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Evaluación de fuentes minerales para la producción animal en Cuba

Publicado: 3 de mayo de 2016
Por: Odilia Gutierrez Borroto, Moisés Valera Rojas y R. Mejías Instituto de Ciencia Animal (ICA). San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba
Resumen

Se evaluaron química y biológicamente un grupo de  fuentes minerales   cubanas (roca fosfórica, zeolita, bentonita y sulfatos de Co, Cu, Fe, y Mn)  como suplemento mineral para rumiantes y monogástricos  que  se aplicaron posteriormente en condiciones de producción.  El calcio, el  fósforo y los microelementos de la roca fosfórica cubana de los yacimientos Trinidad de Guedes se encuentran altamente disponibles para las dos especies, el flúor se encuentra en forma de fluoruro de calcio y  resultó esencial cuando se adicionó a carneros y pollos de ceba. No se  encontraron niveles nocivos de  Pb, Cd, Mn, Hg, As, Zn y Cu que pudieran afectar a las especies que la consumen. Los sulfatos de hierro, cobre, cobalto y manganeso nacionales están biológicamente disponibles para las especies comerciales al sustituir a los productos de importación en estudios con aves, cerdos, carneros y bovinos. Las zeolitas y bentonitas naturales  aunque difieren en sus mecanismos de acción,  incrementan la eficiencia de utilización de los compuestos nitrogenados en el organismo animal y no arrastran al exterior a minerales esenciales a pesar  de su capacidad de intercambio catiónico. La evaluación  de estos minerales en condiciones de producción evidenció la sustitución de rubros de importación por los  incrementos en la producción e indicadores reproductivos de rumiantes y monogástricos. Este material constituye un documento que de forma sintética expone un conjunto de resultados valiosos acerca de la aplicación de metodologías, científicamente avaladas para la evaluación biológica de fuentes minerales de origen nacional y su empleo en monogástricos y rumiantes enfatizando en sus ventajas económicas por  la sustitución de importaciones.    

Palabras clave: minerales, fuentes cubanas, roca fosfórica 

Introducción
La suplementación mineral a las diferentes especies de animales de interés comercial es un factor imprescindible para lograr las producciones de carne y leche acorde con las necesidades nutricionales, cada vez más crecientes, de la especie humana. Baste señalar que los minerales participan en la mayoría de los procesos metabólicos y fisiológicos que acontecen en el organismo animal y son imprescindibles para la correcta utilización de otros nutrientes como la proteínay la energía. Las consecuencias de los desbalances minerales en la producción y reproducción de los rumiantes incluyen, entre otras, anestro postparto, celos silentes, repeticiones de servicios, mortalidad embrionaria, abortos, retenciones placentarias y mayor susceptibilidad a las infecciones puerperales lo que conlleva a un déficit sensible en la obtención de productos de origen animal (Gutiérrez 2010). La problemática de la suplementación mineral, a nivel mundial, se agudiza para las especies monogástricas, debido a que los ingredientes más utilizados en la formulación de sus dietas son de origen vegetal, caracterizados por baja disponibilidad de minerales como fósforo que, aproximadamente, un 70 % se encuentra unido al ácido fítico, con alta capacidad para formar complejos con los minerales esenciales (Ca2+, Mg2+, Cu2+, Zn2+ y Fe2+), lo que disminuye su absorción intestinal y biodisponibilidad (Acosta 2008 y Varela 2013). El objetivo general del presente trabajo fue evaluar un grupo de fuentes minerales cubanas con potencialidad de uso en la alimentación animal. 
 
