Factores que afectan la calidad de la cáscara del huevo para consumo humano

El huevo es considerado uno de los alimentos más completos en la dieta humana, presenta una composición rica en; vitaminas, minerales, ácidos grasos y proteínas de excelente valor biológico, sus características físicas y químicas pueden influir en su grado de aceptabilidad en el mercado y también otorgar valor agregado.

Es una estructura compleja que tiene tres partes principales: la yema (27 a 32%), la albúmina (56 a 61%) y la cáscara (8 a 11%) (Ordóñez, 2005). En menor proporción lo conforman otros elementos tales como: blastodisco, chalaza, cámara de aire, cutícula y membranas de la cáscara.  La cáscara presenta una gran importancia sobre la calidad del huevo desde el punto de vista de la conservación de su aporte nutricional y comercialización. La cáscara es el embalaje natural del huevo, compuesta de sustancias orgánicas y minerales como: 95% carbonato calcio (CaCO₃), 1.4% carbonato de magnesio (MgCO₃), 3% glicoproteínas, mucoproteínas, colágeno y mucopolisacáridos.

Muchos factores son los que interfieren sobre la mineralización y la calidad del cascarón, incluido entre ellos los ambientales y nutricionales, así como el estado de salud y bienestar de las gallinas de postura comercial (Bonilla et al. 2020). En las ponedoras actuales parte de las pérdidas económicas son generadas por una mala resistencia al quiebre y grosor del cascarón, de esta manera a través de ese artículo técnico buscaremos discutir los principales factores que afectan la calidad del cascarón y como a través de estrategias nutricionales podemos mejorar su calidad.

Las gallinas de postura comercial presentan adaptaciones fisiológicas específicas para la producción diaria de huevos aproximadamente a la 16°semana de edad cuando alcanzan la madurez sexual sus niveles de estrógenos aumentan y el oviducto comienza a crecer rápidamente. Dos semanas después a este proceso, iniciará la postura de los primeros huevos. La formación y mineralización de la cáscara de huevo es un proceso que requiere una gran cantidad de calcio (Ca) (Navarro, 2019).

El Ca que se deposita en la cáscara llega por circulación sanguínea, estas contienen alrededor de 2g de Ca en aves de alta producción, equivalente al entre 8 a 10% del peso total de Ca presente en el organismo. Por lo tanto, si la formación de la cáscara dura aproximadamente 20 horas, esta requiere entre 100 a 150 mg de Ca por hora. El Ca utilizado para la formación de la cáscara presenta dos orígenes: dietético y ósea. El hueso medular que se forma dos semanas previas al inicio de postura sirve como depósito de Ca para la calcificación de la cáscara del huevo durante la noche cuando las gallinas no comen y el suministro de Ca intestinal se agota (Navarro, 2019). Resaltando la importancia de ofrecer los niveles adecuados Ca en los programas de alimentación de acuerdo con la estirpe, producción diaria de huevos (%), consumo de alimento (g/ave/día), condiciones de alojamiento y clima.

La calcificación de la cáscara se produce en el útero, en el fluido uterino. El Ca y los bicarbonatos (HCO_3-) se encuentran en condiciones de hipersaturación de modo que es posible la precipitación espontánea de Ca. La finalización de la precipitación y depósito del Ca se produce unas dos horas antes de la ovoposición y al parecer ocurre por el incremento en la concentración de fosfatos en el líquido uterino los cuales inhiben la cristalización del CaCo₃. 

El tamaño y el peso del huevo aumentan con la edad, pero el peso de la cáscara no aumenta en la misma proporción. Como resultado, el grosor de la cáscara y su porcentaje con relación al peso del huevo disminuye. Esto se debe a la mayor extensión de la superficie con un aumento del diámetro de los poros y menor deposición de CaCo₃ lo que hace que la cáscara sea menos resistente (Riley y col. 2014), aumentando la incidencia de huevos rotos. Otro factor es la baja eficiencia metabólica para absorber el Ca y movilizar el Ca óseo por las ponedoras. La tasa de retención de este ion en aves jóvenes es del 60%, mientras que en aves más adultas es del 40%. Como alternativa, la administración de Ca grueso (3.0 mm) (Tabla 1) después de las 3p.m es una práctica común y viable para preservar calidad de cáscara en parvadas con edad avanzada o condiciones de granja complicadas (sanitario y/o climática).

