Macro-Minerales y Fitasas en Nutrición Avícola

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"Me gusta" de Referentes: Fabiola de Belalcazar, Julián Melo
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La avicultura se ha convertido en la actividad pecuaria más importante, y junto a la piscicultura, serán los principales proveedores de proteína animal en los próximos años. Cuando hablamos de avicultura nos referimos a la crianza de especies avícolas con interés productivo, así tenemos a la crianza de patos, de pavos, de codornices, aves de pelea y ornamentales; sin embargo, las especies que aportan los mayores ingresos son los pollos de engorde y las gallinas ponedoras.

La producción de pollos de engorde demanda eficiencia debido al reducido margen que existe entre el costo de producción y el precio de venta. El corto período de crianza (38 – 45 días) nos dice indirectamente que debemos evitar el cometer grandes errores para obtener la máxima productividad del lote, y a pesar de que la producción de pollos teóricamente se encuentra estandarizada, la aplicación de sistemas de manejo en una crianza en particular y la experiencia del productor inclina la balanza hacia la máxima rentabilidad. Si hablamos del pollo de engorde, debemos saber que es la especie con la mayor tasa de transformación de alimentos vegetales (bajo contenido nutricional de proteína metabolizable para el consumo humano) en carne (alto contenido nutricional de una proteína muy metabolizable para el consumo humano), y es por esta característica productiva que la avicultura viene y seguirá creciendo bajo un contexto de seguridad alimentaria.

Para que la crianza sea exitosa se deben de tener en cuentas innumerables aspectos; sin embargo, el pilar fundamental, desde el punto de vista de estructura de costos, es la alimentación, y en esta oportunidad hablaremos acerca del calcio, el fósforo y el uso de fitasas en dietas comerciales para pollos de engorde.
 

Generalidades del calcio y el fósforo

El calcio y el fósforo son los macro minerales más abundantes en el ave; ambos constituyen más del 70 por ciento de las cenizas del cuerpo, el 30 por ciento restante lo constituye la materia orgánica y los diversos tipos de colágeno. Más del 99% del calcio y aproximadamente el 80% del fósforo se encuentran en el esqueleto como componentes de la hidroxiapatita.

La absorción de estos minerales se lleva a cabo especialmente en el duodeno y yeyuno superior, estas rutas están reguladas por la hormona 1,25-dihidroxicolecalciferol. La estructura química de la fuente del fósforo influye en la disponibilidad de este mineral, la forma metabólicamente activa para el pollo de engorde es el ortofosfato; otras formas en las que se encuentra el fósforo en el organismo son el pirofosfato y el metafosfato; además, cuando las moléculas están entrelazadas (polifosfatos) la absorción a través de la pared intestinal del ave es bastante lenta, en consecuencia, el nivel de absorción del fósforo es bajo. Lo mismo ocurre con el calcio, la forma en la que participa activamente en el metabolismo es bajo la forma de ión.

El calcio cumple funciones importantes en la constricción y relajación de los vasos sanguíneos, coagulación de la sangre, transmisión nerviosa, activación de enzimas y contracción de los músculos; también participa en la permeabilidad de membrana celular, facilita el paso de los nutrientes dentro y fuera de las paredes celulares e influye en la secreción de hormonas.

El fósforo es necesario para el crecimiento muscular, es componente principal de ácidos nucleicos y fosfolípidos, es componente y activador de numerosos complejos enzimáticos, mantiene el balance osmótico y el ácido-base, participa en el metabolismo de aminoácidos, interviene en la síntesis de proteína, y es el factor más importante del metabolismo energético al formar parte estructural de la molécula energética conocida como ATP; además tiene una reconocida acción negativa sobre la performance productiva, y considerando que no todos los fosfatos son igualmente disponibles para el animal según sea la forma del proceso de obtención, lleva a que muchos nutricionistas agreguen este ingrediente con un margen de seguridad; sin embargo, hoy en día la preocupación por reducir el impacto ambiental nos ha llevado a tomar especial interés en este aspecto de la nutrición, tratando de reducir el contenido de fósforo en las excretas.
 
 
Interacciones del metabolismo del calcio y fósforo

Además de la importancia del calcio y fósforo a nivel individual en la absorción y utilización de estos nutrientes, el metabolismo de estos minerales es en gran parte afectado por la relación que existe entre el calcio y el fósforo; así los pollos de engorde se adaptan a una amplia gama de concentraciones de fósforo o de calcio sin disminuir su productividad, siempre y cuando se mantenga una relación idónea entre estos dos minerales. La deficiencia de calcio limita la utilización del fósforo y el exceso podría reaccionar con otros minerales para dar lugar a la formación de complejos insolubles en el lumen intestinal, lo que dificultaría la utilización adecuada de los demás nutrientes.

