Avicultura

Usos de Proteasas en la avicultura

uso de la proteasa en la avicultura

uso de la proteasa en la avicultura

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En una dieta normalmente utilizada para aves a base de ma√≠z y soja, aproximadamente el 12% de la prote√≠na total no es digestible. En otras palabras, el coeficiente de digestibilidad de las prote√≠nas y p√©ptidos es del 88%. Esto significa que, una dieta para pollos de engorde que posee 20% o 200 kg de prote√≠na bruta tendr√° aproximadamente 2.4% o 24 kg de prote√≠na y amino√°cidos no digestible en el intestino de las aves por tonelada de raci√≥n (Cuadro N¬ļ1. Gr√°fico N¬ļ1).

Esa fracci√≥n no digerible representa una fuente potencial de amino√°cidos y energ√≠a para las aves que no es aprovechado y asimilado, pero tambi√©n al mismo tiempo act√ļa como un factor anti nutricional que puede comprometer la salud intestinal por representar un¬†sustrato disponible para bacterias pat√≥genas como E.Coli, Salmonella, Clostridium y Campylobacter.

Generalmente, este flujo de prote√≠nas que no es digerido en el intestino delgado fluye al intestino grueso donde est√°s bacterias realizan una fermentaci√≥n de las mismas, produciendo un aumento del amonio y pH con la consecuente reducci√≥n del n√ļmero de bacterias l√°cticas y bifidobacterias, adem√°s de producir metabolitos y toxinas bacterianas que luego se evidencian en malabsorci√≥n, diarreas, camas h√ļmedas, huevos manchados y mala performance en general de los animales.¬†

Cuadro N¬ļ 1. Contenido normal de prote√≠na bruta y su digestibilidad en los ingredientes de uso com√ļn en avicultura.

¬† Ingredientes ¬† Prote√≠na¬† ¬†Bruta (%) ¬† ¬† ¬† ¬† ¬† ¬† Digestibilidad en el √ćleon (%)
  Proteína    Bruta   Lisina   Metionina        Cistina
  Fuentes de Origen Vegetal (cereales)
  Maíz   8 De 82 a 86   81   91   85
  Trigo   12 De 78 a 82   81   87   87
  Cebada   10 De 70 a 82   78   79   81
  Sorgo   10 De 67 a 72   78   89   83
  Fuentes de Origen Vegetal (oleaginosas)
  Pasta de Cacahuate   49 De 88 a 91   83   88   78
  Pasta de Soya   46 De 83 a 87   91   92   82
  Harinolina   43 De 61 a 76 67   73   73
  Fuentes de Origen Animal
  Harina de Sangre   88 De 82 a 92   86   91   76
  Harina de Pescado   66 De 86 a 90   88   92   73
  Harina de Carne   60 De 75 a 80   79   85   58
  Harina de Pluma   87 De 36 a 77   66   76   59

Fuente: Lesson & Summers (2005)

Gr√°fico N¬ļ1.¬†Digestibilidad de Amino√°cidos de diferentes materias primas utilizadas en dietas av√≠colasFuente: Based on INRA 2002 / Rhone Poulenc 1996

Cuadro N¬ļ 2:¬†Caracter√≠sticas anal√≠ticas de tipos comunes de soja¬†Fuente:¬†Manual of Quality Analysis for Soybean Products in Feed Industry. ASA¬†

Asimismo, otros factores a tener presente cuando se suministran a los pollos y ponedoras dietas donde se incluyen ingredientes del complejo soja, ma√≠z y sorgo, que deben sumarse al manejo de la variabilidad en la digestibilidad de las prote√≠nas y amino√°cidos, como as√≠ tambi√©n a los inconvenientes en el procesamiento de dichas fuentes de prote√≠na (falta o exceso del mismo); son la presencia de factores anti nutricionales de origen proteico termoresistentes. Los m√°s representativos de este grupo son la Kaffirina, Ze√≠na, Inhibidores de tripsina, Glicinina, Beta-Conglicina y Lectinas (Cuadro N¬ļ2).

Estos anti nutrientes impiden una normal y completa digestión de dichas materias primas al actuar como barreras físicas y químicas a enzimas digestivas endógenas. Además, producen efectos negativos en los animales como alergias digestivas, fermentaciones indeseables en el intestino y menor disponibilidad de nutrientes.

Las proteasas ex√≥genas agregadas a la dieta tienen la capacidad para desdoblar¬†estos factores, minimizando sus efectos negativos, garantizando una alimentaci√≥n de mejor calidad y brindando un seguro para los animales (Gr√°fico N¬ļ2 y N¬ļ3). Cabe destacar que la fermentaci√≥n proteol√≠tica en el ciego de las aves puede afectar negativamente a su rendimiento y salud, pudi√©ndose formar potenciales productos finales t√≥xicos, tales como aminas biog√©nicas, componentes fen√≥licos y amon√≠aco, que son perjudiciales para la salud de los animales y en detrimento de su rendimiento.