Materiales y Métodos
Fuentes evaluadas. Roca fosfórica de “Trinidad de Guedes”, procedente de Unión de Reyes, en la provincia de Matanzas; caliza fosfatada “Loma de Candela”, procedente de San José de las Lajas, provincia Mayabeque, y conchas marinas procedentes del “Litoral Sur de Güines”, provincia Mayabeque. Sulfatos de hierro y cobre, procedentes de la fábrica de cemento “Margarita de Cambute”, en Guantánamo; sulfato de cobalto subproducto del proceso de producción del níquel en Moa, provincia de Holguín; sulfato de manganeso, producido por elCentro de Investigación para la Industria Minero-Metalúrgica (CIPIMM) Ciudad Habana, sulfato de cobre, como subproducto de la fábrica cables “Conrado Benítez”, de San José de las Lajas, provincia Mayabeque, y los macro y micro-elementos contenidos en la excreta bovina, procedentes de las instalaciones del Instituto de Ciencia Animal (ICA) de San José de las Lajas, provincia Mayabeque. Zeolitas naturales, procedentes del yacimiento “Tasajeras”, provincia de Villa Clara y zeolitas del “Chorrillo” y “La Pita”, de los yacimientos de Camagüey y La Habana, respectivamente. Bentonita natural, procedente del yacimiento de Jaruco, en la provincia Mayabeque. Para la evaluación biológica de las fuentes minerales, se realizaron más de 50 trabajos de investigación, en condiciones in vitro e in vivo en aves, cerdos, ovinos y bovinos. Las metodologías de evaluación correspondieron a los análisis químicos tradicionales para la determinación cuantitativa de los constituyentes, seguidos de pruebas biológicas in vitro, simulando los contenidos digestivos de las diferentes especies. Para las evaluaciones in vivo, se utilizaron estudios de balance de nutrientes en jaulas de metabolismo, y ensayos biológicos, con mayor número de animales, a escala de producción.
 
