AVICULTURA m

Utilización de enzimas enla alimentación de las avesCaracterísticas y optimización de su usorQué son los enzimas?, tcómo se obtienen y cómo sepueden utilizar para una óptima alimentación de las aves?Scm all;unc^s de los interrc^gantes que se responden en estedc^cumentado trahajc^ (*).

J. M. DE LA FUENTE GARCIA. PEDRO PEREZ DE AYALA. ANTONIO FLORES.M ° JESUS VILLAMIDETrouw Ibérica. Nordos España. Dpto. Prod. Animal E.T.S.I.A. (Madrid).

urante las últimas décadas laproducción animal ha sufridoun significativo avance sobretodo basado en mejora gené-

tica, control sanitario, manejo y nutri-ción.

Con respecto a los costes de pro-ducción, la alimentación representaentre el 60 y el 70% de estos, si ademástenemos en cuenta que muchas de lasmaterias primas empleadas en las dietaspara monogástricos son alimentos tam-bién consumidos por la poblaciónhumana, no cabe duda de la importan-cia del mayor aprovechamiento posiblede éstos por los animales.

En los últimos años el desarrollo demétodos analíticos para la caracteriza-ción química de las materias primas hapermitido una mejor evaluación de supotencial nutritivo. En algunos ali-

('^ Este trabajo ha sido realizado en la Estación Ex^erimen-tal de Trouw Ibérica, S.A.

mentos no se puede aprovechar todosu potencial nutritivo debido funda-mentalmente a la presencia de factoresantinutritivos, por otra parte la inclu-sión de algunas materias primas nece-sita ser limitada por problemas de saludpara el animal o por problemas tecno-lógicos en la fabricación del pienso.

Conocidas las limitaciones delaprovechamiento de ciertos alimentosse trata de mejorar su disponibilidadmediante:- Tratamientos mecánicos: molido,

granulado, expandido, etc.- Tratamientos físicos: calor y vapor

de agua.- Tratamientos químicos: adición de

ácidos, hidróxidos o enzimas.En este trabajo nos centraremos

únicamente en uno de los tratamien-tos químicos que más atención estárecibiendo últimamente, el empleo deenzimas. Si tenemos en cuenta que la

•^•^ •^ ^^ •^^ ^ ^

Fase Objetivos Tiemporequerido

Selección de una enzima pH correcto, buena estabilidad Meses

Selección del organismo Estable, termotolerante, secreción de Mesesproductor enzimas

Mejora de la cepa Máximo rendimiento De 1 a 3 años

Optimizacion del proceso Crecimiento en medio equilibrado, Hasta 1 añocondiciones óptimas, inductorescorrectos

Desarrollo del proceso Concentración, purificación, Meses«Down-Stream^^ estabilización, formulación del

producto

producción de pienso para pollos enEspaña se cifra más o menos en3.800.000 t y que el empleo de enzi-mas produce una mejora energética entorno al 5%, no cabe duda que el inte-rés por el empleo de estos productosesté plenamente justificado.

Los enzimas utilizados en alimenta-ción animal van destinados a mejorarla digestibilidad de distintos nutrien-tes. Los más empleados son:- Polisacaridasas (celulasa, betagluca-

nasa, pentosanasa, etc.) que no sonproducidas de forma endógena porlas aves.

- Proteasas, lipasas y alfa amilasas yaque su producción puede ser insu-ficiente por los animales jóvenes.

- Fitasas que permiten aprovechar elfósforo fítico con lo cual podremosdisminuir el costo del fósforo y lacontaminación ambiental, y mejo-rar el aprovechamiento de otrosminerales.Classen y Graham (1991), han iden-

tificado cuatro puntos por los quesería conveniente la utilización deenzimas:

- Suplementación de la producciónde enzimas endógenas de las aves.

- Facilitar la digestión de nutrientes.- Incrementar la digestibilidad de la

fracción fibrosa.- Contrarrestar factores

vos.antinutriti-

Los mismos autores han citado tresgrupos de alimentos en los que la adi-ción de enzimas tiene un efecto pro-bado:- Dietas basadas en soja/cebada para

pollos.- Dietas basadas en maíz/soja/trigo

para pollos.- Dietas que contengan centeno para

pollos.

22 MUNDO GANADERO 1994-12

No todas son iguales

LABORATORIOS INTERVET S.A . IntervetPoligono el Montalvo Apartado de Corieos 3006 37080 Salamanca Telefono^ (923) 19 03 -}5 Telefax^ (923) 19 03 -;7

AV I CULTURAPRODUCCION INDUSTRIALDE ENZIMAS

Características generalesde los enzimas

Los enzimas son proteínas quecatalizan reacciones bioquímicas deforma específica. Son responsables dela degradación del alimento en eltracto digestivo, provocando la roturade macromoléculas como proteínas,almidón, etc., en subunidades máspequeñas como aminoácidos, glucosa,etc. que posteriormente el animal escapaz de absorber y utilizar.

Además de su especificidad lascaracterísticas más importantes de losenzimas son las siguientes (Vanbelle,1992):- No se modifican al final de la reac-

ción.- Actúan en pequeñas cantidades.- Aceleran la velocidad de la reacción.

Los enzimas actúan en condicionesmedias de pH (3 a 9) y de tempera-tura (90 "C) y pese a los notables efec-tos que producen, su uso está restrin-gido debido a su elevado precio, a suestabilidad y en algunos casos a lanecesidad de coenzimas (Inborr et ^il.,1991).

