Estratégias nutricionais para Reduzir Emissões Ambientais de Non

Impacto de la Nutrición de Pollos de Engorde sobre el Medio Ambiente
Horacio S Rostagno, Marli L Dionizio, Luiz E. Paez, Charles B Buteri y Luiz F. Albino
Departamento de Zootecnia, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa MG, Brasil 36571-000
1.- Introducción.
La creciente preocupación por los efectos de las explotaciones intensivas de aves y
cerdos sobre el medio ambiente llevó a la comunidad Europea en el año 2000 a implantar un
consejo directivo que regula el control de la polución ambiental. En algunos países, como
Brasil, los problemas medio ambientales provocados por la producción intensiva de pollos de
engorde están aumentando y los investigadores ya están procurando soluciones para reducir
a emisión de contaminantes.
La cama de pollo es una importante fuente de nutrientes cuando es usada como
fertilizante del suelo. Además de ser rica en nitrógeno (N), fósforo (P), calcio (Ca) y potasio
(K), ella contiene micronutrientes importantes para las plantas como zinc (Zn), cobre (Cu) y
manganeso (Mn) (Tabla 1). Además, la materia orgánica de la cama mejora la estructura y
aumenta la capacidad de retención de agua del suelo.
Tabla 1.-Composición (% matéria seca) de la cama de pollos de engorde de 106 aviários.
Nutriente Proteína
P
Media
24,9
1,6
Min/Max. 15 – 38 0,6-3,9
Adaptado de Payne (1998)
K
2,3
0,7-5,2
Ca
2,3
0,8-6,1
Cu
0,047
0,053-0,1
Zn
0,032
0,011-0,067
Mn
0,035
0,012-0,067
Uno de los problemas asociados con la reducción de la excreción de N, P y K, es
respecto a la utilización de la cama de pollo como fertilizante. En Brasil, es una practica
común la utilización de estos residuos en cultivos, principalmente de café, lo que hace con
que la comercialización de la cama se torne una fuente más de renta para el productor avícola.
En el estado de Minas Gerais, la industria considera que un pollo de 2,34 kg produce durante
todo el ciclo de producción cerca de 1,40 Kg de cama (cascarilla de arroz + excreta), siendo
esta comercializada a 0,047 U$S / kg. La utilidad obtenida por el productor con la venta de la
cama corresponde 0,028U$S / Kg de ave viva producida, es decir 6,7% del precio de venta del
pollo de engorde en el estado (0,42U$S / kg).
La cama de pollo fue por mucho tiempo suministrada para rumiantes, como fuente de
nitrógeno, P, S y fibra. Sin embargo, debido a los problemas sanitarios ocurridos en Europa,
como el mal de la vaca loca (Encefalopatía Espongiforme Bovina), el Ministerio de
Agricultura, Pecuária y Abastecimiento de Brasil publicó la Instrucción Normativa n°15, de
julio de 2001, prohibiendo el uso de la cama de pollo en la composición de la ración de
rumiantes, con el objetivo de evitar contaminaciones en el rebaño bovino brasilero. En
principio, lo que se teme no es la presencia de carcasas de pollos y si que restos de ración que
puedan contener harina de carne sean consumidas por los rumiantes. (Lucas Jr y Santos,
2003).
Los efectos benéficos de los nutrientes presentes en la cama de pollos de engorde,
sobre la fertilidad del suelo, son bien conocidos, pero ellos también pueden transformarse en
contaminantes del medio ambiente si no son usados adecuadamente. Payne (1998) describió
con detalles el impacto sobre el ambiente acuático y terrestre cuando excesivas cantidades de
N, P, materia orgánica y agentes patógenos provenientes de camas de los animales entran en
las aguas superficiales.
La cantidad de nutrientes y olores lanzados al ambiente, que están asociados a la
producción animal, puede ser alterada a través de diferentes estrategias nutricionales, cuya
aplicación practica es dependiente de los costos y de las posibles limitaciones biológicas.
Varias revisiones de literatura fueron publicadas en los últimos años en el Brasil y en el
exterior sobre este asunto y serán usadas para desarrollar el tema (Payne, 1998, Gates, 2000,
Ferket et al, 2002, Paterson, 2002),
2.- Estrategias Nutricionales para Minimizar la Excreción de Nutrientes.
