto quiere decir
concentración más elevada (entre un 10 y un 15%) en los grupos que reciben piensos engrasados. Este hecho puede ser parcialmente debido al alto contenido de tocoferoles en aceites vegetales, aunque no exclusivamente, porque se continúa observando el mismo fenómeno (aunque con menor magnitud) incluso aunque se aporten grasas animales, por lo que es probable que la absorción de tocoferoles se favorezca por la presencia de grasa añadida en el pienso. Otro factor que afecta a la deposición de α-tocoferol es la capacidad oxidativa de la fibra muscular, los músculos oxidativos presentan una mayor concentración de vitamina E asociada a una mayor contenido en fosfolípidos, un mayor desarrollo vascular en estos músculos y una mayor actividad de las enzimas mitocondrial. Se ha sugerido recientemente que la presencia de ß-caroteno puede tener un importante papel frente a la peroxidación lipídica, aunque la utilización práctica dista mucho de conocerse adecuadamente, debido a la complejidad de los fenómenos implicados y de las interacciones con otros antioxidantes y ácidos grasos. Por otra parte,
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Se han realizado un gran número de ensayos
captando radicales libres en el citoplasma, también
para explorar las posibilidades de modificar el
puede participar en la regeneración de vitamina
contenido de grasa intramuscular mediante la
E y el glutation. Algunas proteínas plasmáticas
alimentación con resultados poco satisfactorios. En
también se ha demostrado que poseen poder
una revisión reciente, señala un posible efecto de
antioxidante.
la insaturación de la grasa (grasa animal o de palma
frente a aceite de colza o de girasol), pero no queda
COLOR
suficientemente aclarado al no aportar los autores
En la carne fresca existe una relación entre el color
información sobre los piensos, el engrasamiento
y la consistencia de la grasa, por lo que todo lo
de la canal, el consumo, etc. En este mismo sentido,
señalado referente al control del la consistencia
observan un moderado efecto significativo de
(fundamentalmente a través del ácido linoleico)
la concentración de C18:2 en el pienso, que a
son también de utilidad para conseguir una
concentraciones levadas podrían aumentar el
grasa blanca. La grasa líquida permite observar
contenido de lípidos neutros (triglicéridos). Este es
otros constituyentes como el tejido conectivo, carotenoides o capilares sanguíneos. Por este motivo, cuando el tejido adiposo no se encuentra totalmente solidificado tiene una apariencia gris o amarillenta. GRASA INTRAMUSCULAR La grasa intramuscular o de veteado proporciona sapidez, aroma, sabor y jugosidad a la carne. En bibliografía anglosajona y centroeuropea se encuentran recomendaciones de que para mantener los atributos de calidad es preciso que la carne contenga al menos un 2% de grasa intramuscular, si bien, nuestras costumbres gastronómicas y la tradición en el procesado de la carne hacen que se prefieran carnes con un contenido incluso superior, aunque no exactamente cuantificado. El contenido en grasa intramuscular está muy relacionado con el engrasamiento global de la canal, aunque algunos factores pueden modificar el reparto de grasa y favorecer su deposición entre
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la vitamina C, además de participar directamente
sin duda un hecho que merece ser estudiado con mayor profundidad. OTRAS POSIBILIDADES Dado el gran potencial que ofrece la grasa para ser modificada mediante la alimentación, existen muchas alternativas de incuestionable interés futuro. En este apartado solo se mencionarán brevemente algunas de las posibilidades. Existen amplias posibilidades para modificar la proporción de ácidos grasos en los tejidos del cerdo para adaptarse a la demanda de los consumidores. Entre las alternativas ensayadas con éxito se encuentran el enriquecimiento con C18:1 (hasta el 60% de la grasa) o con ácidos grasos de la familia n-3, la reducción en la concentración de ácidos grasos saturados (hasta el 22-25%), etc. La separación de la grasa y el magro (o splitting meat) es un fenómeno asociado al sacrificio de animales jóvenes y a un deficiente desarrollo
las fibras musculares sin modificar marcadamente
del tejido conectivo. Algunos trabajos recientes
el engrasamiento (y por tanto la eficiencia
indican la posibilidad de modificar la maduración
productiva). Por ejemplo, la raza Duroc, y los híbridos
del colágeno mediante una reducción de la relación
que de ella se obtienen, tienen mayor proporción
n-6/n-3 hasta un valor próximo a 10-12. La actual
de grasa intramuscular. Si se descuenta el efecto
tendencia al aporte de piensos con alto contenido
general sobre el engrasamiento, la administración
en C18:2 podría provocar un desequilibrio en
ad libitum o restringida no parece afectar de forma
los eicosanoides que regulan la maduración del
marcada el contenido en grasa intramuscular. Por
colágeno. También la suplementación de vitamina
otra parte, los animales castrados tienen mayor
D podría producir un efecto beneficioso en este
porcentaje de grasa intramuscular.
