Curso de Actualización en Tecnología y manejo de alimentos para monogástricos. Dra. M. Cristina Cabrera. Noviembre 9-30, 2007. Montevideo. Capítulo I LOS ALIMENTOS, SU RELACION CON EL PRODUCTO FINAL Y EL AMBIENTE 1. Generalidades sobre los alimentos destinados a monogástricos. Los alimentos utilizados en monogástricos buscan satisfacer los objetivos siguientes: la energía, a través del aporte de almidón disponible ó de fuentes lipídicas. los aminoácidos, a través del aporte de proteínas de alta calidad; los minerales, generalmente a través de suplementos minerales; los lípidos, por el aporte de grasas vegetales ó animales y otros elementos importantes, como vitaminas, pigmentos, etc. Actualmente se busca también el aporte de determinadas moléculas que estimulen la inmunidad del animal y promuevan una disminución en el uso de antibióticos. Algunas especies como el conejo ó la nutria también requieren elementos fibrosos como pared celular en mayor ó menor proporción y que pueden ser aportados por alimentos de menor costo. Lo más caro en la alimentación de las especies monogástricas es la energía disponible y los aminoácidos que determinan la mayor utilización de la dieta y cuya deficiencia puede afectar la performance animal, y la formación de los productos finales, como la carne y el huevo. Las grandes categorías de alimentos disponibles son: a) Alimentos vegetales, principalmente granos de cereales y subproductos de las industrias existentes en el país y la región, aceiteras, molinera, cervecera, azucarera, del arroz, etc. , b) Alimentos de origen animal, aquellos derivados de la industria frigorífica y mataderos de aves y cerdos, c) Suplementos minerales, importados para el caso de los fosfatos ó nacionales para el caso de los carbonatos de calcio. Otros como los complejos vitamínicos y aditivos (no necesariamente son alimentos) son mayormente importados. Otros alimentos incorporados en sistemas más al aire libre lo constituyen las pasturas naturales ó sembradas. 2. Aspectos a tener en cuenta en relación a la composición química y nutricional de los alimentos Variación en la composición química Curso de Actualización en Tecnología y manejo de alimentos para monogástricos. Dra. M. Cristina Cabrera. Noviembre 9-30, 2007. Montevideo. Si bien existen tablas de composición de alimentos: INRA (1989), FEDNA (1999), NRC (2000) (ver: Tabla de composición alimentos para aves, 62 y 6 4 ) que permiten obtener la información necesaria para la formulación de una dieta para aves, cerdos ó conejos, existen una variedad de factores que afectan la composición de aquellos alimentos producidos en Uruguay y que pueden resumirse en los siguientes: **La composición de los alimentos puede ser variable en función de las especies vegetales de origen, condiciones de cultivo, suelos, métodos de obtención, condiciones de producción, etc. **Los mayores rangos de variación se observan en los subproductos vegetales ó animales, por lo cual es necesario informarse de los datos que existan a nivel nacional ó realizar análisis de composición. Por ejemplo, en el siguiente cuadro presentamos los valores de composición de la semilla de girasol estudiada en Uruguay (FA 2005) comparando con otros de tablas extranjeras, Composición química comparada de la semilla entera de girasol (% base tal cual) MS % PC % Ceniza % EB kcal/g FDN % FDA % Lig % Ca % P % FA 2005 97,2 18,27 3,76 6,24 37,1 24,5 7,7 0,61 0,67 Fedna 1999 91 17,9 3,3 6,3 23 17,6 5,5 0,18 0,56 INRA 1984 90 29 6,2 6,7 45 32 3 0,35 0,9 Curso de Actualización en Tecnología y manejo de alimentos para monogástricos. Dra. M. Cristina Cabrera. Noviembre 9-30, 2007. Montevideo. Se observa que hay una diferencia no solo en la cantidad de proteína bruta sino fundamentalmente en las proporciones de fibra lo cual estaría explicado