USO DEL
COMPLEJO
ENZIMÁTICO
α-GALACTOSIDASA
β-GLUCANASA
4a17
EN POLLOS
PICANTONES
Estudios financiados por BIOCON con la Dirección Técnica de NURI I ESPADALER S.L y realizados en la granja experimental de URGASA
E
l desarrollo que se ha dado en la producciónavícola es, en gran parte, debido a la preocupación por obtener una mejor y balanceada nutrición (Hans y Aguirre, 2002).
Para conseguir esta máxima en nutrición avícola se deben utilizar los métodos más adecuados para aprovechar en la mayor parte posible la ración.
En la avicultura actual, y teniendo en cuenta lo expuesto, el uso de enzimas específicos para maximizar la digestibilidad de los nutrientes en las dietas de aves de corral se ha hecho imprescindible, haciéndose necesario actuar sobre los polisacáridos no amiláceos (PNA) de la dieta al tener estos una gran influencia en la absorción de los nutrientes.
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109 nutriNews Septiembre - Octubre 2015 | Uso de enzimas en picantonesLOS POLISACÁRIDOS NO AMILÁCEOS (PNA)
¿QUÉ SON? ¿QUÉ HACEN? ¿CUÁLES SON?
¿CUÁLES SON SUS EFECTOS?
Los polisacáridos, principales
componentes de la fibra dietética,
son polímeros que contienen más de nueve unidades y comprenden dos categorías generales: α-glucanos (almidones, productos de la hidrólisis del almidón y glucógeno) y un grupo mucho más diversificado de no α-glucanos (polisacáridos no amiláceos -PNA-).
Los principales polisacáridos
estructurales de los cereales, son
los β- glucanos y los arabinoxilanos. En cambio, los xiloglucanos, glucosa y galactomanananos y las pectinosas (arabinogalactanos) son los polisacáridos estructurales más importante de las plantas de carácter proteico.
Los Polisacáridos No Amiláceos (PNA) son considerados por muchos investigadores como sustancias
anti-nutricionales (Mateos et al., 2006), debido a
las repercusiones que se presentan en la capacidad de intercambio catiónico y de hidratación, y a su viscosidad y su habilidad para absorber compuestos orgánicos, ya que tienen la propiedad de pegarse a los alimentos y no dejarlos absorber a nivel intestinal (Escobar, 1998).
El contenido en polisacáridos no amiláceos, y el ratio de éstos en
solubles: insolubles tiene un gran efecto en la digestibilidad de ciertos nutrientes, no sólo afectando el
aprovechamiento de los PNA sino la de otros nutrientes más digestibles que van ligados como consecuencia del fenómeno conocido como “efecto
jaula”. Pero aunque los polisacáridos
insolubles (PNA) forman parte de las paredes de las células de tipo vegetal y pueden significar un importante factor anti-nutricional, esconden valiosos nutrientes como el almidón, proteínas, grasas, vitaminas y minerales, que a priori no están disponibles para la digestión y su consiguiente uso para el crecimiento de las aves .
El polisacárido estructural más importante es la celulosa.
Ésta está presente en las plantas monocotiledóneas y dicotiledóneas. En cambio, el resto de polisacáridos estructurales se encuentran en concentraciones distintas dependiendo de cuál sea la familia de la planta.
Pienso Avicultura PNA totales 15.8 13.4 PNA soluble 3.4 1.5 PNA insoluble 8.5 7.7 Sol:insol 0.4 0.2 Rhamnosa 0.1 0.1 Fucosa 0.0 0.0 Arabino:xilano 6.6 4.7 Mannosa 0.4 0.4 Galactosa 1.4 1.4 Glucosa 0.7 0.2 Ácido urónico 1.5 1.1 Celulosa 3.1 2.8
El ratio de PNA “solubles vs
insolubles” tiene un gran efecto sobre
la digestibilidad de ciertos nutrientes
¿CÓMO ACTUAR SOBRE LOS POLISACÁRIDOS
NO AMILÁCEOS?
La secreción de enzimas realizada durante la digestión por parte de los animales monogástricos no contiene el perfil enzimático necesario para poder degradarlos. Por ello, es importante la adición de enzimas exógenos.
