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Uso de isótopos estables en avicultura

Publicado: 20 de octubre de 2011
Por: C Ducatti1, JC Denadai2*, JR Sartori2, LA Madeira2, CC Pizzolante, MMP Sartori1 - 1Universidad Estatal Paulista, IBB, CIE, Botucatu, SP, Brasil; 2Universidad Estatal Paulista, FMVZ, DMNA, Botucatu, SP, Brasil
Resumen

La línea de investigación del Centro de Isótopos Estables (Proyecto Temático FAPESP) tiene como objetivo rastrear la inclusión de ingredientes de origen animal en la dieta de aves, mediante la técnica de isótopos estables de carbono y nitrógeno. Se realizaron cuatro experimentos con pollos de engorde machos, durante 42 días cada uno, probando dietas que contenían harinas de origen animal o que no las contenían (testigo). Los resultados obtenidos mediante los análisis isotópicos de carbono y nitrógeno se sometieron a análisis multivariado de varianza (MANOVA) con auxilio del procedimiento GLM (Modelo Lineal General) del programa estadístico SAS. A partir de los datos generados por las matrices de error para cada tejido, se delimitaron las regiones (elipses) con 95% de confianza para verificar diferencias entre las medias de los tratamientos experimentales y la media del grupo testigo. La utilización de la técnica de isótopos estables es una alternativa en potencia para el proceso de certificación de pollos de engorde cuando éstos se crían sin utilizar ingredientes de origen animal en su alimentación.
Palabras Clave: Pollos de engorde, Rastreabilidad, Carbono-13, Nitrógeno-15.

