Figura 1. Propiedades de los ácidos orgánicos más utilizados
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Los ácidos orgánicos en la nutrición animal se han utilizado para preservar los ingredientes y evitar el deterioro de los piensos desde hace décadas.
BASF lleva más de 50 años suministrando ácido propiónico para la conservación de cereales y subproductos con alto contenido de humedad.
En la actualidad, los ácidos fórmico, propiónico y sus mezclas se adaptan para su uso en multitud de aplicaciones en agricultura y ganadería.
Además de la mejora en la higiene y la correspondiente reducción de la ingesta de patógenos, se han demostrado los efectos positivos sobre la digestión, absorción de nutrientes y la estabilización de la eubiosis de la flora intestinal (Freitag, 2007).
Los ácidos orgánicos son compuestos naturales que están presentes en el metabolismo celular. Los efectos de estos ácidos en la reducción del pH y su actividad antimicrobiana varían considerablemente según su estado de disociación y su masa molecular.
El valor de pKa se utiliza para clasificarlos según su acidez y cuanto menor sea su valor, mayor será la acidez y el efecto reductor del pH (Figura 1).
Figura 1. Propiedades de los ácidos orgánicos más utilizados
La adición de ácidos orgánicos en la nutrición animal al mismo tiempo apoya los procesos de digestión en el tracto gastrointestinal de los animales.
Los ácidos orgánicos en nutrición animal se emplean debido a su pronunciado efecto antimicrobiano. Aunque no son antibióticos, pueden inhibir e interrumpir el crecimiento y proliferación de bacterias patógenas, así como de hongos y levaduras no deseadas.
La eficacia específica de los ácidos orgánicos en nutrición animal contra microorganismos puede evaluarse con una prueba biológica de laboratorio que determina la Concentración Mínima Inhibitoria (CMI).
Esta es la concentración de una sustancia que es suficiente para inhibir el crecimiento y desarrollo de microorganismos en condiciones de laboratorio estandarizadas.
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El ácido fórmico destaca cuando se combaten bacterias patógenas, como Salmonella y Escherichia coli, o levaduras (Figura 2).
Mientras que el ácido propiónico es el más recomendado para la conservación de los alimentos frente a hongos.
En la práctica y para lograr efectos seguros, la concentración del ácido debe incrementarse debido a la existencia de sustancias con acción tamponante en el pienso y el tracto gastrointestinal del animal.
Figura 2. Concentración Mínima Inhibitoria (CMI) de varios ácidos frente a microorganismos (ref. Coelho 1989(a)
y Strauss & Hayler 2001(b)).
CONSERVACIÓN DE PIENSOS
Incluso en un entorno higiénico, el alimento puede infectarse con una cierta cantidad de hongos, bacterias y levaduras que se multiplican rápidamente durante el almacenamiento, especialmente en un ambiente húmedo cálido.
| Los mohos pueden producir compuestos tóxicos que causan trastornos de fertilidad, problemas digestivos y deficiencias inmunológicas en los animales. La levadura puede degradar el valor nutricional del alimento. |
El ácido propiónico es un poderoso agente contra los hongos y las levaduras que mantiene el alimento fresco e higiénico durante un largo período de tiempo, incluso en condiciones desfavorables.
En verano, puede ser ventajoso proteger los piensos de levaduras y hongos con una cierta cantidad de ácido propiónico en la mezcla ácida, especialmente si no se puede garantizar su consumo a corto plazo.
Figura 3. Cebada con un contenido de humedad del 25% después de 4 semanas de almacenamiento
La alta eficacia del ácido propiónico se puede demostrar de manera impresionante en la conservación del grano húmedo (Figura 3).
Dependiendo de las condiciones climáticas, no siempre es posible cosechar los cereales con la humedad adecuada. Sin embargo, el grano no tiene que secarse para evitar un aumento exponencial de la población de gérmenes y un posible deterioro.
Los cereales se pueden conservar eficazmente con el ácido propiónico Luprosil® o la alternativa tamponada Lupro-Grain®.
La dosificación se optimiza considerando la humedad del grano y el período de almacenamiento.
| En comparación con el secado convencional, la conservación de granos húmedos con Lupro-Grain® puede ahorrar hasta 6 veces la cantidad de CO₂ equivalentes durante un período de almacenamiento de 3 meses. Las pérdidas se reducen y se aseguran mayores contenidos de nutrientes en la alternativa con ácido.
⇒ Un kilogramo de ácido propiónico tiene el valor nutricional de dos kilogramos de cebada. |
Para limitar la entrada de Salmonella con los piensos consumidos en granjas, una práctica común es el tratamiento térmico mediante granulación.
Sin embargo, el uso de altas temperaturas de acondicionamiento daña los nutrientes con la consiguiente pérdida de rendimiento de las aves (Abdollahi et al., 2020).
Además, la granulación por sí sola no puede proteger contra la recontaminación, que puede ocurrir hasta que los animales consumen el pienso.
Un estudio de Jendza et al. (2018) reveló que la combinación de la acidificación del alimento y baja temperatura de acondicionamiento (60 °C) resultó en Salmonella no detectable y fue igualmente eficaz que el acondicionamiento a 75 °C y 90 °C.
Además, la acidificación del alimento, mediante la inclusión de ácido fórmico, fue eficaz contra la recontaminación independientemente de la temperatura de acondicionamiento
| La disminución de Salmonella en el alimento garantiza su reducción en el intestino ayudando a reducir la mortalidad |
El estudio de la Figura 4 muestra el efecto sobre la colonización intestinal de Salmonella y las tasas de mortalidad de pollos de engorde criados con alimentos contaminados artificialmente con S. gallinarum y suplementados con dosis de ácido.
