Clase I - Facultad de Agronomía

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
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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
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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
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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.
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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
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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
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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
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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.