Pequeñas modificaciones en los niveles de calcio y fósforo en las dietas, producen cambios en los niveles de estos minerales presentes en la sangre. En el caso que exista una deficiencia de fósforo, el metabolismo reacciona con una respuesta antihomeostática, incrementando los niveles de absorción de calcio, agravando la hipercalcemia y haciendo daño a los riñones; mientras que niveles altos de calcio lleva a un inicial incremento de la concentración de calcio en sangre, lo que suprime la secreción de la paratohormona, consecuentemente se reduce la producción de calcitriol, reduciendo la absorción de calcio y fósforo en los intestinos, en una situación donde se debería incrementar para mantener una adecuada relación entre el calcio y el fósforo.

Existen indicios de que podrían ser necesarios unos niveles de calcio más elevados en las dietas de arranque de los pollos de carne para normalizar el desarrollo de la placa de crecimiento debido a los problemas típicos que encontramos en campo, como la necrosis de cabeza de fémur (NCF), el raquitismo, la discondroplasia tibial y más recientemente el síndrome del hueso negro (SHN). El SHN se debe a la difusión de sangre a través de las zonas porosas del hueso, en especial cerca de la porción proximal de la tibia, esta sangre puede oscurecerse durante el procesamiento, lo que está originando el rechazo entre los consumidores sobre todo en países en donde se comercializa el pollo beneficiado. el metabolismo del calcio no actúa de manera independiente para generar una respuesta positiva o negativa en el animal, sino que está íntimamente ligado al metabolismo del fósforo, por lo que la política de los nutricionistas de generar márgenes de seguridad para este mineral es una práctica inadecuada.

 
Mineralización y desarrollo del tejido óseo

La rigidez del hueso radica en la deposición de calcio y fósforo en la forma de hidroxiapatita durante el proceso de mineralización, siendo el contenido de ceniza del hueso proporcional a su resistencia a la compresión; además, la flexibilidad del hueso depende del componente orgánico del mismo y los factores que afectan la fuerza del hueso son las toxinas, antinutrientes, velocidad de crecimiento, edad, sexo, patologías, carga física, el sistema endocrino y la genética.

Dado que la fortaleza ósea no está en función de la velocidad de crecimiento, sino del peso corporal, la remodelación del hueso debe coincidir con la ganancia de peso; si no hay coincidencia entre la ganancia de peso y la remodelación, esto puede conllevar a un deterioro de la salud ósea, haciendo prevalentes las actuales patologías óseas como la necrosis de cabeza de fémur, raquitismo, discondroplasia tibial y síndrome del hueso negro; todo esto bajo el contexto de que las líneas genéticas actuales de pollos de carne, seleccionadas por su alto potencial de crecimiento y eficiente transformación del alimento, tienen huesos con las dimensiones correctas para el soporte de su peso pero son relativamente pobres en densidad y en contenido mineral, lo que aumenta el riesgo de sufrir una patología a este nivel.

Por tanto, el desarrollo óseo plantea varios desafíos a la producción avícola, más concretamente en los pollos de engorde, en el que un esqueleto inmaduro tiene que soportar la carga de peso, que aumenta tras el avance genético en respuesta a la demanda de alimentos de origen animal, el papel de la nutrición en este sentido es el de proporcionar un adecuado equilibrio de nutrientes, con el fin de que los huesos se desarrollen de manera correcta y en el tiempo previsto, siendo esencial la nutrición de calcio y fósforo.

Una inadecuada salud ósea es el mayor problema que enfrenta la industria del pollo de carne; los problemas óseos resultan en una pobre productividad, aumento de la mortalidad y condenaciones en planta, lo que afecta directamente la rentabilidad de la casa productora.

Los problemas de patas en pollos de engorde pueden ser causados por muchos factores como la genética, edad del ave, densidad de crianza, condiciones ambientales y de manejo, nutrición, desórdenes metabólicos, enfermedades y micotoxinas, cualquier factor que interfiera con el correcto desarrollo de las estructuras óseas puede causar anormalidades en los huesos o en las piernas.


Fitasas y su uso en dietas comerciales

Las fitasas son fosfatasas que hidrolizan el ácido fítico, produciendo ortofosfato inorgánico, esteres fosfóricos y myoinositol, lo que permite que una fracción mayor de fósforo sea transformado en una forma aprovechable para los animales monogástricos. Para mejorar la biodisponibilidad del fósforo fítico en dietas para aves, actualmente en avicultura comercial se incorporan fitasas sintéticas.
Uno de los problemas para medir la actividad de las diferentes fitasas se debe a que no existe una unidad internacional estándar, lo cual creó confusiones en la industria de venta de aditivos en el pasado; este problema perduró hasta que definió como unidades fitasa (FTU) a la cantidad de enzima que libera una mol de ortofosfato inorgánico por minuto, de 0.0051 mol por litro de fitato de sodio a pH 5.5 y a una temperatura de 37°C.

