Dr. Pete Wilcock,
Gerente Técnico Global de AB Vista – Cerdos.

Traducción
MVZ. M.Sc. Jorge Rubio Argüello.
Gerente de Negocios de AB Vista para México, Centroamérica y el Caribe.

Conforme ha crecido el uso de enzimas a base de fitasas para el alimento en los últimos años, también ha crecido el interés en los posibles beneficios que se pueden obtener, no sólo de la liberación de fósforo (P), valioso en forma de fitato, sino de la eliminación

El reto para los productores de cerdos es que el fitato es tanto un nutriente – debido a su contenido de P – como un anti-nutriente, con una habilidad para interrumpir significativamente la digestibilidad y absorción del nutriente. Mientras que el rol del fitato como fuente de P es ampliamente reconocido, el impacto negativo sustancial del fitato como anti-nutriente permanece mucho menos claro.

EL RETO LLAMADO FITATO

El fitato como tal, también llamado fitina o ácido fítico, es la mayor forma de almacenamiento de P en semillas, y es parte de un complejo que también contiene potasio, magnesio y calcio. Reconocido originalmente como una fuente clave de P durante la germinación de la semilla, la presencia del fitato es ahora reconocida por jugar un papel importante al reducir el estrés de oxidación durante el proceso de germinación, previniendo la muerte del embrión vegetal.

FIGURA 1. Desempeño de lechones alimentados con bajas o altas concentraciones de ácido fítico (Fuente: Woyengo, 2010).

En nutrición animal, el fitato fue visto inicialmente como una fuente potencial de P extremadamente valiosa que podría volverse disponible a través de una enzima alimenticia a base de fitasa. Sin embargo, el enfoque en años recientes ha cambiado al rol anti-nutricional que el fitato juega dentro del tracto digestivo.

Este efecto anti-nutricional es sustancial, y demostrado claramente por los datos mostrados en la Figura 1. La ganancia diaria promedio (GDP), índice de conversión alimenticia (ICA) y el consumo diario promedio (CDP) de los lechones destetados fueron afectados negativamente por la adición de 2% de ácido fítico en un grado significativo. En otras pruebas, incluso un aumento de 0.16% en la concentración del fitato ha mostrado una reducción en el GDP de 3% en la fase inicial.

MODOS DE ACCIÓN

Hay varios modos de acción por los cuales el fitato tiene este efecto negativo, aunque todos actúan para reducir la digestibilidad y utilización de nutrientes importantes suministrados en la dieta. Entre éstos, es clave la habilidad de la molécula del fitato para unirse con proteínas y minerales presentes en el tracto intestinal, resultando no sólo en una disponibilidad limitada, sino en respuestas endógenas perjudiciales del cerdo.

FIGURA 2. Energía fecal digestible aparente (%) en cerdos de 40 kg alimentados con dietas de bajo o alto fitato (Fuente: Liao et al., 2005).

La mayor parte de este efecto de enlace puede ser atribuido a la carga negativa de la molécula del fitato en solución, incluso en el pH bajo del estómago. Además, esta carga negativa aumenta cuando el pH se eleva, en consecuencia, aumentando la habilidad del fitato de reaccionar con cationes positivamente cargados (cationes bivalente primordialmente, como el calcio, zinc y cobre) al pasar a través del tracto digestivo, desde el estómago ácido al pH más neutral del intestino bajo.

El resultado neto es la formación de sales estables que se precipitan fuera de la solución, haciendo estos minerales cruciales menos disponibles para absorción y utilización para el cerdo.

DIGESTIBILIDAD REDUCIDA DE LA PROTEÍNA

El fitato en la dieta puede resultar en una reducción significativa en la digestibilidad de la proteína, aunque esto parece ocurrir a través de un modo de acción diferente. Por ejemplo, estudios in vitro han demostrado que entre los pH ́s de 1.0 y 2.8, la presencia del fitato puede reducir la activación de la pepsina, una enzima clave responsable de la hidrólisis de la proteína en el estómago.

Cualquier reducción de la actividad de la pepsina puede resultar en menos proteína que sea hidrolizada durante la fase ácida del proceso digestivo, y conlleva a una digestibilidad general menor de la misma. Dado que el pH del estómago típicamente está dentro del rango de 2 a 3, es muy probable que el efecto anti-nutricional del fitato en la digestibilidad de aminoácidos se deba a una menor actividad pépsica.

