En todo el mundo los ganaderos tienen este objetivo común: mejorar la eficiencia alimenticia para optimizar la productividad de la granja (ver Tabla 1). Para conseguirlo, intentan proporcionar a los animales la alimentación más adecuada a sus necesidades fisiológicas. Pero la eficiencia de la alimentación depende principalmente de la digestibilidad de los ingredientes del alimento y de la calidad del proceso de la digestión, a su vez dependiente de varios parámetros fisiológicos. La eficiencia de la digestión enzimática natural en el duodeno es clave para una digestión optimizada, y por tanto para la eficiencia alimenticia.
Complementar la dieta de los animales con arcillas es una práctica que ha existido desde siempre, a través de un fenómeno instintivo conocido como geofagia. Geofagia viene del término griego "phagia ", comer y "geo", tierra; y se refiere al comportamiento de comer arcilla. Varias especies de aves y mamíferos recurren a la geofagia en la naturaleza, la mayoría de las veces en respuesta a problemas digestivos o dolor intestinal. Algunos estudios también presentan la geofagia como fuente de minerales (Reichardt, 2008). Este fenómeno natural se ha reproducido en la nutrición animal, con la suplementación habitual de los piensos con arcillas.
En este tiempo, las arcillas han sido y son utilizadas en la alimentación de los animales con dos propósitos principales: tecnológico y zootécnico. En el proceso de granulación, algunas arcillas (principalmente la sepiolita) se utilizan para mejorar la durabilidad de los gránulos. Por otro lado, otras arcillas (como la montmorillonita) presentan interés zootécnico, para proporcionar protección intestinal a los animales.
Mientras que sí existe evidencia científica que demuestra los beneficios de las arcillas en la prevención o el tratamiento de trastornos digestivos y en la protección de la mucosa intestinal, se sabe mucho menos sobre su capacidad para mejorar la eficiencia de la alimentación. Sin embargo, la mejora de la digestibilidad de los piensos es una propiedad integral de las arcillas. Los mecanismos involucrados son múltiples (Reichardt, 2008).
La hipótesis dominante descrita en la literatura es que las arcillas ralentizan el tránsito del alimento en el intestino, por lo que se incrementa el tiempo para la digestión, resultando en una mejor digestibilidad de los alimentos y absorción de nutrientes. Este efecto se ha descrito para cerdos en crecimiento (Castaing y Noblet, 1997), para los que la suplementación con arcilla aumentó su velocidad de crecimiento entre los 25 y 106 kg y mejoró su calidad de canal (mayor cantidad de carne magra).
La ganancia de peso y la eficiencia alimenticia de pollos de engorde también se ha mejorado cuando el pienso se complementa con montmorillonita (Tauquir y Nawaz, 2001). En ambos estudios, el modo de acción presentado era una disminución en la velocidad de tránsito.
Las interacciones físico-químicas de las enzimas con partículas de arcilla parecen mejorar el contacto entre las enzimas digestivas y el alimento, convirtiendo a las arcillas en una buena matriz de soporte para las enzimas y actuando como punto de encuentro para entrar en contacto con su sustrato. De hecho, Cabezas et al. (1991) demostraron que los complejos de arcilla-enzimas se forman a valores de pH entéricos. Estos complejos estables activos son resistentes a la proteólisis y aumentan la cantidad de enzimas digestivas activas en el intestino, mejorando así la digestibilidad de los nutrientes.
De la misma forma, Habold et al. (2009) observaron una mayor actividad de la lipasa pancreática en ratas suplementadas con caolinita; Xia et al. (2004) mostraron un aumento en la actividad de pequeñas enzimas digestivas intestinales en pollos de engorde suplementados con montmorillonita; y Paolo et al. (1999) observaron un aumento en los coeficientes de retención de proteínas y de energía para cerdos en crecimiento suplementados con arcilla.
Algunos estudios también sugieren que el aumento de la actividad de las enzimas en contacto con la arcilla no sólo proviene de su estabilización, sino también de la presencia de cofactores en la arcilla (Reichardt, 2008; Habold et al., 2009).
Los cofactores se definen como compuestos no proteicos termoestables que forman la porción activa de un sistema enzimático. En otras palabras, los cofactores son moléculas auxiliares requeridas por las enzimas para estar activas. Pueden ser orgánicos o inorgánicos, más comúnmente vitaminas en el primer caso, e iones metálicos en el segundo.
Imagen 2. Estructura laminar de la montmorillonita.
La combinación de la matriz soporte proporcionada por la arcilla y el efecto cofactor procedente de los iones metálicos presentes en su estructura puede ser referido como biocatálisis: la mejora del rendimiento de una reacción bioquímica a través de la acción de un compuesto externo, un biocatalizador. Debido a una gran variedad de minerales de arcilla, uno puede imaginar que no todas las arcillas tienen el mismo potencial para la biocatálisis dependiendo de su tipo, su pureza, su origen o su tratamiento. Como tal, la estructura de la arcilla se puede modificar y asociar con otros materiales con el fin de potenciar sus propiedades biocatalíticas.
Dicha tecnología ha sido desarrollada por el grupo Olmix (Francia) en el marco de su programa de investigación sobre las algas y arcillas. La forma micronizada permite una fina dispersión del producto en el intestino, proporcionando muchos puntos de reacción de la digestión enzimática con iones metálicos más fácilmente accesibles. Por otra parte, se beneficia de una sinergia entre la arcilla y las algas marinas en el proceso de biocatálisis, ya que las algas aportan muchos y diversos iones metálicos, a veces ausentes en la alimentación, que se requieren como cofactores para la activación de varias enzimas.
Esta combinación única de algas y arcilla lo convierte en una herramienta única para impulsar la actividad enzimática a través de la acción de biocatálisis. MFeed +, único producto que se beneficia de esta nueva tecnología, ha probado su eficacia en varios estudios realizados en colaboración con distintos socios científicos externos como el INRA o ANSES y CTPA en Francia, y también a nivel internacional como BARC en Tailandia, por ejemplo. Entre los estudios efectuados, los investigadores destacaron el interés de utilizar MFeed + en dietas utilizando subproductos, como una forma de disminuir el coste de la alimentación, manteniendo al mismo tiempo un nivel estándar de desempeño.
Figura 2. Distribución de jaulas en una granja comercial con el fin de realizar un seguimiento técnico del experimento (el consumo de alimento, el crecimiento de las aves ...) mientras se mantiene a los animales en un entorno que sea representativo de la producción comercial; la única forma real de obtener datos fiables sobre el campo.
En un estudio reciente llevado a cabo por un centro de investigación independiente en Francia se instalaron corrales experimentales en una granja comercial convencional (ver Foto 2), MFeed+ mejoró el rendimiento zootécnico de los pollos alimentados con una dieta a base de maíz y trigo utilizando subproductos. La tasa de crecimiento de los pollos se incrementó en un 7% en comparación con las dietas no suplementadas para todo el periodo (+ 12% en fase de acabado), y fue equivalente a la tasa de crecimiento observada en los pollos alimentados con una dieta a base de maíz y de trigo estándar.
Con subproductos como DDGS cada vez más presentes en el mercado, aunque no se utilizan ampliamente debido a su perfil nutricional, tal alternativa es una gran perspectiva para gestionar el coste del pienso al tiempo que garantiza un rendimiento óptimo de la alimentación.
Salmonella
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