Manejo de la alimentación para la disminución del daño ambiental

Isabel Redondo
Departamento de Producción Animal, Facultad de Veterinaria, Universidad Complutense de Madrid, España.

Y. De Loera Ortega
Medicina Veterinaria y Zootecnia, Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán-Universidad Nacional Autónoma México, México

A. García Contreras
Laboratorio de Imagenología, Universidad Autónoma Metropolitana –  Unidad Xochimilco, CDMX.

Introducción

En ecología la palabra “Sostenibilidad” describe cómo los sistemas biológicos mantienen su diversidad. Este concepto está asociado al equilibrio de una especie con los recursos de su entorno. Por tanto se entiende que se aplicará a la explotación de un recurso por debajo del límite de renovación del mismo (Informe Brundtland, 1987). Santomá (2016) señala que un concepto más amplio de sostenibilidad es el que incluye las 3P: People, Planet, Profit (Personas, Planeta y Rentabilidad), aunque en 2014, la FAO recomendó incluir la Ética.

La alimentación supone el mayor recurso utilizado en todas las actividades ganaderas y esto incide directamente tanto en los costos de las mismas, como en el equilibrio medio ambiental que éstas mantienen. Un equilibrio nutricional en el alimento y un buen manejo de la alimentación será determinante para respetar y optimizar los recursos naturales.

La alimentación animal está en un cambio continuo, creando alternativas frente a los antibióticos a través del desarrollo de enzimas, ácidos orgánicos e inorgánicos, aceites esenciales, probióticos; estimulando una mejora de la salud de los animales con alimentos funcionales, o libres de fertilizantes químicos o herbicidas, también con enriquecimiento en nutrientes saludables como los antioxidantes, ácidos grasos Omega 3. La optimización en la elaboración de dietas hasta el momento presenta retos, como la formulación de alimentos que disminuyan el contenido de nitrógeno, fósforo, cobre y zinc en los efluentes. A lo expuesto, se añade la disminución de emisiones de gases de efecto invernadero, se estima que el uso de novecientos mil kg de metionina puede ahorrar 20 millones de Ha de cultivo (Santomá, 2016).

En los últimos años se ha avanzado en la valoración nutritiva de las materias primas y la implementación de herramientas como la tecnología NIRS (Espectroscopía de reflectancia en la región del infrarrojo cercano), que permiten un control de calidad rápido y fiable. Sin embargo, quedan por realizar investigaciones sobre las posibilidades de utilización de materias primas locales, cercanas al área de producción, logrando con este conjunto de medidas, mejorar la producción y el medio ambiente.

Utilización eficiente de los nutrientes

En la actualidad además de una formulación eficiente, con costos ajustados y de máxima calidad, se debe considerar el “Costo Medio Ambiental”. La contaminación del suelo y del agua por las excreciones de los animales de producción y en concreto por los porcinos, constituye un grave problema, sobre todo en áreas con máxima concentración de animales. Aunque, visto desde otro punto de vista, este “Costo Medio Ambiental” supone una responsabilidad para optimizar las dietas, abandonando la estrategia del uso de “máximos” niveles de nutrientes, por el uso de lo “óptimo” (Máximos vs Óptimo). Es evidente que el cambio traería una reducción de aquellos elementos dañinos, que están mezclados en las excreciones del porcino (purín=deyecciones de las granjas porcinas), y que corresponden a altos niveles de nitrógeno y fósforo, sin olvidar elemento como el cobre y el zinc. Este hecho, demuestra que se puede ser más eficiente a la hora de alimentar a los animales, evitando excreciones elevadas de nutrientes.

Cuadro 1. Variabilidad del purín entre etapas de producción

Etapa Nutriente
MS N NH3 NDICP FND FAD LAD EE pH
Gestación
Media 5.87 13.2 10.1 5.66 39.5 20.7 8.96 6.94 7.77
DE 5.27 9.10 9.01 3.86 15.2 9.28 3.56 2.76 0.14
Lactación
Media 3.58 10.9 7.38 6.17 38.7 19.6 8.88 9.32 7.60
DE 2.23 5.58 5.73 4.66 7.81 4.82 2.66 3.56 0.33
Lechones
Media 3.73 11.3 7.53 5.98 29.5 12.6 5.12 13.0 7.35
DE 2.42 4.68 4.44 4.93 13.2 6.52 2.73 4.31 0.57
Crecimiento-Cebo
Media 5.38 12.8 8.92 4.24 34.5 16.6 6.78 10.8 7.43
DE 4.08 5.16 4.63 3.22 12.4 7.53 3.57 4.03 0.42

MS: Materia Seca; N: Nitrógeno; NH3: Amoniaco; NDICP: Proteína bruta insoluble en solución neutro detergente; FND: Fibra neutro detergente; FAD: Fibra ácido detergente; LAD: Lignina ácido detergente; EE: Extracto Etéreo. DE: Desviación Estándar. Fuente: Beccaccia et al., 2015a.

