Uso de grasas en la alimentación de ganado de engorda

La alimentación representa alrededor del 70% del total de los costos en los sistemas de crecimiento-finalización para el ganado en corral, por lo que este rubro es uno de los que más impacta en las utilidades del productor. Por lo tanto, pequeños aumentos en la eficiencia alimenticia o en el rendimiento de la canal se traducen en aumentos importantes en la viabilidad económica del sistema. Se estima que bajo los costos y productividad actual en corral de engorda en México, el incrementar 5% la eficiencia alimenticia se traduce en un aumento en 8% de la ganancia por cabeza vendida en canal, y aumentar 0.5% el rendimiento en canal incrementa en 6% la tasa de retorno económico. Estas diferencias hacen que un corral crezca, sobreviva o desaparezca en la industria de la engorda.

Las grasas funcionan como aglutinante y en consecuencia reducen la cantidad de polvo tanto en las plantas de alimentos como en el comedero de los animales (Zinn y Plascencia, 2007). Mankell et al. (1995) demostraron que la adición de 1 a 3% de aceite de soya en un concentrado redujo significativamente la cantidad de polvo producido en la planta de alimentos y en el comedero, lo cual reduce el desperdicio de alimento. Se ha argumentado que la inclusión de las grasas también mejora la aceptabilidad (gustosidad) de las dietas; Holland et al. (2008) señalan que esto está en función del tipo de grasa agregado a la dieta.

El uso de grasas en dietas de engorda en corrales se debe a su contenido de energía y costo, pero su inclusión tiene efectos en la digestión en rumen y en el intestino, los cuales dependen de las características físico-químicas de las grasas y del nivel de inclusión (Plascencia et al., 2005), dado que cambian dependiendo del tipo de ácidos grasos que lo conforman. Existen diversos tipos de grasa que pueden usarse por lo que deben considerarse los efectos que pueden tener en el consumo, digestión, ganancia y composición de la canal al usar diferentes niveles y tipos de lípidos.

 

Los lípidos son compuestos no polares, parcial, o totalmente insolubles en el agua. Difieren de los carbohidratos por su arreglo estructural y porque tienen una menor cantidad de oxígeno. Se diferencian también de las proteínas porque no contienen nitrógeno. La Figura 10.1 muestra las diferencias entre las estructuras básicas de los carbohidratos (monosacáridos) y la de los lípidos (ácidos grasos). Como se puede notar, algunos tipos de ácidos grasos tienen un mayor número de carbonos que los monosacáridos. Este aumento en el número de carbonos así como su relación C: O hacen que los lípidos tengan un valor energético más alto. Esto en nutrición animal ha servido para establecer que el contenido energético de una grasa es casi tres veces mayor que el aporte energético neto del maíz (Zinn y Plasencia, 2007).

Los lípidos pueden ser clasificados de acuerdo a su estructura química como: simples (ácidos grasos combinados con glicerol); compuestos (son lípidos simples que además contienen otros moléculas como N, P) y derivados (resultado de la hidrolisis de los anteriores tales como los ácidos grasos libres). Es importante notar que la estructura fundamental de los lípidos son los ácidos grasos (ag) que de acuerdo a la longitud de su cadena se les clasifica como ag de cadena corta (<10 C) y ácidos grasos de cadena larga (>10 C). La longitud de la cadena determina su mecanismo de absorción y transporte. Los ag de cadena corta se absorben a través de epitelio ruminal, así como a nivel intestinal y utilizan vía porta mientras que los de cadena larga se absorben sólo a nivel intestinal y requieren de la vía linfática para su transportación. Debido a los proceso de hidrólisis y emulsificación que requieren sufrir los ag de cadena larga previamente para su absorción, sus características estructurales tienen un fuerte impacto en su valor energético y por lo tanto en la productividad animal. En ese sentido, la longitud de la cadena así como el grado de saturación modifica las propiedades físicas (carácter anfipático y punto de fusión) de los lípidos, lo cual afecta en forma importante su potencial hidrolisis y de absorción.

Normalmente los aceites tienen una mayor proporción de ag insaturados que las grasas y es lo que los mantiene líquidos a temperatura ambiente, mientras que las grasas tienen una mayor cantidad de ag saturados y es lo que las vuelve sólidas (neoda, 2015). Los tipos de grasas y aceites que se encuentran disponibles para usarse en la alimentación animal se presentan en el Cuadro 10.1.

