20 Jun 2020

Glicerol, un subproducto del biodiésel, ¿para la alimentación del ganado?



El glicerol, también conocido como glicerina, puede ser obtenido a través de la producción de biodiésel, a partir de aceites vegetales o grasas animales.

Mediante un proceso denominado «transesterificación», se separan los ácidos grasos del glicerol y vuelven a esterificarse a un alcohol conocido como metanol, dejando como residuo el glicerol.

Cada 100Kg de biodiesel elaborado se obtienen entre 4 a 10kg de glicerol.

A partir del crecimiento de la industria del biodiésel, el uso de glicerol en las dietas del ganado presenta un creciente interés debido a una mayor disponibilidad y a precios más favorables.

 

 

El glicerol es un líquido viscoso, el cual debe preservarse a una temperatura por encima de los 13ºc para asegurar su fluidez.

De acuedo con la FAO, el glicerol es reconocido como un ingrediente alimentario seguro en las dietas de animales. Sin embargo, deben tenerse en cuenta los niveles de metanol del glicerol obtenido mediante la producción del biodiésel.

El grado de pureza dependerá de los procesos a los que sea sometido, cuanto más puro es, menor contenido de metanol contendrá.

Es por esto que pueden encontrarse niveles variables de metanol, que van desde 1,3 a 27%. Este último, es un alcohol indeseable para la alimentación del ganado debido a su toxicidad.

En rumiantes el poder de toxicidad del metanol es menor que en los animales monogástricos, gracias a las bacterias ruminales que logran detoxificar el alcohol; sin embargo, en altas dosis o en animales no acostumbrados, podrían generarse cuadros renales y nerviosos.

 

El glicerol como nutriente

El glicerol se clasifica como una materia prima concentrada y energética. La proporción de agua es variable aunque nunca llega a superar el 27% (tabla 1).

Esto ofrece ventajas con respecto a otros ingredientes con mayor contenido de agua en cuanto al transporte y almacenamiento.

El glicerol es muy estable y permite el almacenamiento por períodos prolongados de tiempo. Aporta alrededor de 3,346 Mcal de Energía Metabolizable/kg de materia seca y no contiene fibras.
Tanto el glicerol como el maíz tienen un valor energético similar. Sin embargo, para la dieta con un alto contenido de almidón (55% de ración de MS), el valor energético del glicerol como reemplazo del maíz disminuye.
Esto podría deberse a que la inclusión de glicerol en la dieta de rumiantes deprimiría la digestibilidad de la fibra. No obstante, los estudios aún no son concluyentes al respecto.

 

Tabla 1. Composición química (en materia seca) del glicerol en base a su pureza

Por otro lado, al reemplazar el maíz con glicerol como única fuente de energía, se debe prestar atención al hecho de que el glicerol no suministra proteínas ni minerales importantes; por lo tanto, éstos deben ser compensados.

Metabolismo ruminal del glicerol

El glicerol se degrada completamente por fermentación ruminal a ácidos grasos volátiles (AGV), especialmente propionato y butirato. Estos ácidos disminuyen el pH ruminal y causan efectos negativos en la síntesis de proteínas microbianas y en la digestibilidad de la fibra.

Sin embargo, la respuesta del ambiente ruminal a la dieta con glicerol, está estrechamente relacionada al nivel de inclusión del glicerol y a la forma de administración. Es por eso que las respuestas encontradas en los numerosos estudios son diversas.

Se cree que la alimentación con glicerol, podría disminuir la producción de metano de los rumiantes.

Esto es debido a que se genera una mayor proporción de propionato en el rumen, en contraste con dietas fibrosas.

La formación de propionato en el rumen compite por los hidrógenos con la metanogénesis, lo que redundaría en una menor producción de metano.

Al igual que en dietas con alto contenido de almidón, la inclusión del glicerol en la ración debe ser paulatina, para darle suficiente tiempo al rumen para desarrollar las poblaciones bacterianas adecuadas para su metabolismo. De lo contrario, los animales podrían sufrir una acidosis aguda.

Alimentación con glicerol en vacunos lecheros

Durante el período de transición, las vacas lecheras se enfrentan a grandes desafíos nutricionales. Generalmente, una semana antes y tres semanas luego del parto, el consumo de alimento disminuye en aproximadamente un 30%, y el ganado atraviesa una situación conocida como balance energético negativo (BEN).