 MUDA INDUCIDA

Esta es una práctica común adoptada por algunos productores para mejorar la calidad y el grosor de la cáscara de huevo. Aunque la producción de huevos en el segundo ciclo es aproximadamente un 10% menor respecto al primer ciclo productivo (Hy-Line W36, 2016), esta técnica de manejo proporciona una rápida recuperación de la capacidad reproductiva de las aves, produciendo más del 85% de huevos grandes y tipo extra respecto al 70% del primer ciclo, pero con una cáscara más fina, mayor número de poros que aumenta el porcentaje de huevos rotos y proporciona mayor pérdida de agua a través de la  evaporación por los poros (Carvalho et al., 2003).

Por ser una práctica viable, es importante tener una dieta específica para esta fase fisiológica y buscar estrategias nutricionales que promuevan la calidad de cáscara.  Entre algunas podemos citar: Ca grueso, Vitamina D en su forma activa 1,25-dihidroxicolecalciferol y una óptima relación entre Ca grueso/Ca fino (1.0 mm). Nuestra recomendación está basada en los resultados de campo para mantener los requerimientos nutricionales y la calidad de cáscara (Tabla 2).

La temperatura óptima para el desempeño zootécnico está entre 19 – 22°C para ponedoras comerciales. El estrés calórico provoca una serie de cambios fisiológicos que culminan en una disminución de la calidad de la cáscara. Las temperaturas superiores a 32ºC provocan un aumento del pH sanguíneo y frecuencia respiratoria de las ponedoras, lo que reduce los niveles plasmáticos de Ca y dióxido de carbono, respectivamente (Mashaly et al., 2004). El dióxido de carbono participa junto con el Ca en la formación de la cáscara, por lo tanto cualquier eventualidad que perjudique la absorción de estas sustancias perjudica la calidad externa.

Algunas estratégicas nutricionales pueden ser utilizadas para minimizar el impacto del calor tales como: fórmulas con menor incremento metabólico (formulación a energía neta, reducción del exceso de proteína y un exacto aporte de aminoácido), la adición de bicarbonato de sodio y la utilización de vitaminas, principalmente la Vitamina C (Bonilla et al. 2020), reducen los efectos adversos del estrés por calor. Los suplementos de minerales, ácidos orgánicos, electrolitos y antioxidantes en agua disminuyen la mortalidad durante el estrés por calor.

Algunas enfermedades también afectan directamente la calidad de cáscara, siendo las principales: la Bronquitis Infecciosa (IB); la cual afecta la producción de huevos disminuyendo hasta un 50% y los presentan a menudo cascarones blandos o deformes. La Enfermedad de Newcastle; causada por un virus que afecta las membranas mucosas de las vías respiratorias, afectando la calidad con la producción de huevos con cáscaras en fárfara, rugosas o deformes. Y la Síndrome de la caída de postura; causada por virus (adenovirus del grupo III) cuya principal característica es una fuerte caída en la producción asociada a la producción de huevos de cáscara fina, de cáscara blanda, sin cáscara y pérdida color en el cascarón.

Debido al desarrollo genético para maximizar la producción de huevos, la persistencia, la calidad del huevo, la conversión alimenticia y edad productiva, las ponedoras han ajustado su demanda de nutrientes para soportar el alto desempeño zootécnico. Las aves son mucho más sensibles a las variaciones en los aportes nutricionales de la dieta, ya que la nutrición no solo busca la eficiencia en la producción de huevos, sino también que sean de calidad. De esta manera, es necesario prestar atención a las diferentes fases fisiológicas y productivas de las aves, resaltando la importancia de la genética, edad, condiciones climáticas y sanitarias para diseñar programas de alimentación acordes a su demanda nutricional.

El tamaño de las partículas de alimento en la dieta tiene un papel muy importante en la regulación del consumo de alimento del ave y consecuentemente en la calidad del producto final, la ponedora tiene preferencia por las partículas grandes y esa preferencia aumenta con la edad. El tamaño de partícula del alimento influye en la digestibilidad de los nutrientes, en la motilidad y tránsito intestinal y en la secreción de enzimas digestivas. Cuando el alimento se suministra en la granulometría adecuada permanece por más tiempo en la molleja, en consecuencia, recibe una mayor acción mecánica y mayores cantidades de enzimas digestivas secretadas por el proventrículo. Además de la cuestión fisiológica, la mejora de la digestibilidad y el aprovechamiento de nutrientes, la estructura física del alimento tiene una fuerte influencia en el comportamiento de las aves (Gambaro, 2020). En la tabla abajo podemos visualizar la indicación de granulometría para aves en fase de postura.

