Mitigación en la alimentación ¿Se está pasando por alto la exposición a los inhibidores de tripsina?

En la primera parte de esta serie de artículos, se revisaron los desafíos asociados con la exposición a los inhibidores de la tripsina (IT) y el uso de ingredientes de soya alternativos, tales como la soya cocida, entera y con toda la grasa, así como la harina de soya extrusada y la torta de soya o expeller. En esta parte se concluyó que varios disruptores globales han contribuido a un aumento sustancial en el precio de la harina de soya convencional, lo que ha llevado a un mayor uso de los ingredientes antes mencionados. Este mayor uso, a su vez, ha expuesto inadvertidamente a las aves de corral y al ganado a niveles excesivos de IT en la dieta que podrían estar impidiendo el rendimiento y la rentabilidad.

En la Parte II se analizaron las formas y los medios para monitorear los niveles de IT tanto en el alimento como dentro de los ingredientes individuales, ya sea a base de soya o de otro tipo. La conclusión clave es que existen varios métodos disponibles comercialmente que se pueden usar para iniciar un programa de monitoreo de IT. Cada método tiene sus propias ventajas y desventajas relacionadas con la precisión y exactitud por un lado y el costo y la conveniencia por el otro. Sin embargo, no importa qué método(s) se seleccione(n) para un programa de monitoreo, lo importante es implementar dicho programa. La parte final de esta serie se centra en las estrategias para mitigar los IT en la alimentación. 

Una vez que se ha establecido un programa de monitoreo y se ha verificado que captura los datos precisos, el paso final en el control de los inhibidores de la tripsina  es la implementación de una o más estrategias de mitigación. En la práctica, dicho programa debe incluir la integración de los niveles de IT en los ingredientes y en el alimento final de los programas existentes de formulación.

Como regla general, la harina de soya convencional tiene un rango de inhibidores de la tripsina  de entre 1,6 a 5,0 mg/g, mientras que otros ingredientes, como la soya extruida o la soya con toda su grasa, pueden ser 2 o 3 veces más altos. Una vez que se establecen estos valores, una estrategia de mitigación/manejo seria incluir los resultados del monitoreo en el software de formulación de alimentos como un valor máximo que provocaría el rechazo de ingredientes antes de que estén disponibles en el alimento final. Sin embargo, la cantidad de IT que es aceptable en la dieta final es un número nebuloso y depende de la especie que se alimenta, así como de la etapa de producción. Por ejemplo, los lechones de destete tienen un umbral de inhibidores de la tripsina  más bajo que los cerdos de engorde y el mismo patrón es generalmente cierto para las especies de aves de corral.

Trabajos recientes han demostrado que los niveles dietéticos de IT de 3 mg/g tienen el potencial de reducir significativamente la digestibilidad de los aminoácidos en pollos de engorde de 21 días, pero que niveles tan bajos como 1,6 mg/g podrían comenzar a afectar negativamente ciertos valores de digestibilidad de aminoácidos (Figura 1).

Por supuesto, manejar la exposición a los IT en las aves y el ganado a través de la formulación de alimentos no es tan fácil de implememtar. Por lo tanto, el uso de la tecnología de procesamiento de alimentos podría explorarse como un medio alternativo para gestionar la exposición a los inhibidores de la tripsina. Si dicho programa implica el uso de tratamiento térmico y a presión de la ración final a través de una peletizadora, expansora o extrusora, los costos iniciales y recurrentes asociados con la instalación, el mantenimiento y la administración del equipo podrían ser prohibitivos. Sin embargo, si este equipo ya está instalado para el manejo de patógenos transmitidos por el alimento como Salmonella, entonces se podría ampliar dicho programa e incluir los IT del alimento final como un punto crítico dentro del programa de control de calidad en la fábrica de alimentos. En tal escenario, el alimento final se monitorearía de manera rutinaria para los niveles de IT antes y después del procesamiento para garantizar que la cantidad no supere el nivel pre-establecido. Adoptar el enfoque de tratar los inhibidores de la tripsina  como un contaminante del alimento no es ortodoxo, sin embargo, dado el riesgo para el rendimiento y la rentabilidad que plantea la exposición dietética a los IT, tal reconsideración de las prácticas establecidas puede estar justificada.

Otra estrategia para manejar los inhibidores de la tripsina  en la producción de alimentos comerciales es el uso de la tecnología de enzimas exógenas. Aunque el caso más típico del uso de estas enzimas en la dieta animal es para mejorar la digestión de nutrientes y la eficiencia alimenticia, existe una creciente suma de evidencias que sugiere que el uso de ciertas proteasas puede desnaturalizar enzimáticamente los IT de los alimentos. Sin embargo, para comprender el mecanismo de acción que sustenta esto, primero es necesario apreciar la estructura física de los inhibidores de la tripsina en la soya.

Los inhibidores de la tripsina en la soya pertenecen al grupo de inhibidores de Kunitz con un peso aproximado de 20.000 daltons (relativamente pequeños) compuestos por 170 a 200 aminoácidos individuales. En su mayor parte, los IT tienen dos subunidades que están unidas por 1 o 2 puentes disulfuro entre dos cisteínas dentro de la cadena polipedtídica, lo que contribuye a su estructura y funcionalidad. De esto se deduce que el ataque directo a los puentes disulfuro a través del uso de enzimas conducirá a una pérdida de integridad estructural, desnaturalizando así los IT. Sin embargo, la desnaturalización enzimática tiende a ser menos efectiva que la desnaturalización por calor/presión cuando se evalúa in vitro. Esto probablemente se deba a que la duración del calor/presión es más prolongada y homogénea, lo que da como resultado una inactivación más eficaz durante la fabricación del alimento. Sin embargo, el costo de implementar tratamientos enzimáticos tiende a ser más bajo que los costos asociados con la instalación de nuevos equipos como se describió anteriormente.

Adicionalmente, dependiendo de la tecnología enzimática que se utilice, la reducción en la inclusión de harina de soya en una ración para mejorar la nutrición proteica también se puede incorporar a un programa de formulación de alimentos, lo que, si se realiza de manera efectiva, puede resultar en ahorros sustanciales por cada tonelada de alimento.

El control de los niveles de inhibidores de la tripsina en la alimentación a través de la mitigación externa no es una tarea imposible, actualmente existen estrategias básicas y complejas disponibles para la mayoría de los fabricantes de alimentos comerciales. No obstante, las estrategias de mitigación que se han presentado anteriormente de ninguna manera deben verse como "una o la otra". De hecho, se debe considerar la combinación de varias estrategias, si es posible, ya que ningún enfoque único es 100% efectivo en el control del riesgo para el rendimiento y la rentabilidad a los que están expuestos el ganado y las aves de corral cuando están sobreexpuestos a los inhibidores de la tripsina en la dieta.