factores antinutricionales

PLANSTARPORCINO
Mejora de la eficacia de las dietas de cebo
actuales: factores antinutricionales
Los factores
antinutricionales (FAN) se
pueden definir como,
sustancias naturales no
fibrosas generadas por el
metabolismo secundario de
las plantas, actuando como
mecanismo de defensa ante
el ataque de mohos,
bacterias, insectos y pájaros.
En algunos casos, son
productos del metabolismo
de las plantas sometidas a
condiciones de estrés, que al
formar parte de ingredientes
utilizados en la alimentación
de los animales ejercen
efectos contrarios a los
deseados, reduciendo el
consumo e impidiendo la
digestión, la absorción y la
utilización de los nutrientes
por parte del animal.
J. Á. López y Á. Calderón
DSM Nutritional Products Iberia SA
32 Mundo Ganadero Julio/Agosto ‘14
L
Descripción de los FAN más
importantes
Se encuentran en la mayoría de las leguminosas, y en algunas de ellas, por su
alto contenido de cistina, llegan a proveer hasta el 40% del contenido de aminoácidos azufrados de la proteína total (Kakade et al, 1969, citado por Liener, 1989;
Gueguen et al., 1993).
Se les atribuye un efecto depresor del
crecimiento debido a un mecanismo de
retroalimentación negativa, que se activa ante la presencia de proteínas de la
dieta en el estómago y la simultánea inactivación de la tripsina. El resultado
neto es la pérdida de proteína endógena
rica en aminoácidos azufrados y la consecuente depresión del crecimiento (Liener, 1989).
Inhibidores de las proteasas
Lectinas
Son compuestos de naturaleza proteica
que inhiben las enzimas cuya acción digestiva se enfoca hacia las proteínas de la
dieta. Los más conocidos son los que reaccionan con proteasas de serina, como la
tripsina y la quimiotripsina.
Son compuestos de naturaleza proteica característicos por su interacción con células sanguíneas específicas. Se ligan reversiblemente a complejos de carbohidratos y a glicoproteínas presentes en la
superficie de las células animales, con los
a naturaleza, mecanismos de acción y potencia de sus efectos son
muy variados y tienen una amplia
distribución en el reino vegetal
(Gontzea y Sutzescu, 1968, citados por
Huisman et al, 1990; Huisman y Tolman,
1992; Butler y Bos, 1993; D’Mello, 1995).
Sin embargo, la denominación que caracteriza su naturaleza antinutricional
se adopta por ser un recurso alimenticio
para el ganado y no por las funciones que
cumplen en los tejidos de los vegetales que
los contienen, cuya eficacia para la planta es fisiológica.
Cuadro I. Factores antinutricionales (FAN) y sus efectos en los animales.
Factores antinutricionales
Efectos en los animales
Lectina y proteínas antigénicas
Ocasiona daños en la pared intestinal. Provocan reacciones
inmunológicas.
Inhibidores de proteasa
Reducen la actividad de la quimotripsina. Originan hipertrofia
del páncreas y disminuyen la digestibilidad de los nutrientes.
Taninos y polifenoles
Forman complejos con las enzimas y proteínas. Reducen la
digestibilidad de la proteína.
Inhibidores de A-amilasa
Reducen la disponibilidad del almidón. Forman complejos con la
amilasa salivar y el jugo pancreático.
Saponinas y alcaloides
Disminuyen el consumo de alimento. Provocan retraso en el
crecimiento.
Fitatos
Disminuyen la biodisponibilidad de los minerales. Forman
complejos insolubles con las enzimas.
Factores de flatulencia
Producen problemas gastrointestinales.
PORCINOPLANSTAR
cuales muestran alta afinidad mediante sus
receptores específicos expuestos.
La mayoría de las lectinas resisten la acción de las enzimas digestivas. Se ligan a
los receptores de la superficie del tracto digestivo provocando un deterioro en el
transporte de nutrientes a través de la pared intestinal.
Taninos
Son compuestos naturales polifenólicos,
hidrosolubles, que forman complejos con
proteínas, carbohidratos y otros polímeros de los alimentos. Tienen efectos nutricionales dañinos, que afectan directamente al índice de conversión de los monogástricos. Pueden inhibir las enzimas digestivas y formar complejos con las membranas mucosas, lo que provoca un aumento de pérdidas endógenas y daños a
las mismas.