sentido.
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NUEVA MESA DIRECTIVA EN INFARVET
CONSEJO DIRECTIVO 2011-2012 PRESIDENTE Biol. Jorge Ymay Seemann Director Comercial SANFER SALUD ANIMAL S.A. DE C.V.
A principios de abril se efectuó el cambio de la mesa directiva de la Industria Farmacéutica Veterinaria, INFARVET, CANIFARMA, haciendo el acto protocolario de inauguración y toma de protesta el Dr. Hugo Fragoso Sánchez Director General de Salud Animal de SENASICA. Después de rendir un detallado informe de actividades el Ing. Pedro Schmid Gysin, presidente saliente se mostró emotivo y satisfecho por el trabajo y los alcances de su gestión y claro está del personal que lo acompañó y apoyó en su gestión. El nuevo Consejo Directivo 2011-2012 quedo integrado con el Biólogo Jorge Luis Ymay Seemann, Director Comercial de Sanfer, como nuevo presidente. En el recuadro puede verse todos los demás ejecutivos que integran su mesa directiva.
VICEPRESIDENTE Dr. Marcelo Alejandro Bulman Director General MERIAL MÉXICO TESORERO Dr. Juan Manuel Cardoso Escobedo Director General PRONABIVE SECRETARIO Dr. Marco Antonio García Quevedo Director Comercial BROVEL, S.A. de C.V. VOCAL Dr. Rafael Raya Reyes Gerente de Asuntos Regulatorios LAPISA, S.A. DE C.V. VOCAL Dr. Germán de la Mora Rivas Director General BIO-ZOO, S.A. de C.V. VOCAL Dr. León Soto Terán Director General PANAMERICANA VETERINARIA S.A. de C.V. VOCAL Lic. Daniel Humberto Pérez Payán Gerente de Asuntos Corporativos ELANCO ANIMAL HEALTH VOCAL Dr. Justino Hernández Director General CEVA SALUD ANIMAL S.A. DE C.V.
Biol. Jorge Ymay Seemann
VOCAL Lic. José Ovidio Molina Gil Director General VETOQUINOL DE MÉXICO S.A. DE C.V. INVITADOS PERMANENTES Lic. Francisco J. Romo López Director General LAPISA, S.A. DE C.V. Dr. Bernardo Lozano Dubernard Director General AVI-MEX, S.A. DE C.V. Dr. Humberto Andonegui Luna Director General HOLLAND DE MÉXICO, S.A. DE C.V.
Consejo Directivo INFARVET 2011-2012
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DIRECTOR EJECUTIVO DR. MARIO PÉREZ LEYTON mpleyton@canifarma.org.mx
PLAN DE SUSCRIPCIONES 2011 Suscríbase de una vez por todas… .. Si, por todas las revistas y ahorre !!! MARQUE EL CUADRO O LOS CUADROS DE LAS REVISTAS Y OPCIONES DE SUSCRIPCION SUSCRIPCIONES PARA MEXICO (pesos mexicanos) REVISTA
Bo vino
6 EDICIONES
3 EDICIONES
6 DIGITALES
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IMPRESAS
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