La adición de estas enzimas, no sólo mejora la digestibilidad del alimento sino que reduce el contenido de azúcares fermentables para las bacterias presentes en el intestino, lo que puede prevenir procesos patógenos intestinales.
Además, la reducción de la concentración de PNA solubles en las heces reduce la viscosidad de las mismas y, por lo tanto, puede mejorar la calidad de la cama de los animales. Las actividades enzimáticas son muy específicas, y cada enzima sólo actúa sobre un azúcar determinado.
Tabla 1. Actividades enzimáticas y sustratos específicos
Desde el punto de vista estructural, tanto los
oligosacáridos como los galactomananos contienen enlaces con α-galactosa. La baja
digestibilidad de estos carbohidratos complejos en aves, se debe a la incapacidad de su sistema digestivo de producir enzima α-galactosidasa en cantidades significativas.
Los piensos actuales de avicultura están formulados básicamente a base de torta de soja, trigo, cebada y maíz. La soja, la cebada y
el trigo, aportan al pienso gran cantidad de polisacáridos no amiláceos y el maíz, aunque
en menor proporción, también aporta.
Las actuales formulaciones de piensos pueden rondar entorno los rangos presentados en la Tabla.2.
Tabla 2. Rango de polisacáridos no amiláceos en un
pienso de avicultura (%) Actividad
enzimática Actividades enzimáticas individuales Sustrato Azúcares
Celulosas Endo-1,4-β-Glucanasa Exo-1,4 β-Glucanasa Exo-Celobiohidrolasa β-Glucosidasa Celobiasa β-glucanos Celulosa amorfa Celulosa / Oligosacáridos Oligosacáridos Celobiosa Oligo-sacáridos Oligo sacáridos Celobiosa Glucosa Glucosa Hemicelulosas Endo-1,4-β-Xilanasa β-Xilosidasa Arabinosidasa Ácido ferúlico esterasa
β-Xilanos Xilanos ramificados Paredes celulares lignificadas
Xilosa Arabinosa Xilanos
Pectinasas Pactinasa Pectinos
Otros Mannanasa α-galactosidasa Mannanosas Rafinosas Mannanosa Galactosa
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110PRUEBA ENZIMÁTICA EN PICANTONES
Las pruebas se realizaron en picantones, cuantificando el efecto del complejo enzimático estudiado* sobre la digestibilidad fecal de los nutrientes en un primer estudio, y posteriormente se realizó el cálculo de su valoración energética y proteica, según la mejora de la digestibilidad de los nutrientes obtenida en el primer estudio.
EVALUACIÓN DE LAS DIFERENCIAS DE DIGESTIBILIDAD FECAL
En este primer estudio, se evaluaron las diferencias de digestibilidad fecal ofrecidas por el uso de la enzima* en picantones (hembras de pollos camperos sacrificados a aproxima-damente 0,8 kg de peso vivo).
OBJETIVO
Se utilizaron un total de 70.000 picantones, que se distribuyeron en dos naves comerciales (35.000 aves por nave-granjas experimentales de URGASA).
Los animales de una de las naves recibieron la dieta con la inclusión de la enzima experimental* a una dosis de 50g/t durante la totalidad de la cría (grupo prueba), y los picantones alojados en la otra nave recibieron una dieta estándar (grupo control)
Al final del ciclo, se recogieron muestras de heces de ambos tratamientos para evaluar la digestibilidad fecal de la grasa (EE), cenizas (Ce), materia orgánica (MO), materia seca (MS), y calcular su coeficiente de retención de nitrógeno (RN).
La recogida de heces para los análisis se hizo en jaulas donde se colocaron aproximadamente un total de 840 picantones por tratamiento, muestreados aleatoriamente hasta obtener un total de 1600 gramos de heces fresca.
Las muestras fueron congeladas y liofilizadas, y se analizó materia seca, cenizas, proteína bruta, grasa bruta y cenizas insolubles (la liofilización y las analíticas fueron realizadas por el departamento de producción animal de la Universitat de Lleida).