Proceso de obtención de enzimas

La mayoría de los enzimas comer-ciales son producidos por un pequeñonúmero de bacterias y hongos, estosnecesitan un medio adecuado de fer-mentación que debe contener unafuente de carbono, una fuente de

m

loo

90

ao

Acfividad enzimilica (%)

G o 0 0 0

l^ l8

Seman^^s en almacenamienlo

Gráfico 1.

^ Xi!unas^ ^ Celulasa

nitrógeno, minerales y agua. Durantela fermentación es necesario controlarparámetros físicos y químiros deforma regular y es necesario el empleode delicados métodos de extracción ypurificación para aislar el enzima delcaldo fermentativo.

Una vez aislado el enzima es pro-bado mediante análisis in vitro, tantosolo como en combinación con otrosenzimas. También debe ser evaluadala estabilidad y actividad potencial deese enzima.

F.n el cuadro I adaptado de Inborret^tl. (1991) se muestra el desarrollo delproreso de producción de un enzimaindustrial.

Estabilidad de los enzimas

La estructura de los enzimas es bas-

6-28 d Trigo Trigo/ Trigo Cebada Trigo/cebada

Baterías control cebada 2c + Enz + Enz + Enzcontrol (TX) (SX) (STX)

% Cereal 60 30/30 60 60 30/30

GMD 100 100,7 105,4 103.5 10f 1_ i

7-28 d TrigoTrigo/ Trigo Cebada Trigo/cebada

Baterías control cebada 2c + Enz + Enz + Enzcontrol (TX) (SX) (STX)

% Cereal 60 30/30 60 60 30/30

GMD 100 99,1 108,5 101,8 105,5IC 100 102,1 93,5 100,9 98,3

^ Belaglucanasa

24

0

tante frágil y puede desnaturali-r.arsepor calor, ácidos, á lcalis, metales pesa-dos, vitaminas, minerales y otros a^;en-tes oxidantes.

Según Finfeeds lnternational(1991) los enzimas industriales debenser:- F.stables e inactivos durante el

almacenamiento.- Compatibles con vitaminas y mine-

rales.- Termoestables durante el proce-

sado del alimento.- Resistente a pH extremos y activi-

dades proteolíticas en el tractodigestivo del animal.F,l gráfico 1 indica los resultados

obtenidos en unas pruebas de estabili-dad de los enzimas beteglucanasa, xila-nasa y celulasa de un complejo mul-tienzimático desarrollado por Finn-feeds International Ltd. Se pucdcobservar que después de < meses dcalmacenamiento la actividad de losenzimas continúa siendo superior al90°0.

Graham e Inborr ( 1991) ha q seña-lado que la paletización puede inacti-var irreversiblemente a los enzimas ypor tanto estos han de ser rapares desoportar temperaturas entre 70 y^)0"C.

E q los cuadros II y[II puedenobservarse las diferencias en los índi-ces zootécnicos de pollos alimentadoscon dietas en harina o en ^;ránulo(Trouw Ibérica S. A., 1991), a los que

24 M U ti' I)O 6ANADERO 1994-12

AVICULTURA®se ha añadido enzimas. Puede obser-varse que el efecto de la adición deenzimas es similar para un pienso enharina 9ue para un pienso en gránulo,obteniéndose en ambos casos unamejora en (a GMD en torno al 5°o yuna disminurión del [C entre el 2 y el6"/i^.

EI pH del tracto digestivo de lasaves varía desde muy ácido, hasta casila ncutralidad según se muestra en elcuadr^^ IV adaptado de Chesson(i^^s^).

Chesson (1987) ha indicado que eltránsito por el proventrículo y lamolleja es relativamente rápido por loque no se llega a provocar una desnatu-ralización de los enzimas. Los enzimasde origen fúngico tienen una actividadóptima a pH más bajo (4-5,5) que losenzimas de origen bacteriano que tie-nen su óptimo en torno a la neutrali-dad. F,s por esto que la mezcla de enzi-mas de ambos orígenes produce resul-tados mejores yue el empleo de cual-yuiera de los dos por separado.

La tigura 1 muestra el efecto deenzimas de diferentes orígenes sobre laviscosidad de un eatracto de cebada(Finnfeeds International Ltd., 1991^. Seobserva cómo el testigo presenta mayorvalor de viscosidad (cps) debido a laimposibilidad de romper el gel qucproducen los betaglucanos solubles.

Chesson (1987) cita que los enzimasezógenos son resistentes a las proteasasmicrobianas, pero pueden verse afecta-das por las proteasas presentes en elproventrículo e intestino delgado de lasaves.

Por tanto las enzimas industrialeshaq de ser capaces de soportar tanto lascondicioncs ácidas de los primeros tra-mos del tracto digestivo, como los ata-ques proteolíticos en el intestino del-gado.

La Eigura 2 presenta la actividad detres polisacaridasas incubadas a un pHde 2,5 similar al del proventrículo ymolleja (Inborr, 1990). Puede obser-varse que la actividad de la pectinasa yxilanasa es muy elevada durante las 2primeras horas, mientras que la activi-dad de la Cellllasa se mantlene Slem-

pre por debajo de la observada en lasotras dos enzimas. A partir de las 3

vlscoslaao icGi

Fig. 1.

