España - NIRS para predecir la composición de nutrientes en las excretas de las aves

El alimento es la mayor contribución en el costo de la producción avícola y es un factor clave en el crecimiento y la salud de los animales. Si bien la formulación tradicional de los alimentos se ha basado en el contenido total de nutrientes, hoy en día se buscan formulaciones óptimas por el contenido disponible, que tiene en cuenta cómo se distribuyen los nutrientes digeridos y metabolizados por el animal.

Existen diferentes indicadores relacionados con la digestión del alimento. Los más importantes en los estudios avícolas son los coeficientes de digestibilidad total en el tracto digestivo de los principales nutrientes (proteínas, grasas o aminoácidos) y la energía metabolizable (generalmente determinada como energía metabolizable aparente, AME). Otros parámetros importantes son la asimilación de calcio y fósforo porque son necesarios para la correcta formación y mantenimiento del esqueleto.

Los coeficientes de digestibilidad de los nutrientes y AME generalmente se obtienen a través de ensayos in vivo donde las aves son alimentadas con diferentes dietas de composición conocida (Bourdillon et al., 1990). Estos ensayos requieren la recolección y el análisis de muchas muestras de excretas repetidas por tratamiento dietético, tratando de minimizar efectos externos como la temperatura y la humedad en la granja.

La espectroscopia de infrarrojo cercano (NIRS) es una técnica analítica rápida que puede reemplazar los costosos métodos analíticos húmedos para determinar el contenido de nutrientes de las excretas. Sus características más importantes son la rapidez, la ausencia de tratamiento de muestras, la nula utilización de disolventes y la no generación de residuos, y el hecho de que es una técnica multiparamétrica, es decir, se puede utilizar un espectro para predecir varios parámetros simultáneamente.

Los fabricantes de instrumentos NIR comercializan "calibraciones universales" preinstaladas que se anuncian para funcionar bien para el análisis de rutina de las materias primas y los alimentos compuestos más comunes. Sin embargo, actualmente no existen calibraciones comerciales para excrementos de aves de corral y solo se han informado unas pocas calibraciones en la literatura.

A lo largo de sus diferentes trabajos, Bastianelli et al., (2003, 2004, 2005, 2010) presentaron calibraciones para proteína, energía bruta, grasa, ácido úrico y almidón. Smith et al. (2001) y De la Roza-Delgado et al. (2015) también desarrollaron calibraciones para la energía bruta, un parámetro clave que se requiere para calcular la energía metabolizable del alimento. Todas estas calibraciones fueron aplicables solo a pollos de engorde. El fósforo ha sido determinado por NIRS en algunos trabajos centrados en el uso de excretas o estiércol de aves como fertilizante (Aiken et al., 2005; Reeves, 2001; Ye et al., 2005), mientras que Xing et al. (2008) también presentó una modelo de calibración para materia orgánica.

En resumen, hay muy pocas determinaciones multivariadas publicadas a partir de espectros NIR para el contenido de nutrientes de los excrementos de aves de corral y ninguna de ellas es válida para otros animales que no sean pollos de engorde.

En un estudio realizado por investigadores españoles de la Universitat Rovira i Virgili y el Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentàries (IRTA) y que fuera publicado en "Animal Feed Science and Technology" (Use of visible-near infrared spectroscopy to predict nutrient composition of poultry excreta. Volume 283, Enero 2022, 115169) se presentaron calibraciones globales de materia orgánica, proteína, grasa, energía bruta, ácido úrico y fósforo desarrolladas con muestras de excretas de pollos de engorde, gallinas ponedoras y pavos de engorde. Estas calibraciones fueron validadas por un conjunto de datos externo y también por pruebas estadísticas. Finalmente, se compararon con las calibraciones específicas desarrolladas para cada especie avícola.

"Hemos mostrado una nueva serie de modelos de calibración Vis-NIR que pueden reemplazar las determinaciones lentas de laboratorio de materia orgánica, proteínas, grasas, energía bruta, ácido úrico y fósforo en excrementos de aves. Esto ayudará a reducir los costos de los estudios de digestibilidad y mejorará el descubrimiento de dietas de alimentos óptimas" señalan los investigadores y agregan en sus conclusiones que "También se encontró que, a pesar de que los pollos de engorde, las gallinas ponedoras y los pavos de engorde son especies diferentes, los espectros de sus excretas podrían modelarse juntos. La unión de los tres conjuntos de datos aumentó el rango de cada parámetro que se tuvo que predecir y condujo a modelos que son mucho más aplicables que los que son específicos para cada especie".