Existen varias estrategias nutricionales que pueden ser aplicadas para reducir la
excreción de nutrientes por los pollos de engorde, algunas son: a) usar el concepto de
proteína ideal para calcular las dietas; b) formular dietas con el nivel mínimo de los nutrientes
para evitar desperdicio; c) suplementar aminoácidos sintéticos y reducir el nivel de proteína
de la dieta; d) formular dietas basadas en la digestibilidad o disponibilidad de los nutrientes en
vez del contenido total y e) usar ingredientes con alta digestibilidad o biodisponibilidad de
nutrientes.
- Proteína Ideal y Niveles Nutricionales
Todos los factores citados arriba, tienen que ser llevados en consideración cuando se
pasa a usar la proteína ideal para formular raciones de pollos de engorde, porque el balanceo
de la dieta debe ser realizado sin deficiencias ni sobras, esto reduce el nivel de proteína y
menos aminoácidos son usados como fuente de energía; como consecuencia disminuye la
excreción de nitrógeno. El concepto de proteína ideal implica en el uso de valores de
aminoácidos digestibles de los alimentos para mejorar aun más la precisión de los
requerimientos. La lisina fue elegida por los investigadores como referencia (standard = 100)
y los niveles de los otros aminoácidos digestibles esenciales son expresados como porcentaje
del requisito de lisina digestible.
El efecto de la reducción del contenido de la proteína dietética y de K, sobre la
productividad de pollos de engorde, hembras, fue estudiado por Rostagno et al. (2002). Las
raciones contenían el mismo nivel de los nutrientes más importantes (EM, lisina, met + cis,
calcio, fósforo disponible y sodio). Los resultados experimentales mostraron que mediante la
formulación de dietas con menor contenido de proteína, usando la proteína ideal, es posible la
obtención de desempeño similar de las aves a las alimentadas dietas con altos niveles
proteicos. De la misma manera, la reducción del contenido proteico (-2%) y de K, resultó en
menor consumo de proteína (- 8%) y de camas con menor humedad. (Tabla 2)
Tabla 2. Efecto del nivel de proteína de la dieta, sobre el desempeño, consumo de proteína
y humedad de la cama, en pollos de engorde, hembras, de 1 a 41 días de edad.
Tratamientos
Fase1 / Proteína (%)
24,5/23,5/20,5%
23,5/22,5/19,5%
22,5/ 21,5/18,5% 2
Ganancia de Consumo de
peso, g
proteína, g.
1991
761,2
1989
731,0
2009
701,5
Conversión
alimenticia
1,793
1,809
1,807
Humedad de
la Cama, %
43,17
41,07
39,19
1. Fases: Preinicial, 1 a 10 días; Inicial, 11 a 21 días y Final, 22 a 41 días. 2. Relación Lis./ AA.:
(Rostagno et al.,2002)
met+cis, 71%; tre, 65%; tri, 17; isso, 67%; val, 80%.
Además del problema con la excreción de N y P, la emisión de amoníaco (NH3) debe
ser tenida en consideración, pues a pesar de afectar el desempeño de las aves puede
perjudicar la salud de los empleados de la granja. Ferguson et al (1998a) llevaron a cabo un
experimento para verificar el efecto del nivel proteico sobre el desempeño de pollos de
engorde, la concentración de NH3 en el aire y la excreción de N. Los autores no observaron
influencia del nivel de proteína en el desempeño de las aves para la fase de 22 a 43 días, pero
si verificaron reducción en la concentración de NH3 en el aire, de la humedad de la cama y de
la excreción de N con niveles bajos de proteína en la ración. (Tabla 3)
Tabla 3. Efecto del nivel proteico en la dieta, sobre la concentración de NH3 del aire
y características de la cama de pollos de engorde de 1 a 43 días.
Fase / Proteína, %
NH3
Inicial / Final
(ppm)
Alta - 26,4 / 21,5
83±13,8
Média – 24,1 / 19,6
58±5,1
Baixa - 21,9 / 16,5
53±7,2
Ferguson et al, (1998).