porque contendría diferente cantidad de cáscara. Este aspecto hace variar notablemente la cantidad máxima a incorporar (en nuestro estudio se podía agregar hasta un 8 % a dietas de pollitos de carne a partir de 21 días con una muy buena respuesta en la utilización de la energía metabolizable de la semilla y 12 % en terminación aunque bajaría un poco el valor de la EM en este último caso. El precio y el efecto sobre la carcasa (debido al alto contenido de lípidos) sería lo que en definitiva define el tope máximo a incorporar en aves de carne en terminación. Variación en la calidad nutricional El concepto de calidad nutricional, generalmente interpretado como digestibilidad, va más allá de los valores que aparecen en las tablas de composición e implica otros factores que pueden hacer variar dichos valores. Por ejemplo, algunos factores tecnológicos que utilicen calor pueden afectar notoriamente la capacidad de un alimento de ser utilizado a nivel digestivo, especialmente en monogástricos, cuya principal diferencia con los rumiantes es, a nivel de nutrición proteica, el perfil de aminoácidos presentes y el grado de disponibilidad biológica para el animal. Por lo tanto, la calidad nutricional para una misma proteína es diferente si la evaluamos en aves jóvenes, cerdos adultos, etc. Hay una cierta especificidad nutricional de los alimentos que está relacionada a la especie y categoría de edad a la cual se destina, sistemas de producción, otros alimentos presentes, procesos a los cuales fue sometido dicho alimento, que pueden influir en el valor final. En las condiciones del Uruguay, debemos distinguir cantidad recomendada de cantidad requerida por los animales, y utilizar un factor de 10 % como factor de seguridad. Este factor está determinado en la práctica por la : **Inseguridad en la composición de la materia prima en cuestión respecto a las tablas de composición ó a las normas existentes. Uno de los mayores problemas en el país debido a la inseguridad de la composición de las harinas de carne y hueso es el aporte de fósforo en exceso que puede interactuar formando complejos e interfiriendo con la absorción de otros minerales, por ej, el Zn. y es por ello importante conocer algunas interacciones que puedan darse no siempre positivas. Actualmente se está procediendo a actualizar la normas relacionadas a las categorías de subproductos de la industria vegetal, esto es, establecer valores de referencia que definen un producto tal o cual, y que el fabricante debe Curso de Actualización en Tecnología y manejo de alimentos para monogástricos. Dra. M. Cristina Cabrera. Noviembre 9-30, 2007. Montevideo. limitarse a ello. Esto seguramente beneficiará al nutricionista ya que el producto tendrá una composición más cercana a lo que se encuentra en tablas. Por otro lado, es de esperar que los costos sean en base a la calidad nutricional de la materia prima, esto es, una harina de girasol con 36 % de proteína valdrá más que una de 30 % de proteína. Otra premisa en la utilización de alimentos en una dieta es que frente a la diferencia de composición nutricional y de elementos que la hacen variar es importante tomar como método el uso de incorporar varios alimentos con el fin de complementar entre unos y otros. Este principio, bien utilizado permite una racionalización del uso de las materias primas y no somete a los animales a un mismo alimento, lo cual es una buena forma de minimizar el efecto de contaminantes como las micotoxinas. ** Una dieta completa se obtiene con la incorporación de más de un alimento para satisfacer necesidades específicas, 3. Alimentación versus producto final. Los alimentos pueden afectan positivamente ó negativamente la composición y calidad del producto final, carne ó huevos. En este sentido, hoy se considera importante no solo