MATERIAL & MÉTODOS
COMPOSICIÓN Trigo 36,89 % Cebada 25,00 % Soja 47% 16,45 % Enersoy 8,96 % Colza 00 4,00 % Premix vit/Min 2,50 % Girasol 28/30 2,00 % Carbonato cálcico 1,56 % Aceite de soja 1,00 % Fosfato monocálcico 0,90 % Cloruro sódico 0,50 % DL-Metionina 0,14 % Cloruro de Colina 0,11 % NUTRIENTES Grasa Bruta 4,15 % Humedad 10,83 % Mat. Seca 89,17 % Proteína Bruta 19,50 % Cenizas 6,25 % Fibra Bruta 4,18 % Azúcares 3,75 % Almidones 35,52 % Calcio 1,00 % Fósforo total 0,62 % Sodio 0,20 %
EM (E. Metabolizable) 2800 kcal
Lisina 1,00 %
Metionina 0,45 % Metionina + Cistina 0,82 % Tabla 3. Composición (%) de las dietas que recibieron los picantones
*complejo enzimático estudiado: AGal-Pro®BL
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MUESTRA
Componentes analíticos
%MS %Ce %EE %AIA %MO
M4 CONTROL 1 91,58 18,06 1,29 26,59 2,47 73,52 M4 CONTROL 2 92,70 17,29 1,39 26,75 2,39 75,41 M4 CONTROL 3 90,44 17,44 1,27 26,29 2,53 73,00 M4 CONTROL 4 91,84 17,73 1,14 25,84 2,44 74,11 M4 CONTROL 5 94,05 17,65 1,08 26,68 2,45 76,40 M4 CONTROL 6 91,19 17,10 1,26 28,02 2,43 74,09 M4 CONTROL 7 93,21 18,09 0,79 26,43 2,38 75,12 M4 CONTROL 8 90,32 17,75 1,35 24,63 2,48 72,57 M3 ENZIM 1 90,85 16,25 2,04 29,28 1,46 74,60 M3 ENZIM 2 92,63 15,01 1,48 29,79 1,27 77,62 M3 ENZIM 3 91,83 14,92 1,46 32,47 1,22 76,91 M3 ENZIM 4 94,71 14,67 1,43 23,81 1,26 80,04 M3 ENZIM 5 92,45 15,35 1,45 27,22 1,41 77,10 M3 ENZIM 6 94,86 15,91 1,52 29,05 1,54 78,95 M3 ENZIM 7 93,27 15,07 1,19 26,22 1,41 78,20 M3 ENZIM 8 92,56 14,29 1,28 26,36 1,21 78,27 PIENSO CONTROL 89,46 7,58 4,66 20,65 0,71 81,88 PIENSO ENZIMA 89,39 6,65 4,67 22,03 0,46 82,74
Tabla 4. Resultados analíticos de las muestras de heces y pienso (analíticas realizadas por el departamento de producción animal de la Universidad de Lleida)
La digestibilidad de los nutrientes se calculó a partir de marcador indigestible ( Silicato Magnésico hidratado E- 562 ) (ver Tabla 4) utilizando la siguiente fórmula.
Digestibilidad (%) =
1 -
(
[AIA
1al pienso] * [Nutriente en heces]
* 100
[AIA
1en las heces] * [Nutriente en pienso]
)
1Cenizas insolubles (actúan como marcador indigestible)
La adición de la enzima en las dietas de engorde mejoró
significativamente todos los parámetros estudiados;
la digestibilidad de la MS (P<0,000), la digestibilidad de la MO (p<0,000), la digestibilidad de las cenizas (p<0,000), la digestibilidad de la grasa bruta – EE (p<0,000), y el coeficiente de retención del nitrógeno (p<0,009).
