Digestibilidad de los Alimentos

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Digestibilidad de los Alimentos

La digestibilidad de un alimento indica la cantidad completa de un alimento o un nutriente particular de dicho alimento, que no es excretado en las heces y que se considera que es utilizado por el animal después de ser absorbido en el tracto digestivo del animal.

La digestibilidad, es considerada como una excelente medida de calidad y ello ha generado la idea de medirla de diferentes métodos, como lo son in vitro, la cual consiste en someter las proteínas a una digestión artificial por medio de la enzima pepsina que está presente en el estómago de los animales superiores o in vivo, que es evaluada a nivel fecal, este método en sus cálculos contempla la excreción de NE, por lo que la digestión de un alimento tendrá un valor más exacto. Como consecuencia, los valores de la digestibilidad un vivo no se verán afectados por el contenido de proteína cruda que contenga la dieta.

La digestibilidad para alimentos o nutrientes se puede calcular utilizando la siguiente fórmula:

  • (alimento ingerido – heces) x 100 / alimento ingerido
  • (nutriente en alimento ingerido – nutriente en heces) x 100 / nutriente en alimento ingerido.

Factores que afectan la digestibilidad

La digestibilidad se puede ver afectada por:

Especie animal

Las distintas especies animales pueden digerir los mismos alimentos, pero con una eficiencia totalmente distinta.

Edad

En cerdos, perros y aves más jóvenes se ha podido comprobar que la digestibilidad de los alimentos es inferior, probablemente esto es debido a una actividad insuficiente de las enzimas, y en el caso de los cerdos se observa una menor capacidad de la fermentación de la fibra.

Composición del alimento

La digestibilidad de los alimentos también es afectada por el contenido de paredes celulares. El efecto es debido tanto a la fisiología digestiva como a la protección que la fibra ofrece al resto de los componentes frente a la acción de las enzimas digestivas. El efecto es menor en rumiantes en comparación con caballos, cerdos y aves.

Composición de la ración

La digestibilidad de un alimento está afectada además de por su propia composición, por la de los demás alimentos ingeridos con él, esto se le conoce como “efectos asociativos”. En el caso de los rumiantes es especialmente relevante ya que el exceso de almidón por un pH bajo, o un déficit de proteína ocasionada por la falta de nitrógeno para las bacterias, afectaran negativamente la digestión ruminal de las paredes celulares. En el caso de los perros, al adicionar de más de 3% de celulosa en el alimento se reducirá linealmente la digestibilidad de la totalidad de la ración por un aumento en la velocidad de tránsito (Burrows et al., 1982).

Nivel de alimentación

( L = consumo de alimentos en relación con el consumo necesario para satisfacer los requerimientos de mantenimiento). A mayor nivel de alimentación, la velocidad de tránsito del alimento por el tracto digestivo se eleva y se reduce la exposición a las enzimas digestivas con la consiguiente reducción de la digestibilidad. Con dietas convencionales de bajo contenido en fibra, el efecto del nivel de alimentación sobre la digestibilidad es bajo en cerdos y aves. En vacuno, el descenso de la digestibilidad es mayor para alimentos con mayor digestibilidad a nivel de mantenimiento y para forrajes picados muy finos o molidos (Martínez 2012).

Medio ambiente

En rumiantes se ha observado que la digestibilidad disminuye 1,6% cuando se da una por variación de 10ºC de la temperatura ambiente por encima por debajo o por encima de 20ºC. El efecto se cree debido a un aumento de la velocidad de tránsito.

Preparación de los alimentos y uso de aditivos

Los tratamientos con calor y humedad y el uso de enzimas mejoran la digestibilidad de los alimentos.

¿Como se Puede Medir la Digestibilidad?

Para poder evaluar la digestibilidad de las materias primas que se utilizan en las dietas de los animales se pueden utilizar métodos como son los métodos in vivo directos como la recolección total de heces, indirectos cuando se usan indicadores; métodos in situ como la canulación ileal y finalmente los métodos in vitro en los cuales se utilizan enzimas y técnicas de fermentación. Los diferentes métodos aquí mencionados pueden variar en precisión y en los mecanismos que se utilicen para determinar el coeficiente de digestibilidad (Osorio et al 2012).

