¬ŅFitasa m√°s all√° de los requerimientos?

Cuando apareci√≥ por primera vez la fitasa en el mercado, hubo escepticismo sobre si hab√≠a un beneficio financiero, as√≠ como una serie de otros problemas. Sin embargo, en las √ļltimas dos d√©cadas hemos visto que han desaparecido muchas de esas preocupaciones y que hoy en d√≠a se incluye fitasa en casi todas las dietas av√≠colas. Es fascinante ver que se expande el uso de la fitasa m√°s all√° de s√≥lo la liberaci√≥n del f√≥sforo para reducir el costo de la dieta. ¬ŅCu√°les son los verdaderos beneficios?

Pollo 1410 I Afitasa

De lo tradicional a lo contempor√°neo

La fitasa es la enzima necesaria para la degradaci√≥n del fitato (mioinositol hexafosfato o IP6) de la dieta, para liberar el f√≥sforo que de otra manera permanecer√≠a ligado y no ser√≠a de ning√ļn valor nutricional para el animal. A pesar de que a principios de la d√©cada de 1960 (Wodzinski y Ullah, 1996) comenzaron los intentos de desarrollar una fitasa para usarse en dietas av√≠colas, no fue sino hasta principios de la d√©cada de 1990 que apareci√≥ en escena la primera fitasa funcional. Es interesante hacer notar que en esa √©poca, el factor clave para utilizar la fitasa no fue la reducci√≥n del costo del alimento, sino la reducci√≥n de la excreci√≥n de f√≥sforo (P), lo cual empez√≥ en Holanda porque estaban preocupados por la contaminaci√≥n de este mineral en los mantos acu√≠feros. Poco despu√©s, se implement√≥ el uso de la fitasa en las dietas av√≠colas por preocupaciones similares en la costa este de EUA. No obstante, desde su introducci√≥n, 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 m√°s all√° de s√≥lo reducir la excreci√≥n del f√≥sforo.

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 m√°s all√° del ahorro

Actualmente, el uso de las fitasas en las dietas para aves y cerdos parece que va m√°s all√° de los beneficios de simplemente ahorrar nutrimentos (f√≥sforo disponible, calcio y P), aliment√°ndose 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 conversi√≥n alimenticia. La terminolog√≠a que se est√° usando para esta pr√°ctica es la de "superdosis‚Äú, que aunque no se entiende ni tampoco se aplica de manera uniforme entre las compa√Ī√≠as de enzimas o usuarios finales, de implementarse adecuadamente, brindar√≠a beneficios reales a los porcicultores y avicultores.

Alimentaci√≥n m√°s all√° de un nivel fijo 

La mayor√≠a de los usuarios de fitasa formulan hoy en d√≠a con una tasa de adici√≥n 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 recomendaci√≥n del proveedor, as√≠ como sus propias formulaciones de dietas y niveles de comodidad. Ya que la mayor√≠a de las nuevas fitasas en el mercado proporcionan una liberaci√≥n de f√≥sforo 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 funci√≥n de los ingredientes que se utilizan y del contenido de f√≥sforo f√≠tico de la dieta, podr√° no ser factible la utilizaci√≥n de una matriz completa de la fitasa para optimizar estos posibles ahorros, con base solamente en el ahorro de nutrimentos. √Čsta es una de las razones de que hoy en d√≠a se implemente la utilizaci√≥n de la fitasa en mayor cantidad que la dosis "fija", por los beneficios que simplemente van m√°s all√° del ahorro del f√≥sforo. 

Investigaciones

Como se dijo anteriormente, el t√©rmino de "superdosis" est√° relacionado con el uso de niveles m√°s altos de fitasa. En este trabajo, la definici√≥n de superdosis y los beneficios determinados se basaron en par√°metros internos de investigaci√≥n con la adici√≥n de 1,500 FTU/kg o m√°s de fitasa, sin aplicarse ninguna matriz adicional de nutrimentos por arriba de las iniciales 500 FTU/kg para √ļnicamente minerales. La aplicaci√≥n de la superdosis como se defini√≥ 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 conversi√≥n alimenticia corregida por el peso corporal, al compararse contra una dieta formulada con una dosis est√°ndar de fitasa (CN + 500 fitasa; figura 2). 

