Nuevas estrategias de aplicación de enzimas

En los últimos años estamos viendo un interés creciente por parte de los consumidores en cómo se producen los alimentos, lo que está influyendo en el comportamiento de la industria agroalimentaria y la fabricación de piensos.

Si bien originalmente la presión era básicamente una solicitud de mejora del bienestar animal, más recientemente el impacto ambiental de la producción de piensos se ha convertido en uno de los principales puntos de mira.

La producción animal en su conjunto y los nutricionistas deberían examinar específicamente cómo mejorar la producción de proteína animal no sólo desde una perspectiva de mejora de rendimientos productivos y costos, sino también teniendo en cuenta estos nuevos aspectos a los que no estaban acostumbrados.

Hoy en día, la contaminación ambiental de la producción porcina y avícola es un tema que preocupa, y mucho, a la sociedad.

Las deyecciones que se originan en la granja es motivo de preocupación por la alta concentración de nitrógeno y fósforo, contaminando las aguas subterráneas y escapando a las aguas superficiales, resultando en la producción descontrolada de algas fitoplanctónicas (eutrofización) de algas y dañando el ecosistema local.

Dado que el impacto medioambiental está bien establecido, se han introducido reglamentos y directivas en Europa, con el fin de tener un compromiso y respeto medioambiental, favoreciendo la sostenibilidad.

Una de las metodologías más comunes para calcular el impacto ambiental es determinar todas las emisiones en equivalentes de CO2 (CO₂e).

Un método para hacerlo es utilizar un modelo acreditado basado en estándares IPCC (Grupo Intergubernamental de Trabajo sobre el Cambio Climático).

Las emisiones se corrigen en función de todos sus factores contaminantes expresándolas en un solo valor.

Sobre la base de un método estándar del IPCC, en cerdos, la formulación de alimentos representa alrededor del 70% de estas emisiones, reforzando la importancia de los nutricionistas en reducir las emisiones de los alimentos y, en consecuencia, de la producción porcina.

La presión a la que está sometida la industria agroalimentaria en general es muy considerable para demostrar su compromiso con el medio ambiente, ya que el 26% de los consumidores han manifestado estar muy sensibilizados por la sostenibilidad al comprar productos cárnicos (Feed Strategy, 2019).

Pero el hecho es que producciones animales con rendimientos productivos y costos similares pueden mostrar grandes diferencias en el valor de CO2e/kg de carne, por lo que ese impacto ambiental debe verse más allá de los beneficios productivos o económicos.

Cuando se utiliza el modelo para comparar diferentes programas de alimentación, cualquier efecto sobre el CO₂e se calcula a partir de la combinación de cambios en la composición de los piensos y el rendimiento productivo animal.

Por ejemplo, una dieta con un contenido bajo en proteína y por ende con menos inclusión de harina de soja, probablemente tendrá una menor cantidad de CO2e por tonelada de alimento, pero si los índices productivos no son tan buenos, el CO₂e por kg de carne producido puede que no sea más bajo.

Sin embargo, sino se penaliza el rendimiento productivo animal, el CO₂e por kg de carne producido será menor. Al mismo tiempo, también es probable que el costo de la dieta se haya reducido, dando una situación de “win to win”.

Un ejemplo específico para mostrar mejoras en el impacto ambiental es a través del uso de enzimas en la formulación de piensos.

Las enzimas han sido reconocidas durante mucho tiempo como formas de:

Reducir el impacto ambiental

Mejorar el rendimiento animal

Reducir el costo de los alimentos

Tradicionalmente, esto se ha utilizado como una herramienta para incrementar la disponibilidad de los nutrientes que de otra manera no serían aprovechables por el animal, por lo tanto excretados al medio ambiente, generando la necesidad del aumento de inclusión de estos nutrientes y por tanto el encarecimiento del alimento.

En los últimos tiempos, nuestra comprensión en cada una de estas áreas ha progresado, abriendo nuevas oportunidades para explotar todo el potencial de la aplicación de enzimas en alimentación animal.

Se han llevado a cabo investigaciones muy exhaustivas para determinar el efecto de la aplicación enzimática dirigida a degradar tanto el fitato como los polisacáridos no amiláceos (PNA) de la dieta, reduciendo así los efectos anti-nutricionales de ambos sustratos.

El efecto negativo del fitato se puede reducir de forma notable mediante la utilización de fitasas, que serán las encargadas de romper las moléculas de fitato liberando el fósforo y otros nutrientes como algunos minerales y aminoácidos.

Por otro lado, la utilización de carbohidrasas, además de disminuir la viscosidad y reducir el efecto de encapsulamiento también cambian la estructura y características de la fibra en el tracto gastrointestinal:

Modulando la capacidad de fermentación de la microbiota en los tramos posteriores del intestino

Mejorando los rendimientos productivos

Disminuyendo la incidencia de cuadros subclínicos

La práctica habitual de incluir enzimas compensa a la hora de alcanzar una reducción en los costos de fabricación de alimentos compuestos.

