Actividades enzimáticas y el aumento de digestibilidad global

21/01/2020

Aditivos

Aditivos

get_the_title

Adisseo América del Sur

  • Av. Maria Coelho Aguiar, 215 - Bloco G - Jardim São Luís
    SP, 05804-900 São Paulo - Brasil
  • +55 11 3741-8613
  • Web

Entre todos los aditivos nutricionales, las enzimas son los productos más buscados para uso en alimentos balanceados de aves y cerdos. 

Las enzimas suministradas con los alimentos desempeñan un papel importante en la mejora de la eficiencia de la producción de carne y huevos, por mejorar la digestibilidad de los ingredientes de la ración. 

Como las enzimas endógenas no son capaces de digerir completamente los sustratos, las enzimas exógenas pueden ser suplementadas para desempeñar las siguientes funciones:

  1. Inactivación de factores antinutricionales inherentes a las materias primas
  2. Rompimiento de carbohidratos solubles que aumentan la viscosidad de la digesta en el tracto intestinal que dificultan la absorción de nutrientes
  3. Quiebra de estructuras químicas complejas que se unen y encapsulan los nutrientes
  4. Compensar el papel de las enzimas endógenas que, en algunos casos, están presentes en cantidades insuficientes, como en animales jóvenes o durante condiciones de estrés

 

Objetivo de las enzimas exógenas en la nutrición de monogástricos 

  • Las dietas suministradas a las aves y los cerdos contienen en general de 20 a 25% de fracción indigestible. 
  • En las últimas tres décadas se han desarrollado una serie de enzimas para mejorar la digestibilidad del alimento. 
  • Se crearon posibilidades de reducción del costo del alimento con la diversificación del uso de materias primas y la reformulación de la dieta considerando el aporte nutricional por la acción enzimática. 
  • Las fracciones de energía, proteína y fósforo representan en promedio el 67%, el 26% y el 7% respectivamente del costo de la dieta (Figura 1). Las enzimas exógenas apuntan primero a disminuir el costo de estos nutrientes.

 

 Figura 1: Distribución del costo del alimento por nutriente para aves 

Optimización de la digestibilidad de los aminoácidos con enzimas exógenas 

(Mike Kidd, simposio PSA, 2018)

Además de la mejora en la energía metabolizable aparente, las enzimas exógenas son extremadamente interesantes para aumentar la digestibilidad de los aminoácidos. 

  • Con la adición de carbohidrasas y fitasas es posible disminuir significativamente el nivel de proteína cruda (PC) de la dieta, lo que trae beneficios en términos de costo y sostenibilidad de la producción.

Desde una perspectiva de formulación de dietas de menor costo, es altamente relevante disminuir los requerimientos por debajo de la respuesta óptima del animal, con el fin de permitir una buena utilización de los aminoácidos liberados por las enzimas (Figura 2). 

Figura 2: Relación entre la respuesta animal y la ingestión de nutrientes

 

La combinación de las fitasas y los complejos de multi-carbohidrasas proporciona mejoras en la digestibilidad de las proteínas y aminoácidos (Cowieson e Bedford, 2009; Cozannet et al., 2018) confirmando el efecto sinérgico de tal combinación, gracias a modos de acción complementarios.

El Profesor Kidd utilizó el ejemplo de la treonina para mostrar potenciales mejoras en la digestibilidad (Tabla 1). 

↪ Considerando que las enzimas pueden mejorar la digestibilidad de la porción no digerida* hasta en un 35% (Ravindran, 2013), parte de la treonina procedente de materias primas vegetales puede estar disponible. 

Tabla 1: Potenciales mejoras en la digestibilidad de la treonina

 

Valorización de las enzimas en el sistema de Energía Líquida

(Jean Noblet, simposio PSA, 2018)

Como ocurre con los aminoácidos, no toda la energía suministrada por una dieta está disponible para el animal. 

La energía contenida en una dieta es básicamente denominada Energía Cruda (EC). Pero en la formulación, generalmente consideramos la Energía Metabolizable (EM) para estimar el suministro de energía que supla las exigencias de los animales. 

