nutriFORUM2022 - Alessandra Monteiro

Metodología de evaluación del ciclo de vida (LCA): evaluación del impacto de los ingredientes de los piensos y la importancia de los minerales traza

Dr. Alessandra Monteiro, Animine, Francia

Introducción La naturaleza ambivalente del cobre y del zinc ü Funciones nutricionales, estructurales y fisiológicas ü Salud intestinal ü Rendimiento del crecimiento

Introducción La naturaleza ambivalente del cobre y del zinc ü Recursos no renovables ü Resistencia a los antibióticos ü Toxicidad plantas y microorganismos

Paul et al., 2017

El cobre y el zinc son elementos esenciales que se añaden a las dietas de los animales para sus funciones nutricionales y fisiológicas, en el mantenimiento de la salud y el rendimiento de los animales.

En practicas, se ofrecen niveles de minerales superiores a los requerimientos (ej. NRC) principalmente debido a márgenes de seguridad.

Por eso, su acumulación en el suelo es una preocupación social creciente en muchos países.

Herramientas para evaluar la sostenibilidad en la cadena de producción animal 1. La excreción de nutrientes

Ingestión

Excreción

Retención

Herramientas para evaluar la sostenibilidad en la cadena de producción animal

1. La excreción de nutrientes: minerales traza

Retención Zn: 20,6 mg/kg de peso corporal Cu: 1,10 mg/kg de peso corporal Rigolot et al., 2011

Herramientas para evaluar la sostenibilidad en la cadena de producción animal

1. La excreción de nutrientes: minerales traza

Excreción

80 al 90% de los minerales traza consumidos

Jondreville et al., 2003

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1. La excreción de nutrientes: minerales traza

Ingesta

Reglamentaciones para el uso de Cu y Zn en la alimentación

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1. La excreción de nutrientes: minerales traza

2016

2018

2022

UE 2016/1095: se revisó la regulación del Zn en el alimento y se redujeron los niveles de 150 ppm a 120 ppm de Zn total para pollos de engorde y cerdos.

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1. La excreción de nutrientes: minerales traza

2016

2018

2022

EU 2018/1039: los niveles de Cu se redujeron para lechones después del destete, de 170 ppm (hasta 12 semanas después del destete) a 150 (hasta 4 semanas) y 100 ppm (hasta 8 semanas después del destete).

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1. La excreción de nutrientes: minerales traza

2016

2018

2022

A partir de junio de 2022, el uso farmacológico de ZnO (3 kg/ton) para lechones está prohibido en todos países de Europa.

Esto ya es el caso en Francia y Alemania, donde las autorizaciones de las formas disponibles se caducaron.

Herramientas para evaluar la sostenibilidad en la cadena de producción animal: la excreción de nutrientes ¿Cuáles son las consecuencias de las regulaciones para el uso de Cu y Zn? 150 ppm de Zn à 120 ppm Zn en los alimentos para cerdos

siMMin™, un software gratuito desarrollado por INRAE y Animine capaz de estimar la concentración de Cu y Zn en los desechos porcinos.

https://animine.eu/siMMin/

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Situación actual

https://animine.eu/siMMin/

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Simulación

https://animine.eu/siMMin/

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Resultado

https://animine.eu/siMMin/

Herramientas para evaluar la sostenibilidad en la cadena de producción animal: la excreción de nutrientes ¿Cuáles son las consecuencias de las regulaciones para el uso de Cu y Zn? 150 ppm de Zn à 120 ppm Zn en los alimentos para cerdos

https://animine.eu/siMMin/

Herramientas para evaluar la sostenibilidad en la cadena de producción animal: la excreción de nutrientes Consecuencias de la excreción de minerales en heces ü 51 % del aporte total de Zn en los suelos agrícolas en Asia y hasta el 78 % en Europa à estiércol de la producción ganadera

51%

78% Formentini et al., 2016

Herramientas para evaluar la sostenibilidad en la cadena de producción animal: la excreción de nutrientes Sin embargo, la agricultura es un proceso complejo

à Depende de los recursos terrestres, animales, humanos y hídricos, así como de la red de transporte McAuliffe et al., 2016

Años atrás, las preocupaciones ambientales se enfocaban principalmente el la mejora de la calidad del aire o el agua.

Hoy en día es necesario adoptar enfoques más holísticos que tengan en cuenta los diferentes factores involucrados para tener una dimensión global.

