Las enzimas son proteínas globulares que actúan como catalizadores biológicos en sustratos específicos, promoviendo y acelerando la tasa de reacciones bioquímicas. Cada enzima actúa sobre un enlace químico específico en un sustrato.
Se clasifican como enzimas endógenas las producidas por el propio animal, como la amilasa, la tripsina, la lipasa y la pepsina. Por otro lado, las enzimas exógenas son aquellas que se añaden a la dieta, obtenidas de fuentes como hongos, levaduras o bacterias, como la xilanasa, la β-glucanasa y la fitasa (Ravindran, 2013).
El uso de enzimas exógenas en piensos de pollos de engorde en todo el mundo es una realidad y ha contribuido a mejorar la eficiencia alimenticia y reducir los costos de producción. Incluso en dietas a base de maíz y soja, consideradas altamente digestibles, hay margen para mejorar la digestibilidad de los nutrientes.
Los principales mecanismos de acción de las enzimas en la alimentación animal son:
1. Inactivación de factores antinutricionales de los ingredientes;
2. Descomposición de las estructuras químicas complejas que hacen que los nutrientes sean inaccesibles para las enzimas endógenas (“efecto jaula”);
3. Acción complementaria a las enzimas endógenas.
A pesar de estos efectos reconocidos, existen dificultades para valorar el potencial de las enzimas, ya que su acción individual en pruebas aisladas no representa el efecto potencial de las combinaciones enzimáticas.
Para lograrlo, debemos conocer los sustratos, las enzimas y los efectos combinados. Esto es el concepto FEEDASE.
SUSTRATOS PARA LAS ENZIMAS
Aproximadamente el 20-30% del alimento no es utilizado por las aves debido a la presencia de factores antinutricionales como los fitatos y los polisacáridos no amiláceos (PNAs), que constituyen la fracción no digestible del alimento. Estos factores antinutricionales tienen un efecto negativo en la digestibilidad, el consumo de alimento y, por lo tanto, en el rendimiento animal.
Fitatos
Los fitatos están formados por un anillo de inositol con 6 moléculas de fosfato (hexafosfato de mioinositol – IP6). Están naturalmente presentes en las plantas y tienen la función de almacenar fósforo para la futura germinación de las semillas.
Hasta un 80% del fósforo total de los ingredientes vegetales puede estar almacenado en forma de fitato, que es el fósforo fítico. El nivel de fósforo fítico puede variar entre diferentes ingredientes, así como dentro de un mismo compuesto, como se muestra en el análisis de 40,000 muestras de diferentes ingredientes (Gráfico 1).
Gráfico 1. Fósforo fítico evaluado en 40,000 muestras de diferentes ingredientes mediante la curva NIRS PNE de Adisseo (Datos CERN, 2021)
El fósforo desempeña un papel fundamental para los animales, pero en forma de fósforo fítico no está completamente disponible para ellos, siendo necesaria la actividad de la enzima fitasa para liberar este fósforo.
Además, el fitato ejerce un fuerte efecto antinutricional al interactuar con minerales y proteínas en las dietas, dejándolos indisponibles para la digestión. Del mismo modo, el fitato puede inhibir la actividad de enzimas digestivas endógenas en el tracto gastrointestinal, como la pepsina, la α-amilasa y la tripsina.
PNAs
Los PNAs son parte natural de la pared celular de los cereales y las leguminosas, y están formados principalmente por redes complejas de celulosa, hemicelulosa y polisacáridos pécticos. Dependiendo de su solubilidad y composición, los PNAs tienen diferentes efectos en la digestibilidad de los alimentos y en los animales.
Los PNAs solubles aumentan la viscosidad en el intestino, mientras que los insolubles atrapan los nutrientes (efecto jaula). Por lo tanto, ambos reducen la acción de las enzimas endógenas y la absorción de los nutrientes. Entre los nutrientes atrapados se encuentran las proteínas y el almidón, lo que tiene un impacto directo en la digestibilidad del nitrógeno y en la energía metabolizable aparente para las aves.
Las proteínas vegetales están altamente interconectadas con los componentes estructurales celulares (Figura 1) y son indisponibles en un rango del 5 al 20%.
Figura 1. Interacciones entre la proteína y los componentes de la pared celular
La composición de los PNAs varía entre los ingredientes, lo que requiere diferentes grupos de enzimas para su degradación (Tabla 1). Los arabinoxilanos (AXs) son los principales PNAs de la pared celular de los cereales y pueden ser más o menos ramificados, como los AXs del maíz, que son dos veces más ramificados que los del trigo. Por eso son importantes las enzimas desramificantes.
Tabla 1. Composición de los PNAs en los principales ingredientes vegetales y enzimas específicas necesarias (Bach Knudsen, 2014).
CONCEPTO FEEDASE
La utilización de un complejo enzimático que interactúa con los sustratos de los ingredientes para mejorar la digestibilidad global del pienso, especialmente en términos de energía, aminoácidos y minerales, se conoce como el concepto FEEDASE.