Para obtener una estimación más precisa de estas necesidades, podemos partir de una mejor evaluación del uso metabólico de las fuentes de energía sobre la base del concepto de Energía Líquida (EL). 

La diferencia entre EM y EL corresponde al Incremento Calórico (por kg de ración) que depende de diversos factores: 

  • Comportamiento animal y ambiente (clima, condiciones del galpón)
  • Características de los animales (especie, genética, status sanitario)
  • Desempeño animal (peso corporal, ganancia de proteína y grasa)
  • Programa alimenticio y capacidad de consumo
  • Métodos de evaluación 

Es necesario controlar/estandarizar los efectos de factores “no alimenticios” para evaluar la EL del alimento.

Figura 3: Uso de energía de las dietas (INRA – 2018 PSA – Annual Meeting – Sant Antonio (TX), 26/07/2018)

 

  • En la nutrición de cerdos, el sistema EL demostró proporcionar una predicción más eficiente del “verdadero” valor energético de la ración, y por eso ya viene siendo ampliamente utilizado. 

Figura 4: Comparación de los valores de energía en cerdos y utilización comparativa en cerdos en crecimiento y terminación, así como en pollos

 

  • Las investigaciones recientes sugieren que el efecto de las enzimas exógenas en las aves es mejor estimado cuando utilizamos el sistema EL. Estos primeros resultados requieren validación y refinamiento, a través de más estudios sobre calorimetría y EL. 

Figura 5: Efecto de las enzimas del tipo PNA en los valores de energía en cerdos 

Algunos puntos aún necesitan ser investigados: 

  • Predicción de la variabilidad en la respuesta de la digestibilidad ileal y fecal de energía y nutrientes en función con la interacción sustrato-enzima
  • Cambios en los productos finales de la digestión y su relación con el incremento calórico
  • Cambios en el metabolismo intestinal, salud y comportamiento, cambiando el requerimiento de energía de mantenimiento

Combinación de complejo de multicarbohidrasas y superdosis de fitasa

Como los modos de acción y sustratos de fitasas y carbohidrasas son diferentes, sus efectos sobre la digestibilidad de la dieta son complementarios. En consecuencia, la liberación de nutrientes es mayor cuando se utilizan los dos tipos de enzimas. 

La eficiencia nutricional de este tipo de combinación depende de los valores de la matriz aplicados al formular el alimento. Sin embargo, al usar fitasa en superdosis en combinación con un complejo de multi-carbohidrasas, el ahorro de costos y los beneficios de sostenibilidad se han mostrado mayores. 

Un estudio reciente (Jlali et al., 2018) mostró que este tipo de combinación (CMCF = complejo multi-carbohidrasa-fitasa) tiene el potencial de compensar reducciones de hasta 5% de EM, 6% de AAd y 0,18% en Pd y 0,16% en Ca, sin afectar el desempeño de pollos de engorde y las características de la carcasa.

  • La reducción de los nutrientes redujo significativamente la ganancia de peso vivo y aumentó la conversión alimenticia (Figura 6), sin ningún efecto sobre el consumo de alimento en pollos de engorde. 
  • Los pesos de carcasa, pecho y muslo de pollos de engorde fueron significativamente afectados por la reducción de nutrientes (Figura 7). Sin embargo, todos estos parámetros fueron totalmente recuperados por la adición de CMCF. 

Figura 6: Efecto del complejo multi-carbohidrasa-fitasa (CMCF) en la ganancia de peso y en la conversión alimenticia

Figura 7: Efecto del complejo multi-carbohidrasa-fitasa (CMCF) en las características de la carcaza

 

Para una mayor precisión en la formulación y los requerimientos de los animales, es importante profundizar los conocimientos sobre el sistema de energía líquida también para aves. 

 

Con el perfeccionamiento del concepto de proteína ideal (evaluando los AA indigestibles), enfocado a la aplicación de las acciones extra-energéticas y extra-fosfóricas de enzimas multi-carbohidrasas y fitasas en el alimento, se puede extraer el máximo valor nutricional posible y ser utilizado como estrategia aliada de reducción de costo alimenticio, que sigue siendo el gran foco de la industria de proteína animal.

 

Referencias bibliográficas disponibles bajo demanda

 





Dejar un comentario