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Ensayo dosis-respuesta con una fitasa de origen E. coli en pollos de engorde, con matriz variable de P disponible

Publicado: 7 de marzo de 2017
Por: Juan A. Javierre, Tekzol SAS
Introducción
Tekzol ha validado en Colombia una fitasa recombinante de tercera generación y origen E. coli como aditivo para pollos de engorde, con su matriz estándar de 0,143% de P disponible, a la dosis típica de 100 ppm y a dosis doble. A 200 ppm, se observó un efecto de ahorro de energía calculado en 100 kcal/kg de alimento, lo que sumado al ahorro de fosfatos en la dieta supone una ventaja económica muy interesante para el productor avícola. 
En un ensayo a 21 días realizado en el año 2015 en la Universidad de La Molina de Lima (Perú), se usó una matriz de fósforo disponible creciente a medida que la dosis de fitasa aumentaba. A pesar de que los alimentos de la dosis mayor (400 ppm) carecían de fosfato mineral añadido, no se observaron diferencias en el crecimiento o mineralización del hueso entre los animales del grupo control y el grupo de 400 ppm, a pesar que la cantidad teórica de fósforo de la dieta se encontraba por debajo de los requerimientos básicos del ave para su crecimiento. 
 
Para confirmar los datos obtenidos en la Universidad, Tekzol diseñó un experimento dosis-respuesta en pollos de engorde con una fase de cría de 6 semanas de duración, que se llevó a cabo en la Unidad de Experimentación Animal de Tekzol en Palmira (Valle-Colombia).
 
Objetivo
El objetivo de la fase zootécnica de este estudio fue comparar el rendimiento a 42 días de pollos de engorde alimentados con una dieta estándar a base de maíz y soya e incluyendo fosfato bicálcico (DCP), frente a pollos que recibieron dietas modificadas con inclusión de 100, 200 o 400 ppm de Microtech y usando valores de fósforo disponible de 0,15%, 0,25% y 0,35%, respectivamente.
La hipótesis fue que el rendimiento productivo de las aves tratadas con 100 ppm de fitasa debería ser similar al del control, mientras que se esperaba una disminución de los valores de peso vivo en los pollos de los grupos de 200 y 400 ppm, como respuesta a los menores niveles de P disponible de esas dietas. Asimismo, se esperaba variación en los niveles de cenizas, calcio y fósforo de la tibia en función de la dosis de fitasa y la matriz de fósforo disponible aplicada a la dieta.
 
Diseño experimental

Manejo de los animales
El experimento se realizó a suelo en los corrales de la Unidad de Experimentación Animal de Tekzol. La densidad para este experimento fue de 8 pollos/m2 .

Los pollos se criaron en local limpio y desinfectado, tras un vacío sanitario adecuado previo al comienzo del ensayo. Como cama se usó viruta de madera nueva en una capa de una profundidad de 10-15 cm, desinfectada con amonio cuaternario y glutaraldehído.

Los comederos eran del mismo tipo y tamaño. Cada comedero se identificó con un marcador coloreado que informaba qué tipo de alimento recibió.

Los pollos dispusieron del alimento y agua ad libitum durante todo el ensayo.

Cada día se vaciaron los comederos, los restos se pesaron (si fuera el caso) y los comederos se rellenaron con el alimento nuevo. Se intentó evitar en lo posible desperdiciar el concentrado.

Se registraron diariamente el aspecto general de la parvada, temperatura, iluminación, agua, alimento, condición de la yacija y mortalidad. Los animales que tuvieron un rendimiento muy pobre se eliminaron del estudio, registrándose la fecha de eliminación y el peso vivo, para ajustar los datos.

Animales, alojamiento y diseño
Se usaron pollos broiler sexados (50% machos y 2 50% hembras) Ross 308 obtenidos de un proveedor cercano. Los animales se pesaron y distribuyeron por grupos de peso para conseguir poblaciones homogéneas por corral. Posteriormente, se volvieron a pesar uno a uno y se marcaron con bandas alares, de modo que cada uno dispusiese de un número de identificación único. Luego fueron distribuidos aleatoriamente en los corrales según tratamiento y repetición. Todos los animales se controlaron individualmente a lo largo del ensayo.