Te5a7^

I il!ii{ii^iíllifiiiif!iíl^•^ :,,:,.,.,.:.••(ili iii !,I:^,!,:: ::.!:^I ! i i`I^liliilill;(fif!i1 i { ! I,lli ili^i((':I':II I Is(illf{,^,;f,ii!1!^^' ^ ri^ ;,i:!,: ^"':i I`Í i t,I!i^^ii f^! llf i I I I hlll{I ^4 I i!^I I I^I^!!!Illl^li1{ I{ i I I I^I ljl^llfiIIII!I f Ii!I^^'^I I I I I^I ^^Illll ^I I! i 111 lyl i Ip^i i^Ilillpu;fllif,^^^1 .1^I ff!{ !(!I^ I 1 I^.i. I^I I

ifi! li^ Ii^^^i^^i^i^;Íi

Actlvtdad relattva (%)

130

120

110

loo90

80

70

60

50

4030

2G► 0o^

Fiñ^tPrtñnñ

ilI!!U;I1!I! i{Ilil!li^lIII{l^l } ! i ! t iiiiii;

I IU'I ! I( I iIi !!U'iI^f^flf^4^! ! ! I I 111^1I I 1tl I}I 1 I^! f^lll^r

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I^fll^Iti^i^^!,!,!If^fl1^^

Fun0lca

!p(!'litul i i+!ii Ifi{i , - ---.. -, ,,, ,., ,^ „' 'i I' I fd i fi!,!,^II,!il I I,i, .: iii ::!,^i 'i

i^l(l^Uf^ ^''I!{! i;Ifi i^ll^{^{ft I!hl^^iJ{ul ii^ i , li! f I'^I^!''I{I liull!Iflliíillf)!'I{!{^ iE^^I;i^^ ! ^, !i;^ i l"? !;{^^? ^^ ;^^; ^ -- ^^'^^,;;s ^ ^ ,^!,;,{^^^ ^ ^ ;^. ^_ .L . _

T----ti 7

, -----^-----^y IU I1 110 I 1 3 4

Fig. 2.

TiemDC de ^nc'.:baC^^^ (horasi

horas de incubación la actividad de lastres en-r,imas tiende a mantenerse máso menos const^intc.

Métodos de análisisde la actividad enzimática

Este punto tienen un especial inte-rés tanto para la industria productorade enzimas como para el fabricante depiensos.

Sitio pH

Proventrículo/Molleja 2,7 (0,5 -5,5)Duodeno 6,0 (4,9-7,5)Yeyuno 6,3 (5,1 -7,5)Ileón 6,9 (5,3 -7,9)Ciegos 6,7 (5,2 -8,0)Colon 6,9 (5,0 -8,0)

Cada industria productora de enzi-mas tiene su propio método de análi-sis, lo cual ]leva a la imposibilidad deestandarizar un método hasta elmomento. Los nuevos métodos basa-dos en el empleo de HPLC, filtraciónde gel y electroforesis mejorarán en elfuturo la exactitud y rapidez de lasmediciones. Por otra parte, la valora-ció q de la actividad enzimática en elalimento es todavía más compleja, noes exacta y está sujeta a una gran varia-ción, debida principalmente a la bajaconcentración enzimática de los ali-mentos.

UTILIZACION DE ENZIMAS ENLA ALIMENTACION DE LAS AVES

La dieta tradicional de las aves

Bac-FUr

M U N Do GANADERO f 994-12 25

AVICULTURA m

La alimentación representa el 60-70% de los costes de una explotación.

estaba basada en maíz y soja, pero eluso de alimentos alternativos como lacebada, centeno, sorgo o girasol ha lle-vado al estudio del aprovechamientoóptimo de estos alimentos que contie-nen diversos factores que limitan suinclusión.

La adición de enzimas a alimentospara los animales ha sido investigadadurante las últimas décadas buscandocomo objetivos el aumento de la

digestibilidad y la utilización denutrientes (Graham e Inborr, 1991^.

Según los mismos autores al añadirenzimas se aumenta la cantidad denutrientes disponibles y esto puedeestimular la producción de enzimasdigestivas endógenas. De otra partelos enzimas añadidos son bacterianoso fúngicos y tienen diferente estruc-tura y requerimientos de ambienteque los enzimas endógenos por lo que

^r•^ ^ ^^ ^ ^ ,^ ^ ^ ^

•^^ ^ ^r^ r ^ .^ _ ^

Granos Fibra Ramnosa Arabinosa Xilosa Manosa Galactosa Glucosa Acido ^igninaurónico

Avena 29,1 0,1 1,5 7,8 0,5 0,6 12,5 1,0 5,1Cebada 21,3 0,1 2,3 4,7 0,6 0,4 10,0 0,5 2,6Maíz 1 2,1 0,1 1,9 2,4 0,4 0,7 5,0 0,8 0,8Centeno 13,9 4,0 2,4 3,7 0,7 0,5 4,7 0,5 1,2Triticale 13,8 tr 2,3 3,1 0,5 0,4 6,0 0,5 1,7Trigo 12,0 0,2 2,7 3,9 tr tr 3,7 0,5 1,0

Harinas

Colza 34,4 0,5 3,6 1,5 0,7 2,4 7,8 6,5 1 1,5

Soja 21,8 0,7 2,3 1,5 1,4 5,3 6,0 3,8 1,0Girasol 37,5 0,3 3,9 7,4 1,2 1,0 9,9 3,8 1 0,0Guisantes 24,1 0,5 2,7 1,9 0,5 2,4 12,5 2,8 0,9Altramuz 49,7 0,6 5,5 2,3 1,0 20,5 15,8 3,0 1,0

^r•^ ^ r^ ^ ^ ^

^

Cereal Pentosanas Beta-glucanos Relación P/BG

Avena 7,65 3,37 2,27Cebada 5,69 4,36 1,31Centeno 8,49 1,89 4,61Trigo 6,63 0,65 10,20Triticale 7,06 0,65 10,90

no es posible que haya efectos antagó-nicos entre ambos.

