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05 Jul 2022

Utilización de xilanasas en animales de cebo

Las xilanasas ayudan a mejorar la viabilidad (menor mortalidad) en cerdos en crecimiento y cebo.

Utilización de xilanasas en animales de cebo

Los costes en alimentación son el principal factor económico en la producción porcina, por lo que el precio de las materias primas resulta clave en la rentabilidad final.

 Hacen que los ingredientes normalmente empleados en la fabricación de piensos de ganado porcino estén en niveles de precios históricos, muy elevados y nunca conocidos.

Los informes de expertos concluyen que los precios, en especial de los cereales más empleados en alimentación porcina, van a seguir en niveles muy altos.

En esta situación, los productores de ganado porcino se movilizan buscando alternativas a los ingredientes más usuales, así como intentan ajustar los límites nutricionales de las dietas junto a la utilización de herramientas que ayuden a reducir el impacto de precios tan elevados.

  Dentro de aquellas, podríamos incluir a las enzimas exógenas.

El posible mayor empleo de ingredientes alternativos – siendo estas materias primas menos empleadas de forma más usual traería asociado un incremento en un sustrato nutricional menos digestible para el animal. El empleo de enzimas exógenas, con la xilanasa a la cabeza, tendría mayor justificación.

Polisacáridos no amiláceos (PNA) en ingredientes utilizados en formulación

El empleo de estos “ingredientes alternativos”, generalmente más baratos, nos permiten una mayor flexibilidad en la formulación de los piensos, de forma que podamos intentar aliviar el incremento de coste de formulación debido, en este caso, a la situación de precios elevados.

Ahora bien, debemos tener en cuenta que el empleo de estos ingredientes suele acompañarse de un incremento en la fibra de la dieta o, para ser más concretos, un aumento de los polisacáridos no amiláceos – PNA (Tabla 1).

Los PNA como:

Los arabonoxilanos

Los betaglucanos

(Tabla 2) Se consideran anti-nutrientes, que dificultan una correcta digestión y por tanto una buena utilización del resto de nutrientes de la dieta por parte del animal.

Un aumento de la viscosidad, sobre todo en lechones, un efecto de encapsulamiento y modificaciones del tránsito intestinal son los factores más reconocidos disminuyendo el aprovechamiento normal de la dieta.

Tabla 2:Niveles de arabinoxilanos y beta-glucanos en algunos de los ingredientes (% en fresco). Base de datos de Danisco Animal Nutrition, IFF (2011).

En esta ocasión, más allá del uso recomendado de las xilanasas mediante la reformulación de dietas, con el fin de abaratar costes, quiero compartir de forma concisa, la aplicación de nuestra xilanasa en los últimos años en el mercado norteamericano.

En este caso, la xilanasa se añade como un ingrediente más, a niveles más elevados de los normalmente recomendados, y los resultados son ya una realidad que se está imponiendo a ese lado del Atlántico.

Mejora de la viabilidad-menor mortalidad- y el retorno económico con el uso de xilanasa en cerdos en crecimiento y cebo

En una experiencia llevada a cabo en los Estados Unidos con una gran integración porcina americana:

    Se emplearon 837 cerdos (Newsham Terminal Genetics) con un peso medio de 11 kg.

    Distribuidos en tres tratamientos (T0, T4, T8) con 9 réplicas cada uno de ellos y con 16 machos castrados y 15 hembras cada una.

    La dieta control, y aquí reside parte del diseño buscando un sustrato adecuado para la xilanasa, estuvo basada en maíz y soja 48, junto a salvado de arroz, destilados de maíz y germen de maíz.

Los niveles de arabinoxilanos totales en dieta ascendían a 4,5% aproximadamente.

El T1, además de los ingredientes mencionados (ver tabla 3), incluía 1500FTU/kg desde la primera fase hasta la final, aplicando un valor de matriz de 0,14% Ca total y 0,18% P disponible, lo que se tradujo en la no utilización de P inorgánico desde los 27 kg de peso hasta el peso final (125 kg).

Tabla 3: Dietas utilizadas, kg/tn. Danisco Animal Nutrition, IFF (2011).

En el estudio, con 5 fases de alimentación diferentes, se utilizaron ingredientes que de forma usual no se emplean en la alimentación, a no ser que se de la necesidad de utilizar otras materias primas, que permitan reducir el coste del alimento.

El uso de dosis elevadas de xilanasa se decide con la idea de conseguir un efecto sobre el nivel relativamente elevado de arabinoxilanos, y comprobar la tesis de que éstas pudieran tener un efecto sobre la viabilidad (menor mortalidad) de los animales al final del cebo. 

En la Tabla 4 se observan los resultados más significativos:

El espesor del lomo se ve significativamente mejorado un 2,6% y 3,4% con el aumento de la dosificación de la xilanasa.

Además, como consecuencia de la xilanasa añadida – mismo consumo en los tres tratamientos -, el IC corregido se va mejorado de forma significativa en 9 y 6 puntos respectivamente.

La mortalidad al final del periodo de cebo, se ve reducida en 2%, de manera significativa, por el mayor nivel de xilanasa. 

Tabla 4: Rendimientos obtenidos en cada uno de los tratamientos, al final de la prueba (11-125 kg). Danisco Animal Nutrition / KCP, EE. UU. (DX.US.S.38, 2012)

(1): corregido para la mortalidad.

(ab): valores con subíndices diferentes son diferentes significativamente (P<0,05).