 
Introducción
En Brasil, en un intento de utilizar subproductos de origen animal como fuentes de proteína de modo más seguro, los industriales que procesan residuos de animales para la producción de harinas y grasas destinadas a la alimentación animal están bajo una serie de exigencias previstas en la Instrucción Normativa No. 15, del 29 de octubre de 2003, publicada por el Ministerio de Agricultura, Pecuaria y Abastecimiento (MAPA), que establece normas para las condiciones higiénico-sanitarias y de Buenas Prácticas de Fabricación (BPF).
De acuerdo con Cerutti (2002), varios episodios mundiales que causaron temor sobre el consumo de productos alimenticios de origen animal y vegetal, definitivamente marcaron la necesidad de implementar un programa de rastreabilidad y certificación de productos en la industria avícola, entre los cuales podemos citar la crisis de dioxinas en Bélgica (1999) y Alemania (2000/2001) y diversos casos de encefalopatía espongiforme bovina (EEB) en muchos países europeos, Canadá, Estados Unidos y Japón. Recientemente, el surgimiento de focos de fiebre aftosa en Brasil y la diseminación del virus de la influenza aviar en el mundo, una vez más pusieron en evidencia la enorme importancia de los programas efectivos para las cuestiones de inocuidad alimentaria y sanidad animal.
La importancia de la avicultura brasileña en el escenario mundial está confirmada por los índices económicos, pues ocupa el tercer lugar entre los mayores productores de pollo del mundo desde 2003, precedido por China en segundo lugar y Estados Unidos en primero. La producción de carne de pollo en nuestro país hoy alcana los 10.98 millones de toneladas, mientras que China produce 12.1 millones de toneladas y Estados Unidos 15.98 millones de toneladas. En lo que se refiere a las exportaciones, Brasil cerró el 2009 con embarques de 3.63 millones de toneladas de carne de pollo, lo que representa el 64.3% de las carnes exportadas por el país (Ubabef, 2010). Por lo tanto, la creación de una técnica para auxiliar el proceso de certificación facilitará el mantenimiento de esta situación.
La técnica de los isótopos estables se utilizó inicialmente en estudios geofísicos y geoquímicos. En las últimas décadas estos isótopos se ha aplicado de forma creciente y continua en investigaciones agrícolas, ecológicas y fisiológicas, constituyendo una alternativa promisoria para estudios de procesos relacionados con la digestión, absorción y metabolismo de nutrimentos en humanos y animales, así como en estudios para identificar la procedencia y la calidad de los productos de origen animal y vegetal (Gannes et al., 1998).
La línea de investigación del Centro de Isótopos Estables (Proyecto Temático FAPESP) tiene como objetivo rastrear la inclusión de ingredientes de origen animal en los alimentos avícolas y así satisfacer determinados nichos de mercado, en un intento de atender las restricciones impuestas por los consumidores y, consecuentemente, asegurar la competencia justa entre las empresas de los países competidores.
Material y Métodos
Se realizaron 4 experimentos:
Experimento 1: se utilizaron 150 pollos de engorde machos Cobb, de un día de edad, distribuidos en cinco tratamientos que contenían 0, 1, 2, 4 y 8% de inclusión de harina de carne y hueso de bovino. A los 42 días de edad, las aves se sacrificaron y se tomaron muestras del músculo pectoral mayor (n=4).
Experimento 2: se utilizaron 80 pollos de engorde machos Cobb, de un día de edad, distribuidos en cinco tratamientos que contenían 0, 2, 4, 8 y 16% de inclusión de harina de vísceras de aves. A los 42 días de edad, las aves se sacrificaron y se tomaron muestras de músculo pectoral, quilla y tibia (n=4).
Experimento 3: se utilizaron 192 pollos de engorde machos Cobb, de un día de edad, distribuidos en 12 tratamientos (T) en donde T2, T3, T4, T5 y T6 se sometieron a una dieta estrictamente vegetariana (0% de harina de vísceras [HV]), para luego pasar a una dieta que contenía 8% de HV después de 7, 14, 21, 28 y 35 días. Lo inverso se aplicó a las aves de los tratamientos T7, T8, T9, T10 y T11, las cuales comenzaron el período de crianza con una dieta que contenía HV para luego cambiar a una dieta vegetariana. Las aves del tratamiento T12 permanecieron con una dieta que contenía HV durante todo el período experimental mientras que las del T1 (testigo) permanecieron con una dieta exenta de ingredientes de origen animal durante todo el período de producción. A los 42 días de edad, las aves se sacrificaron y se tomaron  muestras del músculo pectoral mayor (n=4).
Experimento 4: se utilizaron 150 pollos de engorde machos, distribuidos en cinco tratamientos (T), de la siguiente manera T1: dieta a base de maíz y torta (pasta o harina) de soya (soja); T2: 6.7% de levadura; T3: 6% de harina de carne y hueso de bovino; T4: 4.3% de harina de vísceras de ave y T5: 3% de harina de carne y hueso + 2.2% de harina de vísceras de ave. A los 42 días de edad las aves se sacrificaron y se tomaron muestras de músculo pectoral (n=4).
Los resultados obtenidos con los análisis isotópicos de carbono y nitrógeno se sometieron a análisis multivariado de varianza (MANOVA) con auxilio del procedimiento GLM (modelo lineal general) del programa estadístico SAS (1999). A partir de los datos generados por las matrices de error para cada tejido, se delimitaron las regiones o elipses con el 95% de confianza para detectar diferencias entre las medias de los tratamientos experimentales y la media del grupo testigo (dieta estrictamente vegetal).
Resultados y Discusión
En el primer experimento se observó que, en la medida en que se incluían niveles crecientes de harina de carne y hueso de bovino en la ración del pollo de engorde, el par isotópico (d13C versus d15N) del tejido muscular de la pechuga presentaba un enriquecimiento isotópico proporcional (Figura 1), indicando la posibilidad de rastreo del ingrediente de origen animal en la alimentación de las aves.
Los resultados de carbono y nitrógeno indicaron enriquecimiento del tejido muscular semejante al de los alimentos, comprobando lo dicho por DeNiro y Epstein (1976) de que el animal es lo que consume isotópicamente, hasta ± 2‰ para 13C y hasta ± 3‰ para 15N, respectivamente.
El experimento 2 sometió a pollos de engorde a alimentos con niveles porcentuales crecientes de inclusión de harina de vísceras. Las aves se sacrificaron a los 42 días. Se analizaron varios tejidos con metabolismo diferente, como fue el caso de la tibia y la quilla, comparándolos con el tejido del músculo pectoral(Figura 2). Debido al comportamiento lineal entre d13C y d15N, los datos sugieren la inclusión de la tibia en el proceso de rastreabilidad. Las variaciones observadas entre los tejidos pueden estar relacionadas, en parte, con las diferencias en la composición porcentual de sus fracciones bioquímicas, tales como, lípidos, carbohidratos y proteínas (DeNiro y Epstein, 1978).
 