el aporte de energía, aminoácidos, etc, sino también otros efectos sobre la calidad sensorial y tendrá impacto sobre el consumidor, composicional y será de interés para la salud humana (animales con menos grasa saturada) o más aún de inocuidad, afectando la salud animal y del consumidor final, por ej; la acumulación de micotoxinas en carne y huevos de animales recibiendo alimentos contaminados. Un interesante trabajo de PATTACINI (2005) muestra los cambios en la composición de la grasa del cerdo con dietas conteniendo sorgo ó maíz, molidos ó extraídos. Los animales reciben la dieta desde los 60 kg hasta llegar al peso de faena, 105 kg. Nota: los cerdos se alimentaron ad-libitum y la forma de presentación de las dietas fue peleteada. En el periodo crecimiento-terminación, reciben una dieta con las siguientes características, isoproteicas e isoenergéticas (EM: 3265 Kcal/kg y PB: 17,42 %), constituidas por maíz, sorgo, expeller de soja, harina de carne, conchilla, premix vitamínico mineral, ClNa, lisina y metionina sintética, afrechillo y ceniza de hueso. Las dietas diferían solamente en la forma de presentación del ingrediente energético principal (68 % del total de la dieta). La D1: sorgo molido; D2: maíz molido; D3: sorgo extruido y D4: maíz extruido. Curso de Actualización en Tecnología y manejo de alimentos para monogástricos. Dra. M. Cristina Cabrera. Noviembre 9-30, 2007. Montevideo. Presencia de ácidos grasos y Abundancia Relativa (%) en función de las dietas recibidas D1 D2 D3 D3 Presencia Abundancia Relativa (%) Ác. Laúrico C12H24O2 (PM: 200) C16H32O2 Ac. Mirístico C14H28O2 (PM: 228) +++ Ac. Palmítico C16H32O2 (PM: 256) C18H34O2 ( 9) ++ Ac. Oleico C18H34O2 ( 9) (PM: 282) Ác. Laúrico C12H24O2 (PM: 200) C16H32O2 Ac. Palmítico C16H32O2 (PM: 256) +++ Ac. Esteárico C18H36O2 (PM: 284) C18H30O2 ( 9 –12-15) ++ Ac. Linolénico C18H30O2 ( 9 –1215) (PM: 278) Ác. Laúrico C12H24O2 (PM: 200) C16H32O2 Ac. Mirístico C14H28O2 (PM: 228) +++ Ac. Palmítico C16H32O2 (PM: 256) C18H34O2 ( 9) ++ Ac. Oleico C18H34O2 ( 9) (PM: 282) C18H32O2 ( 9 -12) Ac. Linoleico C18H32O2 ( 9 -12) + (PM: 280) Ác. Laúrico C12H24O2 (PM: 200) C16H32O2 Ac. Palmítico C16H32O2 (PM: 256) +++ Ac. Oleico C18H34O2 ( 9) (PM: C18H32O2 ( 9 -12) ++ 282) C18H30O2 ( 9 –12-15) + Ac. Linoleico C18H32O2 ( 9 -12) (PM: 280) Ac. Linolénico C18H30O2 ( 9 –1215) (PM: 278) Referencias: +++ 100%; ++ 50 – 99 %; + hasta 49% El ácido graso que se encuentra en mayor proporción en los cerdos alimentados con las dietas experimentales es el palmítico. Los cerdos alimentados con D1 y D2 presentan en su estructura lipídica, ácido oleico en menor abundancia, que colabora en la disminución de los niveles de LDL sin reducir los HDL. Si estas carnes se destinan como fuente de la dieta humana, desciende la incidencia de enfermedades cardiovasculares. Los cerdos alimentados con D2 y D3 exhiben carcasas con abundante contenido en ácidos grasos poliinsaturados que permiten que decrezcan los niveles de LDL, pero también los de HDL. El contenido en poliinsaturados también, expone una carcasa a la industrialización susceptible al enranciamiento. A partir de la experiencia podemos concluir que los cerdos alimentados con sorgo, independientemente de la forma de presentación del mismo, exponen reses que benefician la salud humana por tener mayor proporción de Curso de Actualización en Tecnología y manejo de alimentos para monogástricos. Dra. M. Cristina Cabrera. Noviembre 9-30, 2007. Montevideo. monoinsaturados y a la industrialización de la carne al disminuir la posibilidad de enranciamiento, por poca presencia de poliinsaturados. 