 FUENTE Y GRANULOMETRIA DE CALCIO

La variación en la composición química, solubilidad in vitro, biodisponibilidad y granulometría son importantes para la selección de fuentes de Ca en la alimentación de las aves, la solubilidad es un factor principal, ya que está muy relacionada con la biodisponibilidad y absorción intestinal. Las fuentes de Ca más utilizadas para las ponedoras son el carbonato de calcio, el fosfato bicálcico y en algunos países la conchuela. Es importante verificar la variabilidad de cada una de las fuentes de Ca, considerando sus características fisicoquímicas, según su origen, valores de solubilidad y tamaño de partícula.

Para las ponedoras, el tamaño de la partícula de Ca y su fuente asumen diferencias en su liberación y absorción durante el proceso de formación de la cáscara, una de las posibilidades de poder manipular la calidad de la cáscara, es la utilización de fuentes de calcio grueso que presenta solubilidad más lenta. Muchos estudios han reportado el efecto benéfico de la sustitución de Ca fino por Ca grueso (2 a 4mm) las cuales tienen tiempos de retención más largos en la molleja. A medida que se disuelve más lentamente, el aporte de Ca al organismo se hace de una manera más equilibrada, en conjunto con el mantenimiento de la concentración en sangre durante la noche, momento en el que ocurre la formación de la cáscara.

Aunque la cáscara está compuesta esencialmente de CaCO₃, el metabolismo del Ca y P toma real importancia para el proceso de calcificación de la cáscara. El Ca y P se combinan para formar el cristal de hidroxiapatita (forma de almacenamiento en los huesos). Si los niveles de Ca en la dieta no son suficientes para la formación de la cáscara, este será movilizado desde el hueso medular. Sin embargo, esta movilización solo se permite a partir de la unión con el P circulante (Galea, 2011). La calidad de la cáscara puede verse afectada por niveles irregulares de P en la dieta, lo que podría afectar la liberación de Ca del hueso y la mineralización adecuada de la cáscara. Es necesario prestar atención al nivel de P en la dieta cuando se usa fitasa en el alimento. A medida que la enzima aumenta su disponibilidad, se debe recalcular el nivel a incorporar en la dieta para que no exista un exceso al ave y comprometa la producción y la calidad del huevo (Duarte y Junqueira, 2010).

Debido la importancia del Ca y P y la relación entre ambos es necesario atender los requerimientos exigidos por las aves, considerando edad y fases de alimentación (Tabla 4), con el objetivo de garantizar la producción y calidad de cáscara.

El Zinc (Zn), Manganeso (Mn) y Cobre (Cu), como cofactores de ciertas enzimas pueden afectar las propiedades de la cáscara. El Zn es un cofactor esencial en la actividad de la anhidrasa carbónica, que controla la transferencia de iones bicarbonato de la sangre a la glándula de la cáscara. El Mn en conjunto con el Zn son cofactores de metaloenzimas, asociados con la síntesis de mucopolisacáridos y carbonatos que forman la matriz orgánica de la cáscara de huevo (Swiatkiewicz e Koreleski, 2008). La deficiencia de Mn compromete la formación de la cutícula de la cáscara, aumentando la incidencia de áreas traslúcidas (Araújo y Albino, 2011). La deficiencia de Cu provoca la producción de huevos con cáscaras frágiles debido a la malformación de la membrana de la cáscara.

Minerales traza en forma orgánica presentan una mayor biodisponibilidad, logrando satisfacer de manera más efectiva los requerimientos de microminerales para ponedoras comerciales.  Una nutrición adecuada de la gallina durante todo el período de puesta con niveles de Ca, P y elementos traza (Mn, Zn, Cu en forma inorgánica / orgánica) óptimos es un elemento clave para mantener la salud general de la gallina durante ciclos productivos largos donde preservar la persistencia y calidad de huevo al final del ciclo es determinante.