PH
5,5±0,34a
5,1±0,09ab
5,0±0,20b
Humedad - Cama
Nitrógeno
----( g / kg )---603±29,1a
59±0,2a
569±16,2b
49±1,4b
b
560±10,8
47±2,0b
Otro experimento del mismo grupo, Ferguson et al. (1998b) evaluaron con pollos de
engorde si la concentración de NH3 en el aire y de N y P de la cama podían ser disminuidos
por la reducción de la proteína y del P de la dieta. Los autores concluyeron que la
manipulación de la dieta reduce las concentraciones de N y P de la cama en cuanto las aves
mantienen un desempeño satisfactorio. Pesquisa similar fue realizada por Gates (2000) donde
mostró con pollos de engorde, que después de tres alojamientos utilizando la misma cama, las
repeticiones con aves que recibieron alta proteína tenían mayores concentraciones de NH3.
Las medias para el pH de la cama variaran de 8,78 a 7,65 con a alta proteína correspondiendo
al mayor valor y la baja proteína correspondiendo al menor valor. Los autores sugieren que a
reducción proteica puede ser utilizada en el control de la excreción de N y del NH3 en el aire.
Las formas sintéticas de los cuatro principales aminoácidos limitantes (lisina,
metionina, treonina, y triptofano) están comercialmente disponibles a un precio que cada año
los torna más competitivos con relación a los costos de los aminoácidos presentes en los
alimentos. El nivel de proteína bruta de la ración de aves puede ser reducido por la sustitución
de la torta de soya por aminoácidos sintéticos sin afectar negativamente el desempeño animal.
Ferket et al (2002) citan una revisión de mas de 35 trabajos con la suplementación de
aminoácido en raciones de aves y cerdos; los autores verificaron que la excreción de
nitrógeno fue reducida de 2,3 a 22,5% por cada unidad porcentual de proteína bruta de la
dieta. En media, la suplementación de aminoácidos en dietas de aves y cerdos, baja la
excreción de N en 8,5% por unidad porcentual de proteína bruta reducida en la dieta. Otros
investigadores determinaron que para cada punto porcentual de proteína reducida en la dieta,
la excreción de N disminuyó 10%.
No siempre la reducción proteica con suplementación de aminoácidos puede ser
económicamente viable. Primero porque hay un límite para disminuir la proteína bruta de la
dieta sin que afecte negativamente el desempeño y/o rendimiento de la canal. Segundo, la
viabilidad económica de la dieta con baja proteína, suplementada con aminoácidos sintéticos,
depende del precio y de la disponibilidad de las fuentes proteicas, debiendo ser considerada
entonces la formulación de menor costo beneficio. Esta relación puede rápidamente ser
alterada por la edición de normas de protección ambiental que aumenten los impuestos de las
granjas con mayor producción de contaminantes.
- Programas de Alimentación para Pollos de Engorde.
Los nutricionistas utilizan tablas de requerimientos nutricionales para formular raciones
avícolas, esos valores deben ser actualizados periódicamente debido a los diferentes factores
que interactúan como, genética, manejo, sanidad y medio ambiente. En estas tablas los
requerimientos de la mayoría de los nutrientes son expresados como porcentaje de la ración y
se alteran con la edad, siendo un reflejo del aumento de peso del animal. Partiendo de esta
evidencia, Rostagno et. al. (2000) publicaron ecuaciones para estimar los niveles
recomendados de los nutrientes más importantes, en función de la edad media del pollo de
engorde y del nivel de energía metabolizable de la ración.