El diseño experimental fue de bloques totalmente aleatorios (RCBD) y contó con 4 tratamientos: una dieta control y la misma dieta conteniendo 100, 200 o 400 ppm de fitasa, con 4 réplicas de 24 animales por tratamiento. Como se ha indicado, las dietas se codificaron por colores en el envase y debían suministrarse al comedero con la etiqueta del mismo color.

Programa de alimentación
El programa de alimentación constó de tres fases: una fase de iniciación, del día 1 al 10, una fase de iniciación, del día 11 al 23 y una fase de engorde, del día 24 al 42, con el suministro de alimento a voluntad.
La dieta control fue una ración que cumplía los requerimientos nutritivos establecidos por el productor de la estirpe elegida (Ross 308), siguiendo sus recomendaciones para pollos broiler as hatched (Aviagen, 2014). Su formulación se hizo a base de maíz y soya, con DCP como fuente de fósforo; las dietas experimentales se reformularon para conseguir los mismos niveles de fósforo digestible, pero reduciendo la cantidad de DCP al añadir la fitasa.
Se aplicaron valores de matriz de 0,15% de P disponible a los alimentos que contenían 100 ppm de fitasa; 0,25% de P disponible a los que contenían 200 ppm; y 0,35% de P disponible a las dietas que contenían 400 ppm de fitasa, independientemente de la fase. No se usó ningún otro valor de sustitución en los parámetros nutritivos de las dietas, que se formularon isocalóricas e iso aminoacídicas.

Criterio experimental y tratamientos
El criterio experimental se basó en conseguir los mismos niveles de fósforo disponible tomando en cuenta la capacidad de la fitasa de liberar fósforo procedente de fitato. Los valores iniciales de las tres etapas (preiniciación, iniciación y crecimiento) en que se divide el experimento fueron 0,48%, 0,43 y 0,40 de P disponible, respectivamente.
Los niveles de P total variaron debido a la inclusión de la fitasa, pero en los alimentos control se establecieron en 0,75%, 0,69% y 0,65% para preiniciación, iniciación y crecimiento, respectivamente.
La composición de los alimentos y el análisis nutritivo se recogen en las Tablas 1 a 6.

Registros
Los pollos se pesaron individualmente al término de cada semana del ensayo. Se registró la desaparición de alimento diariamente y se anotó, en su caso, cualquier resto no consumido. Se calculó el consumo medio diario, el crecimiento medio y el índice de conversión medio por corral en cada período y el peso vivo individual de los pollos a lo largo del experimento.
Al término del ensayo se eligieron al azar dos pollos por repetición, se sacrificaron por dislocación cervical, se extrajo la pata derecha de cada uno y las extremidades se congelaron para su posterior envío al laboratorio de nutrición de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la Universidad Nacional de Colombia (Campus Bogotá), para la determinación de cenizas, calcio y fósforo
 
Análisis estadístico
Los datos obtenidos se sometieron a un análisis de varianza (ANOVA) para determinar el efecto de las dietas experimentales sobre el rendimiento productivo de los pollos, usando el programa estadístico SPSS. Todas las declaraciones de significancia se basaron en un nivel de probabilidad de p < 0.05. Se usó la prueba de rango múltiple de Duncan (DMR) para separar las medias.
 