La forma activa de la vitamina D₃ es esencial para mantener la producción de huevos, formación de la cáscara y absorción del Ca en el intestino. Los receptores de vitamina D₃ están más concentrados en el útero que en otros segmentos del oviducto de las gallinas, resaltando su importancia en la homeostasis del Ca y P. En ponedoras viejas existe una reducción de la capacidad de hidroxilación de la vitamina D en los riñones, lo que explica una causa de la baja calidad de la cáscara del huevo (Baião y Lúcio, 2005), por lo tanto, la inclusión de vitamina D en dietas de aves al finalizar el primer ciclo productivo e inicio del segundo puede mejorar la calidad de la cáscara de huevo y resistencia ósea.

Aunque las aves presentan requerimientos mínimos de sodio (Na), potasio (K) y cloro (Cl), debe existir el equilibrio dietético adecuado para ayudar en el mantenimiento de la homeostasis ácido-base y en consecuencia, mejorar el rendimiento del ave.

Según Borges et al., (2003), la calidad de la cáscara mejora cuando aumenta el nivel de Na+ y K+, pero empeora con el exceso de Cl- ya que este reduce el balance electrolítico en la sangre y aumenta significativamente la excreción de Ca, lo que resulta en una menor disponibilidad para la formación de la cáscara. Aves sometidas a estrés calórico desencadenan un balance mineral negativo de K+ y Na+ que conduce a un desequilibrio ácido-base en sangre. El desequilibrio de electrolitos puede resultar en huevos pequeños con cáscara delgada, esto se debe principalmente a que la alcalosis afecta la concentración de Ca libre en la sangre (forma utilizada por las aves para la formación de cáscaras de huevo). La suplementación de electrolitos vía agua puede reducir la severidad del estrés por calor favoreciendo la calidad de la cáscara del huevo.

Los fitobióticos son biomoléculas, generalmente metabolitos secundarios producidos por plantas cuya actividad antiinflamatoria, antioxidante, bactericida e inmunomoduladora ha demostrado tener un impacto positivo en el comportamiento productivo de los animales. Algunos estudios en aves de postura se ha reportado que la suplementación de dietas con fitobióticos impacta de manera positiva la calidad de la cáscara (Bozkurt et al., 2012), sin embargo, el mecanismo por el cual los fitobióticos pueden mejorar el cascarón de huevo aún no está muy claro. Amad et al. (2011) concluyeron que la digestibilidad ileal aparente del calcio y fósforo mostró un aumento lineal cuando se agregó el fitobiótico (aceites de tomillo y anís) a la dieta. Además de mejorar de la digestibilidad ileal su efecto podría deberse al efecto estimulador del aditivo sobre las enzimas digestivas endógenas y sobre una mayor superficie de absorción en el intestino.

Algunos métodos son utilizados para evaluar la calidad de la cáscara, tales como:

1.     El grosor de la cáscara; es una medida que está directamente relacionada con la resistencia de la cáscara, se mide con un micrómetro determinando el espesor a partir de un fragmento de la cáscara.

2.     Resistencia de cáscara; son utilizados durómetros o texturómetros, donde se evalúa la dureza de la cáscara (al medirse de forma precisa y repetible), es decir, la fuerza que es capaz de soportar el huevo para romperse. Es uno de los métodos más recomendados por su precisión y confiabilidad.

3.     Gravedad específica; técnica de flotación, emergiendo los huevos en soluciones que aumentan gradualmente la concentración salina (1.070, 1.075, 1.080, 1.085, 1.090, 1.095 y 1.100 g/cm³). Según Leeson y Summer (2009) una cáscara de buena calidad tiene valores de peso específico superiores a 1.080 g/cm³.

En GRUPO NUTEC^® mediante nuestras estrategias nutricionales como el GRANUMIX^® POSTURA que proporciona un tamaño óptimo de partícula y el uso de fitobióticos como PROFLORA^® favorecemosel desempeño zootécnico y calidad de huevo en las ponedoras actuales.  Frecuentemente tomamos muestras de huevos de cada uno de nuestros clientes y medimos la calidad con equipos altamente especializados (medidor digital de huevo DET 6000) el cual tiene la capacidad de medir instantáneamente la resistencia y el grosor de la cáscara, para poder otorgar seguimiento a nuestros programas de alimentación y recomendaciones técnicas en pro de la mejora continua dentro de las unidades de producción, considerando siempre mejorar la rentabilidad por aves alojada así como la calidad del huevo de acuerdo a las condiciones de mercado.