Herramientas para evaluar la sostenibilidad en la cadena de producción animal

2. Evaluación del ciclo de vida (LCA) Producción del producto Producción de materias primas

Reciclaje

Gestión de los residuos

Utilización

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2. Evaluación del ciclo de vida (LCA) Transporte y distribución

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2. Evaluación del ciclo de vida (LCA) Consumo de energía

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2. Evaluación del ciclo de vida (LCA) Residuos y emisiones

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2. Evaluación del ciclo de vida (LCA) Pasos regulares de un estudio de LCA (ISO 14040) Definición de la meta y el alcance

Análisis de Inventario

Evaluación de impacto

1. Se deben definir los límites, pasos y objetivos

Los documentos marco para la realización de un estudio ACV son las normas internacionales ISO 14040.

Interpretación

Herramientas para evaluar la sostenibilidad en la cadena de producción animal

2. Evaluación del ciclo de vida (LCA) Pasos regulares de un estudio de LCA (ISO 14040) Definición de la meta y el alcance

Análisis de Inventario

2. Se deben contabilizar todas las extracciones y emisiones (entradas y salidas)

Evaluación de impacto

Interpretación

Herramientas para evaluar la sostenibilidad en la cadena de producción animal

2. Evaluación del ciclo de vida (LCA) Análisis de Inventario

Inventario

Entradas y salidas del sistema en estudio Minerales traza (MT) en el suelo

IN → Consumo de materias primas y energía OUT ← Residuos y emisiones

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2. Evaluación del ciclo de vida (LCA) Pasos regulares de un estudio de LCA (ISO 14040) Definición de la meta y el alcance

Análisis de Inventario

3. Se seleccionará el método y las categorías de impacto

Evaluación de impacto

Interpretación

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2. Evaluación del ciclo de vida (LCA) Categorías de impacto

Inventario

Efectos medios Cambio climático

Entradas y salidas del sistema en estudio Minerales traza (MT) en el suelo

Ecotoxicidad Acidificación Eutrofización Agotamiento de recursos

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2. Evaluación del ciclo de vida (LCA) Categorías de impacto

Inventario

Efectos medios

Efectos finales

Cambio climático Entradas y salidas del sistema en estudio Minerales traza (MT) en el suelo

Ecotoxicidad Acidificación Eutrofización Agotamiento de recursos

Salud Humana Entorno natural Recursos naturales

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2. Evaluación del ciclo de vida (LCA) Categorías de impacto

Inventario

Entradas y salidas del sistema en estudio Minerales traza (MT) en el suelo

Efectos medios

Efectos finales

Ecotoxicidad Entorno natural ↑concentraciones MT suelo

Extinción de especies del suelo

Herramientas para evaluar la sostenibilidad en la cadena de producción animal

2. Evaluación del ciclo de vida (LCA) Pasos regulares de un estudio de LCA (ISO 14040) Definición de la meta y el alcance

Análisis de Inventario

4. Se pueden identificar los puntos críticos de mejora

Evaluación de impacto

Interpretación

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2. Evaluación del ciclo de vida (LCA) ¿Por qué el ciclo de vida es importante en la alimentación animal?

Producción de piensos: 66,7%

Para producir 1 kg de carne de cerdo, se emiten 3,6 kg de gases de efecto invernadero.

Producción porcina: 27,8%

Matadero: 4,7% Transporte: 0,8%

Aarhus University

Herramientas para evaluar la sostenibilidad en la cadena de producción animal

2. Evaluación del ciclo de vida (LCA) ¿Por qué el ciclo de vida es importante en la alimentación animal?

A principios de 2018, la Comisión Europea aprobó las reglas de categoría para la huella ambiental de producto.

Tiene el objetivo de evitar alegaciones "verdes" no verificables y generar confianza entre los consumidores. ¿Porqué la necesito?

PEFCR (2018)

Herramientas para evaluar la sostenibilidad en la cadena de producción animal

2. Evaluación del ciclo de vida (LCA) Hay una gran diversidad de ecoetiquetas en el mercado Más de 400 ecoetiquetas oficiales y no oficiales a nivel Europeo

Diversidad de información no comparable

Herramientas para evaluar la sostenibilidad en la cadena de producción animal

2. Evaluación del ciclo de vida (LCA)

¿Cómo el consumidor puede elegir?

Herramientas para evaluar la sostenibilidad en la cadena de producción animal

2. Evaluación del ciclo de vida (LCA) Huella ambiental de producto (PEF) Guía técnica detallada y completa sobre cómo realizar un estudio de ACV para los ingredientes para piensos de origen vegetal y animal.

Sin embargo, en el caso de los aditivos, como minerales, enzimas, vitaminas o aminoácidos, los modelos de producción se quedan “oscuros” y no comunicados por los proveedores.

