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Estrategias nutricionales para mitigar el impacto ambiental de la producción de cerdo

Publicado: 24 de junio de 2019
Por: Elías Chávez Delgadillo, José Alfredo Martínez Aispuro. Colegio de Postgraduados, México.
Resumen

Abstract
Pig production has an important ecological footprint, but it can also contribute significantly to its reduction. The present article makes a review on different nutritional strategies that can be taken to make more efficient the use of resources and their potential to reduce the environmental impact of pig production.

Keywords: Climate change, Nutrition, Ecological footprint, Environmental impact


 

Resumen
La producción de cerdo genera una huella ecológica importante, pero también puede colaborar de forma importante en su reducción. El presente artículo hace una revisión sobre diferentes estrategias nutrimentales que se pueden tomar para hacer más eficiente el uso de los recursos y su potencial para reducir el impacto ambiental de la producción de cerdo.

Palabras clave: Cambio climático, Nutrición, Huella ecológica, Impacto ambiental

INTRODUCCIÓN
Enero a Abril del 2019 es el tercer inicio de año más caluroso desde que se tiene registro (NOAA, 2019), gran parte del aumento en la temperatura del planeta se debe a gases de efecto invernadero  producidos por actividades relacionadas con el hombre, en las cuales el sector ganadero contribuye con el 14.5% del total (Gerber et al., 2013).  A pesar de los esfuerzos de varias naciones por reducir las emisiones de carbono el año 2018 fue el año con más emisiones de dióxido de carbono (Le Quéré et al., 2018) lo que hace suponer que las acciones tomadas hasta el momento no son suficientes o no son las correctas.
Para Nakamura e Itsubo (2019) la producción de cerdo, por métodos convencionales, emite 1.99 toneladas de CO2  y requiere de 808 m3 de agua por cada tonelada de alimento balanceado, elaborado y consumido, de estas emisiones la engorda del cerdo contribuye con el 70%, mientras que la gestación, lactancia y destete aportan cada una un 10%. (Philippe y Nicks, 2014). Además hay que considerar la contaminación del suelo y el agua resultado del manejo de las excretas, principalmente por liberación en exceso de fósforo, nitrógeno, metales pesados y bacterias patógenas presentes en las heces. Jensen et al. (2016) encontraron que el nivel de zinc y cobre en tierras de cultivo cercanas a las zonas de explotación de cerdo ha aumentado 33 y 54% respectivamente del año 1986 al 2014, López et al (2000) observaron una acumulación alta de zinc y cobre en el hígado de bovinos en pastoreo cercanos a zonas de producción de cerdo.

La producción de cerdo tiene una huella ecológica importante, pero también puede colaborar de forma importante en su reducción, el presente artículo hace una revisión sobre las principales estrategias nutricionales que podrían usarse para reducir el impacto ambiental de la  producción de cerdo.

FORMULACIÓN INTELIGENTE
Todas las medidas para hacer más eficiente el uso de los recursos tienen el potencial de reducir el impacto ambiental de la producción de cerdo, en ese sentido existen diferentes formas de hacer más eficiente el uso de los nutrientes, una de ellas se llama alimentación de precisión, consiste en dar de comer a los cerdos la cantidad justa de nutrientes de acuerdo a su sexo, edad y peso, haciendo cambios diarios en la dieta, logrando reducir hasta en un 6% las emisiones de carbono (Andretta et al., 2017).
La proteína cruda es una medida del nitrógeno total de la dieta y no aporta información sobre la calidad proteica, por eso la formulación moderna de alimentos para cerdo se hace buscando cumplir con un requerimiento y proporción de aminoácidos esenciales y no de proteína cruda. Cuando aminoácidos sintéticos se utilizan para sustituir parcialmente la proteína cruda en dietas para cerdo es posible disminuir los ingredientes proteicos de la dieta (pasta de soya por ejemplo) y con ello hasta 0.41 toneladas de CO2 y 100 m3 de agua por tonelada de alimento balanceado consumido por los cerdos  (Nakamura y Itsubo, 2019), además es posible reducir el contenido total de nitrógeno en el alimento y en consecuencia disminuir también la excreción de nitrógeno hasta en 8% por cada porcentaje de proteína cruda disminuida (Galassi et al., 2010).

PROCESAMIENTO DEL ALIMENTO
El procesamiento de las materias primas es también una estrategia para mejorar la digestibilidad de los nutrientes y reducir su desperdicio. El reducir el tamaño de partícula de 850 a 400 µm ayuda a reducir  hasta en un 6% la excreción de fósforo y 4% la excreción de nitrógeno (Oryschak 2002).
Una forma de procesar alimentos para cerdo es mediante el uso de tratamientos térmicos, que son procedimientos de transferencia de calor, mediante la combinación de temperatura, tiempo, presión y humedad, que modifican el valor nutritivo de los alimentos (Gorrachategui, 2010), consiguiendo aumentar la digestibilidad y a la vez reducir hasta en 10% la excreción de nitrógeno (Ball et al., 2015).

