Comprender la detección de los Inhibidores de la Tripsina para proteger al ganado

Actualmente, el mundo se encuentra enfrentando un alto costo en la harina de soya ocasionado principalmente por la interrupción en la oferta y demanda asociada a la continua congestión logística en el transporte. Esta situación conlleva al aumento de los precios de los insumos, como los fertilizantes, así como a un mayor desequilibrio en la oferta/demanda debido a conflictos geopolíticos, trayendo como consecuencia que los precios de la harina de soya hayan alcanzado niveles que no se habían visto en muchos años (Ver Parte I). Este encarecimiento ha llevado a muchos productores de alimento animal a evaluar el uso de productos de soya no tradicionales, como la soya entera extruida, cocida y/o prensada, o las tortas de soya con alto contenido de grasa. Sin embargo, el uso de estas fuentes de proteína alternativas puede exponer inadvertidamente al ganado a componentes antinutricionales que podrían afectar el rendimiento y contrarrestar los ahorros que se buscan al usar tales fuentes de proteína.

En la Parte I de esta serie, se brindó una breve descripción de los inhibidores de la tripsina, explicando la importancia del control adecuado de estos factores antinutricionales a través del monitoreo continuo. Sin embargo, para implementar dicho sistema de control de riesgos es necesario comprender los métodos de detección utilizados hoy en día.

En la práctica, existen dos métodos básicos mediante los cuales los laboratorios miden cuantitativamente la presencia de los inhibidores de la tripsina en los ingredientes para la alimentación animal. El primer método y el más utilizado es el "Método de la ureasa". Este método no mide los inhibidores de tripsina directamente, sino que se basa en la detección de la enzima ureasa, una enzima natural en la soya, y que se usa como indicador indirecto de la presencia de los inhibidores de la tripsina. La premisa es que la ureasa y los inhibidores de tripsina son igualmente susceptibles al calor y a la desnaturalización durante el procesamiento de la soya y, por lo tanto, cualquier ureasa que no sea inactivada durante este procesamiento bien sea mecánico (molienda o prensado) o por exposición directa al calor (extracción con solventes, cocción, tostado secado), será equivalente al contenido residual de los inhibidores de tripsina.

El proceso para detectar los niveles de ureasa es bastante sencillo. El método comienza pasando la harina de soya (o cualquier otro ingrediente) a través de un molino hasta alcanzar un tamaño uniforme en las partículas de la muestra a analizar. Seguidamente, la muestra se impregna con un reactivo que contiene urea, se incuba por cierto tiempo y de haber ureasa activa en la muestra, esta reaccionará con la urea y un indicador quimico provocando una reacción de color. El grado en que cambia el color se correlaciona con la cantidad de ureasa residual que, a su vez, da una estimación de la concentración de los inhibidores de tripsina en la muestra.

El segundo método utilizado para la determinación de los inhibidores de la tripsina se conoce como el "método directo". Este método difiere de la ureasa en que los inhibidores de la tripsina residuales en la muestra de interés se extraen y miden a través de un ensayo de inhibición colorimétrica resultando en la cuantificación directa de los inhibidores de la tripsina. A grandes rasgos, el método directo incluye una etapa inicial de molienda para asegurar la homogeneidad de la muestra y una posterior extracción con hidróxido de sodio. El extracto se somete a una hidrólisis enzimática en presencia de tripsina y un sustrato cromogénico. La tripsina hidroliza el sustrato induciendo un cambio de color que se cuantifica mediante un espectrofotómetro UV-Visible. La reducción en este cambio de color se cuantifica entre el grupo de tratamiento que contiene inhibidores de la tripsina y el control, lo que proporciona la cuantificación de los inhibidores de la tripsina en la muestra de interés. El siguiente gráfico muestra la actividad de los inhibidores de tripsina de varios productos de soya usando el método directo.

Como puede verse, existen ventajas y desventajas inherentes a cada método descrito anteriormente. El método de la ureasa, por ejemplo, es relativamente económico en comparación con el método directo y puede implementarse tanto en un laboratorio comercial como in situ en instalaciones de procesamiento que cuenten con laboratorios básicos de control de calidad. No obstante, dado que el método de la ureasa es un ensayo indirecto, es susceptible a interferencias externas y las decisiones que se tomen a partir de este procedimiento deben reflejar esta variabilidad intrínseca. Por el contrario, el método directo ofrece la ventaja de cuantificar los inhibidores de tripsina residual sin ser afectado por interferencias externas. Sin embargo, el método directo requiere el uso de instrumentación más sofisticada, así como la compra, el almacenamiento y el uso de reactivos costosos y, la necesidad de ser analizados por técnicos experimentados y competentes. Estos requisitos dificultan su implementación y aumentan los costos por muestra usando este método y, como tal, no está disponible en la mayoría de los laboratorios comerciales. Por supuesto, debe tenerse en cuenta que ambos métodos solo sirven para evaluar el procesamiento insuficiente y no brindan información sobre el procesamiento excesivo, cuyo resultado puede ser proteínas dañadas por el calor con una digestibilidad reducida, afectando negativamente el rendimiento del ganado.

Una alternativa a recurrir a laboratorios certificados para el análisis de los inhibidores de tripsina es el uso de tecnología de diagnóstico distribuida, más conocida como kits de detección rápida. Hay una serie de opciones disponibles en este momento y, en su mayor parte, cada kit se basa en los fundamentos del método de la ureasa para detectar los inhibidores de tripsina. La ventaja de usar kits de detección es que las muestras se pueden analizar en casi cualquier lugar y los resultados se obtienen en minutos en lugar de días. Además, el costo por muestra analizada suele ser sustancialmente menor en comparación con el envío de la muestra a un laboratorio comercial para su análisis. Sin embargo, los kits de detección rápida no tienen la misma precisión ni pueden detectar los inhibidores de tripsina a niveles bajos en la misma medida que el método directo. Además, existe un grado de subjetividad que acompaña al uso de kits rápidos, ya que la formación de color en la muestra se usa para estimar los niveles de los inhibidores de tripsina y la evaluación de este cambio de color puede variar entre las personas que realizan el análisis. Por lo tanto, los kits de prueba rápida deben considerarse una herramienta o un componente de un programa de monitoreo más amplio que también incluya cualquiera de los métodos de análisis de los inhibidores de tripsina ejecutados en un laboratorio descritos anteriormente.

La conclusión clave es que el monitoreo de rutina de los inhibidores de la tripsina en ingredientes alternativos de soya es algo que cualquier persona u organización involucrada en los fabricantes de alimentos animal debe considerar. Ya sea que un programa de monitoreo incorpore métodos indirectos o directos o utilice tecnología de diagnóstico distribuido no es lo más importante en comparación con la implementación de un programa completo de monitoreo, dado el impacto que los inhibidores de la tripsina puede tener en la reducción del rendimiento del ganado y por ende la rentabilidad.