¿Fitasa más allá de los requerimientos?

De lo tradicional a lo contemporáneo La fitasa es la enzima necesaria para la degradación del fitato (mioinositol hexafosfato o IP6) de la dieta, para liberar el fósforo que de otra manera permanecería ligado y no sería de ningún valor nutricional para el animal. A pesar de que a principios de la década de 1960 (Wodzinski y Ullah, 1996) comenzaron los intentos de desarrollar una fitasa para usarse en dietas avícolas, no fue sino hasta principios de la década de 1990 que apareció en escena la primera fitasa funcional. Es interesante hacer notar que en esa época, el factor clave para utilizar la fitasa no fue la reducción del costo del alimento, sino la reducción de la excreción de fósforo (P), lo cual empezó en Holanda porque estaban preocupados por la contaminación de este mineral en los mantos acuíferos. Poco después, se implementó el uso de la fitasa en las dietas avícolas por preocupaciones similares en la costa este de EUA. No obstante, desde su introducción, el uso de la fitasa ha crecido en el mundo a un estimado de aproximadamente 90 por ciento en alimentos para aves y cerdos, pero por razones que van más allá de sólo reducir la excreción del fósforo.El principal factor de este aumento del uso de la fitasa fue la reducción del costo del alimento balanceado después de que se disparó el precio del fósforo inorgánico. Y aunque hoy en día el uso de la fitasa se considera como una práctica estándar en la formulación de dietas avícolas y porcinas, todavía hay algunos que no aprovechan lo que se conoce como la 4ª generación de fitasas, que han evolucionado inmensamente desde la introducción de las originales. Esta generación más nueva de fitasas no sólo permite un mayor ahorro en el costo del alimento por la reducción del fósforo (0.10 por ciento de fósforo disponible en la década de 1990 a 0.15 por ciento de fósforo disponible en 2014), sino también debido a la reducción de calcio y sodio que normalmente no se tomaban con las formas antiguas de fitasas. Superdosis: beneficios más allá del ahorro Actualmente, el uso de las fitasas en las dietas para aves y cerdos parece que va más allá de los beneficios de simplemente ahorrar nutrimentos (fósforo disponible, calcio y P), alimentándose para destruir el fitato. Se sabe que el fitato es un antinutrimento que puede reducir la disponibilidad de nutrimentos clave que de otra forma pudieron haberse ido hacia el crecimiento y la conversión alimenticia. La terminología que se está usando para esta práctica es la de "superdosis“, que aunque no se entiende ni tampoco se aplica de manera uniforme entre las compañías de enzimas o usuarios finales, de implementarse adecuadamente, brindaría beneficios reales a los porcicultores y avicultores. Alimentación más allá de un nivel fijo La mayoría de los usuarios de fitasa formulan hoy en día con una tasa de adición fija (es decir, de 300-500 FTU/kg de fitasa), al mismo tiempo que utilizan una matriz nutricional para la fitasa seleccionada fundamentada en la recomendación del proveedor, así como sus propias formulaciones de dietas y niveles de comodidad. Ya que la mayoría de las nuevas fitasas en el mercado proporcionan una liberación de fósforo disponible de al menos 0.145-0.15 por ciento con 500 FTU/kg (figura 1), esto ha resultado en incluso, un mayor ahorro potencial en el costo del alimento. No obstante, en función de los ingredientes que se utilizan y del contenido de fósforo fítico de la dieta, podrá no ser factible la utilización de una matriz completa de la fitasa para optimizar estos posibles ahorros, con base solamente en el ahorro de nutrimentos. Ésta es una de las razones de que hoy en día se implemente la utilización de la fitasa en mayor cantidad que la dosis "fija", por los beneficios que simplemente van más allá del ahorro del fósforo. Investigaciones Como se dijo anteriormente, el término de "superdosis" está relacionado con el uso de niveles más altos de fitasa. En este trabajo, la definición de superdosis y los beneficios determinados se basaron en parámetros internos de investigación con la adición de 1,500 FTU/kg o más de fitasa, sin aplicarse ninguna matriz adicional de nutrimentos por arriba de las iniciales 500 FTU/kg para únicamente minerales. La aplicación de la superdosis como se definió anteriormente, ha mostrado en 6 estudios sucesivos realizados en EUA, Asia, Reino Unido y Brasil que dieron un promedio de 4 puntos de mejora en la conversión alimenticia corregida por el peso corporal, al compararse contra una dieta formulada con una dosis estándar de fitasa (CN + 500 fitasa; figura 2). En la figura 2, una dieta de control positivo se suplementó con 0.1 por ciento de calcio extra y fósforo de fuentes inorgánicas para garantizar que de hecho estuviera adecuado el tratamiento Control Positivo (CP). Esto mostró ser el caso, pues no hubo diferencias entre el CP o CP + fosfato dicálcico (PDC). La adición de 500 FTU al mismo CP resultó en un mejoramiento ligero pero no significativo en la conversión alimenticia corregida por el peso. De hecho, la alimentación de un Control Negativo en el que se