Principales resultados
Roca fosfórica cubana
Calcio y fósforo. La composición química de la roca fosfórica nacional y sus fosfatos derivados (tabla 1), mostraron valores de calcio y fósforo que oscilaron entre 24 y 26 % y 12 y 18 %, respectivamente, similares a los fosfatos dicálcico de importación, mientras que los niveles de flúor fueron relativamente altos, en los rangos de 1.30 a 3 %.
Evaluación de fuentes minerales para la producción animal en Cuba - Image 1
Es importante destacar que los contenidos de flúor, en las rocas fosfóricas nacionales, son superiores a los fosfatos de importación, debido a que a estos últimos se les realizan procesos de eliminación o disminución del flúor, para la comercialización. No obstante, este elemento se encuentra en forma de fluoruro de calcio que es menos disponible que el de sodio que se toma como referencia internacional.  Un resumen de los principales resultados obtenidos con los animales, se presenta en las tabla 2. Los contenidos de  calcio, fósforo y el flúor, en suero y hueso, de toros que recibieron el producto nacional durante tres meses al finalizar la ceba, no difirieron entre los fosfatos nacionales y de importación, a pesar del tiempo de exposición a la fuente cubana con altos niveles de este último elemento. 
Evaluación de fuentes minerales para la producción animal en Cuba - Image 2
Por otro lado, cuando se  midieron los contenidos de materia seca, ceniza, calcio y fósforo, en la composición química corporal en cerdos de preceba (tabla 3) tampoco se observaron diferencias entre los tratamientos, lo que concuerda con los hallazgos de Jongbloed y Kemme (2006) cuando evaluaron fuentes minerales para la alimentación del ganado porcino.
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Acosta, (2008) al evaluar una roca fosfórica cubana en gallináceas, utilizó la conversión alimentaria y la concentración de minerales en huesos, como indicador de la disponibilidad biológica del calcio y el fósforo en esta especie.  Metales pesados. En la tabla 4 se muestran los valores medios obtenidos para cada uno de los metales pesados determinados. Los niveles encontrados se comparan con los valores máximos tolerados, reportados en la literatura, para cada elemento en alimentos para la avicultura. Como se observa, todos los valores de concentración de metales pesados determinados en las nuevas menas de FTG, se encuentran por debajo de los valores registrados como referenciales en la literatura, con excepción del Pb, que se encuentra por encima de su valor máximo tolerable en la dieta total. 
Evaluación de fuentes minerales para la producción animal en Cuba - Image 4
El resultado del estudio de la  deposición de metales pesados en fémur, tarsos y plumas, para determinar  su  nivel de bioacumulación en pollos de ceba se presenta en la tabla 5. Como se observa, no se encontraron diferencias significativas en los dos tratamientos con FTG respecto al control, para los metales determinados. La pluma  se considera por diversos autores como un indicador de exposición a metales pesados en general, ya que estas se irrigan por vasos sanguíneos y los metales se incorporan a la estructura de queratina, inmovilizándose  una vez depositados allí de modo que pueden suponer un mecanismo de eliminación de metales. (Valera, 2013). A pesar de los altos contenidos  de Pb de estas menas de FTG, este no se refleja directamente en la cantidad bioacumulada en los huesos de los animales en experimentación. 
Evaluación de fuentes minerales para la producción animal en Cuba - Image 5
Caliza fosfatada y concha marinas. El empleo de la caliza fosfatada y las conchas marinas, en sustitución total del carbonato de calcio en gallinas ponedoras y pollos de ceba, se muestran en las tablas 6 y 7. Hubo incrementos en la calidad de la cáscara del huevo. Según Acosta (2008), el grosor de la cáscara del huevo y su resistencia a la ruptura, constituyen indicadores de gran efectividad al evaluar fuentes de calcio en gallinas ponedoras. 
Evaluación de fuentes minerales para la producción animal en Cuba - Image 6
Evaluación de fuentes minerales para la producción animal en Cuba - Image 7
Las conchas de ostras resultaron buenas fuentes de calcio y fósforo para pollos de engorde, con resultados satisfactorios en consumo, ganancia y conversión, y con las concentraciones de minerales, en las tibias. 
Sulfatos de cobre, hierro, cobalto y manganeso de producción nacional como suplemento para especies domésticas. Se realizó la evaluación biológica y zootécnica de los productos en las especies porcinas, ovina, bovina y aviar. La introducción en la producción se realizó durante tres años en la Granja Integral "La Fermina", en Jovellanos, provincia de Matanzas, por considerarse como de referencia por el organismo rector de la actividad (tabla 8). 
Evaluación de fuentes minerales para la producción animal en Cuba - Image 8
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No se encontraron diferencias entre los grupos controles y experimentales, en cuanto a la concentración de hemoglobina y hematocrito en los pollos de ceba. Tampoco se observó efecto de los tratamientos en la deposición de cenizas en el hueso, principal reservorio de minerales (tabla9). 
Evaluación de fuentes minerales para la producción animal en Cuba - Image 10
Tambien se utilizaron carneros machos adultos de raza criolla, con un peso vivo promedio de 25 kg, para evaluar los microelementos nacionales. Los consumos y digestibilidades de la materia seca no difirieron entre los tratamientos y se encuentran dentro de los rangos esperados, de acuerdo con la especie y categoría animal. De forma similar se comportaron la materia orgánica y la ceniza (tabla 10). Otras fuentes de elementos minerales evaluadas fueron las excretas bovinas que se utilizaron como suplemento mineral para la obtención de la caña de azucar biotranformada (sacharina). La composición mineral de la excreta mostro contenidos de macro y microelemntos comparables con las premezclas que se utilizan en los procesos de fermentación de la caña de azucar para su enriquecimiento proteico. 
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Aluminosilicatos (Bentonita y Zeolita) para la alimentación animal. Las zeolitas naturales y las bentonitas, se evaluaron  como aditivos inorgánicos reguladores de los procesos digestivos y del metabolismo del nitrógeno en los rumiantes. Las zeolitas naturales son capaces de intercambiar sus iones móviles con los compuestos nitrogenados, en el rumen, dando lugar a una liberación, más lenta, de estos últimos con mayor disponibilidad para los microorganismos y el receptor hospedero. Estos compuestos nitrogenados no se expulsan hacia el exterior del tracto, al pasar hacia las partes más bajas (Gutiérrez et al. 2000). Sin embargo, en el caso de la bentonita se mostró su potencialidad como protectora de la proteína y los pépticos, del ataque de los microorganismos, a nivel de rumen,  para disminuir la proteólisis de los compuestos nitrogenados.En la figura 1 se muestran los resultados donde se expresa la diferencia en los mecanismos de acción de estos aluminosilicatos cuando se evaluaron en el fluido ruminal de vacas lecheras. 
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En todos los horarios, los valores medios de NH3 en los tratamientos 2 y 3, correspondientes a  los niveles de 100 y 300 gramos de inclusión de bentonita, tendieron a disminuir, y estos difirieron significativamente (P<0.01) a las 8 y 12 horas  de iniciado el período de fermentación ruminal.  En el caso de la zeolita, los resultados fueron sorprendentes en cuanto a las posibilidades de utilización de este mineral, como protector de la proteólisis ruminal. Contrariamente  a lo esperado, y en concordancia con los resultados encontrados en condiciones in vitro, la producción de NH3, que permaneció alta en todos los horarios. Al respecto, se destaca que la zeolita logra mantener un suministro, casi, constante de NH3  que sobrepasa a los valores  de este indicador en la dieta control. Estos hallazgos permiten sugerir diferencias de gran importancia en los mecanismos de acción de la bentonita y la zeolita, a pesar de la similitud en sus  estructuras químicas.
Evaluación de premezclas minerales  cubanas en condiciones de producción. Los trabajos de evaluación de las premezclas minerales cubanas se efectuaron en la región occidental y oriental de Cuba. Un resumen de los principales resultados obtenidos se presenta  en la tabla 11 y la figura 2.   
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Conclusiones
Cuba dispone de fuentes minerales, autóctonas, para la alimentación animal, debidamente evaluadas, y su aplicación de las nuevas formulaciones minerales ajustadas a las características de las áreas y la especie animal, redundará de forma positiva en el comportamiento productivo y reproductivo del ganado, en general, y constituyen los principales productos emanados de los resultados de este trabajo.
 