Esta forma de estimar los requerimientos, tiene la ventaja de permitir el cálculo para
diferentes niveles energéticos de la ración y programas de alimentación. Los programas de
alimentación para pollos de engorde pueden ser elaborados mediante la división de las
raciones con base en la fase de producción de las aves en días, con consumo de ración a
voluntad, o a partir de un consumo fijo de la ración para cada fase. En Brasil son utilizados
los programas de 3 raciones ( inicial, crecimiento y terminación), de 4 raciones con la
inclusión de una ración pré-inicial y el programa de 5 raciones con una pré-inicial, dos de
crecimiento y terminación. Los niveles nutricionales estimados a través de ecuaciones, que
utilizan la edad media del período o fase estudiada, muestran claramente que en la primera
mitad de ese período la ración está con niveles nutricionales sub-óptimos y en la segunda
mitad del período los niveles nutricionales están elevados, la división del programa de
alimentación en 5 raciones disminuye los excesos y deficiencias de nutrientes
Los pollos de engorde parecen adaptarse fácilmente a los cambios del número de
raciones. Diversos autores mostraron que el aumento del número de raciones (fases) no
influenció el desempeño y el rendimiento de la canal de pollos de engorde, con la ventaja que
este procedimiento redujo el costo / kg. de ración producida. Experimentos realizados por
Pope et al., 2001 mostraron que el cambio de la ración a cada dos días en la fase final de
producción (42 a 56 días de edad) no perjudicó el desempeño de las aves y redujo el gasto
con ración. Se debe resaltar, que en la practica el aumento excesivo del número de raciones
torna inviable la aplicación de esta tecnología por el productor.
En un experimento recientemente realizado en la UFV, Buteri (2003) verificó con
pollos de engorde alimentados diferentes programas de alimentación, usando dietas calculadas
por proteína ideal, que el aumento del número de raciones de 3 para 5 y 28 no afectó el
desempeño de las aves. El investigador encontró una reducción significativa del consumo de
P disponible, de lisina y de otros aminoácidos importantes. (Tabla 4).
Surbakti et al. (2003), condujeron dos experimentos para evaluar el efecto de
programas de alimentación multi-fase sobre el desempeño y la excreción de nitrógeno de
pollos de engorde. Los investigadores verificaron que hubo una mejora en la ganancia de peso
y conversión alimenticia de las aves, no siendo afectado el consumo, excreción y retención de
N. La evaluación económica del experimento indicó que la dieta multi-fase puede disminuir el
costo de producción por kg de ganancia de peso.
Resultados experimentales sugieren que los requerimientos de pollos de engorde
hembras son en general 4 a 6 % inferiores a los requerimientos de los machos y que la
formulación de raciones diferenciadas para machos y hembras resulta en menores costos de
alimentación y en la economía proporcional de nutrientes importantes para el medio
ambiente. (Rostagno et al, 2000; Ferket et al, 2002).
Tabla 4. Desempeño y consumo de nutrientes (Proteína, lis y P disp.) de pollos de engorde
(machos y hembras) de 1a 56 días, alimentados con programas de 3, 5 y 28 raciones
Programa de
Alimentación
3 Raciones
5 Raciones
28 Raciones
Ganancia de
peso, g.
3107
3132
3077
Conversión
alimenticia
2,311
2,315
2,310
Consumo de nutrientes, g./ ave
Proteína
Lisina
P disp.
1374
70,2
64,9
1386
69,8
59,5
1348
68,8
58,2
Fases - Raciones: 3 = 1-21; 22-42 y 43-56 días;. 5 = 1-7; 8-21; 22-33 y 34-42 y 43-56 días; 28 = cada 2 días.
(Buteri, 2003)
3.- Uso de Enzimas – Efecto sobre la Digestibilidad y la Excreción de Nutrientes.
El uso de enzimas en las raciones de pollos de engorde mejora considerablemente la
digestibilidad / disponibilidad de los nutrientes y reduce la excreción para el ambiente. Cada
enzima actúa sobre un substrato específico y el efecto benéfico puede ocurrir de varias
formas.
Las diferencias en la composición y en el valor nutricional entre variedades y muestras
del mismo alimento sugieren que efectos benéficos pueden ser obtenidos por la
suplementación con enzimas exógenas a dietas basadas en maíz / torta de soya. Hasta hace
algunos años atrás, la suplementación con enzimas a dietas de maíz / torta de soya,
proporcionaban pequeña o ninguna mejoría en el desempeño de las aves y en la
digestibilidad de los nutrientes. Recientemente, Zanella et al. (1999) verificaron mejoría en
la digestibilidad de los nutrientes y en el desempeño de pollos de engorde con la
suplementación de un complejo multienzimático (amilasa, proteasa y xilanasa). Rostagno et
al. (2000) evaluaron, con pollitos de engorde, el efecto de un complejo enzimático que
contenía proteasa, celulasa y amilasa en dietas de maíz / soya. Los autores observaron mejoría
en la digestibilidad ileal de la proteína (+3%), energía (+1.3%) y sorprendentemente, aumento
en la digestibilidad ileal del P (+4.7%) y Ca (+7.9%).