Métodos para medir la digestibilidad

Como se mencionó anteriormente la digestibilidad la podemos medir in vivo o in vitro. En el primer caso se para ser estimada se utiliza un cierto número de animales, mientras que, en el segundo caso, el proceso natural de la digestión es simulado el proceso a nivel de laboratorio, hay que tener claro que en ambos casos se pueden presentar complicaciones de tipo práctico. Por ejemplo: la digestibilidad un vivo, en el consumo de los forrajes, se vera alterada por: la capacidad de selección que tenga el animal en función de la oferta del material, la disponibilidad de agua, la tasa de pasaje del alimento y la eficiencia metabólica del animal. También se pueden considerar las condiciones ambientales, lo cual hace que difícilmente la técnica in vitro pueda recrear en su totalidad las transformaciones que ocurren en el método in vivo (Lachmann et al., 2009).

Para poder determinar el coeficiente de digestibilidad in vivo, se han utilizado diversos métodos, dentro de los cuales podemos destacar, los más importantes como la colección total de heces (CTH) y el de las proporciones utilizando indicadores. El método CTH, es el más confiable, ya que en este método de involucran factores directos del alimento con el animal. Lo que es ofrecido al animal, lo que es rechazado y las muestras de las heces serán analizados en laboratorio y así, poder determinar la digestibilidad del nutriente en cuestión. El cálculo del coeficiente de digestibilidad corresponde al porcentaje de un determinado nutriente que luego de ser consumido no es eliminado en forma de heces, para el cálculo podremos utilizar la siguiente fórmula

D = 100 (P – Ph)/P

Donde:

P= Cantidad total de nutriente ingerida (%).

Ph= Cantidad de nutriente que aparece en las heces (%).

Por ejemplo: un perro consume 100 gramos de alimento y se obtiene que sus heces pesan 15 gramos.

Digestibilidad = 100 (100 – 15)/ 100 = 85g.

Este índice sólo estimará la digestibilidad del nutriente ingerido, ya que el hecho de no aparecer en las heces no significara que se haya asimilado por completo, sino que parte del alimento ingerido por el animal pudo haber sido eliminado de otra forma.

Las desventajas de este método, desde el punto de vista práctico son: el ser laborioso, requerir de jaulas de colección, de personal preparado, costo de mantenimiento animal y la imposibilidad de utilizar hembras en los ensayos. Operacionalmente, implica medir diariamente el consumo, realizar la colección fecal 1 o 2 veces al día a una misma hora sin contaminarlas y mantener los arneses en su sitio. En ensayos a pastoreo, este tipo de manejo se complica, ya que los animales deben estar adaptados al uso de arneses y Donde: P= Cantidad total de nutriente ingerida (%) Ph= Cantidad de nutriente que aparece en las heces (%) Donde: CMF = Concentración del marcador en el forraje (%) NH = Concentración del nutriente en las heces (%) CMH = Concentración del marcador en las heces (%) NF = Concentración del nutriente en el forraje (%) a la constante manipulación, pudiendo causar un efecto detrimental sobre los hábitos de pastoreo del animal. Todo esto ha promovido el uso creciente de indicadores en los estudios de digestión (Lachmann et al., 2009). 

Digestibilidad aparente

Normalmente los valores de digestibilidad que se obtienen son valores aparentes, es decir, incluyen en las heces los aportes metabólicos y endógenos provenientes de enzimas, células epiteliales, células microbiales, metabolitos, entre otros, que llegan a la luz intestinal (Maynard, 1986; Stein et al., 2007), y que no fueron ofrecidos en el alimento.

Digestibilidad mediante la recolección total de heces

Los ensayos de recolección total de heces se caracterizan por el uso de animales en las investigaciones y por la recolección total de las heces que estos producen (Burrows et al., 1982; De Brito et al., 2010; Fortes et al., 2010). En este método, primero, se establecen los requerimientos nutricionales del animal según la raza, fase de desarrollo y estado fisiológico (NRC, 2006).