Entre los productos que encontramos en el mercado se tiene a la 6-fitasa que se puede originar a partir de la Escherichia coli y la 3-fitasa que puede generarse a partir del Aspergillus niger. La fitasa que se origina a partir de la Escherichia coli manifiesta actividad en un intervalo de pH óptimo de 2.5 a 3.5; en cambio la 3-fitasa fúngica (Aspergillus niger) tiene un rango de actividad más amplio, con pH entre 2.5- 5.5. 

En pollos de carne, debido a que el nivel de pH en el intestino delgado es entre 5.5-6.6, puede haber un impacto negativo sobre la disponibilidad del fósforo-fítico y sobre la disponibilidad de los minerales quelados con el ácido fítico. La mayor parte de la fitasa actúa mejor en la parte inicial del tracto gastrointestinal (buche, proventrículo y molleja) del ave, en donde los niveles de pH son bajos y se incrementa la degradación del ácido fítico. Recientemente se ha demostrado que la adición de calcio en las dietas aumenta el pH en el buche, lugar principal de degradación del ácido fítico por las fitasas exógenas, reduciendo la eficiencia de la fitasa para liberar el fósforo fítico.

La afinidad del fitato también es grande para otros cationes divalentes, incluyendo zinc y cobre, por ello los fitatos están catalogados como agentes antinutricionales ya que forman complejos con minerales e incluso pueden reaccionar con proteínas reduciendo su disponibilidad. Se está poniendo interés en esta línea de investigación y la administración de super dosis de fitasas parece aumentar la performance del animal por liberar micro minerales necesarios para maximizar el metabolismo del ave.

Se viene incentivando la investigación sobre la adición de fitasas en la dieta de monogástricos para mejorar tanto el desempeño productivo a partir del incremento en la disponibilidad de los minerales y las proteínas, así como los efectos en la digestibilidad de los aminoácidos.


Importancia del uso de fitasas

Los principales ingredientes usados en la alimentación avícola son el maíz y la soya, estos insumos almacenan el fósforo bajo la forma de ácido fítico y sus sales, el fósforo atrapado en el ácido fítico no es disponible para las aves ya que estas no poseen la enzima denominada fitasa, por lo que se hace necesaria la suplementación con fuentes inorgánicas de fósforo, principalmente el fosfato dicálcico.

Otro punto a tener en cuenta es que a raíz de los replanteamientos mundiales sobre producción limpia y mitigación de impacto ambiental, se ha minimizado la utilización de antibióticos y harinas de origen animal, lo que ha incrementado el uso de vegetales en la formulación de las dietas; por consiguiente, en los últimos años se ha presentado un creciente interés sobre el uso de aditivos alimentarios naturales y terapias alternativas no medicamentosas como probióticos, prebióticos, simbióticos y enzimas digestivas que optimicen el desempeño productivo con el propósito de propiciar la resistencia natural a la presentación de enfermedades infecciosas del tracto gastrointestinal y optimizar los procesos de digestión y absorción de los nutrientes constitutivos de las dietas. En áreas concentradas de producción animal el incremento de P no digestible en las heces presenta problemas medioambientales puesto que los ecosistemas acuáticos son afectados por la eutrofización (exceso de minerales y nutrientes en un ecosistema acuático) producida por la contaminación con fósforo, razón por la cual la actividad fitásica se califica como un beneficio para el medio ambiente.

El fósforo es considerado el tercer nutriente más costoso en la matriz de formulación ya que se adiciona bajo la forma de fosfatos inorgánicos; en este sentido la enzima fitasa busca reducir la adición de una fuente inorgánica de fósforo, por consiguiente, reducir el costo de formulación sin afectar la performance final, traduciendo el efecto en mayor rentabilidad para la casa productora. Por lo tanto, la conveniencia de la utilización de fitasas exógenas dependerá de la relación costo beneficio que se deriven de su uso, además, el componente ambiental juega ya un papel determinante.
 

Comentario Final

La salud ósea es uno de los factores más importantes en la producción avícola, y lo nutricionalmente crítico en este factor es:

el correcto uso del calcio y del fósforo.
el uso de la enzima fitasa.
el uso de la vitamina D.

Además, debe haber la retroalimentación respectiva entre el área de nutrición y el área de producción. El área de producción debe informar sobre problemas que se presenten en la granja, y el área de nutrición debe responder rápidamente a la solicitud planteada.
 
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