En los últimos años la producción animal ha recibido fuerte presión respecto a la contaminación ambiental. La sobre-suplementación con nitrógeno (N) y fósforo (P) pueden modificar el balance natural del medioambiente de algunos ecosistemas. Esta presión ambiental ha llevado al endurecimiento de la legislación, en particular para disminuir la descarga del fósforo al medioambiente.
El fósforo ha sido el de mayor seguimiento debido a su baja movilización en el suelo, entrando a los sistemas acuáticos mediante escurrimiento o erosión del suelo, convirtiéndose en responsable del proceso de eutrofización de las aguas y excesivo crecimiento de algas.
El fósforo es un ingrediente proporcionalmente caro en los alimentos para los animales. Por esto, se ha llevado a repensar la nutrición mineral de los animales productivos.
Niveles de fosfato en la dieta
La primer y lógica medida fue la de disminuir los niveles de fosfato en las dietas de los animales de alta producción. Por esto los animales hoy son alimentados al límite de sus requerimientos, sin márgenes de seguridad, dejando muy poco espacio para efectos, por ejemplo, de interacciones de ingredientes de la ración, necesidades individuales del animal, errores en los cálculos del fósforo digestible de las dietas.
Esto genera inquietudes como: ¿están bien determinados los requerimientos, son precisos? ¿podemos estar seguros que los requerimientos exactos de fósforo se cubren con esta dieta? Porque, un error en la suplementación por debajo del requerimiento del animal, tendrá efectos generales en la salud, y por lo tanto en el desempeño productivo. Cualquier restricción que afecta la salud de los animales de alta producción tiene consecuencias económicas, es por estos motivos que es fundamental incrementar la fracción de fósforo digestible de la dieta. Son tres las formas de realizar esto: seleccionar materias primas con valores inherentemente mayores de digestibilidad de fósforo; incrementar la digestibilidad del fósforo de las fuentes vegetales y; suplementar ambas, con fosfatos inorgánicos de alta calidad y conocida digestibilidad.
En particular, con esto último, maximizar la absorción del fósforo por parte del animal, haciendo más eficiente la inversión, y reduciendo la excreción y contaminación.
En un trabajo de campo se mencionan experiencias, en una granja con 100.000 pollos, observandose un incremento en la mortalidad de 2,4% a 4,9%, debido a un contenido de P excesivamente bajo, lo cual tiene repercusiones severas: tales como problemas de patas. Al incrementar nuevamente los valores de P digestible, hacia valores más normales, la mayor parte de estos problemas desaparecieron.
Problemas similares también se observaron en ponedoras, siendo mayormente los problemas: mortalidad, debilidad de esqueleto, reducción de la producción, reducción en la calidad de cáscara, incremento en el consumo de alimento, resultando en incrementos en la conversión alimenticia.
Otra de las características observadas fue la incidencia de roturas de fémur atribuible a deficiencia de fósforo, las cuales al producirse durante el procesamiento en la faena, genera incremento en los costos de procesamiento.
¿Cómo evaluar cuál es la mejor fuente?
En la bibliografía hay mucha información para avicultura sobre cuáles son las fuentes de mayor biodisponibilidad.
Desde la década del 90, cuando se tomó conciencia de las consecuencia del exceso de fósforo sobre el medio ambiente, se han evaluado todos los ingredientes de las dietas, en pruebas in vivo. De allí se desprende que en pollos de engorde, la disponibilidad o absorbabilidad de las materias primas vegetales varía entre 16% y 72% (Tabla 1).
También se evaluó la digestibilidad de las fuentes animales y los fosfatos inorgánicos, en este mismo sistema. Aquí, se encontraron variaciones entre 55% a 92%. (Tabla 2).
En el caso de los fosfatos inorgánicos, dicha variación no es sólo causada por su forma química (ejs. Fosfato monocálcico vs. dicálcico), sino que también se vio que tenía que ver con tecnología de elaboración, materias primas utilizadas entre otras causas.
Ocurre que, al no tratarse de sustancias puras, se encuentran diferencias entre los distintos productos comerciales. Fundamentalmente, en el proceso de producción de los fosfatos comerciales, se generan familias de reacciones. Dependiendo de la proporción de las distintas fracciones de fosfatos obtenidos de esas reacciones, se dará nombre al producto y fundamentalmente, se determinarán sus características.
A qué llamamos calidad en los fosfatos inorgánicos
Básicamente, lo que se debe preguntar es: además del contenido de P y Ca, los elementos indeseables (F, Cd, As, Hg, Pb), Dioxinas y por supuesto Biodisponibilidad.
Respecto al control de elementos indeseables conforme a la directiva 74/63/EEC, se establecieron los límites máximos para cada uno de éstos (F<2.000 ppm; Cd<10 ppm; As<10 ppm; Pb<30 ppm; Hg<0,1 ppm).