Para lograr un mayor efecto FEEDASE en la dieta, es necesario contar, además de las xilanasas y fitasas, con enzimas desramificadoras, y el grupo de las Arabinofuranosidasas (ABFs) es uno de los más importantes.
Las ABFs liberan las arabinosas presentes en los AXs, lo que permite un mayor acceso de las xilanasas al esqueleto de xilosa. Este efecto sinérgico de estas enzimas resulta en una ruptura más eficiente de este PNA, exponiendo los nutrientes a la acción de enzimas endógenas, mejorando no solo la utilización de la energía de los alimentos, sino también la de los aminoácidos, lípidos y minerales (Figura 2). Por lo tanto, Rovabio® Advance tiene una matriz sólida y confiable que incluye energía, aminoácidos y minerales.
Figura 2. Enzimas desramificadoras importantes para la degradación de arabinoxilanos
Definir una matriz nutricional cuando se utilizan diferentes enzimas en el pienso es un desafío para los nutricionistas. Una de las ventajas de la multienzima Rovabio® Advance son los experimentos de digestibilidad y rendimiento in vivo e in vitro que tienen en cuenta los efectos enzimáticos combinados.
El gran número y la consistencia de estos experimentos permiten una mejor predicción de la matriz nutricional de energía, aminoácidos y minerales de acuerdo con los sustratos, a través de una herramienta ofrecida a los clientes (https://predictor.adisseo.com/) . La composición de los ingredientes analizados por NIR-PNE, incluyendo los factores antinutricionales (fitato y PNAs), contribuye a la precisión de estos cálculos.
EVIDENCIA CIENTÍFICA EN POLLOS DE ENGORDA
Las pruebas de digestibilidad con Rovabio® Advance en pollos de engorda confirman la mejora en la energía metabolizable aparente y la digestibilidad de los aminoácidos en dietas de maíz y harina de soja, como se muestra en una recopilación de experimentos realizados por Adisseo (Gráfico 2).
Gráfico 2. Mejora en la energía metabolizable aparente y en el coeficiente de digestibilidad de aminoácidos con Rovabio® Advance en dietas de pollos de engorda en diferentes experimentos (Datos internos, Adisseo)
Rovabio® Advance fue eficaz en la liberación de energía y aminoácidos de los ingredientes vegetales en dietas de maíz y harina de soja, ya que mejoró la conversión alimenticia de los pollos de engorda cuando se agregó a una dieta con una reducción de hasta 120 kcal/kg y un 3% de aminoácidos digestibles (Rios, 2015; Gráfico 3).
Gráfico 3. Efecto de Rovabio® Advance en la conversión alimenticia en dietas de pollos de engorda
El uso de combinaciones enzimáticas también debe incluir las fitasas. Adisseo trabaja en estas combinaciones hace más de 20 años. Cuando se combina Rovabio® Advance con fitasa a 1000 FTU, se demuestra una mejora significativa no solo en la energía metabolizable y la digestibilidad de Ca y P, sino también en la digestibilidad de los aminoácidos.
Un estudio realizado en la Universidad Federal de Santa Maria, RS demostró que Rovabio® Advance Phy con fitasa a 1000 FTU restableció el rendimiento de los pollos de engorda a los 42 días de edad, cuando se alimentaron con dietas de maíz y harina de soja con una reducción de 150 Kcal/kg de energía metabolizable, un 5% de aminoácidos digestibles, 0,17 pp de fósforo disponible, 0,16 pp de calcio y 0,03 pp de sodio (Godoy et al., 2020; Gráfico 4).
En esta investigación, el uso de Rovabio® Advance Phy mejoró la digestibilidad de la materia seca, la proteína bruta, la fibra detergente neutra, el fósforo, el calcio y los aminoácidos a los 21 días de edad.
Gráfico 4. Rendimiento y coeficiente de digestibilidad de pollos de engorde alimentados con Rovabio® Advance Phy
Estos datos son consistentes con los resultados encontrados en la investigación llevada a cabo por Jlali et al., 2021, en la que se utilizó Rovabio® Advance Phy en dietas de maíz y harina de soja (Gráfico 5).
Gráfico 5. Aumento de la digestibilidad ileal aparente de aminoácidos en pollos de engorde a los 22 días de edad con el uso de Rovabio® Advance Phy (Datos internos de Adisseo, C17-512)
IMPLICACIONES
Conocer la fracción no digestible del alimento permite comprender sus efectos antinutricionales y estimar de manera más precisa la acción de las enzimas exógenas.
El concepto de FEEDASE muestra los beneficios de la acción simultánea de enzimas como ABFs, Xilanasas, β-glucanasa y fitasa en un sustrato complejo, mejorando la digestibilidad global del alimento.
Esta mejora se observa no solo en términos de energía, sino también en la digestibilidad de las proteínas, sus aminoácidos y otros nutrientes.
La aplicación del concepto FEEDASE proporciona una mejor utilización de los ingredientes, así como beneficios económicos, tanto en el costo del pienso como en la productividad de los pollos de engorde.
