El uso en alimentación animal de cultivos mejorados nutricionalmente

Existen ejemplos de mejoras nutricionales a través del cultivo tradicional de plantas y / o la biotecnología con beneficios directos para la producción animal.

Algunos de ellos ya han sido comercializados con éxito, y aunque este informe de la FAO cuenta ya con unos años, continua siendo tema actual de desarrollo e investigación científica.

Un objetivo importante de la biotecnología agrícola es mejorar la calidad de las plantas en beneficio de la salud, el crecimiento y / o la nutrición de los animales. A través de esta tecnología, los cultivos utilizados comúnmente en piensos para animales se pueden mejorar para que mejor se adapten a las necesidades nutricionales de ganado específico y las aves de corral.

De este modo su uso debería reducir:

1. Los costos de alimentación, haciendo que las proteínas de la carne sean más asequibles en muchas partes del mundo.
2. El impacto ambiental de la producción ganadera. Los cultivos nutricionalmente mejorados también deben reducir el impacto ambiental de la producción ganadera (por ejemplo, reduciendo las concentraciones de fósforo, nitrógeno, metano, etc., en los desechos animales).

La primera generación de cultivos biotecnológicos contenía rasgos agronómicos que crean valor al proporcionar a las plantas la capacidad de aumentar la producción o reducir la necesidad de otros insumos como los plaguicidas. Un ejemplo es el maíz protegido contra insectos, que ya está mejorando la calidad de los piensos y la salud animal al reducir la infección por hongos y la contaminación por micotoxinas asociada con el daño causado por insectos, pero…

La composición de aceites, proteínas y carbohidratos en el maíz, la soja y otros cultivos se está modificando para producir granos con mayor valor tanto para piensos como para alimentos para consumo humano. Existen ejemplos de mejoras nutricionales a traves del cultivo tradicional de plantas y / o la biotecnología con beneficios directos para la producción animal. Algunos de ellos ya han sido comercializados con éxito.

Tanto las técnicas tradicionales de fitomejoramiento como las de biotecnología se están utilizando para producir plantas con los rasgos de calidad deseados.

• El futuro comercial de cultivos nutricionalmente mejorados se centrará en el valor alimentario mejorado relacionado con la calidad de la proteína (mejor equilibrio de aminoácidos esenciales), digestibilidad (fibra y almidón) y energía metabolizable (aceite).

• Los piensos nutricionalmente mejorados también pueden dirigirse a anti-nutrientes (por ejemplo, fitatos, inhibidores de proteasa y taninos) que afectan a la digestibilidad y al valor del alimento.

Los siguientes son ejemplos de cultivos nutricionalmente mejorados a través de la mejora del cultivo tradicional de plantas y / o biotecnología que comportan beneficios directos para la producción animal. Algunos de ellos han sido comercializados con éxito.

1. Soja y maíz con bajo contenido de fitato 

• El fosfato naturalmente presente en las variedades tradicionales de soja y maíz existe principalmente en forma de fitato, sal inoluble.

• Los cultivos bajos en fitatos pueden mejorar la eficiencia de la utilización de fósforo en animales monogástricos (por ejemplo, cerdos y aves de corral) dado que los animales monogástricos carecen de la enzima fitasa necesaria para la digestión del fitato (también conocido como hexafosfato de inositol). Por lo tanto, la mayor parte del fitato del maíz y la soja son excretados por los animales.

• En algunas circunstancias, esto contribuye a problemas de contaminación del agua debido a la liberación de fosfato en el medio ambiente. Debido a que el fitato es un agente quelante fuerte que se une a ciertos iones como el zinc y el hierro, las vitaminas y los minerales en los cultivos bajos en fitatos estos nutrientes están más disponibles por parte del animal y, por lo tanto, son más probables de ser absorbidos que excretados.

2. Cultivos con niveles más altos de aminoácidos esenciales, metionina y lisina

• El impacto potencial de la soja con alta metionina es importante porque podría eliminar la necesidad de metionina como suplemento alimenticio, particularmente en las dietas de aves de corral.
• Del mismo modo, el valor del maíz con alto contenido en lisina sería introducido como sustituto de la lisina sintética en las dietas de cerdos y aves de corral.
• La metionina y la lisina son ambos aminoácidos esenciales para el crecimiento, y los granos de cereales son generalmente una fuente pobre.
• Los cultivos también podrían mejorarse para compensar otros aminoácidos esenciales de baja concentración como el triptófano o la isoleucina.

3. Alimentos bajos en fibra

• Los animales monogástricos no producen las enzimas necesarias para digerir la fibra vegetal a base de celulosa.
• Las plantas bajas en fibra deben producir una energía y proteínas más digestibles y metabolizables, y menos estiércol y metano cuando se alimentan a monográstricos.
• La digestibilidad mejorada de las fibras en los rumiantes tendrá efectos beneficiosos similares porque la eficiencia de la digestión de la mayoría de las dietas ricas en fibra para los rumiantes está lejos de ser optimizada.

4. Soja de alto contenido oleico

• Las sojas con alto contenido de ácido oleico pueden contener más del 80% de ácido oleico en su aceite, en comparación con el 24% del aceite de soja tradicional (Payne, 1997).

• Dado que el ácido oleico tiene mayor resistencia al calor y la oxidación que otros ácidos grasos en el aceite de soja, el aceite de soja con alto contenido de ácido oleico:

– es naturalmente más resistente a la degradación por calor y oxidación con el tiempo.

-requiere menos o ninguna hidrogenación, lo que disminuiría la producción de ácidos grasos trans.

• Además, la incorporación de harina integral de soja con alto contenido en ácido oleico (es decir, que contiene el aceite) en dietas de vacas y pollos puede dar como resultado una disminución de los niveles de grasas saturadas en la leche y la carne de aves de corral.