En el Cuadro 1, se muestra parte de la información aportada por Beccaccia et al. (2015a) quienes probaron dietas formuladas con un contenido de proteína total del 15, 17.9, 19 y 17.1% respectivamente para cerdas en gestación y lactación, lechones y fases de crecimiento-engorda. Si se analiza la relación entre la composición de las dietas y del purín, se observa que las raciones para lechones poseen la mayor concentración proteínica y sin embargo, el nitrógeno obtenido en las heces de los lechones está aproximadamente en el mismo nivel que en las otras fases de los animales. Este hecho está relacionado con la digestibilidad de las materias primas utilizadas en la alimentación y la relación entre las necesidades de los animales y el aporte en nutrientes que se realiza a través de las raciones.

Recientemente se han publicado trabajos que estudian como varían las emisiones de amoniaco (NH3) y metano (CH4) en purines de cerdos relacionados con los cambios en la formulación de las raciones que utilizan subproductos interesantes, como son la pulpa de naranja, pulpa de algarroba, harina de girasol y DDGS del trigo (Beccaccia et al., 2015bc).

Nahm (2002), publicó la posibilidad que existe de disminuir el daño ambiental a través de una mejora en la eficiencia de utilización de los nutrientes. Esta investigación también hace referencia a la utilidad de estudiar la composición de los purínes de las granjas y para valorar la presencia de nutrientes infrautilizados o no utilizados en absoluto por el animal (Morse et al., 1992). Por lo tanto, la alimentación animal ofrece oportunidades a utilizar para el aprovechamiento de los nutrientes con mayor eficiencia, como se enlistan a continuación:

  1. Aminoácidos sintéticos, permiten formular dietas con el concepto de proteína ideal, disminuyendo la cantidad de proteína bruta y conseguir de esta manera una reducción del contenido en nitrógeno desde un 19% hasta un 62% (Bridges et al., 1995; Cromwell y Coffey, 1995). Además, de esta forma también se reduce la sensación de olor desagradable por el purín hasta un 43%.
  2. Enzimas con actividad fitasa, reducen desde 25% hasta un 60% la excreción de fósforo (P) en porcino (Cromwell y Coffey, 1995; Michel y Frosoth, 1999). La reducción en la inclusión del P en la dieta contribuye al uso sostenible de este mineral.
  3. Enzimas beta-glucanasas y xilanasas permiten mejorar la digestibilidad de los almidones y de los polisacáridos no amiláceos de los cereales, aumentando de esta forma la eficiencia de utilización de los nutrientes por parte del animal.
  4. Utilización de sustancias prebióticas
    Los prebióticos son sustancias mayoritariamente de origen vegetal que presentan tres características: Permanecen estables en las condiciones ácidas del estómago y las secreciones del intestino delgado, se transfieren intactos al colon, y tienen un metabolismo muy activo, haciéndose disponibles a los organismos probióticos (Roberfroid et al.. 1998), mejorando la función intestinal y sistémica, disminuyendo el riesgo de enfermedades, mediante la modificación selectiva de la composición de la microbiota intestinal (Roberfroid, 2005).
    A continuación se exponen algunos aspectos de interés sobre estas sustancias basados en el trabajo realizado por Isabel et al. (2015).
    En los animales no rumiantes es importante distinguir entre “carbohidratos digestibles” (azúcares, almidón), que son una importante fuente de energía, y “carbohidratos no digestibles” (β-glucanos, fructanos), que sirven de sustrato a la microbiota del colon y ayudan a mantener la regularidad de la función gastrointestinal, contribuyendo en el bienestar y la salud, así como a la reducción del riesgo de algunas enfermedades crónicas (Roberfroid, 2005). Debido a estos efectos en la salud y el bienestar, la fibra no debe considerarse un factor antinutritivo en los animales no rumiantes.Prebióticos interesantes por su acción beneficiosa en el tracto digestivo son la inulina y los fructooligosacáridos (FOS), son carbohidratos del grupo de los fructanos, que son oligómeros o polímeros de fructosa con enlaces b-(2,1) y una molécula de glucosa en su extremo. Estos carbohidratos están presentes en el 15% de las plantas Fanerógamas, localizándose en bulbos (cebolla, ajo), tubérculos (pataca), raíces (achicoria) y hojas y tallos (trigo, cebada). En algunos órganos vegetales como los tallos de las gramíneas, los fructanos actúan como carbohidratos de reserva. Con excepción del ágave (Agave tequilana), que se cultiva comercialmente en México para la producción de tequila, las únicas plantas que se han utilizado industrialmente para la extracción de fructanos pertenecen a la familia de las Compuestas: achicoria (Cichorium intybus), pataca (Helianthus tuberosus) y dalia (Dahlia variabilis) (Roberfroid, 2005).La mayoría de los productos comerciales actuales que contienen inulina se obtienen de la raíz de la achicoria, siguiendo un método de extracción análogo al de la obtención de sacarosa a partir de la remolacha azucarera. La inulina extraída es un polvo blanco, mezcla de oligómeros y polímeros con grado de polimerización (GP) 2-60, una riqueza en fructanos del 16-18%, relativamente insoluble y con sabor dulce debido a los fructooligosacáridos que contiene.Lo que se conoce como “fructooligosacáridos” u “oligofructosa” es una mezcla de cadenas de fructosa con GP<9, que puede obtenerse mediante hidrólisis enzimática parcial a partir de la achicoria (Fructooligosacáridos, FOS, producto natural) o a partir de la sacarosa (Oligofructosa, producto sintético). La oligofructosa, es un polvo relativamente dulce y soluble en agua (Roberfroid, 2005). Utilizar materias primas más digestibles con inclusión de componentes prebióticos puede reducir la excreción de fósforo y nitrógeno en un 5%.
  5. Valoración nutritiva de materias primas locales para adecuarlas a la producción porcina de cada país, es una actividad inaplasable. El costo medio ambiental del transporte de materias primas mundial es desmedido y genera dependencia de mercados externos. Por ello, este punto unido con la implementación de herramientas rápidas y fiables de análisis de materias primas y alimentos para el ganado representa una vía muy importante para optimizar la nutrición.
  6. Una materia prima local interesante en México es la Yucca Schidigera, su incorporación a las dietas en una cantidad de 120ppm provoca una disminución de un 12-30% en las emisiones de amoniaco, además de mejorar el crecimiento de los cerdos (Espinosa Muñoz et al., 2008).
  7. Utilización de herramientas rápidas de análisis como la tecnología NIRS. Esta metodología permite evaluar las materias primas, dietas y purines de una forma rápida y directa a partir de ecuaciones de predicción creadas en base a análisis tradicionales, la implementación de dichas ecuaciones es fruto de un gran trabajo, sin embargo su utilización puede realizarse de modo global y ayudar en gran medida a tener una mayor eficiencia de los recursos disponibles (Santomá, 2016).

Alimentación en fases y con criterios individualizados

Se tiene claro que cuántas más etapas se establezcan en la alimentación de un porcino, más fácil será adecuar la densidad nutritiva de la dieta a sus necesidades. Este punto sin embargo, no es fácil, debido al manejo en la granja, disponibilidad de instalaciones, operarios y costos.

Cuadro 2. Ingredientes y composición química de las raciones balanceadas a baja densidad y alta densidad nutritiva.

 

Dieta A

Baja Densidad

Dieta B

Alta Densidad

Ingredientes
Trigo 15.0 15.0
Maíz 54.8 83.2
Harina de Soja 25.4 0.17
Arcillas 1.61 0.42
Fosfato Dicálcico (21%) 1.22
Sal 0.63 0.50
Dl-Metionina 0.09
L-Lys HCL 0.44 0.09
L-Thr 0.13
Colina 60 (51.7%) 0.10 0.10
Premix Vit. Mineral 0.50 0.50
Composición Química
Materia Seca (%) 89.6 87.9
Proteína Bruta (%) 16.4 7.8
Lisina Total (%) 1.37 0.33
Lisina digestible ileal standarizada (%) 1.15 0.26
Energía Metabolizable (MJ/kg) 13.0 13.3
Energía Neta (MJ/kg) 9.7 10.6
Calcio (%) 0.92 0.21
Fósforo Total (%) 0.60 0.29
Fósforo Digestible (%) 0.32 0.07
Fibra Bruta (%) 2.46 2.09
Cenizas (%) 5.36 2.33

Fuente: Andretta et al., 2016.