Por ello, disminuye la digestibilidad de
los nutrientes nitrogenados y en menor
medida la de la energía. Por otro lado, se
ha reportado que los taninos hidrolizables podrían causar efectos tóxicos a nivel sistémico. Particularmente importantes son sus efectos en el hígado
(Huisman y Tolman, 1992; Jansman,
1993; Butler y Bos, 1993). Huisman y Tol-
La eliminación de aquellos factores antinutricionales
(FAN) que asegure una mejor digestibilidad del pienso
será pieza clave en la alimentación
man (1992) refieren experimentos en los
que se registra mayor sensibilidad de los
lechones que los pollos hacia los taninos.
A esta última conclusión se suman los resultados presentados por Jansman, Huisman y van der Poel (1989).
Glicósidos cianógenos
Se encuentran ampliamente distribuidos
en semillas leguminosas, aunque no son
demasiado importantes. La utilización
de estos ingredientes en la alimentación
animal es posible mediante tratamientos
térmicos suaves debido a que son muy lábiles al calor.
Saponinas
Son un grupo diverso de componentes que
contienen un residuo ligado a uno o más
azúcares o residuos oligosacáridos. La depresión del crecimiento de los animales se
debe a su baja palatabilidad, por lo que
afecta al consumo y a los rendimientos.
Oligosacáridos y polisacáridos no
amiláceos (PNA)
Los primeros se encuentran en las leguminosas en grandes cantidades. Su principal síntoma es la flatulencia, pero también pueden provocar diarrea, náuseas y
retortijones (Saini, 1989).
Los PNA son un componente importante de los piensos. Según la composición
de los mismos, constituyen entre un 15 y
un 18% aproximadamente del total de la
materia seca y los principales problemas
que provocan dependen del tipo, bien sean
solubles o insolubles en agua. Los PNA solubles producen un aumento de la viscosidad intestinal en las aves, que también
puede afectar a los lechones de primera
edad. Esto da lugar en las aves al fenómeno
conocidos como “camas húmedas” que provocan lesiones en las patas y en la pechuga
de los animales. En los lechones son la causa de las llamadas “diarreas inespecíficas”
que disminuyen el crecimiento de los
¿¿
Julio/Agosto ‘14 Mundo Ganadero 33
PLANSTARPORCINO
Cuadro II. Valores de Ca, P total, P digestible cerdos, P fítico y % sobre P total (DSM Iberia 2012).
Código
Ingrediente
Ca total %
P total % P dig cerdos % P fítico % P fit/P total %
1
Maíz nacional
0,020
0,250
0,060
0,190
76,00%
18
Cebada cervecera
0,060
0,330
0,090
0,215
65,15%
31
Trigo
0,050
0,310
0,078
0,202
65,16%
51
Centeno
0,080
0,300
0,078
0,201
67,00%
57
Mandioca 65%
0,110
0,090
0,009
0,021
23,33%
61
Sorgo BT
0,040
0,300
0,051
0,201
67,00%
109
DDGS trigo
0,200
0,810
0,185
0,527
65,06%
130
Tercerillas
0,100
1,000
0,200
0,800
80,00%
303
Soja 44%
0,250
0,650
0,234
0,423
65,08%
306
Soja 47%
0,250
0,650
0,234
0,423
65,08%
310
Full-fat-soya
0,240
0,530
0,207
0,350
66,04%
323
Girasol integral
0,350
1,050
0,150
0,903
86,00%
325
Girasol 36%
0,350
1,100
0,150
0,891
81,00%
353
Colza
0,700
1,100
0,297
0,825
75,00%
356
Guisantes
0,100
0,300
0,135
0,158
52,67%
Nótese los valores de P fítico para cada tipo de materia prima, siendo este más alto para los subproductos y
materias primas proteicas (excepto los guisantes), que para el caso de los cereales. La relación con el contenido
en P total también es variable.
animales. Los PNA insolubles producen el
fenómeno conocido como “efecto caja”, que
reduce la digestibilidad de los nutrientes
que aportan los piensos.
Alcaloides
Químicamente son un grupo diverso que
comparten propiedades alcalinas (de ahí
su nombre), y que contienen nitrógeno en
anillos heterocíclicos. Se ha determinado
la existencia de doce diferentes alcaloides
principalmente en las especies Lupinus
spp, con diferentes grados de toxicidad.