Composición nutritivade los principales componentesde las raciones en avicultura

Como se ha indicado anterior-mente la alimentación representaentre el 60 y 70°o de los costes de unaexplotación, por lo tanto es necesarioconocer lo más exacto posible el valornutritivo de los alimentos empleados.

Los cereales son los responsablesdel 75°o de la Energía Metabolizablede la dieta, y dentro de los cereales enla mayoría de los países suele scr elmaíz el más importante. Sin embargoen Europa debido a los excedentes dccebada y a la preferencia por el con-sumo de un pollo blanco, empieza aser importante la inclusión de estecereal en la dieta.

Los cereales tienen en general unadigestibilidad alta, pero en las aves alcarecer de los enzimas capaces dchidrolizar los componentes de lapared celular esta disgestibilidad dis-minuye, dependiendo este parámetrode la cantidad y del tipo de hidratosde carbono estructurales que tenga elcereal.

EI valor nutritivo de un alimento secorrelaciona positivamente con loscarbohidratos de reserva, proteínas ycontenido en grasa, y negativamentecon el contenido en paredes celulares.Es el contenido en carbohidratosestructurales el frctor que limita lainclusión de los alimentos vegetalesen las dietas para aves.

En los cuadros V y VI se presentala composición química y el conte-nido en betaglucanos y pentosanas dealgunos granos utilizables en avicul-tura.

Entre el 55 y 70°o del peso dc loscereales corresponde al almidón quese encuentra en el endospermo enforma de gránulos unidos por unamatriz protéica.

EI almidón se encuentra bajo dosformas: alfa-amilosa y amilopectina. Laalfa-amilosa se compone de cadenaslargas no ramificadas de D-glucosaunidas por enlaces alfa (1-4). La amilo-

26 MUNDO 6ANADERO 1994-12

EBPONJAVET^,^^Progestágeno en esponja vaginal

GONASE RLiofilizado de gonadotropina sérica (PMSG)

.. s^ ^ r : ; ^.: . _ , -, . r. , ^. ^ A a^ ' ^

AVICULTURA^ar•^:^

pectina está muy ramificada, estandoel esqueleto formado por enlaces alfa(1-4) y las ramificaciones por enlacesalfa (1-C).

Rodeando al endospermo se en-cuentra la aleurona que es una únicacapa de células de gruesas paredes. Elpericarpio rodea la capa de aleurona yse constituye de varias capas de célu-las.

Las paredes celulares del pericar-pio, de la capa de aleurona y delendospermo contienen celulosa, poli-sacáridos no almidonados, compuestosfenólicos, pectinas y proteínas, perovaría la proporción relativa de cadacomponente entre ellos. La celulosa esuna molécula lineal formada por resi-duos de glucosa unidos por enlacebeta (1-4); la unión de 30-40 cadenaslineales mediante puentes de hidró-geno dota a las microfibrillas de celu-losa de una estructura dura y rígida.

Los polisacáridos no amilaceos(PNA) forman la mayoría de las pare-des del endospermo en los granos decereales. En el endospermo de los gra-nos de cebada las paredes celularesestán compuestas por un 75%^ de beta-glucanos y un 25°o de otros polisacári-dos, principalmente arabinoxilanos,polímeros de manosa, proteínas ycompuestos fenólicos. En el trigo y elcenteno la fracción predominantedentro de la pared celular son los ara-binoxilanos.

En la cebada el contenido total debetaglucanos varía entre 3,4 y 8,6"o yeste contenido viene determinado poruna seria de fartores:

- Factores genéticos.- Condiciones climáticas.- Tiempo de siega.- Tipo y tiempo de almacenamiento.

Según Molina-Cano y Conde(1982), un 72'% de la variabilidadobservada en el contenido en betaglu-canos en muestras de distintas cebadasse deben a la variedad. Por otra parte,el contenido en betaglucanos se incre-menta durante la maduración delgrano y decrece en las últimas etapasde la madurez (Aman, 1989). La expli-cación a este hecho podría buscarseen la utilización de los betaglucanosdurante la fase final de crecimientopara facilitar la disponibilidad delalmidón durante la germinación (Hes-selman, 1983). Tiempos secos y calu-rosos durante la maduración del grano

Variedad Año 'Den. P.B. F.B. Vis. f3-glu E.M.A.