PEFCR (2018)

Herramientas para evaluar la sostenibilidad en la cadena de producción animal

3. Categorías de impacto objetivo por minerales traza Cambio climático Acidificación terrestre Eutrofización del agua Demanda energética Ecotoxicidad agua dulce Ecotoxicidad marina Agotamiento de metales 0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Contribución de los ingredientes del pienso a la huella ambiental (%) n Cereales n Semillas oleaginosas n Aceite vegetal n Minerales traza n Aminoácidos n Vitaminas Monteiro y Dourmad (2018) - dieta basada en la composición del pienso virtual propuesto por el PEFCR

Herramientas para evaluar la sostenibilidad en la cadena de producción animal

3. Categorías de impacto objetivo por minerales traza Cambio climático Acidificación terrestre Eutrofización del agua Demanda energética Ecotoxicidad agua dulce Ecotoxicidad marina Agotamiento de metales 0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Contribución de los ingredientes del pienso a la huella ambiental (%) n Cereales n Semillas oleaginosas n Aceite vegetal n Minerales traza n Aminoácidos n Vitaminas Monteiro y Dourmad (2018)

48 % y 28 % de la composición total del alimento

Herramientas para evaluar la sostenibilidad en la cadena de producción animal

3. Categorías de impacto objetivo por minerales traza Cambio climático Acidificación terrestre Eutrofización del agua Demanda energética Ecotoxicidad agua dulce Ecotoxicidad marina Agotamiento de metales 0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Contribución de los ingredientes del pienso a la huella ambiental (%) n Cereales n Semillas oleaginosas n Aceite vegetal n Minerales traza n Aminoácidos n Vitaminas Monteiro y Dourmad (2018)

0,78 % del total

Esta contribución elevada demuestra la importancia del uso sostenible de los minerales traza en términos de fuentes y dosificación en la alimentación animal.

Estimar la evaluación del ciclo de vida de los minerales traza utilizados en los piensos puede ayudar al mercado a tomar decisiones para mejorar la sostenibilidad de la producción animal.

Más allá de la huella de carbono: la sostenibilidad de las fuentes de minerales traza 1. Ejemplo de estudio LCA de los minerales traza Extracción de las materias primas

Proceso de producción

Consumo de materias primas Consumo de energía Transporte Residuos y emisiones

Más allá de la huella de carbono: la sostenibilidad de las fuentes de minerales traza 1. Ejemplo de estudio LCA de los minerales traza Extracción de las materias primas

Proceso de producción

Más allá de la huella de carbono: la sostenibilidad de las fuentes de minerales traza

1. Ejemplo de estudio LCA de los minerales traza Huella de carbono, kg CO2-eq./kg producto 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0

Proceso 4 Proceso 3 Proceso 2 Proceso 1 Fuente (extracción y transporte)

Zn potenciado HiZox® y CoRouge® (Animine, Francia)

Cu monovalente

Más allá de la huella de carbono: la sostenibilidad de las fuentes de minerales traza

1. Ejemplo de estudio LCA de los minerales traza Agotamiento de metales, kg Sb-eq./kg producto 2,0E-03 1,8E-03 1,6E-03 1,4E-03 1,2E-03 1,0E-03 8,0E-04 6,0E-04 4,0E-04 2,0E-04 0,0E+00

Proceso 4 Proceso 3 Proceso 2 Proceso 1 Fuente (extracción y transporte)

Zn potenciado HiZox® y CoRouge® (Animine, Francia)

Cu monovalente

Más allá de la huella de carbono: la sostenibilidad de las fuentes de minerales traza

1. Ejemplo de estudio LCA de los minerales traza Huella de carbono relativa 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%

Sulfato = 100%

La sustitución de 1 ton de minerales sulfatos por fuentes bajas en carbono evita la emisión de 12’911 kg de CO2-eq

Corresponde a la cantidad de carbono capturada por 213 árboles cultivados durante 10 años* Huella de carbono

Sulfato

Zn potenciado

HiZox® y CoRouge® (Animine, Francia)

Cu monovalente *https://www.epa.gov/energy/greenhouse-gas-equivalencies-calculator

Más allá de la huella de carbono: la sostenibilidad de las fuentes de minerales traza

1. Ejemplo de estudio LCA de los minerales traza La sustitución de 1 ton de minerales sulfatos por fuentes de bajo impacto…

Huella hídrica relativa Sulfato = 100%

- 140 kg de P-eq

Eutrofización (agua dulce)

- 845’867 CTU-eq Ecotoxicidad (agua dulce)

0%

20%

Cu monovalente

HiZox® y CoRouge® (Animine, Francia)

40% Zn potenciado

60% Sulfato

80%

100%

Conclusiones Minerales traza: esenciales y tóxicos.

Es importante afinar su dosis nutricional, pero también priorizar las fuentes con baja huella ambiental.

El creciente interés por la evaluación del ciclo de vida en la industria de la alimentación animal, ayudará a la industria a conseguir una ganadería de bajo impacto.