RESULTADOS
Tratamiento MS (%) MO (%) Ce (%) EE (%) RN (%)
Control 64,25 67,88 21,64 89,13 56,24
Enzima 70,17 73,66 32,41 92,56 62,87
P valor <0,000 <0,000 <0,000 <0,000 0,009
Tabla 5. Resultados de los parámetros evaluados
*complejo enzimático estudiado: AGal-Pro®BL
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112CÁLCULO DE LA VALORACIÓN ENERGÉTICA Y PROTEICA
2
En el presente estudio se calcularon las valoraciones energéticas y proteicas ofrecidas por la adición de la enzima* a una dieta convencional para picantones, utilizando como datos de referencia las analíticas y las digestibilidades fecales presentadas en el estudio anterior. El objetivo era pues, a partir de las mejoras de digestibilidad , crear una matriz de formulación de la enzima tanto a nivel energético como a nivel proteico.
OBJETIVO
Se formularon unas dietas con un contenido de polisacáridos no amiláceos que se encontraran dentro de los rangos habituales de un pienso de avicultura (ver Tabla 2) y que siguieran las principales características de un pienso enfocado para pollos camperos . Las dietas fueron formuladas en base a trigo, soja, cebada, colza00 y girasol. De esta manera se logró formular con un contenido de PNA alto y con un ratio de polisacáridos no amiláceos solubles : insolubles también elevado.
Además, con este tipo de formulación, se consiguieron dietas con alto contenido de galactosa (principal sustrato de complejo enzimático*) manosas , glucosas , y celulosas (sustratos de las actividades secundarias*).
Hay que considerar que ambos piensos (grupo control y grupo prueba) llevaban también una enzima de cereales (xilanasas y β-glucanasas ) para así poder aproximar al máximo las condiciones experimentales a las comerciales.
MATERIAL & MÉTODOS
La viscosidad de la digesta y
los cambios en la fisiología
intestinal son los principales
responsables de la disminución
de la digestibilidad
Pienso Picantones PNA totales 17,1 PNA soluble 3,6 PNA insoluble 9,6 Sol:insol 0,4 Rhamnosa 0,1 Fucosa 0,0 Arabino:xilano 6,5 Mannosa 0,4 Galactosa 1,2 Glucosa 1,8 Ácido urónico 1,4 Celulosa 3,5Tabla 6. Contenido en polisacáridos (%) no amiláceos
del pienso utilizado en la prueba Metodología del cálculo para la valoración :
Para calcular la digestibilidad de los nutrientes, se utilizó los componentes analíticos del pienso administrado durante la prueba y los resultados de las analíticas de las heces recogidas (tabla 4, las analíticas de los piensos y heces fueron realizadas
por el departamento de producción animal de la Universitat de Lleida)
Para la valoración de los PNA y los oligosacáridos presentes en el pienso se utilizaron los valores de la (Tabla 8).
Las valoraciones energéticas ofrecidas por la enzima se calcularon a partir de las ecuaciones presentadas por el CVB2011 (Livestock Feed Table - all farm animals)
Las valoraciones proteicas se hicieron a partir del contenido y digestibilidad e ileal estandarizada de los aminoácidos presentados en las tablas del CVB2011 aproximados a partir de la proteína sucia analizada al pienso y heces.
*complejo enzimático estudiado: AGal-Pro®BL
Soja¹ Girasol
33² Colza³ Trigo² Cebada² Maíz² extrusionada¹Soja PNA totales 21,7 27,6 21,8 14,6 20,7 12 17,36 PNA soluble 6,3 4,5 1,51 2,4 4,5 0,1 5,04 PNA insoluble 9,2 23,1 13,9 9 12,2 8 7,36 Rhamnosa 0,3 0,5 0,22 0,24 Fucosa 0,2 0,25 Arabino:xilanos 4,5 8,9 7,86 8,1 7,9 5,2 3,6 Mannosa 1,3 1,2 0,41 0,2 0,2 1,04 Galactosa 4,1 1,2 2,1 0,3 0,2 0,6 3,28 Glucosa 0,7 0,4 6,34 0,8 4,3 0,56 Ácido urónico 4,8 6,6 0,2 0,2 3,84 Celulosa 6,2 8,7 4,5 2 3,9 2 4,96
Tabla 7.Comparación de la matriz nutricional de la enzima* ya existentes con la del presente estudio
La valoración energética resultante de todos los cálculos ha dado un total de 89 kcal EMA / Kg , que dista de las 60kcal EMA / Kg presentados en la matriz de Kerry.