5. Maíz de alto contenido graso

• El maíz con alto contenido graso tiene el potencial de aumentar la flexibilidad de la formulación de raciones de pienso debido a su alta densidad de energía.
• Los animales que consumen maíz con alto contenido graso recibirán más vitamina E, así como más energía. La vitamina E ayuda a prevenir la enfermedad cardiovascular, que es particularmente relevante en pollos.
• La grasa de la canal de los animales alimentados con maíz con alto contenido graso también tiene grasas saturadas más bajas y más ácidos grasos insaturados (Lohrmann et al., 1998).
• El primer producto de maíz de alto contenido graso, fue desarrollado en los Estados Unidos en 1992 (Lin et al., 2000).

6. Semillas de soja con alto contenido en sacarosa y bajo en estaquiosa

• La estaquiosa, un oligosacárido (carbohidrato), no es digerible en humanos y otros animales monogástricos (Suarez et al., 1999). En lugar de ser digerido en el estómago, la estaquiosa pasa a los intestinos donde las bacterias lo fermentan en gases.
• En las sojas con bajo contenido de estaquiosa se sustituye esta por sacarosa, de fácil digestión. Las sojas con menor contenido de estaquiosa también son más altas en contenido energético que las sojas tradicionales, haciéndolas doblemente útiles como ingrediente en dietas de animales jóvenes.

7. Soja con oligofructanos

• Estas sojas pueden ser capaces de mejorar la salud intestinal alterando la composición de la microflora en el sistema digestivo.
• Los componentes de oligofructanos en la soja pueden aumentar selectivamente la población de especies bacterianas beneficiosas  (por ejemplo, bifidobacterias) en los intestinos de ciertos animales, y eliminar competitivamente o «expulsar» especies dañinas de bacterias (E. coli 0157: H7, Salmonella,, …).
• La soja que contiene oligofructanos también promueve el crecimiento preferencial de cepas bacterianas  beneficiosas que generan ciertos ácidos grasos de cadena corta. Éstos se absorben en el colon y dan lugar a una reducción en los triglicéridos en sangre.

8. Soja que contenga anticuerpos

• Estos pueden mejorar la calidad de la carne y disminuir el peligro de brotes de E. coli cuando la carne está contaminada durante el sacrificio y el procesamiento (Nill, 2001).
• Los brotes periódicos de la enfermedad bacteriana de origen bovino ocurren hoy debido a que el ganado se hizo tolerante a E. coli 0157: H7 en la década de 1970 , cepa que había matado anteriormente a los animales.
• Los seres humanos ocasionalmente están expuestos a bacterias mortales cuando la digesta de ganado entra en contacto con carne (por ejemplo, en mataderos).
• A través de la biotecnología se pueden producir anticuerpos específicos en la soja, por lo que la soja que contiene anticuerpos podría ser administrada al ganado las 72 horas previas a su sacrificio para reducir o incluso eliminar los brotes de enfermedades transmitidas por alimentos tales como E. coli 0157 : H7 y Salmonella spp.

 

Las modificaciones del metabolismo de las plantas necesarias para producir cultivos biotecnológicos mejorados nutricionalmente pueden dar lugar a diferencias cualitativas y / o cuantitativas en la composición cuando se comparan con las variedades de cultivos convencionales.

El proceso de evaluación de la seguridad comparativa ampliamente utilizado implica identificar las similitudes y diferencias (por ejemplo, nutrientes, anti-nutrientes, metabolitos primarios y secundarios) entre un cultivo biotecnológico y la contrapartida tradicional, y someter las diferencias significativas identificadas a una rigurosa evaluación de seguridad.

Este proceso comparativo puede utilizarse también para la evaluación de la inocuidad de los cultivos biotecnológicos mejorados desde el punto de vista nutricional.

En algunos casos, pueden ser necesarios nuevos métodos analíticos para identificar y cuantificar a fondo las significativas diferencias de composición entre los cultivos biotecnológicos nutricionalmente mejorados y sus homólogos tradicionales.

Para tener éxito en el uso del proceso comparativo de evaluación de seguridad con cultivos biotecnológicos nutricionalmente mejorados, los métodos científicos deben ser rigurosamente validados.

Las modificaciones del metabolismo de las plantas necesarias para lograr los beneficios nutricionales y sanitarios de los productos biotecnológicos nutricionalmente mejorados pueden dar lugar a diferencias cualitativas y / o cuantitativas que pueden ser difíciles de detectar, incluso por las más sofisticadas tecnologías de composición de perfiles.

Por este motivo, se recomendó incluir en una evaluación nutricional un estudio de alimentación con una única especie de rápido crecimiento, como el pollo de engorde, con el fin de detectar efectos inesperados no detectados por análisis químicos u otras técnicas de medición de laboratorio, y porque además una especie de crecimiento rápido como el pollo de engorde su tasa de crecimiento está tan altamente optimizada que los cambios relativamente sutiles en nutrientes o anti-nutrientes se hacen fácilmente evidentes durante los ensayos de rendimiento del crecimiento.

Los cultivos nutricionalmente mejorados -desarrollados utilizando técnicas tradicionales de fitomejoramiento y biotecnología- poseen potencial para mejorar el rendimiento animal, reducir los costos de alimentación y hacer que la proteína de la carne sea más asequible en muchas partes del mundo.

Estos cultivos podrían ser beneficiosos para la salud, el crecimiento, el rendimiento y / o la nutrición de los animales, y será esencial preservar la identidad de los cultivos nutricionalmente mejorados desde la el campo de cultivo hasta el consumidor final con el fin de captar el mayor valor de los cultivos.

 

Texto extraído de informe de la FAO