En la figura 2, una dieta de control positivo se suplement√≥ con 0.1 por ciento de calcio extra y f√≥sforo de fuentes inorg√°nicas para garantizar que de hecho estuviera adecuado el tratamiento Control Positivo (CP). Esto mostr√≥ ser el caso, pues no hubo diferencias entre el CP o CP + fosfato dic√°lcico (PDC). La adici√≥n de 500 FTU al mismo CP result√≥ en un mejoramiento ligero pero no significativo en la conversi√≥n alimenticia corregida por el peso. De hecho, la alimentaci√≥n de un Control Negativo en el que se elimin√≥ el 0.15 por ciento del f√≥sforo disponible y 0.165 por ciento de calcio (CN) de la dieta de CP (la matriz de 500 FTU de esta enzima), no result√≥ en un deterioro significativo del desempe√Īo, lo cual confirma que el CP no fue deficiente ni en f√≥sforo, ni en calcio. De esta manera, cuando la adici√≥n de dosis incrementadas (1,000 y 1,500 FTU/kg) de fitasa al CN result√≥ en una mejora de la conversi√≥n alimenticia corregida por el peso corporal, es evidente que este beneficio no es resultado de la liberaci√≥n del calcio o P. ¬ŅDe donde vendr√≠a tal beneficio en el desempe√Īo, si la dieta en la que se a√Īadi√≥ la enzima supuestamente era adecuada en todos los nutrimentos? La respuesta se relaciona con la destrucci√≥n del fitato, adem√°s de que recientemente se ha hecho la hip√≥tesis de la posible producci√≥n de inositol, cosas que se analizar√°n con m√°s detalle a continuaci√≥n.

¬ŅFitato (IP6), inositol o m√°s?

El fitato, la sal del √°cido f√≠tico (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 digesti√≥n de prote√≠nas de carga positiva (que constituyen la mayor√≠a en el est√≥mago) y en la absorci√≥n de cationes, particularmente Zn, Fe, Cu, Mg y Ca. El impedimento de la digesti√≥n de las prote√≠nas por parte del fitato en la fase g√°strica puede reducir la tasa de digestibilidad de la prote√≠na, pero la adaptaci√≥n (es decir la secreci√≥n de m√°s HCl, pepsina y mucina) a menudo puede ser suficiente para esconder dicho efecto. Sin embargo, la consecuencia de dicha compensaci√≥n es que se desv√≠a m√°s energ√≠a a la digesti√≥n a costa del crecimiento. Como resultado, no necesariamente se reduce la digestibilidad aparente de los nutrimentos del alimento, sino que se ve comprometida la energ√≠a neta de la ganancia y por lo tanto la eficiencia de su uso por el animal hu√©sped. La adici√≥n de fitasa redujo este posible problema, pues conforme se destruye m√°s fitato, hay menos afectaci√≥n de la eficiencia de la digesti√≥n. La pregunta que queda entonces es ¬Ņcu√°nto fitato (IP6) representa ser un problema? y ¬Ņes suficiente la destrucci√≥n del IP6?

En una dieta t√≠pica de ma√≠z-soya de pollos de engorda, el promedio de contenido de f√≥sforo f√≠tico 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 parecer√≠a l√≥gico que conforme aumenta o disminuye el nivel de fitato, tambi√©n lo har√≠a el impacto sobre el desempe√Īo animal. No obstante, hasta la fecha ning√ļn estudio ha identificado el nivel de IP6 por debajo del cual no se puedan esperar mayores efectos en el desempe√Īo, a pesar de que algunos estudios han mostrado que se reduce el desempe√Īo con las dietas m√°s altas en fitato. Sin embargo, creemos que se necesita hidrolizar 80-90 por ciento del fitato total para poder ver los beneficios en la conversi√≥n alimenticia corregida, y para eso se requiere la inclusi√≥n de fitasa por arriba de los niveles que t√≠picamente se administran.

Con la sugerencia de que necesita hidrolizarse 80-90 por ciento del fitato, esto significa que hay que ir m√°s all√° de simplemente destruir el IP6. La eliminaci√≥n de uno o dos √©steres de f√≥sforo podr√° no ser suficiente para explicar por qu√© se necesitan niveles m√°s altos de fitasa. La destrucci√≥n del fitato, es decir, el IP6 y el del IP5, y en menor grado el del IP4, originalmente se pens√≥ 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 suposici√≥n era que el √°cido end√≥geno y las fosfatasas alcalinas eliminar√≠an el IP4 y bajar√≠an los √©steres en el intestino del animal.  Sin embargo, nuevas evidencias indican que √©ste no es el caso y que se acumulan cantidades significativas de IP4 en el est√≥mago e intestino delgado cuando se utilizan niveles t√≠picos de fitasa. 

Se necesitan dosis significativamente m√°s altas de fitasa para prevenir esta acumulaci√≥n y de hecho podr√≠a 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 end√≥genas no lo eliminan de forma efectiva, como se supon√≠a 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 destrucci√≥n de los √©steres bajos de IP a IP2 e incluso IP1. Hasta la fecha, esto nunca ha sido el enfoque del uso de la fitasa, pero quiz√°s deber√≠a de ser, pues podr√≠a ser una de las razones de que la superdosis d√© beneficios en el desempe√Īo animal. Se est√°n llevando a cabo m√°s 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 desempe√Īo.

La liberaci√≥n del inositol es otro componente que puede desempe√Īar un papel importante del porqu√© la superdosis resulta en beneficio del desempe√Īo en pollos de engorda y una de las que recientemente se ha resaltado en varios estudios de investigaci√≥n.

