Impacto de la fibra neutro detergente y los arabinoxilanos en el ganado porcino

Introducción

La fibra dietética ha recibido mucha atención en la nutrición animal, asociada con efectos importantes en diversos aspectos, como el comportamiento, bienestar, digestibilidad y rendimiento. 

Los piensos ricos en fibra, como los subproductos de las industrias alimentaria y de biocombustibles – por ejemplo, el salvado de trigo (WB), el salvado de maíz (CB), las cáscaras de soja (SBH), la pulpa de remolacha azucarera (SBP) y los granos secos de destilería con solubles (DDGS) – se han aplicado a dietas para cerdos para reducir costes.

 

Por lo general, se consideraba que estos alimentos ricos en fibra tenían un escaso valor nutricional debido a la menor energía digestiva y a los bajos niveles de aminoácidos, en comparación con los piensos concentrados con alto contenido de almidón o proteínas (Woyengo et al., 2014).

Un mejor uso de estos productos es muy importante para la sostenibilidad de la producción animal. 

La fibra en la nutrición animal afecta al rendimiento 

Por lo general, la elevada ingestión de fibra ha tenido como efecto reducir el índice de crecimiento de los cerdos. Sin embargo, los informes obtenidos han sido a menudo contradictorios.

Se han realizado síntesis de estudios internos y publicados (Gráfica 1) que demuestran claramente el efecto perjudicial de la fibra evaluada como FDN en cerdos y lechones en crecimiento. 

Esta síntesis demuestra que hay una correlación negativa entre la FDN y la ingesta media diaria de pienso y la ganancia media diaria. También sugiere que tiene un mayor efecto perjudicial para los cerdos que para los lechones.

 

La fibra afecta a la digestibilidad de todos los nutrientes 

La mayoría de los estudios que han investigado los efectos de la fibra dietética en la digestibilidad de los nutrientes han demostrado que efectivamente la reduce (Gutiérrez et al., 2014; Urriola y Stein, 2010; Chen et al., 2013; Navarro et al., 2018; Zhao et al., 2019a). 

Le Goff y Noblet (2000) realizaron un extenso trabajo al respecto. Los autores sugirieron una disminución del 0,9 % en la digestibilidad de la energía bruta por unidad porcentual de FDN en el caso de los cerdos en crecimiento.

Este valor contrasta con el valor medido para cerdos adultos, menos afectados por la FDN que los cerdos en crecimiento. 

Se han propuesto diversos mecanismos para explicar el impacto negativo de las dietas ricas en fibra en la digestión de los nutrientes. En este sentido, se ha constatado que la fibra soluble aumenta la viscosidad de la ingesta y, por lo tanto, ralentiza la difusión del sustrato y las enzimas en el intestino delgado porcino, lo que dificulta la digestión y la absorción de los nutrientes. El proceso de obstaculización afecta a todos los nutrientes, tal y como se muestra en el Cuadro 1.

 

Los resultados de digestibilidad obtenidos en varios productos de las categorías trigo y maíz sugieren una buena correlación entre la digestibilidad y la FDA. Las pendientes son comunes para la materia seca y la materia orgánica, -3,0 y -3,6, para el trigo y el maíz, respectivamente. 

La digestibilidad de los macronutrientes (es decir, grasa en bruto, nitrógeno, fibra en bruto y energía) sigue una correlación negativa similar con la FDA. 

En el caso del trigo y sus subproductos, un aumento del 1 % por unidad en el contenido de FDA supone una disminución del 1,9 % por unidad en la digestibilidad. 

De manera similar, en el caso del maíz y sus subproductos, un aumento del 1 % por unidad en el contenido de FDA supone una disminución del 2,5 % por unidad en la digestibilidad. 

Estos resultados demuestran la discrepancia del efecto metabólico de la FDA procedente de dos familias distintas de materias primas.  

 

De la fibra en la nutrición animal a la fibra para el desarrollo de enzimas 

La fibra dietética (DF) se definió por primera vez en el contexto de la medicina humana por Towell et al. (1976) como «la suma de lignina y polisacáridos que no son digeridos por secreciones endógenas del tracto digestivo humano». Esta definición también se suele utilizar para otras especies animales no rumiantes. En la producción de piensos, la fibra suele ser una mezcla de algunos de estos polisacáridos, que tienen distintas propiedades fisicoquímicas y características físicas, junto con diversas proporciones de tipos de fibra (McDouglas et al., 1996). 