Resultados
En las Tablas 7, 8 y 9 se muestran los resultados de consumo promedio por corral, crecimiento promedio derivado de los datos individuales de machos y hembras y el índice de conversión promedio por corral. Debido al diseño experimental, el IC corresponde a las mediciones de consumo por corral. 
 Ensayo dosis-respuesta con una fitasa de origen E. coli en pollos de engorde, con matriz variable de P disponible - Image 1
 Ensayo dosis-respuesta con una fitasa de origen E. coli en pollos de engorde, con matriz variable de P disponible - Image 2
 Ensayo dosis-respuesta con una fitasa de origen E. coli en pollos de engorde, con matriz variable de P disponible - Image 3
 Ensayo dosis-respuesta con una fitasa de origen E. coli en pollos de engorde, con matriz variable de P disponible - Image 4
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 Ensayo dosis-respuesta con una fitasa de origen E. coli en pollos de engorde, con matriz variable de P disponible - Image 6
 Ensayo dosis-respuesta con una fitasa de origen E. coli en pollos de engorde, con matriz variable de P disponible - Image 7 
Las Tablas 7 a 11 contienen los datos de consumo, crecimiento e IC en el ensayo. La tabla 12 contiene los resultados del análisis de mineralización de hueso. La Figura 1 ilustra la “pluma” de crecimiento individual de los pollos macho de la dieta con 100 ppm de fitasa, como ejemplo de los datos individuales recogidos de todos los animales en la prueba.
Se presentaron diferencias estadísticamente significativas (p<0,05) para el peso vivo en algunos tratamientos hasta la semana 2. Analizando los dato se apreció que hubo un error de distribución de pesos en grupos en los que los pesos menores quedaron asignados a los tratamientos de 200 ppm y 400 ppm. Este error contribuyó a que los pollos, tanto machos como hembras, presentaran pesos inferiores a los esperados hasta la segunda semana. Sin embargo, se produjo un crecimiento compensatorio a partir de este momento que casi igualó el déficit de peso vivo hasta el final del experimento.
Aparte del hecho mencionado, en general, los animales crecieron sin dificultad y no se presentaron problemas durante la cría hasta la 5ª semana del ensayo. Durante la 6ª semana, se produjo un aumento de temperatura en el área que generó un episodio de estrés de calor en las aves, a pesar de contar con un ventilador en el galpón. El efecto neto fue una alteración de los patrones de consumo y reducción de la tasa de crecimiento, efectos típicos del estrés de calor agudo.
No se presentaron diferencias significativas en el crecimiento corporal entre ninguno de los tratamientos al término del ensayo, ya que la diferencia numérica entre el control y el grupo de menor peso (tratamiento de 400 ppm, sin fosfatos añadidos) no alcanzó el umbral de p<0.05 establecido para la significación en el análisis estadístico.
Sí hubo una disminución lineal del peso vivo desde el control a la dosis de 400 ppm sin fosfato añadido, pero, como se ha apuntado más arriba, las diferencias no alcanzaron el nivel de significación.
Sin embargo, la situación de estrés de calor registrada en la última semana alteró el crecimiento de los animales, por lo que se prefiere analizar la respuesta en peso vivo hasta la 5ª semana.
En la Tabla 8 se recoge el peso vivo promedio de machos y hembras en los tratamientos. La respuesta a la fitasa en la 5ª semana es de tipo cuadrático, ajustándose a una curva polinómica de segundo orden con un coeficiente de determinación R2 de 0,9844, como se presenta en la Figura 2. Hay que anotar que la diferencia entre los valores de peso mayor y menor es de solo 25 gramos
 
Figura 1. “Pluma” de crecimiento individual de todas las aves macho de la dieta que contenía 100 ppm de Microtech 5000
Ensayo dosis-respuesta con una fitasa de origen E. coli en pollos de engorde, con matriz variable de P disponible - Image 8 
 