eliminó el 0.15 por ciento del fósforo disponible y 0.165 por ciento de calcio (CN) de la dieta de CP (la matriz de 500 FTU de esta enzima), no resultó en un deterioro significativo del desempeño, lo cual confirma que el CP no fue deficiente ni en fósforo, ni en calcio. De esta manera, cuando la adición de dosis incrementadas (1,000 y 1,500 FTU/kg) de fitasa al CN resultó en una mejora de la conversión alimenticia corregida por el peso corporal, es evidente que este beneficio no es resultado de la liberación del calcio o P. ¿De donde vendría tal beneficio en el desempeño, si la dieta en la que se añadió la enzima supuestamente era adecuada en todos los nutrimentos? La respuesta se relaciona con la destrucción del fitato, además de que recientemente se ha hecho la hipótesis de la posible producción de inositol, cosas que se analizarán con más detalle a continuación. ¿Fitato (IP6), inositol o más? El fitato, la sal del ácido fítico (mioinositol hexafosfato, IP6), por su carga negativa que se mantiene en todos los pH encontrados en el sistema digestivo, puede coordinar y por lo tanto interferir en la digestión de proteínas de carga positiva (que constituyen la mayoría en el estómago) y en la absorción de cationes, particularmente Zn, Fe, Cu, Mg y Ca. El impedimento de la digestión de las proteínas por parte del fitato en la fase gástrica puede reducir la tasa de digestibilidad de la proteína, pero la adaptación (es decir la secreción de más HCl, pepsina y mucina) a menudo puede ser suficiente para esconder dicho efecto. Sin embargo, la consecuencia de dicha compensación es que se desvía más energía a la digestión a costa del crecimiento. Como resultado, no necesariamente se reduce la digestibilidad aparente de los nutrimentos del alimento, sino que se ve comprometida la energía neta de la ganancia y por lo tanto la eficiencia de su uso por el animal huésped. La adición de fitasa redujo este posible problema, pues conforme se destruye más fitato, hay menos afectación de la eficiencia de la digestión. La pregunta que queda entonces es ¿cuánto fitato (IP6) representa ser un problema? y ¿es suficiente la destrucción del IP6?En una dieta típica de maíz-soya de pollos de engorda, el promedio de contenido de fósforo fítico se encuentra entre 0.20 por ciento-0.30 por ciento o alrededor del 1 por ciento de fitato total. Se ha estimado que un 1 por ciento del fitato puede disminuir la ganancia de peso en pollos de engorda en un 5-7 por ciento (Cabahug et al., 1999, Liu et al., 2008ab; Lui et al., 2009). Estos son estimados y parecería lógico que conforme aumenta o disminuye el nivel de fitato, también lo haría el impacto sobre el desempeño animal. No obstante, hasta la fecha ningún estudio ha identificado el nivel de IP6 por debajo del cual no se puedan esperar mayores efectos en el desempeño, a pesar de que algunos estudios han mostrado que se reduce el desempeño con las dietas más altas en fitato. Sin embargo, creemos que se necesita hidrolizar 80-90 por ciento del fitato total para poder ver los beneficios en la conversión alimenticia corregida, y para eso se requiere la inclusión de fitasa por arriba de los niveles que típicamente se administran.Con la sugerencia de que necesita hidrolizarse 80-90 por ciento del fitato, esto significa que hay que ir más allá de simplemente destruir el IP6. La eliminación de uno o dos ésteres de fósforo podrá no ser suficiente para explicar por qué se necesitan niveles más altos de fitasa. La destrucción del fitato, es decir, el IP6 y el del IP5, y en menor grado el del IP4, originalmente se pensó que era todo lo necesario para eliminar el efecto antinutritivo del fitato. De hecho, los datos de Lutrell (1993) determinaron que la afinidad de ligar el calcio in vivo del IP4 es del 32 por ciento de la del IP6, mientras que indicaban que la afinidad de ligar del IP3, 2 y 1 era insignificante. La suposición era que el ácido endógeno y las fosfatasas alcalinas eliminarían el IP4 y bajarían los ésteres en el intestino del animal. Sin embargo, nuevas evidencias indican que éste no es el caso y que se acumulan cantidades significativas de IP4 en el estómago e intestino delgado cuando se utilizan niveles típicos de fitasa. Se necesitan dosis significativamente más altas de fitasa para prevenir esta acumulación y de hecho podría no ser posible con algunas fitasas, ya que no son efectivas en eliminar el fosfato del IP4. El hecho de que se acumule el IP4 confirma que las fosfatasas endógenas no lo eliminan de forma efectiva, como se suponía anteriormente. Dadas las pruebas recientes de que incluso el IP3 puede reducir significativamente la actividad de la pepsina y la solubilidad del Zn y otros iones de metal, esto indica que el beneficio de la superdosis puede extenderse a la destrucción de los ésteres bajos de IP a IP2 e incluso IP1. Hasta la fecha, esto nunca ha sido el enfoque del uso de la fitasa, pero quizás debería de ser, pues podría ser una de las razones de que la superdosis dé beneficios en el desempeño animal. Se están llevando a cabo más trabajos en este campo, que esperamos revelen las concentraciones de IP6, IP5, IP4 