Por lo que se refiere al coeficiente de retención de nitrógeno y la liberación de aminoácidos, los resultados del presente estudio son cercanos a los presentados a la matriz de Kerry.
La principal diferencia entre las dos matrices, sería la valoración de la valina. En el caso de los picantones, el valor de valina resultante de los cálculos es de 596% frente al 144% de valina que se presenta en la matriz de Kerry.
RESULTADOS
Complejo enzimático
50g/t de picantones 9619 AGal-Pro 50 (VP)Matriz Kerry EM Aves 1.780.000 kcal/kg 1.200.000 kcal/kg
PB Digestible 13.598 % 11.200 %
Lys Digestible 676 % 640 %
Met Digestible 212 % 220 %
Cis Digestible -
-Met + Cis Digestible 438 % 360 %
Th Digestible 466 % 520 %
Trp Digestible 169 % 112 %
Val Digestible 596 % 144%
Arg Digestible 857 %
-Ile Digestible 539 % 460 %
Tabla 8. Contenido (%) en polisacáridos o amiláceos de las materias primas más habituales 1Bach Knudsen at al, (1997) 2Englyst et al, (1989) 3Kocher et al, (2000)
La viscosidad de la digesta y los cambios en la fisiología intestinal
son los principales responsables de la disminución de la
digestibilidad
*complejo enzimático estudiado: AGal-Pro®BL
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114Se podría justificar el ligero aumento de la valoración energética entre la matriz presentada en
el presente estudio y la de Kerry, considerando que en el presente estudio la enzima ha tenido un
elevadísimo sustrato para actuar y que como consecuencia ha liberado más cantidad de nutrientes.
El aumento de los PNA totales y el aumento también del ratio solubles:insolubles daría un perfil de
azúcares complejos que dificultaría en mayor proporción la digestión natural sin la ayuda de un complejo enzimático exógeno.
Los cambios de genética también tienen sus consecuencias. La matriz de Kerry está realizada con
pollos broiler industrial. En cambio el presente estudio, se ha realizado con pollo campero, por lo que puede existir la posibilidad de que una genética industrial y más avanzada tenga una mayor eficiencia a la
hora de digerir los posibles azúcares complejos sin la ayuda de ninguna enzima exógeno. Por
este motivo, debemos asumir que a la hora de añadir una enzima exógeno no se consiga una mejora tan notable que con una genética más rústica.
CONCLUSIONES
Al contener un alto contenido en PNA, la enzima tuviera un alto sustrato para poder actuar y liberar los nutrientes de la dieta atrapados en la estructura de los azúcares complejos.Tal y como apuntaron ya, Carré et al. (1990), la digestibilidad de los PNA solubles ronda en torno al 80% en aves adultas pero que la digestibilidad de los PNA insolubles es casi nula. Este hecho se explicaría por la capacidad fermentativa que tendrían los PNA solubles en el intestino grueso y la capacidad para ralentizar el tránsito intestinal captando el agua del lumen. De todas formas, como hemos comentado, los problemas ocasionados por los PNA no son sólo debidos a la baja digestibilidad de los mismos, sino a la capacidad que tienen los PNA solubles para reducir la digestibilidad del resto de nutrientes.
Las dietas utilizadas en el presente estudio, tenían un alto contenido en PNA y,
sobre todo, un ratio PNA solubles: insolubles muy elevado
DISCUSIONES SOBRE LAS PRUEBAS
REALIZADAS
La viscosidad de la digesta y los cambios que esto provoca en la fisiología y el ecosistema intestinal, serían los principales responsables de esta disminución de la digestibilidad. La ralentización del tránsito intestinal causada por el aumento de la viscosidad de la digesta que provocan los PNA solubles, causaría una reducción de los aportes de oxígeno en el intestino que favorecería el establecimiento de flora fermentativa intestinal. Por ello, parecería que la flora fermentativa y la producción de ácidos grasos volátiles debería de favorecer la absorción de la energía de la dieta, pero el cambio drástico que supone esto para el ecosistema intestinal provoca una disminución de las digestibilidades reales y una reducción del rendimiento productivo.
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