Dobla 87 64,3 12,4 4,50 4,48 3,01 3.25488 61,2 10,2 5,02 5,02 2,24 3.141

Kym 87 66,8 13,5 4,81 4,08 2,12 3.22888 56,6 12,9 5,34 5,14 2,77 3.039

Hassan 87 67,8 14,0 4,19 8,20 2,98 3.16288 60,8 14,5 4,83 9,38 3,83 3.068

Barbarrosa 87 61,9 11,3 5,54 4,76 3,39 3.13188 60,9 10,8 7,05 6,9 3,63 3.005

Alpha 87 64,4 13,4 5,18 4,23 2,39 3.16588 61,7 12,1 5,15 4,87 2,73 3.057

*Den. = Densidad (kg/HI). P.B. = Proteína Bruta. F.B. = Fibra Bruta.f3-glu =(3-glucanos totales (expresado en % de materia seca).Vis. = Viscosidad del extracto acuoso.E.M.A. = Energía Metabolizable Aparente determinada en aves adultas (kcal/kg de materia seca).

Bedford(1991)indicó quedietasbasadasencebada ycentenosonpropensasa deficien-cias envitaminaslipo-solubles.

y una cosecha temprana, incrementanel nivel de betaglucanos.

Dentro de los betaglucanos del 7 al37°o son solubles en una soluciónácida (pH 1,5) y estos forman geles cndisoluciones acuosas que afectan nega-tivamente la disgestibilidad no sólo dela cebada, sino de toda la dieta.

Factores que interfierenen la disgestibilidad de algunasfracciones de las dietas avícolas

Como se diijo anteriormente, lasaves carecen de capacidad enrimáticapara digerir la fracción tibrosa de ladieta. Algunas técnicas como la paleti-zación y la extrusión tratan de incre-mentar la digestibilidad y mejorar laganancia de peso y el índice de con-versión debido a una mejor accesibili-dad de los enzimas a los nutrientesencapsulados en la fibra (Bedford,1)91). Con la adición de cantidadeselevadas de cebada y centeno a ladieta, especialmente en las aves jóve-ncs, el procesado no es suficientc.

Ia mecanismo identificado por elcual los cereales anteriores disminu-yen la tasa de disgestión es la viscosi-dad intestinaL La digestión dependede la formación de un complejo entreenzimas y sustratos y el producto dc ladigestión debe pasar desde el lumenintestinal hasta el enterocito para queocurra la absorción, por lo tanto al

28 MUNI)O GANADERO 1994-1^

AUICULTURA®aumentar la viscosidad intestinal se difi-rulta el acceso de los enzimas a los sus-tratos y el transporte de los nutrienteshasta la pared intestinal, lo cual provocauna disminución de la tasa de digestióny de absorción y aumenta el q úmero demicroorganismos en el intestino. Estotrac como consecuencia una reducciónen el crecimiento, en la eficiencia ali-menticia y en la F.nergía Metabolizantede la dieta.

De los datos que se exponen en elcuadro VII podemos indicar que elvalor energético de la cebada está másinfluenciado por la variedad y el añode que se trate que por su pertenenciaa 2 carreras (Kym, Hassan y Alpha^ oC carreras (Dobla y Barbarrosa^. Conexcepción de lo que ocure en la varie-dad Dobla, se observa que hay unarelación directa entre la viscosidad dela cebada en extracto acuoso, el conte-nido en betaglucanos y la EnergíaMetabolizante Aparente.

Además, según Francesc (1)89^, alincrementarse la viscosidad del tractodigestivo disminuye el contenido enmateria seca de las heces y se incre-menta el consumo de agua.

Según el Dept. de Nutrición deTrouw Ibérica S.A., los PNA tienentres efectos negativos sobre el valorenergético de la dieta:- Encierran nutrientes e impiden el

acceso de enzimas.- Provocan geles que dificultan la

digesticín y reducen la absorción denutrientes.

- Aumentan la viscosidad de ladigesta disminuyendo la velocidadde tránsito y afectando negativa-mente al consumo de pienso.La figura 3 muestra cómo evolu-

ciona la viscosidad de la digesta alincrementarse el nivel de cebada de ladieta y el efecto de la adición de enzi-mas (Trouw Ibérica S.A., 1992^. Seobserva cómo cada vez que incremen-tamos un 10'% el porcentaje de cebadaen la dieta y no añadimos enzimas, seproduce un aumento de aproximada-mente 3,5 cps en la viscosidad de ladigesta; el empleo de enzimas haceque este parámetro se mantenga más omenos ronstante al incrementar elnivel de cebada.

MUNDO GANADERO 1994-iZ

r_ar,r.^^

VISCOSIDAD (cDs)16

14

12

10

e

e4

2

0so x 4o x 6o x eo x

PORCENTAJE DE CEBADA

+ Sln Fr^zlm8 + Enzln-i^ 1 ->^ Enz^^^^^ 2

Fig. 3.

Bedford (1991) indicó que dietasbasadas en cebada y centeno son pro-pensas a deficiencias en vitaminasliposolubles, esto se debe a que al dis-minuir la velocidad de tránsito, lasbacterias intestinales se multiplican yllegan a zonas superiores del intestinodelgado, allí además de digerir partedel almidón y las proteínas de ladigesta, algunas bacterias producenácidos biliares que degradan enzimas,lo cual reduce la capacidad digestivade los lípidos. Como consecuencia, seproduce una deficiencia en vitaminasliposolubles puesto que estas vitami-nas son coabsorbidas con los quilomi-

crones.