Para poder compensar esa menor ingestión de energía, los animales deben recurrir a sus reservas corporales para su mantenimiento y para sostener la producción de leche.

Las vacas con una excesiva movilización de reservas durante este periodo, son altamente susceptibles a sufrir enfermedades tales como: cetosis clínica, desplazamiento de abomaso, metritis o retención de placenta.

La glucosa es el nutriente más importante para la síntesis de la leche, mientras que el hígado es el responsable de proporcionar esa glucosa. La misma puede provenir de la dieta, aunque suele ser en cantidades muy bajas, u obtenerse a partir del propionato, de los aminoácidos glucogénicos y del glicerol obtenido del tejido adiposo.

A diferencia de otros precursores glucogénicos, la formación de glucosa a partir del glicerol es más rápida (figura 1), de esta manera, se podrían evitar los disturbios antes mencionados debido a la excesiva movilización de reservas durante el periparto.

Figura 1. Principales rutas para la gluconeogénesis

La administración de glicerol ha sido usado como un aditivo en la prevención y el tratamiento de la cetosis en vacas peri parturientas desde la década del ´50. Sin embargo, el costo de este producto limitó la expansión de su uso.

El aporte de energía neta para la lactancia (NEL) es de 2,27 Mcal/kg, por lo tanto, el uso de glicerol no solo estaría recomendado durante el período de transición, sino también durante la etapa productiva de la vaca lechera.

 

Glicerol en la dieta de animales lactantes

Durante la etapa temprana de los becerros, la aparición de diarreas es muy común, principalmente en aquellos que se encuentran bajo un sistema de crianza artificial. Como consecuencia de la misma, los animales sufren deshidratación y deficiencia de energía, poniendo en peligro la supervivencia de los becerros.

Ante estas situaciones, es común administrar soluciones de rehidratación oral que mantienen el equilibrio de líquidos y electrolitos. Sin embargo, estas soluciones no resuelven el problema de la hipoglucemia.

La alimentación oral de glicerol en soluciones de rehidratación puede desempeñar un papel importante en el tratamiento de terneros lactantes que sufren trastornos metabólicos, por aumentar la glucosa en sangre.

Es muy importante destacar que estos animales aún no tienen el rumen completamente desarrollado, por lo tanto, no podrán detoxificar el contenido de metanol presente en el glicerol.

En ese sentido, se recomienda que para teneros, el glicerol suministrado provenga de fuentes puras, con nulo o bajo contenido de metanol.

 

Efecto de la administración de glicerol sobre el consumo de alimento

El glicerol ha demostrado tener efectos negativos sobre el consumo de alimento, aunque esto varía con la dosis. El aumento del porcentaje de inclusión del glicerol fue correlacionado inversamente al consumo de alimento, en la mayoría de los experimentos que evaluaron la administración de glicerol en dietas de rumiantes.

La dosis efectiva que aumenta o disminuye el consumo de alimento no está definida en la literatura porque muchos factores, incluyendo la pureza del glicerol, las dietas basales, la etapa de producción del animal lechero, etc. afectan la dosis.

La palatabilidad del alimento es el principal factor que afecta el consumo de alimento en todas las especies. Se cree que la inclusión de glicerol en la dieta pueda mejorar la palatabilidad del alimento, debido a su sabor dulce. Sin embargo, la alta concentración de energía del glicerol,  su efecto sobre la fermentación ruminal y la alteración de las proporciones de AGV, pueden afectar negativamente el consumo de alimento.

En cabras lactantes, Andrade et al. (2018) informaron que la alimentación de glicerol en grandes cantidades (más del 11% de glicerol crudo) limita la ingesta de alimento.

 

Conclusiones

El glicerol es un excelente componente de la dieta de los rumiantes, incluso cuando se incluye en una forma de baja pureza derivada de la producción de biodiesel. Las ventajas de su uso son:

  • Su bajo costo en contraste a otros concentrados energéticos
  • El aporte casi inmediato y en gran nivel de glucosa, principalmente en situaciones críticas como el período de transición del ganado lechero o terneros con diarreas
  • La estabilidad del producto, lo que permite el almacenamiento por largos períodos.

 

Por ser un alimento líquido y muy viscoso, probablemente su mayor desventaja radique en que son necesarias instalaciones adecuadas para su almacenamiento y distribución

 



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