USO DE ADITIVOS
Otra estrategia  es el uso de aditivos que ayuden a mejorar la digestión y absorción de los nutrientes para reducir así su excreción. Las enzimas exógenas son enzimas producidas por microorganismos y aisladas para su uso como aditivo. Una de las que podrían tener mayor impacto sobre el medio ambiente son las fitasas, gran parte del fósforo presente en los ingredientes de origen vegetal no está disponible para que los cerdos los digieran y absorban, las fitasas son enzimas capaces de romper los enlaces de los fitatos liberando el fósforo, así mejoran su disponibilidad y en consecuencia contribuyen a disminuir su contenido en las heces hasta en un 26% (Abioye et al., 2010).
Otro tipo de aditivos con gran potencial para reducir las emisiones contaminantes son las nanopartículas de minerales, las nanopartículas son  partículas menores a 100 nanómetros (nm), por su tamaño pequeño se absorben con facilidad y se necesitarían menor cantidad de minerales para cubrir con el requerimiento o tener un efecto farmacológico. En los últimos años, se han probado nanopartículas de cobre y zinc en la alimentación de cerdos disminuyendo la cantidad total de dichos minerales en la dieta (Morales et al., 2012), (Hongfu, 2008).
 
INGREDIENTES PRODUCIDOS POR BIOCONVERSIÓN
La bio-conversión es la transformación de desechos de materia orgánica en productos utilizables mediante el uso de insectos o microorganismos. A partir de desechos orgánicos urbanos o de granja es posible producir proteína de alta calidad, es decir, la bio-conversión permite reciclar las excretas de la granja para alimentar a los cerdos y de este modo aprovechar al máximo los nutrientes. Una de las alternativas de bioconversión de mayor interés es la producción de larva de mosca soldado (Hermetia illucens),1 tonelada de larva de mosca reduce la emisión de 770 kg equivalentes de CO2 (Zanten et al., 2015), la harina de larva de mosca tiene más del 50% de proteína y se ha utilizado para sustituir por completo a la pasta de soya en dietas para cerdo de engorda.
Otra alternativa de bioconversión es el uso de microalgas, con la producción de alga espirulina a partir de desperdicios líquidos de la granja se puede recuperar hasta el 98% del nitrógeno y el 76% del fósforo de las excretas y producir proteína de alto valor biológico (Kebede-Westhead et al., 2006).
CONCLUSIONES
Es innegable que el clima está cambiando, es muy probable que las actividades humanas estén propiciando o acelerando dicho cambio, la ganadería es parte del problema, pero también puede colaborar de forma importante en su reducción, para la reducción en la emisión de contaminantes de la industria porcina se requieren de acciones colectivas, concertadas y globales, donde los diferentes actores colaboren en soluciones creativas que tengan en cuenta la diversidad y complejidad del sector.  Existen varias estrategias nutrimentales que los productores de cerdo pueden tomar para producir más con menos recursos y reducir al máximo los desperdicios generados en beneficio de la misma explotación para mejorar su rentabilidad y disminuir el impacto ambiental.
  • Abioye, S., .2010. Characterizing fecal and manure phosphorus  from pigs fed phytase supplemented diets. J of Agri Sci. 2(4)
  • Andretta, I., Hauschild, L., Kipper, M., Pires, P.G.S., Pomar, C. 2017. Enviromental impacts of precision feeding programs applied in pig production. Animal. 12(9) 1990-1998.
  • Ball, M.E.E., Magowan, E., McCracken, K.J., Beattie, V.E., Bradford, R., Thompson, A., Gordon, F.J. 2015. An investigation into the effect of dietary particle size and pelleting of diets for finishing pigs. Livstock Sci. 173:48-54
  • Characterizing fecal and manure phosphorus from pigs fed phytase supplemented diets. J of Agr Sci. 2(4):
  • Galassi, G., Colombini, S., Malagutti, I., Crovetto, G.M., Rapetti, I. Effects of high fibre and low protein diets on performance, digestinility, nitrogen excretion and ammonia emission in the heavy pig. Anim Feed Sci and Tech. 161: 140-148
  • Gerber, P.J., Steinfeld, H., Henderson, B., Mottet, A., Opio, C., Dijkman, J., Falcucci, A. & Tempio, G.  2013. Enfrentando el cambio climático a través de la ganadería – Una evaluación global de las emisiones y oportunidades de mitigación. Organización de las naciones unidas para la alimentación y la agricultura (FAO), Roma.
  • Gorrachategui, M.G. 2010. Efecto del tratamiento de las materias primas sobre su valor nutricional. Memorias del XXVI Curso de Especialización FEDNA. p 51-113.
  • Jensen, J., Larsen, M.M., Bak, J. 2016. National monitoring study in denmark finds increased and critical levels of copper and zinc in arable soils fertilized with pig slurry. Enviromental Pollution. 214: 334-340