La reducción en la excreción de nitrógeno, fósforo y en la emisión de NH3 representa desde un 10% hasta un 30% con este tipo de manejo (Nahm, 2002). En los últimos años la mayor parte de los trabajos sobre este área se han centrado en el concepto de alimentación precisa, con la creación de modelos de predicción técnica y económica, en los periodos de crecimiento y engorda (Pomar et al., 2003; Brossard et al., 2009; 2010).

En un ensayo realizado por Andretta et al. (2016), se expuso los beneficios sobre el crecimiento, parámetros metabólicos y el costo de la alimentación individual y precisa respecto a un manejo convencional de la misma. Estos autores proponen cinco grupos experimentales con un peso medio experimental de 30.4kg y un periodo experimental de 84 días. Un grupo testigo con una primera fase, en la cual los animales ingieren una dieta con alta densidad de nutrientes (A) y una segunda fase con una dieta de baja densidad de nutrientes (B) (Cuadro 2). El resto de los tratamientos experimentales lo constituyeron animales alimentados de forma individual en multifase con mezcla de las dietas A y B que se ajustaban de forma diaria para alcanzar 110% (MP110), 100% (MP100), 90% (MP90) o 80% (MP80) de las necesidades estimadas para cada tratamiento. Parte de los resultados de este estudio pueden verse en el Cuadro 3.

Cuadro 3. Parámetros zootécnicos de los animales experimentales

  Testigo MP110 MP100 MP90 MP80 Machos Hembras DE P=F
Consumo diario (X) 2.44 2.43 2.53 2.57 2.33 2.69 2.26 0.33 0.521
Ganancia de peso diario (X) 1.05a 1.05a 1.03a 1.00b 0.93b 1.07 0.96 0.08 <0.01
Eficiencia Alimenticia 0.43 0.43 0.41 0.39 0.40 0.40 0.42 0.01 0.05
Costo de alimentación 80.5a 74.8ab 72.8b 72.8b 68.0c 79.9 66.8 1.8 0.01

Fuete: Andretta et al., 2016.

La alimentación individualizada y ajustada a las necesidades diarias de los animales redujo de forma significativa el costo por cerdo en $150.10 m.n (equivalente al 10%) y además disminuyó la excreción de nitrógeno y fósforo al medio ambiente. Esta alimentación de precisión ofrece un beneficio sostenible y económico a nivel global. Este sistema está en desarrollo y son necesarios más estudios para su implementación práctica, sin embargo representa una alternativa de trabajo que puede reducir el consumo de lisina en un 26% y la excreción de nitrógeno en un 30%.

Procesado tecnológico del alimento

El procesado tecnológico de los alimentos tiene también un impacto importante en la digestibilidad de la materia seca, así como en la digestibilidad de los nutrientes. Si es utilizada una molienda adecuada a cada fase de producción, se reduce la emisión de NH3 un 27% en la engorda de porcino, con una reducción en la excreción de nitrógeno aproximadamente del 23%. En el caso de los lechones se reduce un 60% la emisión de NH3 cuando se utiliza granulación, y si se agregan aditivos como las zeolitas, existe una reducción del 26% de la materia seca en las deyecciones de los animales.

Conclusiones

La nutrición y alimentación constituyen aspectos claves para la disminución del daño ambiental. Las necesidades de los animales cambian todos los días, los animales son muy diferentes entre sí, incluso dentro de la misma especie porcina y en razas seleccionadas, es importante no perder de vista el concepto del individuo frente a la colectividad, muchas veces se diseñan  raciones para el cerdo más demandante, el de mayor crecimiento, aun cuando la media de la población está por debajo de esas exigencias. Este documento invita a evaluar de nuevo la forma de alimentar y manejar a los animales y abre nuevas oportunidades de trabajo para los profesionales en Porcinocultura.

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