 

Los lípidos sufren dos procesos importantes en el rumen, el primero es la hidrólisis por la lipasas microbianas que liberan del acilglicerol de los ácidos grasos de cadena larga (Lourenço et al., 2010) y por otro lado, los ácidos grasos poliinsaturados sufren una biohidrogenación. El glicerol puede ser fermentado (convertido a propionato) y absorbido en rumen o pasar al intestino (Ferraro et al., 2009).

La digestión intestinal de los lípidos consta de dos fases. En la primera fase; los lípidos que salen del rumen están principalmente compuestos de ácidos grasos de cadena larga no esterificados, pequeñas cantidades de fosfolípidos, triglicéridos (si la dieta incluyó grasas blindadas; Bauchart, 1993) y ácidos grasos poliinsaturados (si la dieta contenía aceite de pescado o linaza; Toral et al., 2010), los cuales se asocian en pequeñas micelas insolubles y estas se transfieren con la participación de la bilis a micelas que contienen fosfolípidos para formar compuestos solubles, los cuales son digeridos por las enzimas pancreá- ticas (fosfolipasa pancreática A2) y eso produce lisofosfolípidos que posteriormente son absorbidos en forma de quilomicrones, esta absorción se encuentra limitada por la presencia de dos proteínas la apolipoproteina B (ApoB) y la proteína que transfiere triglicéridos por microsomas (pttm) (Chen y Davidson, 2012).

En varios experimentos donde se han utilizado niveles que van desde 2 hasta 8% de diversos tipos de lípidos (aceites vegetales, sebo, grasas protegidas comerciales, grasa amarilla) en dietas altas en grano, se han observado efectos negativos en el consumo (Plascencia et al., 2012; Donicht et al., 2014) y en algunos se han observado ligeras reducciones con el nivel más alto con aceites vegetales o semillas de oleaginosas (Cuitun et al., 1975 Chuntrakort et al., 2014). Krehbiel et al. (1995) evaluó hasta 8% de sebo y con ese nivel el consumo se redujo significativamente (Cuadros 10.2 a 10.4). La reducción del consumo como resultado de la adición de grasas a las dietas para rumiantes, es un proceso multifactorial que resulta tanto de cambios en la digestión ruminal, principalmente de la fracción fibrosa que retarda su tiempo de permanencia en rumen así como de procesos metabólicos y hormonales.

Con respecto a esto último, la reducción del consumo resulta de la integración de señales múltiples a corto y mediano plazo con los centros regulatorios del mismo en el cerebro. El incremento de la concentración de lípidos en el plasma ocasiona cambios en la concentración de hormonas y metabolitos plasmáticos postprandiales que proveen una retroalimentación que es integrada y transformada en una respuesta anoréxigénica por las neuronas del hipotálamo para terminar el consumo de alimentos (Sartin et al., 2011). Se ha demostrado que la utilización de una dieta alta en grasa o la administración de carnitina incrementan la oxidación de ácidos grasos y deprimen el consumo (Duske et al., 2009) y el tipo y la longitud del ácido graso (Drackley et al., 1992; Dohme et al., 2004) alteran el consumo debido al cambio en la velocidad de oxidación que presentan estas formas a causa de su estructura (Derno et al., 2013).

Una de las hormonas que está asociada a la reducción del consumo cuando se administran grasas en la dieta es la colecistoquinina (CCK; Choi et al., 2000; Relling et al., 2010). Relling et al. (2011) demostraron que un aumento en la inclusión de grasa en la dieta ocasiona un aumento lineal en la concentración plasmática de cck. Aumentos en la cantidad de grasa consumida en la dieta redujeron el consumo durante la primera hora después de la alimentación y mantuvieron la reducción en el consumo hasta entre 8 y 16 horas después de la administración del alimento. En otras especies la exposición crónica a la grasa causa cambios morfológicos, fisiológicos y metabólicos que vuelven más eficiente la utilización de grasa e inhibiendo las señales del glp-1, pyy y cck que disparan la saciedad, esto trae como consecuencia una mayor acumulación de grasa (Duca et al., 2013).

 

La mayoría de los estudios muestra que con grasa amarilla o aceites vegetales al incrementar de 0 a 2%, se reduce la digestibilidad de la materia seca de 3 a 14% en dietas altas en grano (Cuitun et al., 1975; Plascencia et al., 2012) y Kreihebel et al. (1995) mostraron con niveles hasta de 8% que la inclusión de sebo reduce la digestión ruminal debido a que reduce la tasa de digestión e incrementa la tasa de pasaje, demostrando que los efectos son más notorios a partir de 4% de inclusión. En general no se usan lípidos protegidos en dietas en corrales de engorda debido a que las condiciones de acidez favorecerían la disociación de las sales de Ca pero se están evaluando nuevas formas de protección.