Gr√°fico N¬ļ 2.¬†Potencial hidrol√≠tico de una enzima proteasa en prote√≠nas alerg√©nicas de la soja


Fuente: Yan, et al., 2011

Gr√°fico N¬ļ 3.¬†Cuenta de Clostridium perfingens en el √≠leon a los 15 d√≠as de edad

Fuente: Yan, et al., 2011

¬ŅQu√© son las proteasas utilizadas en nutrici√≥n aviar?

Las enzimas son catalizadores biológicos que aumentan la velocidad de las reacciones biológicas sin sufrir ellas mismas cambios importantes. Requieren de un cofactor para ser activas, generalmente suele ser un metal o una molécula orgánica. Son específicas de un sustrato y sólo son efectivas bajo condiciones estrictas de pH, temperatura y también necesitan un tiempo para su normal funcionamiento (Wikipedia).

Es importante que superen el pH bajo del proventrículo y molleja para llegar intactas al sitio de acción en el intestino delgado. No obstante, el procesamiento térmico de los alimentos es el primer desafío que deben resistir las enzimas y poder recuperarse satisfactoriamente en cantidad luego del mismo. Para ello existen test in vitro cualitativos de rápido resultado que pueden utilizarse en las plantas de alimentos y verificar la correcta dosificación y resistencia de los diferentes productos tanto en harinas y pellets.

No obstante, las proteasas son enzimas que el organismo produce pero que suelen ser deficientes en las aves jóvenes, como así también, en situaciones de estrés o dependiendo de la actividad requerida para las distintas cantidades y calidades de dietas ingeridas.

Su funci√≥n principal es romper los enlaces pept√≠dicos entre los amino√°cidos en las prote√≠nas. Una diferencia importante entre las proteasas y la mayor√≠a de las enzimas ex√≥genas utilizadas en nutrici√≥n animal es que no tienen una especificidad de sustrato porque reconocen el lado carbox√≠lico (-COOH) de una uni√≥n pept√≠dica, independiente de la prote√≠- na a la cual pertenezca, pudiendo as√≠ actuar sobre un amplio rango de sustratos proteicos de origen animal como tambi√©n de origen vegetal (Gr√°fico N¬ļ4).

Otra característica tecnológica importante a tener presente en la inclusión de proteasas exógenas es su termoestabilidad. Está puede ser intrínseca o no, lo cual permite su uso en dietas fabricadas en harina o peletizadas sin perder actividad enzimática.

Gr√°fico N¬ļ 4.¬†Mejora en la digestibilidad In vitro de prote√≠nas de origen animal y vegetal con y sin el uso de las proteasas

Las proteasas naturalmente termoestables por lo general pueden actuar en partes m√°s proximales del sistema digestivo (buche y duodeno) que las proteasas con protecci√≥n lip√≠dica, que necesitan llegar a tener un previo contacto con las enzimas lipasas liberadas por el p√°ncreas y reci√©n luego poder tener acci√≥n en la parte m√°s distal del intestino (Imagen N¬ļ1. Gr√°fico N¬ļ5)

Imagen N¬ļ 1.¬†Sitios de acci√≥n de proteasas ex√≥genas seg√ļn su tecnolog√≠a de producci√≥n¬†

Gr√°fico N¬ļ 5.¬†Proteasas mejoraron la ganancia de peso y la conversi√≥n a los 21 d√≠as en dietas peletizadas¬†

Fuente: Yan, et al., 2011

Por √ļltimo, y no menos importante es la decisi√≥n de incorporar proteasas √ļnicas o que est√©n presentes en un blend con otras enzimas, por lo general carbohidrasas. Esta selecci√≥n deber√≠a determinarse seg√ļn la cantidad de sustrato presente en la dieta, como as√≠ tambi√©n, por la cantidad de unidades de proteasas que aportan cada producto.

Beneficios en dietas de Pollos y Gallinas

La inclusi√≥n de proteasas puede ser viable desde el primer d√≠a de vida al √ļltimo de los animales, buscando diferentes objetivos, as√≠ como beneficios zoot√©cnicos y comerciales.

Es importante recordar que los amino√°cidos son los √ļnicos nutrientes que poseen doble destino metab√≥lico, esto es, pueden funcionar dependiendo de la situaci√≥n fisiol√≥gica y requerimientos nutricionales de las aves, como fuente de amino√°cido para la formaci√≥n de prote√≠na corporal, como as√≠ tambi√©n aportando energ√≠a al desaminarse e ingresar al ciclo de Krebs y formar ATP.

