nutriFORUM 2019 - Utilización estratégica de carbohidrasas en dietas de aves

12 ABRIL viernes

11h30

Sala Leandre Cristòfol

Utilización estratégica de carbohidrasas para potenciar el valor nutritivo de las dietas de aves

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SARA LLAMAS-MOYA Scientific Affairs & Applications Animal Health & Nutrition KERRY Responsable de coordinar estudios clínicos y pruebas de campo con las tecnologías aplicables a este mercado, e investigar su modo de acción a nivel nutricional y de salud, así como de desarrollar su valor agregado para la industria.

Anteriormente, ha trabajado en centros de investigación privados y públicos en Holanda e Irlanda.

En los últimos años, ha completado el Master en Alimentación, Nutrición y Salud por la Universidad de Dublin.

PUNTOS A TENER EN CUENTA El uso de carbohidrasas repercute en el coste de formulación de las dietas, sirve como seguro para garantizar unos valores nutricionales mínimos de los ingredientes, y facilita reducir el carácter anti-nutritivo de los mismos.

El término “feedomics” considera el uso de las ciencias ‘omicas’ para investigar y revelar los mecanismos involucrados en procesos biológicos determinantes de la productividad y la salud de los animales.

El beneficio de usar carbohidrasas en la avicultura está establecido y demostrado, y además las técnicas ‘omicas’ permiten definir y elucidar modificaciones en la microbiota, metabolitos y expresión de genes en distintas regiones intestinales de las aves.

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INTRODUCCIÓN Establecer la continuidad y seguridad de abastecimiento de alimento es uno de los grandes retos del sector agropecuario, que está supeditado al aumento de la población mundial (+2.3 billones de habitantes en el año 2050) y al incremento de su poder adquisitivo.

Los animales de producción utilizan el 30-50% de la producción mundial de cereales, y aproximadamente se estima que un 30% de estos ingredientes son indigeribles para los animales monogástricos.

De ahí que el uso de enzimas exógenas sea clave para aumentar la disponibilidad de nutrientes, mejorar el índice de conversión y así contribuir al aseguramiento y macroeconomía de la alimentación de la población mundial. El objetivo de este documento es revisar el estado actual del uso de carbohidrasas para aumentar la valorización de los ingredientes en las dietas de aves.

Liberalización de nutrientes Las dietas de monogástricos estas dominadas por el uso de cereales y harinas de oleaginosas, ambas caracterizadas por la presencia significativa de carbohidratos complejos, clasificados mayoritariamente como polisacáridos no amiláceos (PNA).

Incluso en concentraciones bajas (<50 g/kg), los PNA poseen propiedades antinutritivas e influyen negativamente la eficiencia de conversión, la productividad y la salud intestinal, provocando problemas de camas húmedas y una absorción inadecuada de nutrientes.

Generalmente, se considera que los PNA de mayor importancia son los xilanos y la celulosa, los cuales se pueden degradar mediante la acción de xilanasas y β-glucanasas, respectivamente.

Las xilanasas liberan nutrientes, como almidón, aminoácidos y grasas, atrapadas en la estructura insoluble de la pared celular y reducen la viscosidad de la digesta al degradar los xilanos solubles.

Si bien, las xilanasas pueden variar en su secuencia y estructura dimensional lo que les confiere distintas habilidades para trabajar en los xilanos. Asi por ejemplo la familia G11 trabaja sobre la cadena lineal de xilosa, mientras que una xilanasa de la familia G10 es más versátil y capaz de hidrolizar estructuras accesorias a la cadena principal.

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La valorización nutritiva de las harinas de oleaginosas ha recibido menos atención, si bien el potencial para incrementar su valor energético en dietas para pollos y ponedoras es mucho mayor.

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Por ejemplo, el valor de energía bruta de la harina de soja es equivalente a la del maíz o el trigo, aunque aproximadamente solo un 50% de la misma es disponible en aves.

Los PNA presentes en la harina de soja y colza son ricos en galactomananos, y su connotación anti-nutricional está asociada a la presencia en cantidades significativas de galactooligosacáridos, como la rafinosa y estaquiosa.

Estas estructuras características de las leguminosas y oleaginosas se pueden hidrolizar en presencia de α-galactosidasas y mannanasas, cuya funcionalidad desarrolla sinergias cuando se utilizan en combinación.

El uso comercial de carbohidrasas repercute en el coste de formulación de las dietas, sirve como seguro para garantizar unos valores nutricionales mínimos de los ingredientes, y facilita reducir el carácter anti-nutritivo de los mismos.

Existen numerosos estudios controlados y aleatorios que demuestran los beneficios de las carbohidrasas en dietas de avicultura, y su efecto también se ha probado mediante meta-análisis integrando pruebas independientes. Estos resultados constituyen una apreciación o cuantificación de la acción de las carbohidrasas, mientras que el modo de acción de las carbohidrasas sigue siendo investigado y nuevas hipótesis de funcionamiento están apareciendo.

Mas allá de nutrición: carbohidrasas y la salud intestinal de las aves El término “feedomics” considera el uso de las ciencias ‘omicas’ para investigar y revelar los mecanismos involucrados en procesos biológicos determinantes de la productividad y la salud de los animales, así como la calidad de sus productos, los cuales resultan de las interacciones entre el alimento, medioambiente, fisiología y la microbiota intestinal de los animales.

El uso de carbohidrasas tiene un efecto sobre la diversidad microbiana en aves, la cual puede causar modificaciones

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positivas en la estructura de la mucosa intestinal y favorecer una mejora en la capacidad de absorción de la misma.

Mas recientemente, la posibilidad de que las xilanasas sean capaces de generar estructuras prebióticas in situ esta siendo referenciada en la comunidad científica. Los arabinoxilo-oligosacaridos (AXOS) son subproductos de la degradación de los arabinoxilanos, que han sido asociados con modificaciones en la actividad fermentativa en pollos, generación de ácidos grasos de cadena corta, como butirato y lactato.

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Si bien, un estudio reciente ha demostrado que el efecto in situ con la suplementación de xilanasa es inferior al suministro directo de AXOS a través de la dieta.

Mejoras en la morfología intestinal, específicamente elongación de las vellosidades, también se ha demostrado con xilanasas y arabinofuranosidasas.

A su vez, xilanasas también son capaces de promover poblaciones de bacterias acido lácticas, que a su vez colonizan el epitelio y compiten con patógenos.

Estos efectos beneficiosos sobre la morfología intestinal y microbiota también se han demostrado con el uso de mannanasas y a-galactosidasas.

CONCLUSIONES El beneficio de usar carbohidrasas en la avicultura está establecido y demostrado. Si bien, para poder optimizar su valor es necesario hacer un uso estratégico de las mismas, de modo que permita aumentar la valorización de las materias primas más allá el efecto en los cereales, y considerando simultáneamente oportunidades significativas de mejora en las oleaginosas.

La comunidad científica sigue descifrando el modo de acción de las carbohidrasas, aun cuando se descubren beneficios cuantificables en la salud intestinal de las aves, y las técnicas ‘omicas’ permiten definir y elucidar modificaciones en la microbiota, metabolitos y expresión de genes en distintas regiones intestinales de las aves.

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