El efecto de la adición de ácidos grasos insaturados a la dieta en la microbiota ruminal se ha estudiado extensamente (Tanaka, 2005). Se ha reportado una inhibición de la digestión de las paredes celulares relacionada a un efecto citotóxico de las grasas en los microorganismos ruminales celulolíticos que inhiben su crecimiento (Plascencia et al., 2003). Sin embargo, en dietas altas en granos los niveles y la digestión de la fdn es baja, por lo que el impacto en la materia orgánica en el rumen puedes ser más importante en los efectos que tenga en los organismos amilolíticos.

Se ha reportado un efecto negativo de los ácidos grasos poliinsaturados principalmente el linoleico y el α linolenico sobre el crecimiento de Butyrivibrio fibrisolvens (Maia et al., 2007, 2010), aumentando la fase Lag por casi 10 horas hasta que logra metabolizar dichos ácidos y la adición de ácido docosahexaenoico (un ácido graso proveniente del pescado) y que pertenece a la serie de Ω n-3 inhibió el crecimiento de dicha bacteria. Otros experimentos  muestran que los ácidos grasos de cadena mediana y larga que se encuentran en el aceite de las plantas pueden tener efectos inhibidores para el Ruminococcus, lo que podría explicar la disminución en la digestibilidad de la fracción de fdn cuando se incluye aceite vegetal (Dohme et al., 2000; Martin et al., 2008; Belenguer et al., 2010).

Las grasas y aceites tienen efectos tóxicos sobre la población de protozoarios (Mendoza et al., 1993; Firkins, 1996; Dewhursty et al., 2000). Trabajos publicados por Oldick y Firkins (2000) muestran que la adición de grasa, grasa hidrogenada o aceite vegetal tienden a reducir la población de protozoarios de un 30% hasta prácticamente en su totalidad (Towne et al., 1990). El uso de ácidos grasos insaturados protegidos con formol puede mejorar la eficiencia microbiana al aumentar el flujo de proteína al duodeno (Sinclair et al., 2005). Estos resultados sugieren que el uso de grasas protegidas podría re-evaluarse en dietas altas en granos y hay resultados experimentales que indican que pueden mejorar la ganancia de peso (Donicht et al., 2014).

 

Los experimentos de Plascencia et al. (2003) muestran que la digestión de los ácidos grasos se reduce linealmente en el intestino conforme se aumenta la cantidad de grasa ingerida. Esa reducción en la digestión de la grasa implica una reducción en la ENg de tal forma que el valor de la en cuando se incluye a un nivel del 3% es de 4.87 Mcal/kg. Dicho valor cambia drásticamente cuando se incluye en niveles del 6 o 9% donde los valores estimados de en son de 4.55 y 4.06 Mcal/kg este último valor representa una disminución de alrededor del 17% sobre el valor inicial.

 

Los efectos de la inclusión de diferentes tipos de grasa en el consumo, la ganancia de peso y la eficiencia alimenticia se presentan en los Cuadros 10.2 a 10.4. En varios experimentos se observa que las grasas incrementan la ganancia de peso en dietas de finalización, sin embargo, en otros no hay respuesta significativa. Muchos factores pueden influenciar la respuesta productiva a la suplementación de grasa, entre ellos, el nivel de suplementación, el tipo de grasa utilizada, la densidad energética de la dieta y la composición de la dieta principalmente en lo que refiere a la concentración de fdn. A continuación se muestra el efecto de la inclusión de diversos tipos de grasas en el porcentaje de cambio en el consumo, ganancia diaria y la eficiencia (ganancia/consumo). Como se puede notar los mejores beneficios se obtienen con la grasa amarilla, después con grasas de origen animal y por último con aceites de origen vegetal.

En general se recomienda no usar niveles por encima del 6% pues a pesar que teóricamente se incrementa la energía, se ha demostrado que al incluir en niveles superiores se reduce el valor energético de las grasas al reducirse su absorción intestinal (Plascencia et al., 2003). La respuesta en ganancia de peso se explica por el efecto de altos niveles de suplementación en la energía neta de la grasa (Nelson et al., 2008; Vander et al., 2009; Mialon et al., 2015). Cuando los lípidos se incluyen en niveles altos, se reduce la ENg de la dieta (Nelson et al., 2004; Vander et al., 2009). Zinn (1994) observó el mismo problema cuando el consumo de grasa rebasó los 1.6 g por kg de peso vivo por lo que recomienda como porcentaje de inclusión máximo de extracto etéreo en dietas de finalización sea del 8% cuando los novillos consumen el 2% de su peso vivo.