Suplementación de las dietasavícolas con polisacaridasas

Bctaglucanasas

En la década de los 50 se comenza-ron los estudios de la adición de enzi-mas a cereales, en un principio secomprobó que la adición de alfa ami-lasa a dietas con alto contenido en

Cereal fi-glucanos

Cebada 4,9 (1,6-10,7)Avena 4,3 (3,0-6,6)Centeno 2,4 (1,9-2,9)Trigo 1,0 (0,6-1,4)Triticale 1,0 (0,7-1,2)Sorgo 1,0

1 - media (mín.-máx.^.

cebada poducía un incremento en laganancia de peso y el consumo de ali-mento, pero que estos efectos no seproducían cuando la dieta estababasada en maíz.

Según citan Francesc (1989) y Bed-ford (1991), en la década de los 60 seidentificó el betaglucano como el res-ponsable del bajo valor nutritivo de lacebada, y se comprobó que la adiciónde betaglucanasas mejoraba de formaconsistente la ganancia de peso y laeficiencia de conversión.

De acuerdo con Vanbelle (1992) elsorgo, triticale, trigo, centeno, avena ycebada contienen cantidades crecien-tes de betaglucanos, como puedecomprobarse en el cuadro VIII.

Generalmente la cebada se consi-deraba un cereal no apropiado para laalimentación del pollo de carnedebido a su menor valor energéticoque el del maíz o del trigo, a su elevaocontenido en fibra y a la presencia debetaglucanos. Sin embargo se ha com-probado que la adición de betagluca-nasas mejora el consumo, la gananciade peso, la eficacia alimentaria yaumenta el contenido en materia secade las heces (con lo cual se disminu-yen los problemas de camas húme-das); es por esto que su interés es cre-ciente^ en varios países de Europa,entre ellos Espa^ia, que son excedenta-rios en este cereal.

Los anteriores efectos de la adiciónde enzimas a dietas a base de cebadapueden observarse en el cuadro IX

29

AUICULTURA m

La adición de complejos multienzimáticos mejora el crecimiento e índice de conversiónde los animales.

adaptado de Patterson y Amstrong(1992) en el que emplea distintasdosis de una betaglucanasa comercial.

Classen y Bedford (1991), observa-ron que con la adición de enzimas conactividad betaglucanásica se mejorabala digestibilidad del almidón y de laproteína.

Campbell (1989) indicó que la efi-cacia de las enzimas es superior encebadas de alta viscosidad, y que elgrado de respuesta enzimáticadepende del tipo de betaglucanos ydel grado de maduración del grano,siendo la respuesta mayor a medida

que aumenta el contenido en betaglu-canos solubles.

Según Rotter (1990) los resultadosobtenidos con la adición de betagluca-nasas a dietas basadas en cebadadependen de la variedad de cebadautilizada y de la edad del animal,observándose que los efectos son másfavorables en aves jóvenes que en avesadultas.

Brufau (1991) observó que con laadición de enzimas se logra una reduc-ción del porcentaje de animales conheces adheridas a la cloaca, y se incre-menta el porcentaje de grasa abdomi-

^^^^ ^ ^ ^^ ^ ^ ^^ ^^^

g de enzima/kg Dieta0 0,5 1,0 2,0

Peso vivo (g) a los 22 días 433 599 603 617Ingestión de alimento (g) 797 986 988 971Indice de conversión 1,84 1,65 1,64 1,57

^^•^ ^ ^ ^r ^ ^ •^• ^^ :^^

Variedadcebada

Inclusión(% ) Enzima %grasa

abdominaligmentación

de las patas' Autor

Barbarrosa 45 - 1,9 I.R.T.A.+ 2,2

Beka 45 - 2,1 I.R.T.A.+ 2,3

Albacete 45 - 2,0 I.R.T.A.+ 2,3

40 - 5,9 Brufau+ 8,4 1989

` Escala Roche

nal debido a una mayor absorción degrasa. Este último efecto puede obser-varse en el cuadro X.

Hasselman ( 1986) indicó que alaumentar la viscosidad de la dieta seproduce un mayor desarrollo deltracto digestivo y un alargamiento dela longitud del intestino, mientras quela aplicación de enzimas a la dietalleva a un incremento del rendimientode la canal.

En el cuadro XI, adaptado de Bru-fau (1991), se pueden comprobar losefectos de la aplicación de enzimassobre el rendimiento de canal depollos en el período de 0 a 40 días. Seobserva que la adición de enzimaslleva a un mejor rendimiento de lacanal (0,5-1%), a una reducción en elporcentaje de vísceras (8%,) y a unareducción en el % de intestinos (4°°).

La Energía Metabolizante de dietasa base de cebada se incrementa alsuplementar con enzimas (Potter,1965), y esto se atribuye principal-mente a un incremento en la digesti-bilidad de la proteína, del almidón yde la grasa.

Wang et al, (1991) observaron que laconcentración de lípidos en la excretade animales que consumen dietas abase de cebada se disminuye al añadirenzimas, y explicaron este efecto porel aumento en la digestibilidad apa-rente de los lípidos.

Celulasas, arabinasas, xilanasasy pentosanasas

Hay otros alimentos como la harinade linaza o el centeno que son utiliza-bles en avicultura pero producen losmismos efectos que la cebada de altaviscosidad, en ellos el efecto negativose debe a polisacáridos como los xila-nos o los pentosanos solubles (Ches-son, 1987).

En el cuadro XII se observan losefectos sobre la ganancia de peso (GP)y eficiencia de conversión alimentaria(ECA) (Chesson, 1987) de la suple-mentación de algunas polisacaridasas alas dietas de pollos de carne.

