Para leer más contenidos de nutriNews LATAM 3º trimestre 2024
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A escala mundial, según el USDA (2024), Estados Unidos lidera el ranking de producción de sorgo (Sorghum bicolor L. Moench) con 8.071 millones de toneladas, seguido de Nigeria y Sudán.
Originario de África, el sorgo es reconocido por sus propiedades nutricionales, destacándose por su notable adaptabilidad a condiciones climáticas y edáficas adversas, mayor tolerancia al estrés hídrico, alto valor energético y versatilidad como ingrediente en la alimentación de animales de producción (Nunes, 2005; Carvalho, 2010).
Sin embargo, su inclusión requiere un análisis cuidadoso de las variaciones en su composición, especialmente en relación con la gran cantidad de taninos y factores antinutricionales, que pueden impactar negativamente en la digestibilidad y el rendimiento animal (Selle et al., 2018).
En términos nutricionales, se recomienda a niveles prácticos utilizar 30% de sorgo en dietas para pollos de engorde en la fase inicial y ponedoras, y 35% en dietas para cerdos en la fase de acabado.
CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS Y COMPOSICIÓN DEL GRANO
Existen diversas variedades de sorgo, como el sorgo forrajero, el sorgo azucarero, el sorgo de escoba, el sorgo de biomasa y el sorgo granífero, que se utilizan para alimentar a los animales monogástricos.
El sorgo granífero es un tipo de sorgo de bajo crecimiento que produce una panícula en el extremo superior, donde se encuentran los granos. Los cultivares de sorgo granífero difieren en términos de rendimiento de grano, tolerancia a enfermedades, ciclo vegetativo y otras características agronómicas (Melo et al., 2023).
El grano de sorgo presenta una amplia gama de tonalidades, siendo las más frecuentes el blanco, el bronce y el gris. Aunque los granos son generalmente esféricos, su tamaño y forma pueden variar (Nunes, 2000).
Se compone de tres partes principales: el pericarpio, el endospermo y el germen (Figura 1). La proporción relativa de estos componentes en el grano varía, pero en la mayoría de los casos es del 6%, 84% y 10%, respectivamente (Pereira Filho y Rodrigues, 2015).
Figura 1: Estructura del grano de sorgo. Fuente: Adaptado de Nunes (2000).
El pericarpio está formado por tres capas: epicarpio, mesocarpio y endocarpio, y justo debajo se encuentra el tegumento, la estructura donde se localizan los taninos.
El germen está formado por dos tejidos, el caulículo y el escutelo, que contienen lípidos, proteínas, enzimas y minerales.
Alrededor del 88% de los gránulos de almidón y el 80% de las proteínas se encuentran en el endospermo, que es harinoso y vidrioso (Scramin, 2013; Pereira Filho y Rodrigues, 2015).
Además, en el mesocarpio también se depositan gránulos de almidón, lo que explica el alto contenido en almidón de este cereal (Nunes, 2000).
El sorgo es un cereal similar al maíz, aunque existen diferencias en sus perfiles nutricionales (Gomes, 2020), este cereal presenta una gran variabilidad genética y en su composición bromatológica, como se puede observar en la Tabla 1.
Tabla 1. Contenido de proteína bruta y almidón de diferentes granos de sorgo.
Como cereal energético, el almidón contenido en el sorgo representa la mayor parte del grano, donde el 70-80% está formado por cadenas de amilopectina y el 20-30% por cadenas de amilosa.
En promedio, el sorgo contiene 3% de extracto etéreo, 12% de fibra y 78% de nutrientes digestibles totales (Martino et al., 2012; Pereira Filho y Rodrigues, 2015).
En términos de valores de utilización de energía, el grano de sorgo tiene 3.204 kcal/kg de energía metabolizable para aves de corral y 3.358 kcal/kg para cerdos, en comparación con el maíz, que tiene 3.364 kcal/kg y 3.360 kcal/kg, según lo informado por Rostagno et al. (2017).
Esto demuestra que el sorgo es realmente un ingrediente con potencial energético para sustituir al maíz.
La porción de endospermo vítreo del sorgo es más gruesa en comparación con el endospermo harinoso, que se compone principalmente de proteínas y polisacáridos no amiláceos, y se caracteriza por ser denso, duro y resistente a la penetración del agua y a la actividad enzimática (Sapaterro et al., 2017),
Al igual que las zeínas del maíz, el sorgo tiene kafirinas, que son prolaminas, un grupo de proteínas de reserva.
Del contenido proteico del grano, estas proteínas se encuentran en mayor cantidad y se almacenan dentro de cuerpos proteicos que contribuyen a su estabilidad y protección.
Sin embargo, esta protección puede obstaculizar la acción de las enzimas digestivas, reduciendo la digestibilidad de las proteínas (Belton et al., 2006). Además, las kafirinas forman enlaces disulfuro intra e intermoleculares que dificultan su ruptura (Abdelbost et al., 2023).