La inclusión de grandes cantidades de trigo, triticale o cebada en las raciones
disminuye el desempeño de las aves. La presencia de polisacarideos no amiláceos en estos
cereales, principalmente, arabinoxilanos (pentosanos) en el trigo, centeno y triticale y de βglucanos en la cebada, aumentan la viscosidad intestinal, lo que resulta en la reducción de la
digestibilidad y el aumento de los nutrientes en la excreta de las aves.
Evaluando la adición de complejo enzimático en dietas con diferentes variedades de
trigo, sobre el desempeño de pollos de engorde, Hew et al (1998), verificaron que hubo
mejoría en los valores de digestibilidad de la proteína, de los aminoácidos esenciales y de la
EMn en todas las variedades de trigo. Debe destacarse, que las variedades con bajos valores
de EMn presentaron mejoría del 25% con la adición de la enzima, en cuanto que las
variedades con altos valores de EMn la mejoría fue solamente de 2%.
El P es el mineral de costo mas elevado, representando cerca de 2 a 2,5% del costo
total de la ración. En los alimentos de origen vegetal, utilizados en las raciones avícolas, 60 a
85% del P se encuentra, en su mayor parte, en forma de fitato esto es, indisponible para las
aves. Ese fitato, que no es digerido por las aves, es eliminado en las heces, contribuyendo para
el aumento de la polución ambiental. Sebastian et al (1996) concluyeron que pollitos
alimentados raciones conteniendo 0,33% de P disponible y 600 UI de fitasa/kg, tuvieron
desempeño semejante y mayor retención de P, Ca, Cu y Zn cuando comparados con pollitos
que recibieron ración con 0,46% de P disponible. La adición de fitasa en dietas que contienen
bajos niveles de P aumentó en aproximadamente 60% la disponibilidad de P para pollos de
engorde, resultando en equivalente disminución del P en la excreta (Simons et al., 1990).
Murano et al (1996), trabajando con pollos de engorde de 1 a 49 días de edad, observaron que
la adición de fitasa en dietas de maíz, torta de soya y salvado de arroz, permitió desempeño
comparable a una dieta control (maíz y torta de soya, sin fitasa) y redujo significativamente el
nivel de P excretado.
A partir del momento que la fitasa aumenta la hidrólisis del ácido fítico, es de
esperarse que la digestibilidad de los nutrientes aumente. Trabajos recientemente publicados,
demostraron un efecto positivo de cerca del 2%, con la suplementación de fitasa (1200 UI/kg)
en la digestibilidad de la proteína, de aminoácidos totales y de 2,3% de la EM, en pollitos de
engorde (Namkung y Leeson, 1999). En estudio semejante, Rostagno et al. (2000) observaron
aumento en la digestibilidad ileal de la proteína bruta y de la energía de 2,4 y 3,9%,
respectivamente, en raciones de maíz / torta de soya suplementadas con fitasa
4.- Uso de Aditivos – Efecto sobre la Digestibilidad y la Excreción de Nutrientes.
El desempeño animal y la eficiencia en la utilización de nutrientes, son afectados por
microorganismos presentes en el trato gastrointestinal. La microflora puede afectar la
morfología del lumen intestinal, modificar el metabolismo exógeno y endógeno de nutrientes
dentro del lumen, alterar el sistema inmune, afectar el control de patógenos e influenciar los
requerimientos nutricionales de los animales. Se ocurre alguna patología subclínica que
pueda alterar la estabilidad de la microflora intestinal, la retención de nutrientes será
perjudicada y aumenta la excreción de nutrientes para el ambiente.(Visek, 1978).