e IP3 que se deben considerar como el umbral por arriba del cual se ve comprometido el desempeño.La liberación del inositol es otro componente que puede desempeñar un papel importante del porqué la superdosis resulta en beneficio del desempeño en pollos de engorda y una de las que recientemente se ha resaltado en varios estudios de investigación.Debido a que el fitato es hexafosfato de inositol, la defosforilación completa va a producir inositol. Desde la década de 1940 se ha mostrado que el inositol tiene efectos de promoción del crecimiento en pollitos y que desempeña un papel en el metabolismo de la grasa y la función celular. Trabajos recientes han mostrado que el inositol promueve el crecimiento y la eficiencia alimenticia incluso en dietas deficientes en fósforo. No se sabe la razón exacta del porqué, pero el trabajo de Rama Rao y Bedford (2013), quienes investigaron los efectos del inositol (0 o 3 kg/t) en conjunto con la superdosis de fitasa (0 o 1,500 FTU/kg), no encontró beneficios de la combinación de ambos. Esto indica que el efecto de la fitasa se explicó parcialmente por el efecto del inositol. Dicho de otra manera, el beneficio de la superdosis se ve opacado parcialmente por la producción de inositol in situ, pero esto no explica el beneficio completo (figura 3). No se acumulan La superdosis con fitasa y la toma de una matriz completa, no llevan a que se mejore el desempeño animal y a ahorros en costos del alimento balanceado. La implementación de una matriz más alta con la superdosis (es decir, 0.19-0.20 por ciento de fósforo disponible) conlleva a posibles efectos negativos, en el sentido de que el contenido de fósforo fítico total de la dieta puede ser menor que la matriz aplicada, lo que ocasionaría deficiencias de fósforo, si las dietas se formularan en el límite de los requerimientos. Aunque se libera más fósforo cuando se alimentan mayores niveles de fitasa, si el objetivo final es el ahorro del costo del alimento, entonces se requiere de una mayor comprensión de los niveles de fósforo fítico de la dieta y de los requerimientos de fósforo del animal. De los estudios realizados, tenemos la confianza de que el impacto de la superdosis sobre el desempeño no se debe sencillamente a sólo el fósforo, como se muestra en la figura 2 anterior. Sin embargo, sí creemos que parte del beneficio es la liberación de más P, que puede satisfacer las necesidades del ave debido a un mayor crecimiento y a una mejor eficiencia, ya que el fósforo desempeña un papel importante en el metabolismo celular y el hueso. Ahorros contra desempeño Con base en los estudios realizados hasta la fecha, nuestros datos indicarían que no es posible tomar "nutrimentos adicionales“ (EM, AA) cuando se utiliza la superdosis y en consecuencia que se observen mejoras en el desempeño animal. De ahí la decisión que se tenga que hacer para saber qué es más económico: los ahorros iniciales en el costo del alimento o los posibles beneficios del desempeño que van más allá de los créditos de los nutrimentos. Desde luego, una de las opciones es aprovechar la mayor liberación de nutrimentos, pero no entra en la definición de la superdosis para beneficios en el desempeño. No obstante, es posible utilizar una liberación ligeramente más alta del fósforo disponible y aun así obtener una respuesta con los niveles de superdosis de fitasas. Resumen Cuando apareció por primera vez la fitasa en el mercado, hubo escepticismo sobre si había un beneficio financiero, así como una serie de otros problemas tales como el establecimiento de una liberación verdadera de fósforo disponible con 500 unidades/kg, la termoestabilidad y el desafío de la aplicación homogénea en el alimento. Sin embargo, en las últimas dos décadas hemos visto que han desaparecido muchas de esas preocupaciones y que hoy en día se incluye fitasa en casi todas las dietas avícolas. Es fascinante ver que se expande el uso de la fitasa más allá de sólo la liberación del fósforo para reducir el costo de la dieta. Y aunque es claro el mecanismo de cómo y por qué la alimentación de niveles más altos de fitasa (superdosis) aumentan el desempeño animal, no se entiende del todo y continúa siendo una importante área de investigación. Lo que no es universalmente claro es la definición de "superdosis", lo cual agrava la confusión de sí hay o no beneficio de alimentar con niveles más altos de fitasa. Aunque hay factores que aún están en investigación, que puedan resultar en no ver un mejoramiento en el desempeño del animal; lo que es aparente, es que cuando se realizan estudios con las directrices establecidas anteriormente (1,500 FTU o más, tomando sólo la matriz del fósforo disponible, calcio y Na para las primeras 500 FTU), se ha observado de manera consistente un beneficio en el desempeño de los animales. Vea: Eficacia de las fitasas, impacto del calcio sobre la digestibilidad del fósforo y granulometría www.WATTAgNet.com/168290.html

¿Fitasa más allá de los requerimientos?

La destrucción del fitato y la posible producción de inositol pueden ser los posibles beneficios

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