Posteriormente, se procede a formular las dietas con las materias primas que se van a evaluar y se suministran a los animales durante por lo menos cinco días como periodo de adaptación, antes de dar inicio al periodo experimental, que puede ser de tres a cinco días (Gröner & Pfeffer, 1997; Silvio et al., 2000; Cavalari et al., 2006).

Digestibilidad Verdadera

Con el fin de obtener información más aproximada al verdadero aprovechamiento de los nutrientes por parte del animal, se establece el concepto de digestibilidad verdadera en el cual se tiene en cuenta en los cálculos los valores endógenos, ya que se reconoció que parte de los nutrientes que se encuentran en las heces se derivan del animal y no son residuos del alimento (Maynard, 1986).

Se puede calcular la digestibilidad verdadera de los alimentos teniendo en cuenta los aportes endógenos con la siguiente fórmula; se deben reemplazar con valores en base seca.

  • CDV: Coeficiente de digestibilidad verdadera.
  • AC: Cantidad de alimento consumido.
  • CH:Cantidad de heces.
  • NC: Concentración del nutriente consumido.
  • NE: Concentración nutriente excretado.
  • PE: Pérdida endógena del nutriente.

Método de los Indicadores

Este método se constituye en una alternativa para determinar los coeficientes de digestibilidad de los nutrientes de los alimentos sin la obligación de recolectar la totalidad de las heces, y se basa en la adición de sustancias indicadoras en las dietas experimentales. Los indicadores empleados deben cumplir ciertas condiciones para su empleo en los ensayos, no deben ser absorbidos por el animal ni tener efecto en la digestión, ser fáciles de medir, tener la capacidad de ser procesados con el alimento, permanecer distribuidos en los contenidos del tracto digestivo, ser excretados por el animal sin ninguna alteración, no deben tener algún tipo de efecto fisiológico en el animal, se deben recuperar completamente tanto del alimento procesado como de las heces, no debe tener efectos sobre la población microbiana del animal y tener cualidades que permitan su medición precisa (Gutiérrez, 2000; Carciofi et al., 2007; Buñay, 2010).

Existen dos tipos de indicadores, internos y externos, los indicadores internos son compuestos propios del alimento que tienen un buen índice de recuperación en las heces, como por ejemplo la fibra ácida insoluble, o la lignina (Fahey & Jung, 1983; Murray et al., 1999; Kavanagh et al., 2001); dentro de los indicadores externos se encuentran el óxido de cromo, el dióxido de titanio, entre otros, que son sustancias que no hacen parte del alimento y que se deben adicionar a la dieta en cantidades conocidas ya sea directamente en la ración, en cápsulas o en soluciones. Se adicionan a las dietas a concentraciones que varían de 1 a 5 g por kg de alimento (Kavanagh et al., 2001; Carciofi et al., 2007).

Para determinar la digestibilidad de los nutrientes usando indicadores, se debe conocer con precisión la cantidad de este que se adiciona en el alimento, y la cantidad que contienen las heces después del proceso digestivo, también se requiere conocer la composición nutricional del alimento y las heces; partiendo de estos valores se efectúan relaciones entre estas concentraciones para determinar los coeficientes de digestibilidad del nutriente deseado (Htoo et al., 2007; Buñay, 2010).

Digestibilidad estandarizada.

La Digestibilidad estandarizada de los aminoácidos es calculada mediante la corrección de la digestibilidad aparente por las pérdidas endógenas mínimas de los aminoácidos utilizando un flujo promedio de aminoácidos endógenos (Rademacher et al 1999).  Los flujos de aminoácidos endógenos que son utilizados en este método fueron calculados de experimentos que utilizaron cinco diferentes Métodos para estimar las pedidas mínimas de aminoácidos endógenos (excluyendo efectos de Fibra o factores antinutricionales). Si el Objetivo principal es el de comparar Diferentes materias primas, es recomendable Estimar la digestibilidad verdadera, ya que de esta manera las Comparaciones estarán menos afectadas por Factores inherentes a cada determinación, Como son el nivel de proteína y la composición de la dieta (Fan et al 1994).

Referencias Bibliográficas

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Autor: Fabian Martinez Viloria; Zootecnista 

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