Los cerdos son muy susceptibles a cualquier nivel de inclusión de alcaloides, causando una disminución en el índice de crecimiento por rechazo del alimento así
como vómitos, incluso con piensos procesados térmicamente.
Ácido fítico
Es un ácido fosfórico derivado del mioinositol que forma quelatos con iones de
minerales esenciales tales como Ca, Mg y
ciertos elementos traza. Forma complejos
solubles resistentes a la acción del tracto
intestinal, disminuyendo la disponibilidad
de esos elementos minerales en los monogástricos (D'Mello, 1995). Liener (1989)
al referirse a los fitatos (sales del ácido fítico), reporta su presencia en semillas leguminosas en un rango del 1 al 5% de la
materia seca. Ante la presencia de Ca, re34 Mundo Ganadero Julio/Agosto ‘14
ducen la biodisponibilidad del Zn, debido
a la coformación de complejos Zn-Cafitato.
Aunque su mayor efecto es la disminución de la biodisponibilidad de minerales, los fitatos también interactúan con
residuos básicos de proteínas, participando en la inhibición de enzimas digestivas como la pepsina, pancreatina y alfaamilasa, posiblemente por la quelación de
iones Ca de estas (esenciales para su actividad) o por una interacción con los sustratos de las mismas (Liener, 1989).
Otros FAN
Otros FAN de menor importancia son aminoácidos no proteicos, análogos de la arginina, aminoácidos aromáticos y proteínas antigénicas. En el Cuadro I se muestra un resumen de los FAN y sus efectos
en los animales.
Eficacia de las dietas en cerdos
de engorde
El efecto positivo de las diferentes dietas,
dependerá de la calidad de las mismas y
para ello hay que controlar numerosos factores que influyen directa o indirectamente
sobre los animales. La calidad de las materias primas, la composición de la dieta,
los requerimientos de los animales en cada
una de las fases de crecimiento, la fabricación y procesado de los piensos, etc., tie-
Figura 1. Mioinositol.
nen una gran importancia a la hora de conseguir los rendimientos deseados en los
animales. La eliminación de aquellos FAN
que asegure una mejor digestibilidad del
pienso será pieza clave en la alimentación.
Eliminación de los FAN
Existen un gran número de métodos disponibles para la inactivación o eliminación
de los FAN en los cereales y leguminosas.
La aplicación de uno u otro método está
en función de las características físicoquímicas del FAN, localización en la planta y la sensibilidad a factores físicos, químicos, así como a procesos tecnológicos
(Van der Poel y Melcion, 1995).
El cruzamiento y la manipulación genética constituyen métodos cuyos resultados se alcanzan a largo plazo y se deben trabajar con cautela ya que en algunos casos, los FAN representan una barrera de defensa ante el ataque de plagas
y enfermedades. Sin embargo, es necesario tratar de lograr establecer el umbral
óptimo de acción de estas sustancias. Los
principales esfuerzos se han realizado en
la obtención de variedades de bajo contenido de inhibidores de tripsina, taninos,
lecitinas y más recientemente de galactósidos.
El tratamiento térmico de los piensos,
produce una eliminación total o parcial de
algunos FAN, por lo que también es necesario recurrir a otros métodos.
El uso de enzimas es una técnica ampliamente utilizada en nutrición animal en
los últimos veinte años. El éxito de la acción enzimática dependerá de las reacciones bioquímicas que desencadenan
durante su acción. Se utilizan numerosas
enzimas con el objetivo de actuar sobre los
diversos FAN, entre ellas, la adición de celulasas, betaglucanasas, pectinasas, xila-
PORCINOPLANSTAR
nasas, etc., que actúan sobre los PNA y, sobre todo, las fitasas. De todo ello existe
abundante bibliografía que sería imposible citar. Las enzimas aumentan la capacidad digestiva, degradan los PNA formadores de geles, y además facilitan la rotura de sustancias antinutricionales. (Bedford 1995; Flachowsky, 1996).
Importancia del ácido fítico como FAN
Además de lo ya citado en la descripción general, el ácido fítico tiene una gran influencia
en alimentación animal, tal y como ya se expuso en el artículo publicado en el número
254 de Mundo Ganadero (MG septiembre/octubre 2013, págs. 26-29). En el referido artículo se exponía la importancia del ácido fítico sobre la digestibilidad mineral aparente, en la pérdida endógena de minerales,
en la digestibilidad aparente del nitrógeno
y de los aminoácidos así como en la digestibilidad de la energía.
