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Comparativa entre la acción de una xilanasa de origen bacteriano y otra de origen fúngico en piensos de cebo ricos en cebada

Jefo

Las xilanasas se obtienen principalmente por dos vías: producción a través de un microorganismo fúngico o uno bacteriano. En función del origen, la eficacia es variable.

Comparativa entre la acción de una xilanasa de origen bacteriano y otra de origen fúngico en piensos de cebo ricos en cebada

Lucas Rodríguez Picó [1] y Joaquín Morales [2]
1. Departamento Técnico Comercial JEFO
2. Departamento investigación Pigchamp
lrodriguez@jefo.ca

Artículo publicado en la revista Suis n.º 127, mayo 2016. Entra en nuestra tienda online y escoge la modalidad de suscripción a Suis que más te guste.

Los factores antinutricionales son compuestos presentes en el alimento que limitan la disponibilidad de los nutrientes y, por tanto, afectan al rendimiento del animal de manera adversa. Cuantitativamente los factores antinutricionales más importantes de los cereales son los polisacáridos no amiláceos (NSP, non-starch polisaccharide). Estos NSP forman un grupo muy amplio. La mayoría son carbohidratos constituyentes de la pared celular. Dos NSP desempeñan un papel importante en la alimentación de los monogástricos en general y del porcino en particular: los arabinoxilanos o pentosanos, presentes en trigo, centeno y triticale; y los β-glucanos, presentes en cebada y avena. Ambos son indigeribles por las enzimas endógenas del cerdo, que causan una serie de efectos negativos. Por un lado, al ser constituyentes importantes de la pared celular, retienen en el interior de la célula vegetal nutrientes de fácil digestión como almidón, grasas y proteínas, que dificultan el acceso de las enzimas digestivas al interior. En consecuencia, los animales experimentan un inferior crecimiento y un peor índice de conversión. Por otro lado, la capacidad higroscópica de los NSP comporta un incremento en la viscosidad del contenido intestinal, que reducen el ritmo de tránsito intestinal y afectan, de forma indirecta, al consumo voluntario de pienso. De esta forma, no solo se acentúa el retraso en el aporte de nutrientes sino que se facilita el paso de microorganismos patógenos del intestino grueso al delgado.

Por todo ello y desde hace ya un par de décadas, el uso de enzimas NSP, tanto xilanasas como β-glucanos, está muy extendido en la alimentación porcina. En el caso de la xilanasa, su mecanismo de acción y su eficacia en piensos de cerdos han sido bien descritos en la bibliografía, si bien existen especificidades ligadas al origen de la enzima. Las xilanasas se producen principalmente por dos vías: producción a través de un microorganismo fúngico o uno bacteriano. En función del origen, la eficacia es variable.

Estructura y clasificación de los arabinoxilanos

Las estructuras de los arabinoxilanos varían desde cadenas simples de xilanos a cadenas más complejas con ramificaciones (arabinosas). Estas variaciones estructurales determinan sus propiedades funcionales, su solubilidad, su capacidad de interacción con otras moléculas y su sensibilidad a la hidrólisis enzimática.

Los arabinoxilanos se subdividen en dos fracciones: arabinoxilanos solubles e insolubles. Estas dos fracciones no se hidrolizan de la misma manera por las diferentes familias de xilanasas ya que estas presentan especificaciones de acción en función del sustrato.

En las tablas 1 y 2 se presentan los contenidos en NSP (tabla 1) y los contenidos medios de arabinoxilanos totales, solubles e insolubles (tabla 2) de las principales materias primas utilizadas en nutrición animal. Se observa que los arabinoxilanos insolubles representan la mayoría de los arabinoxilanos presentes en los cereales.

(Fuente: Choct, 1997)
(Fuente: recopilación datos Jefo y bibliografía)

La figura 1 representa de manera esquemática la acción de dos endoxilanasas en función de su origen, sobre los arabinoxilanos insolubles. La afinidad de la xilanasa de origen bacteriano por la fracción insoluble de los arabinoxilanos es superior a la afinidad de las enzimas de origen fúngico (Courtin y Delcour, 2001).

En el grano y en las diferentes formas de harina de los cereales hay unas estructuras glicoproteicas que actúan como inhibidores de xilanasas (Debyser et al., 1997; Goesaert et al., 2003a,b). Estos compuestos juegan una función en la defensa de los cereales contra los ataques fúngicos durante los diferentes estados fisiológicos de la planta (Dornez et al., 2008). Diferentes estudios y trabajos cuantifican que los impactos negativos atribuidos a estos componentes inhibidores de las xilanasas producen disminuciones entre un 3-4 % sobre la eficiencia alimentaria, actuando fundamentalmente sobre el índice de conversión (Pérez y Brufau, 2005). La bibliografía muestra que las xilanasas de origen fúngico son más sensibles a los inhibidores de las xilanasas que las de origen bacteriano (Flatman et al., 2002) (figura 2).

(Debyser et al., 1999)

Como resultado, se ha observado que utilizando una xilanasa de origen bacteriano los efectos negativos potenciales de los inhibidores sobre los resultados zootécnicos se eliminan, independientemente del nivel de los inhibidores en los cereales utilizados.

El presente estudio se planteó con el objetivo de comparar la acción de una xilanasa de origen bacteriano (Belfeed, única xilanasa de origen bacteriano registrada en la UE), frente a una xilanasa de origen fúngico en fase de cebo en función de los rendimientos productivos.