Figura 1. Gráfica del eje isotópico doble de las medias de d13C y d15N en el músculo pectoral de pollos de engorde sometidos a dietas que contenían harina de carne y hueso de bovino, a los 42 días de edad (experimento 1).
Uso de isótopos estables en avicultura - Image 1
 
Figura 2. Valores medios de los pares isotópicos (d13C y d15N) en los tejidos (músculo pectoral, quilla y tibia) de pollos de engorde sometidos a dietas que contenían harina de vísceras (experimento 2).
Uso de isótopos estables en avicultura - Image 2
 
Para el músculo del tercer experimento se observó que sólo los tratamientos T2, T3 y T4 se diferenciaron del grupo testigo, pues sus regiones de confianza no sobrepasaron ninguno de los ejes de la gráfica (Figura 3A). En la Figura 3B se puede observar que solamente los valores de los pares isotópicos para el músculo pectoral mayor de los tratamientos T11 y T12 presentan diferencias significativas con respecto al grupo testigo.
Figura 3. Regiones de confianza para los valores de d13C y d15N del músculo pectoral mayor de pollos de engorde a los 42 días de edad sometidos a diferentes tratamientos (experimento 3).
 
 
 
 
 
 
 
 
En el cuarto estudio, los tratamientos con adición sólo de harinas de origen animal presentaron diferencias con respecto al tratamiento con la dieta exclusivamente vegetariana, pero el tratamiento con la inclusión de harina de carne y hueso bovino más salvado de trigo y el tratamiento con harina de vísceras más salvado de trigo no presentaron diferencias (Figura 4).
Figura 4. Regiones de confianza formadas por la diferencia entre los valores isotópicos de δ13C y δ15N del músculo pectoral mayor de pollos de engorde a los 42 días de edad de cada tratamiento, en comparación con el grupo testigo (experimento 4).
Uso de isótopos estables en avicultura - Image 5 
Los resultados parecen particularmente importantes para el avance tecnológico involucrado en el proceso de certificación, cuando las aves se producen sin el uso de ingredientes de origen animal, para atender segmentos específicos del mercado. Sin embargo, será necesario realizar estudios complementarios para evaluar las posibilidades de aplicación práctica de esta técnica dentro del segmento avícola, lo que podría auxiliar en el proceso de rastreabilidad, que es una herramienta importante para la certificación de productos avícolas.
Conclusiones
La utilización de la técnica de isótopos estables de carbono (13C/12C) y nitrógeno (15N/14N) se presenta como una alternativa en potencia para el proceso de certificación de pollos de engorde que no reciben alimentos con ingredientes de origen animal.
Bibliografía
Cerutti M. 2002. Rastreabilidade na indústria avícola. Avicultura Industrial. Disponível em:http://www.aviculturaindustrial.com.br/site/dinamica.asp?tipo_tabela=cet&LogonInvalido=sim,%20sim,%20sim,%20sim&id=2164&categoria=processamento. Acesso em 10/01/2005.
DeNiro MJ & Epstein S. 1976. You are what you eat (plus a few ‰) the carbon isotope cycle in food chains. Geological Society of America 6:834. (Abstract).
DeNiro MJ & Epstein S. 1978. Influence of diet on the distribution of carbon isotopes in animals. Geochimica Cosmochimica Acta 42:495-506.
Gannes LZ, Del-Rio CM, Koch P. 1998. Natural abundance variations in stable isotopes and their potential uses in animal physiological ecology. Comparative Biochemistry and Physiology. 119A(3):725-737.
UBABEF - União Brasileira de Avicultura. Relatório Anual 2009/2010. Disponível em: http://www.brazilianchicken.com.br/publicacoes/relatorio-anual-2010.pdf Acesso em: 17 set. 2010.
SAS Institute Inc. SAS/STATTM. 1999. SAS user''''s guide for windows enviroment. 8.0 ed. Cary (NC): SAS Institute Inc.
 
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