Figura 2. Respuesta en peso vivo a la 5ª semana (g) a diversos niveles de P disponible formulado en los alimentos experimentales, sin añadir la matriz de Microtech. Los puntos de izquierda a derecha corresponden a los alimentos control, 100 ppm, 200 ppm y 400 ppm de Microtech.
Ensayo dosis-respuesta con una fitasa de origen E. coli en pollos de engorde, con matriz variable de P disponible - Image 9
A pesar del impacto del golpe de calor, es sorprendente que los animales con 400 ppm y sin fosfatos añadidos a su dieta alcanzasen unos crecimientos tan altos con una dieta que se puede considerar deficiente en fósforo. Con un valor de fósforo total del 0,34% y con 0,24% de fósforo fítico, la dieta de engorde se formuló con un contenido teórico de 0,45% de P disponible, que no se puede alcanzar con los ingredientes usados en la ración.
En un ensayo realizado en la Universidad de Konkuk en Corea en el 2014, se probaron dietas con valores de P disponible del 0,25% en preiniciación y 0,15% en iniciación. A los 33 días la diferencia de peso promedio con el control (0,45%- 0,35%) fue de 414 gramos. La adición de 120 ppm de fitasa redujo la diferencia a 97 g. En nuestro ensayo, las diferencias con el control a la 5ª semana fueron de solo 5 y 14 gramos para las dietas con 200 y 400 ppm, respectivamente.
Este hecho podría explicarse por dos cuestiones: una, que el contenido en fósforo fítico en la dieta estuviese infravalorado y, dos, que la fitasa fuese capaz de degradar una gran proporción del mismo, poniendo a disposición de los pollos de este tratamiento suficiente P para conseguir los valores de peso vivo final en el ensayo.
No se presentaron grandes diferencias en el consumo de alimento a lo largo del ensayo, por lo que los índices de conversión acumulado por corral no fueron muy diferentes entre los distintos tratamientos, a excepción de la 6ª semana. En estos días se produjo el mencionado estrés de calor, que resultó en consumos e índices de transformación más irregulares
Concluido el experimento, se extrajeron extremidades inferiores completas de animales procedentes de todos los tratamientos para determinar el efecto de la dieta sobre los parámetros de mineralización del hueso: ceniza tibial y concentración de calcio y fósforo en las cenizas. Los métodos utilizados fueron espectrometría para el fósforo y fluorescencia de reflexión total de Rayos X para el calcio. Los resultados se presentan en la Tabla 12. 
 
No hubo diferencias significativas para ceniza total a cualquiera de las dosis, ni en machos ni en hembras. Sin embargo, los tenores de calcio son significativamente diferentes (p<0.05) entre dosis, con los mayores valores en el grupo de 100 ppm de fitasa.
Se aprecia una disminución relacionada con la dosis para los grupos de 200 y 400 ppm. Esto puede sugerir un reajuste de la formulación de calcio en las dietas si se usan valores de fitasa más elevados al mismo tiempo que se aplican matrices agresivas de fósforo.
Los valores de fósforo son sólo significativamente diferentes para el grupo de 100 ppm. Este resultado puede considerarse atípico ya que en ensayos anteriores con matrices no agresivas, la fitasa obtuvo valores de fósforo tibial igual o superior al del grupo control.
 
Conclusiones
  • La aplicación de dosis crecientes de una fitasa de tercera generación y origen E. coli, usando matrices de fósforo disponible muy agresivas (0,15%; 0,25%; y 0,35%), obtuvo diferencias de peso no significativamente diferentes con el control. 
  • El uso de 100 a 400 ppm de fitasa en dietas con P disponible decreciente resultó en una respuesta en crecimiento cuadrática con el máximo cercano a 200 ppm y coeficiente de determinación R2 de 0,9844 
  • Las diferencias de peso de las aves tratadas con la fitasa a cualquier dosis no fueron estadísticamente significativas. La diferencia entre el mayor y menor peso promedio a la 5ª semana fue de solo 25 gramos. 
  • Las evolución del peso vivo al término del ensayo no mantuvo el ritmo observado hasta la 5ª semana debido a un episodio de estrés de calor en la 6ª semana, que alteró los patrones de consumo y crecimiento en todos los grupos. 
  • No hubo grandes diferencias en la mineralización de hueso, a excepción de una disminución del calcio en hueso relacionada con las disminución del contenido en DCP de las dietas. 
  • Los bajos valores de fósforo para la dosis de 100 ppm de fitasa se consideran atípicos a la luz de los resultados de otros ensayos anteriores. 
  • Según los datos obtenidos en este ensayo, el programa recomendable sería usar 200 ppm de fitasa con una matriz de P disponible entre 0,2% y 0,25%. 
  • Los resultados de este ensayo, particularmente en las dietas deficientes en fósforo ameritan ensayos posteriores sobre las necesidades de este mineral en pollos de engorde, que están en procedo de realización.
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Autores:
Juan A. Javierre
Tekzol
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Eduardo Perdomo
ChemSol
30 de marzo de 2017
Me hubiera gustado ver las dietas mas parejas o mas iguales, en el tratamiento de 400 ppm le dan mas mogolla de trigo lo cual le da mas substrato a la dieta, la dirta control tiene menos substrato.
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