La figura 2 muestra una caracterización del endospermo del grano de sorgo, de modo que es posible identificar la disposición de los gránulos de almidón rodeados de prolaminas, más concretamente de kafirinas.
Figura 2. Micrografía electrónica del endospermo que muestra los gránulos de almidón (amarillo) y las prolaminas (rojo). Fuente: Adaptado de Black (2001).
FACTORES ANTINUTRICIONALES Y TOXINAS
A pesar de la importancia nutricional del sorgo en la alimentación animal, la presencia de componentes antinutricionales en el grano puede afectar negativamente a la digestibilidad y absorción de nutrientes, influyendo directamente en el rendimiento y la salud de los animales.
Estos compuestos desempeñan un papel defensivo de la planta frente a aves y patógenos, ya que no existe una protección física de las semillas, a diferencia de la cáscara del maíz, por ejemplo (Magalhães et al., 2001).
A diferencia de los beneficios que estos compuestos proporcionan durante el desarrollo de la planta, cuando se ofrecen en dietas para animales monogástricos, pueden comprometer la digestibilidad, impidiendo que el animal exprese todo su potencial zootécnico.
Los principales factores antinutricionales encontrados en el grano de sorgo son compuestos fenólicos como tanino y fitato, glucósidos cianogénicos y flavonoides (Marques et al., 2007; Lima Júnior et al., 2010; Selle et al., 2018).
Está claro que las plantas absorben los nutrientes minerales del suelo y los transmiten al grano. Sin embargo, la forma en que se almacenan estos nutrientes a menudo hace que no puedan ser absorbidos por animales que no producen enzimas específicas para romper los enlaces presentes en las macromoléculas de estos compuestos.
Este es el caso del fósforo, que en las plantas se almacena en forma de ácido fítico, también conocido como fitato. La cantidad de fósforo total en la semilla de sorgo es de 4,03 g/kg, de los cuales 3,26 g/kg están complejados con fitato.
Además, el ácido fítico puede impedir la digestión al unirse directa o indirectamente a proteínas, almidón y minerales como calcio, hierro, zinc y cobre (Rooney y Pflugfelder, 1986; Liu et al., 2013; Selle et al., 2018) (Figura 3).
Figura 3. Estructura de un fitato complejado con iones de calcio (C6H6Ca6O24P6). Fuente: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/ compound/24495
Los taninos son compuestos fenólicos que pueden interactuar y formar complejos con las proteínas de reserva del grano de sorgo. Este compuesto puede dividirse en dos categorías: solubles en agua y condensados.
De ellos, los condensados son los más prevalentes y desempeñan un papel importante en la baja digestibilidad del sorgo (Scramin, 2013). Para los animales monogástricos, los taninos tienen efectos negativos, ya que forman complejos con las proteínas, causando una reducción en la palatabilidad y digestibilidad del grano (Pereira Filho y Rodrigues, 2015).
Los granos de sorgo suelen estar contaminados por diversos hongos, lo que provoca importantes pérdidas en los ámbitos sanitario, físico y nutricional.
En el proceso de deterioro de estos granos, estos hongos tienen la capacidad de provocar la degradación de componentes cruciales como proteínas, azúcares y carbohidratos.
Entre las micotoxinas más importantes que pueden contaminar los granos de sorgo se encuentran las aflatoxinas, la zearalenona, las fumonisinas y la toxina T-2 (Iamanaka et al., 2010).
Es necesario reconocer que la presencia y la concentración de las sustancias mencionadas pueden variar significativamente entre las variedades de sorgo y las condiciones de cultivo a las que se ha sometido la planta.
Los procedimientos de procesamiento adecuados, como el almacenamiento y la molienda del grano, tienen el potencial de ayudar a reducir la presencia de algunas de estas toxinas, promoviendo así la calidad y la seguridad que requiere la nutrición animal brasileña.
UTILIZACIÓN DEL SORGO EN LA ALIMENTACIÓN ANIMAL
Es evidente que la oscilación de los precios del maíz se traduce en aumentos considerables de los costes de producción para los sectores dependientes del cereal.
En este contexto, una opción es cambiar a materias primas alternativas, como el sorgo, que puede llegar a sustituir parcialmente al maíz (Parreira Filho et al., 2020).
Las cepas híbridas han mejorado la composición de almidón del sorgo, lo que se traduce en mejoras en la digestibilidad del grano.
El sorgo ceroso híbrido se caracteriza por tener 100% de amilopectina en su composición de almidón (Zardo y Lima, 1999). Además, ya existen en el mercado variedades sin taninos ni compuestos fenólicos.
En dietas para aves y cerdos, sólo se puede considerar la sustitución total del maíz por la variedad de sorgo sin taninos.
El valor nutricional del grano de sorgo es significativo, comparable al del maíz, por lo que se acepta el uso del sorgo como sustituto del maíz en dietas para ponedoras, pollos de engorde y cerdos (Fernandes et al., 2014).