El uso de semillas con alto contenido de aceite ocasiona un incremento en el consumo de fdn el cual conlleva a una dilución de la energía neta (Cranston et al., 2006). Plascencia y Zinn (2002) reportan resultados similares al sustituir maíz hojueleado con una mezcla de alfalfa –grasa amarilla. La reducción de la en de la dieta no necesariamente causa una menor ganancia de peso, pero si puede impactar la eficiencia de utilización del alimento; Felton y Kerley (2004) no observaron cambios en la ganancia de peso, pero si un aumento significativo en la conversión alimenticia al incluir semillas de oleaginosas como fuente de grasas. En general, las grasas suplementarias utilizadas en forma adecuada tienden a disminuir el consumo, mejoran la ganancia diaria traduciéndose en un incremento en la eficiencia alimenticia.

Existe evidencia que sugiere que la dieta juega un rol importante en el desarrollo de enfermedades crónicas que incluyen cáncer, enfermedades cardiovasculares, diabetes insulina resistente y obesidad. Una de las causas principales de estas enfermedades aparentemente es el consumo de ácidos grasos saturados 14:0, 16:0 y trans. Lo cual trajo como consecuencia que se sugiriera a la población una reducción en el consumo total de ácidos grasos saturados y un aumento en el consumo de los ácidos grasos poliinsaturados de la serie Ω-3 (Shingfield et al., 2013). Este conjunto de recomendaciones ha traído como consecuencia una preocupación por modificar las características del perfil de lípidos en la carne que se ofrece al consumidor, de tal forma que actualmente se busca que los productos cárnicos tengan una mayor cantidad de ácidos grasos poliinsaturados y una menor cantidad de ácidos saturados de cadena larga (Scollan et al., 2001). El perfil de ácidos grasos que tiene la canal puede ser modificado con diversas estrategias de alimentación, pero los resultados de estas estrategias son afectados por algunos factores como la raza, el tiempo de engorda y tipo de ácidos grasos proporcionados y la protección de los mismos para evitar su biohidrogenación en el rumen.

El peso de la canal está relacionado directamente con las tasas de ganancia observadas durante la engorda, mientras que el rendimiento está más relacionado con la composición de la ganancia. Por lo tanto, para que exista un efecto sobra el peso de la canal cuando se suministran grasas suplementarias debe existir diferencias significativas en la tasas de ganancia durante la engorda (Zinn, 1989, Brandt, 1997). Como se puede observar en los Cuadros 10.2 al 10.4, las grasas no siempre modifican la tasa de ganancia y existe evidencia suficiente que confirma que las grasas suplementarias no modifican la composición de la ganancia (sólo modifican la proporción de grasa pélvica renal y cardíaca); en ese sentido, la adición de distintas fuentes de grasa o ingredientes altos en grasa no siempre modifican el peso de la canal caliente o el porcentaje de rendimiento cuando se compararon con dietas que no incluyeron grasa (Felton y Kerley, 2004; Cranston et al., 2006; Hutchison et al., 2006; Veracini et al., 2013). Nelson et al. (2004) reportan una reducción en el peso de la canal asociado a un menor contenido de ENg del alimento cuando suplementaron con grasa amarilla. Mientras que, Mialon et al. (2015) informan de un aumento en el peso de la canal caliente y un mayor rendimiento de la misma cuando utilizaron dietas bajas en fibra y altas en grasa con consumo restringido. Por otra parte, Santana et al. (2014) observaron un aumento en el rendimiento de la canal cuando utilizaron grasa protegida comercial, pero una reducción cuando utilizaron aceite de maíz.

De acuerdo a la Organización Mundial de la Salud la relación entre ácidos grasos de la serie n 6 y n 3 debe ser menor a 4:1 para reducir riesgos de enfermedades en la población (Mele et al., 2014). Para incrementar la serie de Ω-3 en la grasa intramuscular del ganado se puede incluir aceite de pescado y canola, los cuales tienen cantidades abundantes de ácidos grasos poliinsaturados y además que son poco biohidrogenados en el rumen (Lee et al., 2008). Con aceite de pescado se ha incrementado los ácidos grasos de la serie n 3 en casi un 800%; de 0 a 8.13 (C20: 5n3), de 0 a 2.82 (C22: 5n-3) y de 0 a 11.2 (C22: 6n-3; Lee et al., 2008). Sin embargo, Scolland et al. (2006) utilizando aceite de pescado y linaza solo encontraron cambios significativos en la concentración total del ácido insaturado 18:n3, (ácido linoleico).