Referencias
  • Acosta, A. 2008. Evaluación de una fuente de fósforo nacional y enzimas fitasas en la respuesta productiva y metabólica de pollos y gallinas ponedoras. Tesis presentada en opción al grado científico de Dr. en Ciencias Veterinarias. Instituto de Ciencia Animal. Habana, Cuba.
  • Gutiérrez, O. 2010. Evaluación biológica de fuentes minerales cubanas para rumiantes y monogástricos y corrección del estatus mineral del bovino en pastoreo en el occidente de Cuba. Tesis presentada en opción al grado de Doctor en Ciencias. Instituto de Ciencia Animal. Mayabeque, Cuba.
  • Jongbloed, A.W. y Kemme, P.A. 2006. Disponibilidad del fósforo en ingredientes alimenticios para el ganado porcino. III Curso de Especialización de la FEDNA. Madrid España.
  • Valera, M. 2013. Caracterización química y biológica de las nuevas menas de fosforita “Trinidad de Guedes”. Tesis presentada en opción al grado académico Maestro en Ciencias Veterinarias. Instituto de Ciencia Animal. Mayabeque, Cuba.
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Autores:
Odilia Gutierrez Borroto
ICA - Instituto de Ciencia Animal- Cuba
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Moisés Valera Rojas
ICA - Instituto de Ciencia Animal- Cuba
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Arturo Rodriguez MS, PhD
Imagro SA
29 de septiembre de 2016

Felicito a los compañeros Odilia Gutierrez y Moises Valera por el trabajo de los beneficios de Minerales Inorgánicos encontrados en Cuba. Estoy al tanto de la calidad de dichos Minerales y el extraordinario Beneficio vs. Costo que aportan en Nutrición Animal, sobre todo la extraordinaria calidad de la Zeolita Clinoptilolita proveniente de Cuba. Lamentablemente el proceso y posibilidades de Importacion de dichas materias primas de Cuba es muy engorroso y burocrático. Traté de hacerlo sin nisiquira tener la posibilidad de que me atendieran. Tuve que optar por otras alternativas similares de Mexico

Por lo demás, el estudio presentado es de gran relevancia y tienen mis felicitaciones.

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