Mientras la actividad pépsica reducida puede ser sobrellevada por mayor producción de su precursor, pepsinógeno, en el estómago, la presencia del fitato reduce directamente la solubilidad de la proteína y su digestibilidad subsecuente. Esto ocurre a través de proteínas alimenticias (cargadas positivamente en un pH bajo) enlazándose al fitato (cargado negativamente), y la co-precipitación subsecuente.

FIGURA 3: Influencia de 19 tratamientos de superdosis usando una nueva fitasa E. coli (Quantum Blue) en ganancia diaria promedio (GDP) y en eficiencia alimenticia (ganancia:alimento) comparada con cerdos alimentados con la dieta de control.

Finalmente, la presencia del fitato puede reducir la actividad de la «bomba» sodio / potasio, la cual es crucial para la absorción de aminoácidos a través de la pared intestinal.

AUMENTO DE PÉRDIDAS ENDÓGENAS

La reducción general resultante en la digestibilidad de la proteína tiene un efecto negativo adicional en el cerdo. El aumento en el nivel de proteína no digerida alcanzando el duodeno incrementa la secreción de las hormonas gastrina y colecistoquinina, las cuales a su vez, estimulan la producción de ácido clorhídrico (HCL) y pepsinógeno en el estómago, mientras se reduce el vaciado gástrico.

Una mayor cantidad de bicarbonato de sodio debe ser secretada en el duodeno para neutralizar el pH del contenido en el intestino, mientras que el efecto irritante adicional en la mucosa intestinal conlleva a una mayor producción de moco para mantener los niveles de producción. El efecto neto es un incremento sustancial en las pérdidas endógenas. De hecho, el costo energético de las secreciones adicionales y las pérdidas en el tracto gastrointestinal como resultado de los efectos anti- nutricionales del fitato han demostrado que reducen la energía de metabolismo en cerdos alrededor de un 8% (ver Figura 2).

BENEFICIOS DE LA ELIMINACIÓN DEL FITATO

Probablemente la indicación más clara del impacto al desempeño de los efectos anti-nutricionales del fitato viene de pruebas donde el fitato es eliminado efectivamente a través del uso de una fitasa de E. coli altamente efectiva, a una dosis de 3 a 4 veces mayor que la estándar. Conocido como superdosis, este enfoque se basa en el uso de una fitasa desarrollada específicamente para buscar la destrucción casi completa del fitato, utilizando solamente una dosis estándar de matriz mineral durante la formulación de la dieta.

La Figura 3 muestra el resultado de 19 pruebas en las cuales la superdosis con la fitasa Quantum Blue fue comparada con el desempeño de una dieta de control (línea roja, 100%) formulada para ser nutricionalmente adecuada, incluyendo calcio y fósforo. En 16 de las pruebas (84%), la GDP excedió al de la dieta de control, mientras que la eficiencia de conversión alimenticia mejoró en 14 (74%), y sólo dos pruebas fallaron en demostrar un beneficio en cualquier medición.

No todas las fitasas son lo suficientemente activas en el pH encontrado en el estómago – o capaces de seguir degradando el fitato hacia la eliminación mientras las concentraciones de éste son menores- para ser efectivas en dicha superdosis. Sin embargo, los resultados en la Figura 3 muestran claramente la eficacia de Quantum Blue para producir beneficios en el desempeño mayores a la simple provisión de minerales (todas las dietas fueron suplementadas adecuadamente en P) a través de la eliminación del fitato.

GANANCIAS FINANCIERAS SUSTANCIALES

El efecto neto de estas mejoras tienen implicaciones de largo alcance, las estimaciones actuales sugieren que los efectos anti-nutricionales del fitato podrían estar costándole a la industria de alimentos monogástricos global sobre 2 billones de dólares americanos anuales.

Como tal, no hay duda que mientras seamos conscientes sobre el efecto negativo del fitato en el desempeño del cerdo y su rentabilidad, también lo hará el uso de altas dosis de fitasa para alcanzar la eliminación del fitato. La aparición de fitasas comerciales como Quantum Blue, desarrolladas específicamente para maximizar la destrucción del fitato ayudarán a asegurar que los productores sean capaces de conseguir resultados consistentes, un factor que puede ser crítico para la difusión de la superdosis, ya que los productores de cerdos buscan recuperar la utilidad actualmente perdida por el efecto anti-nutricional del fitato.

Artículo publicado en Los Porcicultores y su Entorno Julio-Agosto 2015