Shingfield et al. (2013) indican que el potencial para alterar la composición de los lípidos musculares depende fuertemente de la extensión de la lipolisis y la biohidrogenación de las grasas a nivel ruminal. El uso aceites de soya, girasol o linaza protegidos con métodos diferentes a la saponificación ha incrementado las concentraciones de ácidos grasos insaturados intramuscularmente (Scollan et al., 2001, Dunne et al., 2011). Estos resultados indican que es necesario re-evaluar y buscar formas de protección de lípidos que no se alteren por las condiciones de acidez del rumen.

 

El efecto de la inhibición de la producción de metano por la adición de grasa ha sido conocido desde hace mucho tiempo (Chuntrakort et al., 2014). La inclusión de aceite de coco redujo el número de bacterias metanogénicas y la producción de metano en una mayor proporción que el de canola (Dong et al., 1997). Varios experimentos muestran que las grasas insaturadas tienen un mayor efecto que las saturadas en la reducción de bacterias metanogénicas, pero afectan la digestibilidad de la fdn y aumentan el butirato (Dohme et al., 2000).

Un meta análisis realizado por Patra (2013) para evaluar el efecto de las grasas en la producción de metano concluye que la adición de grasas a la dieta reduce linealmente la producción de metano, pero que esta reducción depende del tiempo de administración de las grasas, del tipo y forma de administración de las mismas y que el impacto es más significativo cuando las grasas se utilizan en un nivel mayor al 5% de la dieta. Sin embargo, niveles mayores afectarían negativamente el comportamiento productivo de los bovinos en el corral de engorda.

 

Las principales fuentes de grasa utilizadas son: 1) Grasa animal, que proviene de plantas de rendimiento; 2) Aceites vegetales, 3) Grasa amarilla, que son residuos de aceites vegetales y grasa animal de restaurantes y cafeterías y 3) Mezcla Animal-Vegetal, que es el primer grupo combinado con grasa amarilla o aceites vegetales. Aunque las distintas fuentes de grasas difieren un poco en calidad, el valor energético promedia 6.0 y 4.85 Mcal/kg de ENm y ENg respectivamente. Las restricciones prácticas para utilización óptima de las grasas suplementarias son de 2 a 5% de la ración final ya que consumos mayores pueden reflejarse en la disminución de su valor energético hasta en un 50%. Actualmente existen modelos para determinar restricciones más seguras para una mayor inclusión de grasa a la dieta sin menoscabo de su valor nutricional. Aparentemente, el restringir el consumo diario total (grasa total que aporta la dieta) a 1.2 g de grasa/ kg de peso corporal, es el límite máximo apropiado para evitar disminuciones importantes en su valor energético, aun así se puede consumir grasa a una relación hasta de 1.6 g/kg de peso corporal sin efectos negativos sobre consumo y comportamiento del ganado aunque con una disminución de su aporte energético en aproximadamente un 6%.

A nivel ruminal, la grasa puede ejercer efecto negativo sobre la digestión de la fibra por lo que se recomienda restringirse a 3% cuando las dietas contienen más del 30% de forraje. El efecto detrimental sobre la digestión de la fibra es más agudo cuando se utilizan grasa insaturadas (aceites vegetales) comparado con grasas más saturadas (sebo).

Es importante considerar la grasa que aportan los ingredientes de la dieta, para asignar al cantidad de grasa que se va a suplementar, por ejemplo, cuando se incluye 15% de semilla de algodón entera (23-26% lípidos) aporta aproximadamente 3.7% de lípidos, o bien cuando se utilizan granos secos de destilería (9-12% de lípidos), que es común que lo incluyan hasta 20% de la dieta, este aportará en esa condición un poco más de 2% de lípidos.

Los efectos principales del mal uso de la grasa en dietas de engorda son una disminución del consumo y de la ganancia; y esto puede continuar durante semanas después de que se haya retirado la grasa de la dieta. Este riesgo puede disminuirse adaptando gradualmente al ganado al consumo de grasa. En términos de porcentaje, se recomienda en la ración de iniciación máximo un 2% de grasas, en las de transición 4% y en las de finalización 6%.