Estas dos posibilidades metab√≥licas pueden ser tambi√©n aportadas con la inclusi√≥n de proteasas, con lo cual deber√≠an tenerse en cuenta en la valoraci√≥n de sus respectivas matrices nutricionales. Estas suelen variar dependiendo el producto de un aporte de 3 a 5% de prote√≠na bruta y amino√°cidos digestibles, y 25 a 35 kcal seg√ļn la dieta empleada y estadio fisiol√≥gico del ave, entre otros factores importantes.

Los principales beneficios reportados en avicultura con la inclusi√≥n de proteasas son la reducci√≥n del costo de la dieta sin interferir el desempe√Īo zoot√©cnico (Gr√°fico N¬ļ6); mejorar y acelerar la digesti√≥n proteica en animales j√≥venes; tener acceso a una mayor inclusi√≥n de ingredientes alternativos proteicos de baja digestibilidad y bajo costo; reducir la fermentaci√≥n de nitr√≥geno en el intestino y su consecuente excreci√≥n al medio ambiente; mejorar el desempe√Īo de los animales, salud intestinal y par√°metros zoot√©cnicos (conversi√≥n alimenticia, ganancia diaria de peso, mortandad).

Gr√°fico N¬ļ 6:¬†Conversi√≥n alimenticia e √≠ndice de eficiencia productiva de pollos a los 42 d√≠as.

Fuente: Pavesi, et al., 2011

Flexibilidad de uso de las proteasas

Diferentes ensayos en parrilleros y ponedoras fueron reportados con distintas formas de uso en la inclusión de proteasas exógenas, mostrando una flexibilidad de acción y adaptación a las distintas dietas y manejo de las aves, como así a las tecnologías de producción de alimento. Las más comunes son:

  1. a) Aumentar el desempe√Īo de los animales, manteniendo los costos de la dieta. Este tipo de estrategia contempla la utilizaci√≥n ON TOP, o sea, sin modificar ning√ļn par√°metro de la formulaci√≥n al incluir la enzima proteasa en la dosis recomendada por cada proveedor.
  2. b) Reducir el costo de la dieta, manteniendo el desempe√Īo de los animales.

Esta alternativa de uso se realiza mediante la inclusión en fórmula de la matriz nutricional aportada por cada proveedor. El objetivo de este tipo de estrategia es disminuir el costo de formulación al contemplar los aportes de proteína bruta, aminoácidos digestibles y energía metabolizable de cada proteasa.

En ambos casos, por lo general al mejorar la digesti√≥n de prote√≠nas y amino√°cidos, las proteasas hacen que los nutrientes sean m√°s disponibles para los animales, mejorando su crecimiento y desempe√Īo. Al mismo tiempo minimizan los efectos negativos de la prote√≠na no digerida y los factores anti nutricionales de origen proteico en el intestino (Gr√°fico N¬ļ 7 – 9).

Gr√°fico N¬ļ 7.¬†Ganancia de peso en pollos (1 a 48 d√≠as)

Fuente: Wang J.J.. et al.. 2006

¬†Gr√°fico N¬ļ 8.¬†Rendimiento de pechuga y carcasa en pollos

Fuente: Wang J.J.. et al.. 2006

¬†Gr√°fico N¬ļ 9.¬†Proteasa mejora la relaci√≥n cripta: vellosidad a los 14 d√≠as

Fuente: Yan, et al., 2011

Otra flexibilidad de uso y ventaja es su no interacci√≥n con enzimas utilizadas rutinariamente en las dietas de aves y que son de origen proteico. Las proteasas son compatibles con el uso conjunto de otras enzimas, como por ejemplo fitasas, sin interrumpir el desempe√Īo de las aves (Gr√°fico N¬ļ 10).

Gr√°fico N¬ļ 10. Las proteasas no interfieren la actividad normal de las fitasas¬†

En resumen, las proteasas deberían reunir ciertas características a tener en cuenta para incluirlas en las dietas de aves.

  • Actuar sobre una amplia variedad de sustratos de prote√≠nas y p√©ptidos
  • Termoestabilidad intr√≠nseca
  • Resistencia a los pH fisiol√≥gicos
  • Resistencia a los factores antitr√≠psicos
  • Contar con resultados In Vitro e In Vivo
  • Econ√≥micamente viables
  • Matriz nutricional confiable
  • Pureza. No tener sub-actividades
  1. luis sanchez

    Como siempre excelente información Kevin, muy agradecido, bendiciones feliz día.

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