Los carbones son conocidos y apreciados desde hace miles de años por sus efectos purificadores (Hagemann y col., 2018; NRC, 1980).
Hoy en día, no solo se utilizan para mejorar la seguridad y la calidad del agua potable en todo el mundo, sino también en el cuidado de la piel, el blanqueamiento de los dientes y el apoyo al confort digestivo de personas y animales.
El amplio abanico de aplicaciones de los carbones es un indicador de su funcionalidad inespecífica, así como de las diferencias de calidades disponibles hoy en día en el mercado.
Las diferentes calidades del carbón vegetal no están bien definidas, han cambiado con el tiempo y se solapan cada vez más (Hagemann y col., 2018).
El término “carbón” a menudo se considera un producto procesado y poco estandarizado limitado a base de materiales vegetales.
La definición inicial de “carbón activado” también era muy inespecífica: cualquier forma de carbono capaz de adsorber.
Posteriormente, la activación del carbón vegetal se definió un poco más: cualquier proceso que elimine selectivamente el hidrógeno o las fracciones ricas en hidrógeno de una materia prima carbonosa de manera que se produzca un residuo abierto y poroso.
La definición más reciente ampliamente aceptada incluye no solo la apertura de las estructuras de poros existentes mediante la eliminación de la materia orgánica, sino también la ruptura de los materiales para crear nuevos poros (aumentando la superficie).
Figura 1. Desarrollo de la estructura del carbón vegetal con el aumento de la temperatura. Paso de una masa desordenada (a) a un grafito en estructura 3D ordenada (c).
Lehmann y Joseph, 2019
Junto al proceso de producción, también el material de partida, su origen y su pureza pueden ser más o menos controlados y estandarizados, lo que como resultado afecta a la estandarización de la calidad final y las propiedades funcionales de cualquier carbón vegetal.
Un reto general importante para lograr una producción eficiente es el de las toxinas.
Las materias primas para la alimentación animal se ven afectadas en distintos niveles por las toxinas producidas por hongos, que serán más difíciles de controlar debido a que el clima se vuelve más extremo y aumentan las limitaciones para utilizar tratamientos en la producción de cultivos.
La capacidad de desintoxicación no específica de los carbones puede ser una forma interesante de apoyar la producción animal eficiente, al neutralizar un amplio espectro de toxinas (Hale y col., 2016; Sabater-Vilar y col., 2007).
El área de superficie de un carbón vegetal es un primer indicador sobre los poros disponibles y la eficiencia para unir moléculas.
Sin embargo, ¿es mejor una mayor capacidad de unión para la aplicación en alimentos para animales?
Muchos dudan del potencial de unión de nutrientes de los carbones puesto que podría reducir los nutrientes disponibles para el animal.
El trabajo reciente sobre dos calidades de carbón vegetal desarrolladas para su aplicación en la alimentación animal ha comprobado este riesgo potencial evaluando el rendimiento y la aparente digestibilidad total del tracto de los principales componentes del pienso en cerdos en crecimiento.
Utilizando una inclusión del 2% de ambos carbones (las recomendaciones usuales varían normalmente entre el 0,1 y el 0,5%), los investigadores pudieron demostrar que no solo no había ningún impacto negativo, sino que incluso mejoraba la digestibilidad de los nutrientes (figura 2).
El carbón vegetal 2 también mostró una mejor digestibilidad de las proteínas.
Figura 2. Digestibilidad aparente del tracto total en cerdos en crecimiento alimentados con una dieta de control o una dieta complementada con 2% de 2 cualidades del carbón vegetal. Con a, b p<0.05 y A, B p<0.10
Schubert y col., 2021
El carbón vegetal 2 está disponible en el mercado europeo como material para alimentos para animales. Se ha demostrado que es capaz de fijar toxinas importantes para la producción animal procedentes de bacterias y hongos in vitro y de favorecer el confort digestivo en las principales especies ganaderas durante periodos críticos.
Referencias
1. Hagemann, N., K. Spokas, H. P. Schmidt, R. Kägi, M. A. Böhler and T. D. Bucheli; 2018; Activated Carbon, Biochar and Charcoal: Linkages and Synergies across Pyrogenic Carbon’s ABCs. Water, 10, 182.
2. National Research Council (NRC), by the “Subcommittee on Adsorption” of the NRC’s Safe Drinking Water Committee; 1980; Chapter IV: An Evaluation of Activated Carbon for Drinking Water Treatment. Drinking Water and Health: Volume 2: p 251-380, National Academies Press (US), Washington DC.
3. Lehmann, J. and S. Joseph, 2009: Biochar for environmental management: science and technology.
4. Hale, S. E., H. P. H. Arp, D. Kupryianchyk and G. Cornelissen; 2016; A synthesis of parameters related to the binding of neutral organic compounds to charcoal. Chemosphere, Volume 144: p65-74.
5. Sabater-Vilar, M., H. Malekinejad, M. H. J. Selman, M. A. M. van der Doelen and J. Fink-Gremmels; 2007; In vitro assessment of adsorbents aiming to prevent deoxynivalenol and zearalenone mycotoxicoses. Mycopathologia, 163 : 81–90.
6. Schubert, D. C., B. Chuppava, F. Witte, N. Terjung and C. Visscher, 2021. Effect of Two Different Biochars as a Component of Compound Feed on Nutrient Digestibility and Performance Parameters in Growing Pigs. Frontiers in Animal Science, 2: article 633958.