  • Kebede-Westhead, E., Pizarro, C., Mulbry, W.W. 2006. Treatment of swine manure effluent using freshwater algae: Production, nutrient recovery, and elemental composition of algal biomass ot four effluent loading rates. J of App Phycology. 18: 41-46
  • Le Quéré, C., Andrew, R. M., Friedlingstein, P., Sitch, S., Hauck, J., Pongratz, J., Pickers, P. A., Korsbakken, J. I., Peters, G. P., Canadell, J. G., Arneth, A., Arora, V. K., Barbero, L., Bastos, A., Bopp, L., Chevallier, F., Chini, L. P., Ciais, P., Doney, S. C., Gkritzalis, T., Goll, D. S., Harris, I., Haverd, V., Hoffman, F. M., Hoppema, M., Houghton, R. A., Hurtt, G., Ilyina, T., Jain, A. K., Johannessen, T., Jones, C. D., Kato, E., Keeling, R. F., Goldewijk, K. K., Landschützer, P., Lefèvre, N., Lienert, S., Liu, Z., Lombardozzi, D., Metzl, N., Munro, D. R., Nabel, J. E. M. S., Nakaoka, S.-I., Neill, C., Olsen, A., Ono, T., Patra, P., Peregon, A., Peters, W., Peylin, P., Pfeil, B., Pierrot, D., Poulter, B., Rehder, G., Resplandy, L., Robertson, E., Rocher, M., Rödenbeck, C., Schuster, U., Schwinger, J., Séférian, R., Skjelvan, I., Steinhoff, T., Sutton, A., Tans, P. P., Tian, H., Tilbrook, B., Tubiello, F. N., van der Laan-Luijkx, I. T., van der Werf, G. R., Viovy, N., Walker, A. P., Wiltshire, A. J., Wright, R., Zaehle, S., and Zheng, B. (2018). Global Carbon Budget 2018, Earth Syst. Sci. Data, 10, 2141-2194, https://doi.org/10.5194/essd-10-2141-2018
  • Lopez, M.A., Benedito, J.L., Miranda, M., Castillo, C., Hernandez, J. 2000. The effect of pig farming on copper and zinc accumulation in cattle in Galicia (Nprth-Western Spain). The Veterinary Journal. 160: 259-266.
  • Philippe, F.X., Nicks, B. 2014. Review on greenhouse gas emissions from pig houses: production of carbon dioxide, methane and nitrous oxide by animals and manure.
  • Nakamura, K., Itsubo, N. (2019). Carbon and water footprints of pig feed in france: environmental contributions of pig feed with industrial amino acid supplements. Water Resources and Industry. 21: 100-108
  • NOAA, National Centers for Environmental Information. (2019). State of the Climate: Global Climate Report for April 2019. Disponible en https://www.ncdc.noaa.gov/sotc/global/201904.
  • Morales, J., Cordero, G., Piñeiro, C., Durosoy, S., 2012. Zinc oxide at low supplementation level improves productive performance and health status of piglets. J. Anim. Sci. 90, 436–438.
  • Oryschak, M.A., Simmins, P.H., Zijilstra R.T. 2002. Effect of dietary particle size and carbohydrase and/or phytase supplementation on nitrogen and phosphorus excretion of grower pigs. Can J Anim Sci. 82(4) 533-540
  • Zanten, H.H.E., Mollenhorst, H., Oonincx, D.G.A.B, Bikker, P., Meerburg B.G. Boer, I.J.M. 2015. From enviromental nuisance to enviromental opportunity: housefly larvae convert waste to livestock feed. J Cleaner Prod. 30: 1-8.
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gran parte del aumento en la temperatura del planeta se debe a gases de efecto invernadero producidos por actividades relacionadas con el hombre, en las cuales el sector ganadero contribuye con el 14.5% del total (Gerber et al., 2013).
una de ellas se llama alimentación de precisión, consiste en dar de comer a los cerdos la cantidad justa de nutrientes de acuerdo a su sexo, edad y peso, haciendo cambios diarios en la dieta, logrando reducir hasta en un 6% las emisiones de carbono (Andretta et al., 2017).
Una forma de procesar alimentos para cerdo es mediante el uso de tratamientos térmicos, que son procedimientos de transferencia de calor, mediante la combinación de temperatura, tiempo, presión y humedad, que modifican el valor nutritivo de los alimentos (Gorrachategui, 2010), consiguiendo aumentar la digestibilidad y a la vez reducir hasta en 10% la excreción de nitrógeno (Ball et al., 2015).
En los últimos años, se han probado nanopartículas de cobre y zinc en la alimentación de cerdos disminuyendo la cantidad total de dichos minerales en la dieta (Morales et al., 2012), (Hongfu, 2008).
Existen varias estrategias nutrimentales que los productores de cerdo pueden tomar para producir más con menos recursos y reducir al máximo los desperdicios generados en beneficio de la misma explotación para mejorar su rentabilidad y disminuir el impacto ambiental
Autores:
Elías Chávez Delgadillo
Forrajes El Corral
Jose Alfredo Martinez Aispuro
COLPOS Colegio de Postgraduados - Mexico
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Marco Aurelio Arredondo
Grupo GEF
26 de junio de 2019
Excelente articulo, la Bio Conversión es un gran tema que ojalá se logre implementar de manera comercial para mitigar el impacto de la industria en el medio ambiente. Saludos y felicitaciones a ambos investigadores.
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