Materiales y métodos

El estudio se desarrolló en una granja comercial de ciclo cerrado de 500 cerdas reproductoras en la provincia de Segovia.

Se utilizaron un total de 360 cerdos (ACMC × Pietrain) de 70 días de vida al inicio del experimento, justo en el momento en el que los animales se trasladaron a la nave de cebo. Los animales se alojaron en cuatro salas idénticas de 90 animales (10 corrales con capacidad para 9 cerdos cada uno para mantener una densidad de 0,75 m²/animal). Cada corral tenía una tolva y un bebedero y el suelo era de cemento parcialmente enrejillado.

El estudio comprendió toda la fase de cebo, desde la entrada de los animales a la nave de cebo, a los 70 días de vida (unos 25 kg de p.v.) hasta que los animales alcanzaron el peso de matadero (160 días de vida; unos 95 kg de p.v.). Entre los 70 y 115 días de vida fue la fase de crecimiento y entre los 115 y los 160 días la fase de acabado.

El objetivo principal del estudio fue evaluar la eficacia de la xilanasa de origen bacteriano (Belfeed) frente a un control negativo y a un control positivo, que incluía una xilanasa de origen fúngico según los rendimientos productivos durante la fase de cebo. Por lo tanto, se incluyeron tres tratamientos, 12 corrales por tratamiento (120 cerdos; 60 hembras y 60 machos enteros).

A lo largo del periodo experimental se controló el peso vivo individual de los animales al inicio del experimento (70 días de vida), final de fase de crecimiento (115 días de vida) y final de la fase de acabado (160 días de vida); y se registró el consumo de pienso de cada corral para cada fase experimental. A partir de estos valores se calculó la GMD, CMD, IC y el porcentaje de homogeneidad de peso vivo (calculado como 100 – coeficiente de variación de cada corral).

La composición de los piensos experimentales en ambas fases experimentales se presenta en la tabla 3.

El análisis estadístico de los datos se realizó mediante un análisis de varianza, que incluía el peso vivo inicial como covariable, el sexo y la sala como efectos bloque y el tratamiento (efecto fijo) como fuentes de variación para cada fase (70-115, 115-160 y 70-160 días de vida). La comparación de medias se realizó mediante el test de Tukey. El corral (9 cerdos) fue la unidad experimental. Los valores p<0,05 se consideraron significativos, mientras que los valores p entre 0,05 y 0,10 fueron considerados tendencias.

Resultados y discusión

Los resultados productivos globales (70-160 días) se presentan en la tabla 4.

Durante el periodo experimental se produjo un brote de neumonía que afectó principalmente a dos de las salas experimentales al final de la fase de crecimiento. En total se produjeron 5 bajas, 2 debidas a la neumonía, 1 por diarrea (animal retrasado que también mostraba una cojera), 1 por torsión intestinal y 1 por Clostridium.

A pesar del brote de neumonía, el estado sanitario de los animales durante la fase completa de cebo fue bueno, con un 1,5 % de mortalidad y rendimientos productivos dentro de la media de la granja.

Hay que destacar que la prueba se desarrolló en verano, y se registraron temperaturas muy elevadas, lo que probablemente afectó a la ingestión de alimento, que fue menor a lo esperado en todos los tratamientos y a lo largo de todo el periodo de cebo.

En el global del periodo de cebo se observó cómo el grupo T2, suplementado con la xilanasa de origen bacteriano, mostró una mayor GMD y menor IC que el grupo T3 (xilanasa de origen fúngico).

El grupo control negativo (T1) presentó rendimientos productivos intermedios, si bien su GMD tendió a ser menor que la del T2 (p=0,07). Como consecuencia, el p.v. final fue mayor en el grupo T2 (91,9 kg)
que en el grupo T3 (88,9 kg), y tendió a ser mayor que en el T1 (89,7 kg).

Entre los tratamientos 1 (control) y 3 (xilanasa de origen fúngico) no hubo ninguna diferencia significativa en rendimientos productivos a lo largo de todo el periodo experimental.

Conclusiones

En las condiciones en las que se ha elaborado esta prueba podemos concluir que la suplementación del pienso de cebo con una xilanasa de origen bacteriano durante las fases de crecimiento y acabado aporta mejoras productivas, tanto en ritmo de crecimiento como en IC, en comparación con un control negativo y con la suplementación del pienso con una xilanasa de origen fúngico, aun siendo las fórmulas ricas en cebada.

Se puede deducir que la acción de esta xilanasa de origen bacteriano frente a los arabinoxilanos solubles e insolubles produce un mayor aprovechamiento de estos nutrientes y los parámetros productivos son mejores. Por otro lado, cabe pensar que en el presente estudio la acción de los inhibidores de xilanasa produjeron una mayor inhibición en el pienso suplementado con la xilanasa de origen fúngico y, como resultado, su suplementación en el pienso de cebo no aportó ninguna mejora productiva.

Por lo tanto, y a modo de conclusión final, podemos afirmar que las diferencias en los parámetros productivos, tanto en peso final (91,9 kg frente a 89,7 kg) como en IC (2,23 frente a 2,32) justifican la inversión del uso de Belfeed en comparación con una xilanasa de origen fúngico. El retorno de la inversión en esta prueba fue de 1:11. Es decir, por cada euro invertido se recuperaron 11.

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