Se han publicado descripciones detalladas y oficiales de los procedimientos analíticos para todos estos parámetros (Weende, 1850; Goering y Van Soest, 1970; Prosky et al., 1985; Carre y Brioullet, 2006). Estos métodos oscilan entre el análisis más exhaustivo de fibra dietética, la fibra dietética total (TDF) y la mínima cantidad de fibra en bruto (CF). El método de la fibra en bruto se utiliza desde mediados del siglo XIX, y se basa en la extracción secuencial con una solución diluida de ácido y álcali. Estos métodos son útiles para la elaboración de piensos.

 

Sin embargo, otros métodos como la NIRS (espectroscopia de infrarrojo cercano, PNE para Adisseo) ya pueden proporcionar otras informaciones (como el cálculo del contenido de AX) que pueden ser de cierto interés a la hora de utilizar enzimas.

La Gráfica 3 muestra la escasa relación entre la FDN y el contenido de arabinoxilano, lo que significa que no es posible predecir la cantidad de AX basándose en la medición de FDN. 

Además, estudiar los datos de la NIRS podría resultar una vía para predecir el efecto enzimático, ya que se podría establecer una relación clara entre la actividad enzimática y el compuesto constitutivo de la fibra.

 

Efecto del arabinoxilano sobre la energía bruta y la digestibilidad de los aminoácidos

Los arabinoxilanos (AX) son los polisacáridos no digeribles (NSP) más representados en los cereales habitualmente utilizados en la alimentación porcina. La energía digestible y la digestibilidad de los aminoácidos tienen una elevada correlación con el nivel de arabinoxilanos presente en el pienso: cuanto mayor es el nivel de arabinoxilanos, menor es la digestibilidad de la energía y los aminoácidos (Gráfica 4). 

Gráfica 3. Relación entre la materia prima de la FDN y el contenido de arabinoxilano

Los arabinoxilanos son factores antinutricionales para los cerdos; disminuyen la digestibilidad fecal en un 1 %, y la digestibilidad ileal en un 0,6 % por cada 10 g/kg de AX total.

 

Aumento de la digestibilidad general del pienso con un multi-PNAasa

Existen muchas interacciones complejas entre las enzimas, los sustratos y el intestino. Por ese motivo, no basta con considerar los efectos de las enzimas de manera individual: es necesario tener en cuenta sus efectos combinados sobre cada sustrato. La actividad sinérgica de las enzimas es capaz de aumentar la descomposición de más PNA, reduciendo los efectos antinutricionales y mejorando los procesos de la digestión. 

Hay que considerar el efecto total del complejo multienzimático tanto en el sustrato de la dieta como en el propio animal (en términos de digestión y salud intestinal), lo que brinda una predicción mejor y más precisa del rendimiento.

 

Para demostrar la capacidad de un complejo de carbohidrasas (Rovabio® Excel) para liberar nutrientes de la porción no digerible de la dieta, se realizó un ensayo de digestibilidad en cerdos macho de aproximadamente 40 kg. El ensayo se realizó en INRA (Francia). Se alimentó a los cerdos con una dieta de harina de trigo, maíz y soja. 

Como media, Rovabio® Excel mejoró de manera significativa la digestibilidad ileal tanto de la energía bruta (+1,7 %) como del nitrógeno (+1,8 %).

 

 

Conclusión

La FDN y el AX impactan negativamente sobre la digestibilidad general, la absorción de aminoácidos y la energía digerible en las dietas para cerdos, y los ingredientes de bajo coste como los DDGS de maíz y el salvado de trigo aportan más FDN y AX a la dieta que los cereales puros. 

Utilizar una multicarbohidrasa es la principal forma de atenuar este impacto negativo, y al mismo tiempo reducir los costes de la dieta. Los productos que incluyen xilanasas, betaglucanasas, arabinofuranosidasas y otras actividades enzimáticas pueden romper los enlaces químicos del AX y la FDN. Dado que los contenidos de FDN y AX no están correlacionados, el uso de AX además de FDN puede aportar información adicional.

 

Por lo tanto, tener en cuenta los niveles de FDN y AX supone una herramienta importante para formular los piensos, y deben utilizarse como parámetros para equilibrar el impacto negativo del AX y la FDN con la actividad del aditivo multienzimático, y con ello garantizar el mejor rendimiento económico.