La adición de ácido fórmico reduce la concentración bacteriana en el pienso, así como en el buche y el ciego de forma dependiente a la dosis.
Todos los niveles (0,5%, 1,0% y 1,5%) de ácido fórmico redujeron la tasa de mortalidad de los pollos infectados experimentalmente (Figura 5).
Figura 4: Reducción de S. gallinarium en piensos recontaminados, así como en cultivos y ciegos dependiendo de las dosis de Ácido Fórmico (AF) (Al-Natour y Alshawabkeh,
2005)
Figura 5: Tasa de mortalidad del día 3 al 21 de los pollos de
engorde.
| Los cerdos, especialmente los lechones destetados, también se benefician de la acidificación del alimento. |
El período de destete es la etapa más crítica en la producción porcina y el uso de antibióticos y altas concentraciones de oligoelementos ha sido muy eficaz reduciendo el impacto económico de la diarrea postdestete (DPD).
Tras la prohibición de los antibióticos promotores del crecimiento en los piensos en la UE en 2006, también se han utilizado de forma rutinaria altas dosis terapéuticas de los oligoelementos cobre y zinc, que superan en más de 20 veces los requisitos nutricionales, para la prevención de la diarrea en los lechones
Con base a la decisión de la UE en 2017, el uso medicinal de óxido de zinc (ZnO) por encima de 150 mg/kg de alimento completo quedará prohibido en la UE a partir del 26 de junio de 2022.
Por lo tanto, la industria porcina está obligada a desarrollar estrategias para controlar la DPD y mantener el rendimiento de crecimiento después del destete.
| La DPD es una enfermedad entérica y multifactorial en cerdos que ocurre con mayor frecuencia dentro de las dos semanas posteriores al destete; se caracteriza por diarrea profusa, deshidratación, mortalidad significativa (20-30 % en un período de 1-2 meses) y pérdida de peso corporal de los cerdos supervivientes (López-Gálvez et al, 2021). |
Además de las condiciones de higiene en granja, la mejora de la salud intestinal es la herramienta con mayor potencial para reducir el impacto económico negativo de la prohibición de ZnO durante el período de destete.
| Para mantener saludables a los lechones, es importante establecer una buena función y barrera gástrica. |
El estómago secreta ácido clorhídrico (HCl) y enzimas para descomponer los carbohidratos, las proteínas y las grasas.
Un pH gástrico bajo facilita la digestión y crea una barrera natural.
Sin embargo, los lechones jóvenes sólo producen cantidades bajas de HCl, lo que da como resultado un pH estomacal alto y, en consecuencia, una mala digestión de los nutrientes que puede provocar trastornos digestivos y un menor rendimiento.
La composición del alimento también influye en el valor del pH del estómago y la capacidad de amortiguación de los ingredientes del alimento tiene un papel importante.
Mientras que los altos contenidos de proteínas y minerales en la dieta de los lechones aumentan la capacidad amortiguadora, los ácidos orgánicos pueden reducirla. Los ácidos orgánicos reducen el pH gástrico e inhiben selectivamente el crecimiento de bacterias dañinas, pero hay diferencias en la capacidad para reducir el pH del estómago dependiendo del tipo y el nivel de inclusión del ácido utilizado.
La Figura 6 muestra que la inclusión de 6 o 12 kg de Amasil NA/t de pienso reduce considerablemente el valor de pH (barras) del alimento, manteniendo estable el contenido total de formiato (líneas) durante un período de 88 días (Huss et al., 2021).
Figura 6: Concentración de formiato (líneas) y pH (columnas) en piensos para lechones post destete con un nivel creciente de inclusión de ácido fórmico tamponado con sodio (Amasil NA) durante un período de almacenamiento de 88 días.
| Existen multitud de estudios que describen los efectos positivos de los ácidos orgánicos en los datos productivos y salud animal. |
Sin embargo, los resultados varían considerablemente, lo que puede explicarse por diferentes condiciones iniciales como la dieta, la edad de los animales o las condiciones ambientales.
Tabla 1. Efecto relativo del ácido fórmico (tasa de dosificación media) sobre el rendimiento en la cría de lechones
Freitag resumió en su trabajo comparativo 9 estudios en lechones con ácido fórmico a una dosis media y pudo mostrar un aumento promedio en la ganancia diaria del 14,7% y una reducción en el consumo de alimento del 5,8% (Tabla 1).
Los efectos positivos sobre la digestibilidad y el rendimiento son especialmente relevantes después del destete.
En el concepto de alimentación, se debe prestar gran atención a:
Por ejemplo, los ácidos propiónico y fórmico se pueden combinar buscando sinergias como en el caso de la acidificación del alimento con Lupro-Cid® o Lupro-Cid® NA (el producto tamponado con sodio). El contenido de ácido propiónico protege durante el almacenamiento contra la formación de toxinas por hongos y el alto contenido de ácido fórmico protege contra bacterias patógenas como E. coli o Salmonella
Varios estudios han demostrado que la combinación de fitasa y ácidos orgánicos se puede aplicar con éxito en lechones.
En analogía con otros estudios, recientemente Dusel et al., 2022 (artículo en preparación) pudieron mostrar efectos positivos sobre la ganancia diaria y conversión alimenticia al combinar Amasil® NA con Natuphos® E en una dieta de lechones baja en fósforo.
En resumen, los ácidos orgánicos en nutrición animal tienen un papel trascendental a la hora de mantener a los animales sanos y productivos, además de fabricar alimentos seguros y de manera más sostenible.
Para más información contactar con: Dr. Álvaro Gordillo, responsable de BASF en Iberia. [email protected]
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