El P fítico no es disponible para los monogástricos y solamente con la acción de
las fitasas es posible “recuperar” este elemento tan importante en alimentación animal.
Contenido de P fítico de las materias
primas
Las materias primas utilizadas en la fabricación de piensos para cerdos, presentan valores variables. Diversos autores
han elaborado tablas basadas principalmente en la determinación fotométrica del
fitato a base de medidas indirectas, o en
un procedimiento desarrollado por Novozymes en Dinamarca basado en IHPLC. En el Cuadro II se muestran los valores de algunos ingredientes de la matriz
de formulación de DSM Nutritional Products Iberia.
Acción del mioinositol y su
concentración plasmática
El inositol es un compuesto orgánico de
la familia de los polialcoholes presente en
las membranas plasmáticas (aunque en
menor proporción que los fosfolípidos o
los esfingolípidos) y en otras estructuras
de productos naturales. Es relativamente
escaso, pero tiene una gran importancia
funcional cuando se asocia a otras estructuras. Está considerado como perteneciente al complejo B (también llamado
vitamina B8). Existen nueve posibles estereoisómeros, de los cuales el más común
y más extendido en la naturaleza, es el, cis1,2,3,5-trans-4,6-ciclohexanohexol o mioinositol (Figura 1).
El mioinositol está presente en todos los
tejidos animales, con los niveles más altos
en el corazón y el cerebro. Forma parte de
todas las membranas celulares y tiene la
función de ayudar al hígado a procesar las
grasas, así como a contribuir al funcionamiento de los músculos y los nervios.
El mioinositol es necesario para el buen es-
Se sabe que el mioinositol tiene un efecto mimético de la insulina y esto significa que tiene unas propiedades muy similares a las funciones metabólicas de la misma, pudiendo en los mamíferos regular la
generación y el transporte de la glucosa,
junto con la deposición de proteína. Hasta ahora se creía que los efectos del mioinositol en las aves eran diferentes que en
el caso de los mamíferos, pero nuevas pruebas realizadas con administración oral de
mioinositol han revelado una mejora del
rendimiento de los pollos.
Diversos experimentos han mostrado
que la acción de fitasas de última generación va más allá de la liberación de fósforo y otros nutrientes. Como los cereales
Las enzimas aumentan la capacidad digestiva,
degradan los PNA formadores de geles, y además
facilitan la rotura de sustancias antinutricionales
tado de las células nerviosas y para el metabolismo de los lípidos, ya que junto a la
colina es responsable de la creación de neurotransmisores y de impedir que los lípidos se depositen en el hígado y de favorecer su transporte y penetración en las células.
Por lo tanto, el mioinositol es necesario
para la circulación sanguínea porque reduce el colesterol, para el buen estado de
la piel, para la buena capacidad reproductiva y el buen estado del sistema digestivo.
Los alimentos que contienen las concentraciones más altas de mioinositol
son frutas, legumbres, cereales y algún fruto seco como las nueces. Los cereales contienen grandes cantidades de mioinositol
en forma de fitato. Las nueces, granos enteros, melón y cítricos contienen ácido fítico (hexafosfato de inositol o IP6), el cual
libera mioinositol a través de la acción de
las bacterias en el tracto digestivo y de determinado tipo de fitasas. El mioinositol
también puede encontrarse en el hígado,
vísceras y carnes de los animales, además
de en la leche.
contienen grandes cantidades de mioinositol en forma de fitatos, la acción de hidrólisis sobre los fitatos da lugar a una elevada concentración plasmática de mioinositol con los beneficios que eso significa.
Conclusiones
Como los FAN son compuestos completamente indigestibles, cuando no contraproducentes, su eliminación por diferentes métodos conduce a una mejora de los resultados productivos de los cerdos de cebo.
Los tratamientos enzimáticos han resultado ser muy eficaces tanto en el caso
de los PNA como en el de los fitatos, consiguiendo en este último caso además de
una mayor disponibilidad de determinados nutrientes, un aumento de la digestibilidad de las dietas al eliminar los fitatos,
así como un incremento de la concentración plasmática de mioinositol.
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