En general se observa que la adi-ción de polisacaridasas a la dieta pro-duce una mayor ganancia de peso (5-

M U N DO GANADERO 1994-1 S30

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AVICULTURA m11%) y una reducción en el índice deconversión (0-11°0^.

Según Bedford (1991^, los PNA endisolución forman soluciones viscosasagregadas en grandes redes y para des-truir la red es necesario romperla enpequeñas piezas.

E1 empleo de una pentosanasa endietas basadas en cebada mejora laganancia de peso y el índice de con-versión (Bedford, 1991).

F,l empleo de celulasas e q dietas debaja Energía Metabo(izante mejora sig-nificativamente la ganancia de peso yla conversión del alimento, (White et^1,1^8i).

Según Chesson (1987^, la adicióncombinada de enzimas como celulosa,pectinasa y xilanasa en dietas parapollos a base de cebada o sorgo pro-duce incrementos en la digestibilidadde los nutrientes.

adición de un complejo multienzimá-tico basado principalmente en beta-glucanasa, xilanasa y celulasa en dietaspara pollos basadas en cebada. Losresultados obtenidos indican unamayor efectividad del complejodurante los 28 primeros días de vida,durante los cuales la adición del com-plejo produjo mejoras significativasen consumo e índice de conversióncon respecto a los controles sin enzi-m a.

El cuadro XIII nos presenta unresumen de estudios de eficiencia deun complejo enzimático comercialque contenía celulasa, endo 1-3; 1-4betaglucanasa, xilanasa, pectinasa yamilasa en dietas de pollos de carneen diferentes países (Broz y Volker,1990^. Se observa que en general laadición de enzimas produce entre un5 y un 6°^^ de mejora en el peso final y

una reducción del índice de conver-sión entre el 2 y el 5°0.

En el cuadro XIV se muestran losresultados obtenidos con la adiciónde un complejo enzimátiro en dietascon un 40% de cebada o trigo parapollos de carne (Trouw Ibérica, S.A.,1^^1).

Se observa que en la primera fase(0-28 días ^ la adición de enzimas a ladieta basada en cebada de 2 carrerasproduce una mejora en el peso vivofinal (P.V.) del 4,4°^^, un incremento enel consumo de pienso (C.P.^ del 2,1°0y una reducción en el LC. del 2,3"a. Laadición de enzimas a la dieta basadaen cebada de 6 carreras produce unamejora en el P.V. del 8,2!^^ y un incre-mento en el C.P. del 7,6°0, no apare-ciendo diferencias en el IC. Los pollosque consumieron la dieta ron trigopresentan mayor P.V. y C.P. que los

Sistemas multienzimáticos

La especificidad de las enzimas deter-mina que los productos que contienenuna sola enzima sean insuficientes paraproducir un máximo beneficio comosuplemento de dietas avícolas.

Broz y Volker (1990) estudiaron elefecto de la utilización de un com-plejo derivado de Trichoderynct Uir^ide(celulasa, betaglucanasa, xilanasa, pec-tinasa y amilasa) en dietas de bajaenergía basadas en cebada y centeno yencontraron un aumento del valornutritivo de la dieta cuando se añadíael complejo enzimático a la dieta.

Petterson y Aman (1989^ vieronque la adición de un complejo enzi-mático que contenía pentosanasas ybetaglucanasas en dietas basadas entrigo y centeno produjo un aumentode la digestibilidad de la materia orgá-nica, de la proteína bruta y de almi-dón y una disminución de la materiaorgánica y de la grasa en las heces.

Según Vanbelle (1992^ la utiliza-ción de complejos enzimáticos es másefectiva en pollos de 0 a 15 días díasdebido a que no tienen un desarro-llo completo de su sistema enzimáti-CO.

El Departamento de Nutrición deTrouw Ibérica S.A. (1991) estudió la

T-1 (0) T-1 ( 1) T-2 (0) T-2 (1)

Rendimiento canal (%) 74,8 75,1 74,5 75,2Vísceras (%) 10,9 10,3 10,9 10,7Intestinos (%) 5,7 5,3 5,9 5,4I.T. 2.011 1.971 2.076 2.000

(0) = no adición de enzima. Pienso granulado. ( 1) = adición de 1 g f3-glucanasa/kg de pienso.T-1 = 15-20 % de cebada. T-2 = 30-40% cebada.LR.T.A. = Depto. de Nutrición Animal ( resultados no publicados).

Enzimas Dosis(g/kg dieta)

Dietas Respuestas

Celulasa 0,1-0,3 Maíz, H. soja + 5-10% GP(Irpex lacteus) + 2-12% ECA(Driselase Kyowa Hakko Cebada, H. sojaKogyo Co Ltda)

Celulasa 0,3 Trigo, alfalfa, No significativo(Irpex lacteus) harina linaza (NS)(Driselase Kyowa HakkoKogyo Co Ltda)

Celulasa 0,1-0,3 Maíz y H. Soja GP-NS(Irpex lacteus) +0-3,5% ECA(Driselase Kyowa HakkoKogyo Co Ltda)

Pectinasa ( P) 2,0-6,0 Maíz, cebada y sorgo + 7-11% GPXilanasa (X)Celulasa (C)

Celulasa 0,08 Maíz, H. soja y trigo NS(T. viride)(Bochringer)

Hemicelulasa, pectinasa 0,5 - + 11% ECA(Tsellovridin G3xPektofoetidin G3x)

Hemicelulasa, pectinasa 0,6 - + 9% ECA(Tsellovridin G3xPektofoetidin G3x)

32 M U N DO GANADERO 1994-1 ^

AVICULTURAmpollos que consumieron las dietas concebada aunque éstas tengan enzimas.F,n cuanto al IC, únicamente la dietaque llevaba cebada de 2 carreras yenzimas es significativamente mejorque la dieta con tri^;o, siendo la dife-rencia entre ambas del 2,3`%^.