4. Alimentación versus ambiente. La producción animal y especialmente aves, cerdos y también vacas lecheras, son responsables de un aumento de la excreción de P y N al medio, a través de las heces, en las excretas aviares y porcinas. Pero este evento tiene su origen en la mala utilización de los conocimientos en nutrición y en la calidad nutricional de los suplementos minerales y proteicos. Así por ejemplo, en la Facultad de Agronomía, nuestro grupo, Cabrera y col (2002) determinaron para las condiciones de Uruguay que la excreción de P en las aves comienza con cantidades de P disponible en la dieta relativamente bajas (Figura 1), lo cual indica que es necesario conocer adecuadamente el tipo de suplemento mineral con el cual se está agregando fósforo ya que la excreción sería mayor cuanto menos disponible sea dicho suplemento. Cabrera y col (2002)...\Cabrera 2002.pdf En la última década la producción porcina se ha intensificado en la mayoría de los países europeos y latinoamericanos incluyendo el nuestro. Esto ha Curso de Actualización en Tecnología y manejo de alimentos para monogástricos. Dra. M. Cristina Cabrera. Noviembre 9-30, 2007. Montevideo. supuesto un incremento en la producción de purines y, en consecuencia, un aumento en los niveles de nitrógeno y fósforo que se aportan a los terrenos, lo que supone un exceso de dichos elementos sobre las necesidades de las plantas. Al mismo tiempo, tenemos un aumento en las emisiones de amoniaco al medio ambiente. En algunos países, como Holanda, se han puesto limitaciones a los niveles de N y P que pueden aportarse a los suelos, resultando los siguientes datos ofrecidos por Van der Peet-Sschewering et al,1.999: N03(mg/l) 50 25 17 Kg/Hectarea. Nitrógeno Fósforo 1.998 2.000 2.008 300 220 180 40 35 20 Dentro de los diferentes grupos de animales de la granja tenemos diferentes niveles de excreción en relación al total ingerido, clasificándose entre cerdas, lechones y engorde en: (%) Reproductoras Lechones Engorde NITRÓGENO FÓSFORO (Kg/Cerdo) Fósforo CERDAS LECHON ENGORDE Nitrógeno CERDAS LECHON ENGORDE 76 75 46 38 Consumo Retención 67 63 Pérdidas Pérdidas Total pérdidas heces orina 5.38 0.16 1.16 1.35 0.10 0.43 2.58 0.05 0.65 1.46 0.01 0.08 4.04 0.06 0.73 25.19 0.82 6.40 6.04 0.44 2.14 5.03 0.12 1.09 14.11 0.26 3.17 19.15 0.38 4.26 Curso de Actualización en Tecnología y manejo de alimentos para monogástricos. Dra. M. Cristina Cabrera. Noviembre 9-30, 2007. Montevideo. Por otra parte, muchos fosfatos contienen elementos minerales "contaminantes" tóxicos o potencialmente tóxicos para las aves, como Al, V, Cd, y F, los cuales ya han sido encontrados en estos productos en estudios recientes (Cabrera y col, 2007; Cornejo y col 1998, Rama Rao y Ramasubba 2001). Este hecho obliga además a la completa evaluación de los suplementos que se ofrecen comercialmente, ya que el "mercado" exige más que nunca alimentos nutritivos, exentos de tóxicos y "sanos". Además, los requerimientos de varios nutrientes están siendo revisados por las instancias oficiales de investigación tanto en el mundo científico como comercial. Así, los clásicos niveles de requerimiento de P disponible de 0,45 a 0,50% en dietas de iniciación para broilers están siendo cuestionados y pareciera que pueden ser inferiores, a la luz de información publicada (Waldroup y col 2000, Yan y col 2001, Yan y col 2003, Dhandu y Angel 2003; del Puerto, 2005, 2007). El uso de suplementos fosfatados con una alta biodisponibilidad de P podría permitir un mejor ajuste en las formulaciones de dietas, disminuyendo el costo por concepto de suplementación mineral y contribuyendo así a mejorar las condiciones de preservación del medio ambiente, dado que se reduciría la excreción de fósforo. **Así, para poder reducir la excreción de P y N es fundamental conocer bien la digestibilidad del fósforo y de los aminoácidos en las diferentes materias primas que componen el pienso final que utilizamos en nuestros programas de alimentación para las aves y cerdos.