Hay dos estrategias predominantes para incorporar dosis más altas de fitasa en la dieta:

La primera estrategia contempla el agregado de fitasa adicional “a mayores valores” de los niveles normales, y sólo se aplicaría una matriz mineral (Ca y P) en la formulación de la dieta.

• Esta estrategia se conoce en la literatura comercial y científica como “superdosificación” y apunta a una mejora de los rendimientos productivos por encima de la producción actual.

La segunda estrategia implica incorporar niveles más altos de fitasa en combinación con una carbohidrasa con el fin de alcanzar una reducción de costos de forma más eficiente.

Los valores de matriz más altos se aplican a la fitasa al mismo tiempo que se garantizan los niveles óptimos de fitatos en el pienso, incluidos minerales, aminoácidos y energía, proporcionando así un mayor ahorro de costos mientras se mantiene el rendimiento productivo, es decir, la máxima matriz nutricional (MMN).

Un estudio reciente realizado en cerdos de engorde en los EE.UU. (Figura 1) demuestra los beneficios sobre una dieta de control, que contiene unos niveles estándar de fitasa en comparación con la “superdosificación” de la fitasa añadida “a mayores” de la dieta de control para dar 2.000 FTU/kg o MMN ofreciendo el mismo rendimiento pero a un costo más barato mediante la aplicación de valores de matriz más alto.

Los resultados muestran que la superdosificación con fitasa mejora significativamente los rendimientos productivos de los animales, mientras que el uso de MMN ofrece el mismo rendimiento pero a un menor costo de alimentación (5 euros/t).

El uso de altas dosis de fitasa no sólo aporta valor en términos de rendimiento o ahorro de costos, también se puede utilizar para reducir la excreción de fósforo y por tanto la contaminación ambiental, lo cual es una preocupación creciente a nivel global.

Por ejemplo, a nivel mundial, la población porcina consume siete millones de toneladas de fosfato inorgánico (dicálcico) anualmente y el 64% del total del fósforo consumido en la dieta se excreta en las heces y la orina.

Analizando con más detalle los datos, el uso de fitasa para reemplazar 1,0–2,0 g/kg de P (fósforo) inorgánico suministrado en la dieta implica que podría reducir la suplementación de fosfato inorgánico en un 38-76%.

Estudios internos de AB Vista han demostrado que el fósforo fecal puede reducirse en un 25% en la fase de crecimiento y en un 17% en la fase de acabado suplementando la dieta con niveles tradicionales de fitasa (500 FTU/kg).

Sin embargo, la utilización de un nivel de superdosificación de fitasa (2.000 FTU/kg), reduce la excreción de fósforo en un 30% durante el período de crecimiento y en un 25% durante el período de acabado (Figura 2).

El interés creciente por comprender mejor cómo los diferentes procesos de la cadena de producción agroalimentaria influyen en la huella de carbono ha permitido desarrollar metodologías que evalúen dichos procesos.

Como resultado del desarrollo de estas metodologías actualmente podemos cuantificar la contribución de las fitasas no solo en la reducción de la excreción de P, sino también en la de N y CO₂e.

En el mismo estudio descrito anteriormente, se determinó la huella de carbono de cada tratamiento experimental y se observa que las emisiones de CO2 se reducen aplicando la estrategia de superdosificación (numéricamente) o la estrategia de matriz máxima nutricional (P<0,05) sobre la dieta control (Figura 3).

La utilización de enzimas favorece una mayor sostenibilidad del medio ambiente al verse disminuidos las emisiones de CO2e, nitrógeno y fósforo, debido a una mayor eficiencia de la utilización de las materias primas.

En este contexto y con respecto al compromiso por el medio ambiente, AB Vista ofrece estrategias flexibles, como la Máxima Matriz Nutricional, que ayuden a obtener unos mejores resultados económicos gracias al avance del conocimiento:

Del modo de acción de las fitasas

Del nivel de sustrato en las materias primas

De la respuesta que cabe esperar aportando mayor rentabilidad en producción animal

Figura 1. Índice de conversión (IC) de los cerdos comparando las estrategias de Superdosificación (SD) y Máxima Matriz Nutricional (MMN) frente a una dieta control (CON).

Figura 2. Excreción de fósforo en heces de cerdos en las fases de crecimiento y acabado (P<0.05).

El control positivo (PC) fue formulado acorde a los requerimientos del animal. La dieta control negativo (NC) se redujo en nivels de Ca y P y nada de fosfato inorgánico añadido.

Figura 3. Huella de carbono comparando distintos tratamientos: Control (CON), Superdosis (SD) y Máxima Matriz Nutricional (MMN).

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