A la luz de los resultados de esta prueba, una de las varias realizadas en EE. UU., el uso de niveles elevados de xilanasa, por un lado mejora la utilización del alimento, así como los parámetros de canal y, además logra mejorar la viabilidad de los animales pesados al final del cebo:

Según el informe de la prueba, realizado por la empresa colaboradora (KCP), esta mejora en la viabilidad supondría, por cada 1000 animales, entre 7 (C+4000) y 18 (C+8000) adicionales a la hora del sacrificio. 

El KCP, en su informe económico, informa dentro de su concepto “margen neto productivo por animal vivo”, que las 4000U/kg suponen 77,40 $, las 8000U/kg 78,72 $, frente a los 75,35 $ calculado por animal con el tratamiento control (se conservan los datos económicos tal cual se reflejaron en el año de la prueba, 2012).

En otro estudio americano (DX.US.S.45, Danisco Animal Nutrition, 2015) en una unidad semi comercial (The Hanor Company of Wisconsin LLC)

Desde el destete a la finalización (12-140 kg PV) -> La viabilidad mejoró en torno al 1,6% con adiciones de 3000, 6000 y 9000 U/kg de pienso, a pesar de partir de un control, con una viabilidad cercana a 96%. 

En este mismo estudio, tratándose de una unidad en la que todos los costes asociados a la producción están detallados con precisión, el retorno económico por animal frente al control, con la dosis máxima de xilanasa, aumentó casi 3% (ver tabla 5).

Más allá del efecto sobre la viabilidad y el retorno económico, se observó una diferencia significativa en el IC calculado sobre el rendimiento canal.

Tabla 5: Rendimientos obtenidos en cada uno de los tratamientos, al final de la prueba (12-140 kg). Danisco Animal Nutrition / The Hanor Company, EE. UU. (DX.US.S.45, 2015)

(ab): valores con subíndices diferentes son diferentes significativamente (P<0,05)

El uso de xilanasas en EE. UU. está extendido y la hipótesis entre los investigadores de este país es que la carbohidrasa provocaría una reducción de las cadenas más largas de arabinoxilanos en oligosacáridos, moléculas de menor tamaño, entre 2 y 10 monosacáridos que no son bien digeridos por el animal.

Pero tienen propiedades prebióticas, estimulando la proliferación de bacterias intestinales beneficiosas. 

Al tiempo, algunas de éstas, a través de procesos de fermentación, estimulan la producción de butirato, fuente de energía fundamental para los colonocitos.

Ravn et al (2017), en un estudio llevado a cabo in vitro concluyen que:

El empleo de la xilanasa GH 11, degrada los arabinoxilanos insolubles del salvado de trigo

Generando oligosacáridos de naturaleza prebiótica, que al mismo tiempo promovieron bacterias productoras de butirato, al que se le asignan efectos sobre la salud de la pared intestinal. 

Datos propios posteriores al 2017 (DX.FI.LAB.49) con otra xilanasa, refuerzan estas conclusiones, y en un trabajo en el que se utilizaron 30 cerdos en un modelo “ex vivo”; el empleo de 2000U/kg frente a un tratamiento sin xilanasa añadida consiguió aumentos numéricos de los distintos ácidos grasos volátiles (AGV):

Consideraciones finales y aplicaciones prácticas

1. El empleo de xilanasas, especialmente en situaciones en las que el aumento de ingredientes más fibrosos sea una realidad, es una herramienta que ayudará a mejorar la digestibilidad de los nutrientes.

2.Aunque no se ha mostrado en el texto, las xilanasas, mediante una adecuada valoración nutricional, permite la reducción de los costes de formulación, sin detrimento de los resultados finales.

3.Experiencias de los últimos años en los EE. UU., con dosis elevadas de xilanasa, demuestran un efecto consistente logrando una mayor viabilidad, – reducción de la mortalidad en el entorno de un 2%- y, al mismo tiempo, mejora el retorno económico de los animales al alcanzar el peso de sacrificio.

4.El efecto prebiótico de la xilanasa se antoja como el mecanismo mediante el cual se consigue este efecto durante el periodo de alimentación de los animales en la fase de finalización.

 


BIBLIOGRAFÍA

– TR.DX.US.S.38. IFF, Danisco Animal Nutrition

– TR.DX.US.S.45. IFF, Danisco Animal Nutrition.

– TR.DX.FI.LAB.49. IFF, Danisco Animal Nutrition.

– Boyd RD et al, 2019. Review: Innovation through Research in the North American pork industry. Animal, 1-16.

– Boyd et al, 2020. Presentation at DuPont Technical Meeting Banff, January 7

– Boyd et al, 2020. Supplementary Material S1. Anticipated Research Innovations in the North American Pork Industry: The Next Decade. Animal Journal. 

– Hall D et al, 2014. Xylanase Response in weaning to finishing pigs using high fat rice bran Hanor diets. Hanor Technical Memo H 2012-2018 DuPont. 

– Ravn J.L., 2017. GH11 xylanase increases oligosaccharides from wheat bran favouring butyrate-producing bacteria in vitro. 

– Remus J, 2019. Swine secrets to using xylanase. DuPont Industrial Biosciences, Danisco Animal Nutrition. Internal meeting. 

– Zier-Rush CE et al, 2015. The feed enzyme xylanase reduces finish pig mortality and improves full value pigs to market. Hanor Technical Memo H 2014-2015 IA.

Nota: cualquiera interesado en alguna de las referencias, y/o que requiera alguna aclaración, que se ponga en contacto con rafael.duran@iff.com

 

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