Sin embargo, es necesario considerar las diferencias estructurales en los enlaces entre las fuentes de carbohidratos y proteínas, así como el almacenamiento de estos complejos en el grano de sorgo.
La sustitución del maíz por el grano de sorgo podría ser una alternativa prometedora para los monogástricos.
Cerdas primíparas, durante las fases de lactación y post-destete, alimentadas con dietas con sorgo y maíz, presentaron desempeño similar a las alimentadas con maíz solo, indicando que la sustitución parcial del grano es viable para la producción (Moreira et al., 2013).
Por otro lado, estudios con lechones y machos castrados han demostrado que el sorgo puede sustituir al maíz hasta en un 100% en las raciones sin perjudicar el rendimiento animal ni la digestibilidad de los nutrientes (Fernandes et al., 2014).
Asimismo, esta sustitución puede llevarse a cabo sin causar impactos negativos en las características de rendimiento de las aves, el rendimiento en canal de los pollos de engorde y la calidad de los huevos de las gallinas ponedoras (Assuena et al., 2008; Rocha et al., 2008).
Es importante destacar que, al igual que otros granos, para ser utilizado en la nutrición de aves y cerdos, se requieren ciertas especificaciones, como un contenido de humedad del 13%, 3% de fibra cruda, 1,5% de materia mineral y hasta 20 ppm de aflatoxina. Además, debe tener un valor mínimo de 7% de proteína bruta y 2% de extracto etéreo (Compendio, 2017).
DIGESTIBILIDAD DEL SORGO
La digestibilidad del sorgo puede variar en función de una serie de factores, como la variedad de sorgo, el procesado, la presencia de otros componentes en la dieta y a qué animal va destinada la dieta.
En general, se sabe que el sorgo tiene una menor digestibilidad de las proteínas en comparación con otros cereales como el trigo, el arroz y el maíz. Esto se debe en parte a la presencia de factores antinutricionales, que pueden afectar a la digestibilidad de las proteínas y otros nutrientes (Marques et al., 2007).
Además, la baja digestibilidad de las kafirinas también puede contribuir a la baja digestibilidad (Belton et al., 2006).
Otro factor que puede influir es la distribución de las proteínas que rodean los gránulos de almidón en el endospermo (Sapaterro et al., 2011). En el endospermo harinoso, hay gránulos más grandes rodeados por una matriz proteica discontinua con una menor cantidad de proteínas.
En el endospermo vítreo, los gránulos son más pequeños y la matriz es más continua (Paes, 2006). La caracterización de las proteínas del sorgo puede dificultar el acceso a los gránulos de almidón y, por lo tanto, reducir su digestibilidad.
Es importante señalar que la digestibilidad del sorgo puede optimizarse mediante procedimientos de procesamiento como la molienda y los tratamientos térmicos.
La reducción del diámetro de las partículas resultante de la molienda tiene un impacto positivo en la digestibilidad de los nutrientes y en el rendimiento animal (Leandro et al., 2001).
La cocción, por ejemplo, puede mejorar la digestibilidad de las proteínas del sorgo mediante la inactivación de los factores anti-calidad, promoviendo la descomposición del cuerpo proteico y mejorando la solubilidad de la proteína (Nunes, 2000; Margier et al., 2018), así como mejorar la digestibilidad del almidón mediante la gelatinización del gránulo.
La suplementación de las dietas que contienen sorgo con enzimas también es una herramienta para mejorar la digestibilidad de los nutrientes en la dieta (Leite et al., 2011) y mitigar los efectos de los compuestos presentes en el grano (Zanella, 1999; Barbosa et al., 2008).
El uso de xilanasas, celulasas y glucanasas puede mejorar la digestión del grano y también mejorar el rendimiento zootécnico de los animales, como la conversión alimenticia en pollos de engorde en la fase inicial de cría (Leite et al., 2011). Además, se han desarrollado granos híbridos para aumentar la digestibilidad de los nutrientes (Marques, 2007).
CONSIDERACIONES FINALES
Este material ha explorado algunos puntos relacionados con el uso del sorgo en la alimentación animal, desde sus características morfológicas y composición nutricional hasta su digestibilidad y uso en monogástricos.
Al examinar la digestibilidad del sorgo, es posible comprender su viabilidad como fuente de energía y nutrientes para cerdos y aves de corral.
Además, el uso del sorgo en la alimentación animal revela ventajas económicas y medioambientales, ofreciendo una alternativa rentable al maíz, especialmente en regiones donde su cultivo puede resultar complicado.
Sin embargo, es crucial tener en cuenta los factores de mala calidad y las toxinas presentes en el grano, que pueden repercutir negativamente en la salud y el rendimiento de los animales.
Las estrategias de mitigación, como la selección de variedades de sorgo con menor contenido de estos compuestos, el uso de técnicas de procesado adecuadas y de aditivos, son esenciales para garantizar el uso seguro y eficaz del grano.