Debido a que el fitato es hexafosfato de inositol, la defosforilaci√≥n completa va a producir inositol. Desde la d√©cada de 1940 se ha mostrado que el inositol tiene efectos de promoci√≥n del crecimiento en pollitos y que desempe√Īa un papel en el metabolismo de la grasa y la funci√≥n celular. Trabajos recientes han mostrado que el inositol promueve el crecimiento y la eficiencia alimenticia incluso en dietas deficientes en f√≥sforo. No se sabe la raz√≥n exacta del porqu√©, 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 encontr√≥ beneficios de la combinaci√≥n de ambos. Esto indica que el efecto de la fitasa se explic√≥ parcialmente por el efecto del inositol. Dicho de otra manera, el beneficio de la superdosis se ve opacado parcialmente por la producci√≥n 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 desempe√Īo animal y a ahorros en costos del alimento balanceado. La implementaci√≥n de una matriz m√°s alta con la superdosis (es decir, 0.19-0.20  por ciento de f√≥sforo disponible) conlleva a posibles efectos negativos, en el sentido de que el contenido de f√≥sforo f√≠tico total de la dieta puede ser menor que la matriz aplicada, lo que ocasionar√≠a deficiencias de f√≥sforo, si las dietas se formularan en el l√≠mite de los requerimientos. Aunque se libera m√°s f√≥sforo cuando se alimentan mayores niveles de fitasa, si el objetivo final es el ahorro del costo del alimento, entonces se requiere de una mayor comprensi√≥n de los niveles de f√≥sforo f√≠tico de la dieta y de los requerimientos de f√≥sforo del animal. De los estudios realizados, tenemos la confianza de que el impacto de la superdosis sobre el desempe√Īo no se debe sencillamente a s√≥lo el f√≥sforo, como se muestra en la figura 2 anterior. Sin embargo, s√≠ creemos que parte del beneficio es la liberaci√≥n de m√°s P, que puede satisfacer las necesidades del ave debido a un mayor crecimiento y a una mejor eficiencia, ya que el f√≥sforo desempe√Īa un papel importante en el metabolismo celular y el hueso. 

Ahorros contra desempe√Īo

Con base en los estudios realizados hasta la fecha, nuestros datos indicar√≠an que no es posible tomar "nutrimentos adicionales‚Äú (EM, AA) cuando se utiliza la superdosis y en consecuencia que se observen mejoras en el desempe√Īo animal. De ah√≠ la decisi√≥n que se tenga que hacer para saber qu√© es m√°s econ√≥mico: los ahorros iniciales en el costo del alimento o los posibles beneficios del desempe√Īo que van m√°s all√° de los cr√©ditos de los nutrimentos. Desde luego, una de las opciones es aprovechar la mayor liberaci√≥n de nutrimentos, pero no entra en la definici√≥n de la superdosis para beneficios en el desempe√Īo. No obstante, es posible utilizar una liberaci√≥n ligeramente m√°s alta del f√≥sforo disponible y aun as√≠ obtener una respuesta con los niveles de superdosis de fitasas.

Resumen

Cuando apareci√≥ por primera vez la fitasa en el mercado, hubo escepticismo sobre si hab√≠a un beneficio financiero, as√≠ como una serie de otros problemas tales como el establecimiento de una liberaci√≥n verdadera de f√≥sforo disponible con 500 unidades/kg, la termoestabilidad y el desaf√≠o de la aplicaci√≥n homog√©nea en el alimento.  Sin embargo, en las √ļltimas dos d√©cadas hemos visto que han desaparecido muchas de esas preocupaciones y que hoy en d√≠a se incluye fitasa en casi todas las dietas av√≠colas. Es fascinante ver que se expande el uso de la fitasa m√°s all√° de s√≥lo la liberaci√≥n del f√≥sforo para reducir el costo de la dieta. Y aunque es claro el mecanismo de c√≥mo y por qu√© la alimentaci√≥n de niveles m√°s altos de fitasa (superdosis) aumentan el desempe√Īo animal, no se entiende del todo y contin√ļa siendo una importante √°rea de investigaci√≥n. Lo que no es universalmente claro es la definici√≥n de "superdosis", lo cual agrava la confusi√≥n de s√≠ hay o no beneficio de alimentar con niveles m√°s altos de fitasa. Aunque hay factores que a√ļn est√°n en investigaci√≥n, que puedan resultar en no ver un mejoramiento en el desempe√Īo del animal; lo que es aparente, es que cuando se realizan estudios con las directrices establecidas anteriormente (1,500 FTU o m√°s, tomando s√≥lo la matriz del f√≥sforo disponible, calcio y Na para las primeras 500 FTU), se ha observado de manera consistente un beneficio en el desempe√Īo de los animales.

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