La forma mas usada de estabilizar la microflora intestinal es la utilización de dosis
sub-terapéuticas de antibióticos. Esa práctica viene siendo utilizada desde 1960 para mantener
la salud animal, aumentar la eficiencia de utilización de los alimentos y aumentar la
rentabilidad de la producción. Pesquisas demostraron los efectos positivos del suministro de
antibióticos en la digestión de carbohidratos y gorduras (Eyssen y DeSomer, 1963),
mejorando la eficiencia en la absorción y utilización de nutrientes (Douglas et al., 1982). Los
efectos de esos promotores sobre la emisión de nutrientes no pueden ser descartados una vez
que mejoran en media 3% la conversión alimenticia y disminuyen la excreción de N y P en
aproximadamente 4,5% (Ferket, 2002).
Aditivos alternativos para los antibióticos son los probióticos y prebióticos. Angel et
al. (1999ab) demostraron en dos estudios que el uso de probiótico en la dieta de pollos de
engorde mejoró la retención de nutrientes (Proteína, Ca y P) de las aves. Los autores
concluyeron que, la combinación de niveles menores de nutrientes y probiótico en la dieta,
diminuyo la excreción de P en 33% sin afectar negativamente el desempeño o la resistencia
ósea de pollos de engorde.
Experimentos realizados por Feres et al (2002) mostraron que la suplementación de
antibiótico o MOS en las dietas de pollos de engorde, criados sobre cama reutilizada (con
desafío), mejoró la ganancia de peso y la digestibilidad ileal de la proteína. (Tabla 4).
Tabla 4. Efecto del prebiótico o antibiótico sobre la ganancia de peso, digestibilidad ileal de
la proteína y energía metabolizable de la ración de pollos de engorde de 1 a 42 días.
Tratamientos
Ganancia de peso, g.
Dieta Basal (DB)
2417b
DB + Avilamicina
2516a
DB + MOS
2495a
Adaptado de Feres et al (2002)
Dig. Ileal Proteína, %
79,1b
81,6a
81,4ª
EM, kcal / kg
3071
3088
3066
5.- Potencial de Reducción de Nutrientes de las Diferentes Estrategias Nutricionales.
Un resumen del potencial de reducción de las diferentes estrategias nutricionales,
condensadas de la excelente revisión de Ferket et al (2002), es comentado en este trabajo y
mostrado en la Tabla 5.
Tabla 5. Potencial de reducción de la excreción de nutrientes mediante la aplicación de
diferentes estrategias nutricionales en aves y cerdos.
Estrategia Nutricional
Formulación en el requerimiento
Reducción del desperdicio
Ración peletizada
Ingredientes de alta digestibilidad
Reducción variación / Control calidad
Reducción proteína / Suplementación AAs
Maíz de bajo fitato
Fitasa / Complejos enzimáticos
Celulasas, Xilanasas, Pentosanasas, Glucanasa
Promotores de crecimiento
Alimentación en fases
Alimentación con sexos separados
Minerales organicos
Adaptado de Ferket et al (2002)
Reducción de la Excreción
10 a 15%, N y P
1,5%, N y P
5%, N, P, Zn, Cu
5%, N y P
10 a 25%, N y P
-1% Prot.= -9% N
25 a 50%, P
20 a 40%, P; 5 a 8%, N y Zn
5%, N y P ( dietas apropiadas)
5%, todos los nutrientes
5 a 10%, N y P
5 a 8%, N
Hasta 50%, Zn, Cu, Mn
6.- Consideraciones Finales.
-
A pesar de las limitaciones biológicas y económicas, se pueden conseguir reducciones
significativas de la excreción de nutrientes y de gases por la utilización de estrategias
nutricionales adecuadas.
En las condiciones actuales, el uso de varias estrategias citadas en este trabajo, resulta
no solamente en menor emisión de nutrientes para el medio ambiente, sino que
también en la reducción del costo de las raciones de pollos de engorde.
El nutricionista avícola debe estar actualizado para aplicar nuevas estrategias de
reducción de contaminantes, pues los gobiernos pueden rápidamente editar leyes o
normas de protección ambiental, que afecten negativamente la producción de pollos de
engorde en determinadas regiones
7.- Bibliografia.
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