En cuanto a evaluar la biodisponibilidad claramente la mejor forma es mediante ensayos in vivo. El problema reside en que estos ensayos son caros, y se demoran mucho tiempo para realizarlos. Por esto, se han desarrollado pruebas in vitro de solubilidad.
Los ensayos de solubilidad que se conocen tienen grandes deficiencias para reconocer las diferencias importantes entre, por ejemplo, fosfato dicálcico anhidro versus un dihidratado. El valor (porcentaje) de solubilidad que arrojan estas pruebas no debe ser confundido con la absorción. Simplemente es una forma sencilla de clasificar los fosfatos alimenticios en buenos, medios y malos, sin discriminar lo suficiente como para diferenciar entre fosfatos de alta y baja calidad. Estas pruebas de solubilidad del fósforo se realizan en ácidos diluidos y agua, lo cual puede dar una idea de la forma química que componen la fuente específica, pero no hay una correlación directa entre solubilidad y digestibilidad, sino, sólo una idea del potencial de digestibilidad de la fuente. La solubilidad del fósforo en una solución de 2% en acido cítrico y de citrato de amonio alcalino (test de Peterman) deben superar por lo menos el 95% (Tabla 3). La solubilidad en ácido cítrico generalmente otorga una indicación de los compuestos presentes en el producto en cuestión, mientras que la solubilidad en citrato de amonio indica la presencia de fosfato tricálcico. Sin embargo, la solubilidad de fosfato de aluminio-hierro, un fosfato de baja calidad, es relativamente alta en citrato de amonio alcalino.
La solubilidad del fósforo en agua es usada como una indicación de la fracción de fósforo de MCP presente en el producto. El MDCP y MCP deben estar en niveles entre 50% y 80%, respectivamente. Un factor de confusión, puede ser el ácido fosfórico libre (sin reaccionar) que es potencialmente 100% soluble en agua. La presencia de ácido libre es indeseable, debido a que puede potencialmente reaccionar con otros ingredientes y causar degradación de otras sustancias como vitaminas, aminoácidos, enzimas etc.
Parecería que la solubilidad en ácido cítrico es el mejor tasador y el más confiable en la biodisponibilidad de los fosfatos alimenticios no solubles en agua, incluso aunque no se discrimine bien entre los fosfatos altamente disponibles.
Recientemente, se ha comenzado a utilizar el método de Difracción de Rayos X (del inglés XRD). Se trata de una técnica especializada que permite identificar y cuantificar las diferentes fracciones partes del fosfato que se analice. Con este método se puede identificar las diferencias entre fosfatos que por nombre serían similares, pero que a nivel nutricional, presentan claras diferencias en su biodisponibilidad.
La identificación de una fase cristalina por este método se basa en el hecho de que cada sustancia en estado cristalino tiene un diagrama de rayos X que le es característico. Estos diagramas están coleccionados en fichas, libros y bases de datos del Joint Committee on Powder Difraction Standards y agrupados en índices de compuestos orgánicos, inorgánicos y minerales. Se trata, por lo tanto, de encontrar el mejor ajuste del diagrama problema con uno de los recopilados.
Se registra un patrón de dos dimensiones de difracción, y se utilizan las posiciones y las intensidades de los picos para identificar la estructura subyacente (referido como fase). El ancho y la forma de los picos proveen información importante acerca de la estructura del material.
Análisis realizados en institutos de renombre han demostrado que es altamente repetible, consistente, y fuertemente correlacionado con los análisis de solubilidad correspondiente. El análisis XRD ha sido usado por los productores de fosfato durante años para determinar la calidad y la composición de los productos. El uso de esta técnica en el futuro podrá ser más importante, no necesariamente para “agregar valor” a los fosfatos sino para permitir al usuario final distinguir entre las diferencias sustanciales entre y dentro de las fuentes de fósforo, las cuales se asumen como similares.
La Tabla 4 ilustra las diferencias que pueden existir entre y dentro de diferentes fosfatos comerciales. Si bien estas fuentes están de acuerdo a las especificaciones mínimas que los fabricantes establecen en los productos específicos, estos difieren significativamente con respecto a la composición química. Esta tabla se obtuvo de análisis realizados en el laboratorio de Yara Phosphates Oy.
Al considerar una industria costo-competitiva estas diferencias pueden ser sustanciales. Es entonces, para remarcar, las 13 unidades porcentuales en el contenido de MCP entre dos productos comerciales.
Conclusión
No todos los fosfatos son iguales, y cada vez es más importante maximizar el costo de esta importante materia prima. Son muchas las cosas que se pueden y deben controlar a la hora de elegir un fosfato.
La valoración de un fosfato (tanto en términos de costo como de biodisponibilidad) no se puede realizar por su contenido de fósforo, nombre genérico o precio. Dentro de estos grupos químicos, y entre la variedad de los productos comerciales disponibles, existen grandes diferencias en composición.
La utilización del método de Difracción de Rayos X es una potente herramienta para determinar la biodisponibilidad de las fuentes de fósforo.