En la segunda fase (28-49 días) noaparecen diferencias significativasentre las distintas dietas para los pará-metros P.V. y C.P.

En el 1C únicamente aparecen dife-rencias entre la dieta que conteníacebada de 2 carreras y enzimas frentea la dieta con cebada de 2 carreras sin

enzimas, siendo esta última un 1,2°0peor.

CONCLUSIONES

A. Para optimizar el uso de enzi-mas en nutrición animal f^ay que teneren cuenta:- Composición química de las mate-

rias primas.- Fracciones indigestibles y factores

antinutritivos de las materias pri-

mas.- Modo de acción y estabilidad de

los enzimas.

Tipo de dieta(País)

Enzimas(ppm)

Número deanimales

Duraciónen días

Peso final(g)

Conversiónalimentariaatim./gan.

Cebada 0 216 42 2.019 1,9240/60% 100 216 42 2.060 1,86(Canadá) 200 216 42 2.128 1,83

Cebada 0 800 38 1.561 2,1050% 100 800 38 1.641 1,98(Alemania) 200 800 38 1.666 1,97

Cebada 0 160 42 1.766 2,0663% 200 160 42 1.822 2,01(Suiza)

Trigo 0 160 42 1.848 1,9067% 200 160 42 1.876 1,89(Suiza)

Trigo 0 1.400 42 2.025 1,8865/68% 200 1.400 42 2.129 1,84(Reino Unido)

Trigo/Cebada 0 800 40 1.720 2,0335/20% 100 800 40 1.787 1,93(Alemania) 150 800 40 1.746 1,94

200 800 40 1.779 1,93

Centeno/Maíz 0 160 42 2.055 1,9920/38% 200 160 42 2.107 1,93(Alemania)

Período(días)

TrigoCebada

(2 carreras)

Cebada(2 carreras+ enzimas ►

Cebada(6 carreras)

Cebada(6 carreras+ enzimas)

o-ZsP.V. (kg) 1,016 A 0,961 BC 1,004 A 0,937 C 1,014 AC.P. (kg) 1,586 A 1,499 BC 1,531 AB 1,459 C 1,570 AI.C. 1,562 a 1,561 a 1,526 bc 1,557 a 1,550 ab

2s-asP.V. (kg) 1,331 1,326 1,322 1,324 1,332C.P. (kg) 2,964 2,970 2,932 3,012 3,035I.C. 2,242 bcd 2,256 abc 2,229 cd 2,288 a 2,296 a

0-49P.V. (kg) 2,348 a 2,288 bc 2,326 ab 2,262 c 2,346 aC.P. (kg) 4,551 a 4,470 ab 4,463 ab 4,471 ab 4,606 abI.C. 1,945 c 1,960 bc 1,923 d 1,982 a 1,970 ab

` Letras minúsculas distintas dentro de la misma línea difieren significativamente (P < 0,005).` Letras mayúsculas distintas dentro de la misma línea difieren significativamente (P G 0,01).

n^

- Fisiología digestiva del animal.B. Tanto los betaglucanos como

los pentosanos son indi^;estibles paralas aves, ya que éstas carecen de enzi-mas adecuadas para hidrolizarlos.Estos compuestos son la fracciónmayoritaria de las paredes celularesdel trigo y la cebada, variando la pro-porción relativa en cada cereal. Losefectos negativos de esta fracción de lapared celular pueden observarse desdeuna doble vertiente:- Al ser pr^cticamente indigestibles,

se impide el acceso de los enzimasdigestivos al almidón del interiorde la célula del endospermo y selimita la digestión y absorción deuna parte de la ^rasa y de la pro-teína con la cual el rendimientoenergético de la ración disminuye.

- Los beta^lucanos y pentosanos tie-nen capacidad para formar en diso-lución acuosa ^;eles de alta viscosi-dad, lo cual provoca una ralentiza-ción del tránsito digestivo. E1aumento de la viscosidad difirultael acceso de los enzimas a losnutrientes y el transporte de estoshasta el lumen intestinal para suposterior absorción, por tanto seproduce una disminución en la tasade digestión y absorción.C. Adición de complejos mul-

tienzimáticos:- Economía en la formulación al

poder utilizar, cuando interese,cereales alternativos al maíz.

- Mejora del crecimiento e índice deconversión de los animales.

- Aumento del rendimiento en canaldel pollo, aunque esto se acompañade un aumento en el contenidograso general.

- Eliminación de heces pastosas yyacija húmeda.

- Ligera reducción de la variabilidadentre distintas partidas de unamateria prima lo rual puede mejo-rar la precisión cn la formulacióndel pienso. n

BIBLIOGRAFIA

Existe una amplia biblio^;rafía a dis-posición del lector interesado.

M U N I)( ) GANADERO 1994-1 s 33