Puntos clave de las enzimas en la avicultura

La vida est√° compuesta de una enorme variedad de reacciones bioqu√≠micas, muchas de las cuales est√°n mediadas por unos sorprendentes catalizadores biol√≥gicos conocidos como enzimas, t√©rmino derivado del griego en, en, y zyme, levadura, acu√Īado por Frederich Wilhelm K√ľhne en 1878 para hacer √©nfasis de que hay algo en las levaduras que cataliza reacciones de la fermentaci√≥n. Las enzimas ligan sustratos y catalizan reacciones mediante interacciones geom√©trica y f√≠sicamente complementarias.

Ruiz B 90x90 Headshot
Algunas enzimas se producen mediante el proceso koji de fermentación sólida. Foto cortesía de Alltech
Algunas enzimas se producen mediante el proceso koji de fermentación sólida. Foto cortesía de Alltech

La vida est√° compuesta de una enorme variedad de reacciones bioqu√≠micas, muchas de las cuales est√°n mediadas por unos sorprendentes catalizadores biol√≥gicos conocidos como enzimas, t√©rmino derivado del griego en, en, y zyme, levadura, acu√Īado por Frederich Wilhelm K√ľhne en 1878 para hacer √©nfasis de que hay algo en las levaduras que cataliza reacciones de la fermentaci√≥n.

Estas prote√≠nas se diferencian de los catalizadores qu√≠micos comunes por tener: 

  • Tasas de reacci√≥n m√°s altas
  • Condiciones m√°s ligeras de reacci√≥n
  • Mayor especificidad de reacci√≥n
  • Capacidad de regulaci√≥n

Las enzimas ligan sustratos y catalizan reacciones mediante interacciones geométrica y físicamente complementarias. Varían en especificidad: algunos son altamente específicos a la identidad de sus sustratos, mientras que otros se pueden ligar a una amplia gama de sustratos y catalizar muchos tipos de reacciones. Las reacciones enzimáticas están hechas de procesos de oxidorreducción y de procesos de transferencia de grupos.

Las enzimas se clasifican y nombran de acuerdo con la naturaleza de las reacciones qu√≠micas que catalizan (v√©ase el cuadro 1). El nombre com√ļn se deriva del nombre del sustrato seguido del sufijo ‚Äďasa, que especifica el tipo de reacci√≥n que cataliza, como la xilanasa. Hay otras cuyo nombre proviene de las reacciones que catalizan y llevan el prefijo de‚Äď que indica el grupo funcional que eliminan, como la deshidrogenasa, y por √ļltimo hay algunas que han mantenido sus nombres hist√≥ricos que no se relacionan al sustrato o reacci√≥n, como la pepsina o la tripsina.

Las enzimas en la avicultura 

Adentr√©monos ahora al mundo de las enzimas que se usan en los alimentos av√≠colas. Desde los pasados a√Īos 80 empez√≥ el desarrollo de enzimas solas para alimentos av√≠colas, que despu√©s deriv√≥ en complejos o c√≥cteles enzim√°ticos en nuestros d√≠as. En Europa, es donde inici√≥ su uso, por el uso de granos como la cebada o el trigo. En los 90 comenz√≥ el uso de las fitasas. En un principio, la idea detr√°s de las fitasas era la de excretar menos f√≥sforo al ambiente para no contaminar, pero ahora ya hay una variaci√≥n de concepto, aunado al aspecto ecol√≥gico, de ahorrar costos del alimento.

En general, a los alimentos para aves se agregan enzimas del tipo de: 

  • Fitasas
  • Xilanasas
  • Amilasas
  • Proteasas
  • Galactosidasas
  • Hemicelulasas
  • Glucanasas
  • Pectinasas
  • Pentosanasas

Los productos enzimáticos comerciales existentes en el mercado normalmente son complejos o cócteles multienzimáticos que aumentan el contenido de energía, proteína, aminoácidos, o de minerales, como el fósforo. Esto, evidentemente reduce el costo del alimento, ya que se aumenta el valor nutritivo del mismo, hace posible el uso de mayores niveles de inclusión de ingredientes que de otra manera no sería posible, lo cual resulta en un aumento de la productividad.

Producci√≥n de enzimas 

Las enzimas se producen a partir de la fermentaci√≥n en medio s√≥lido y l√≠quido de hongos o bacterias, y pueden provenir de un solo microorganismo o de varios. Los complejos enzim√°ticos son cuando todas las enzimas provienen de un mismo microorganismo, mientras que un c√≥ctel enzim√°tico es cuando provienen de diferentes microorganismos. ‚ÄúExiste la ventaja de que cuando es el mismo hongo que produce todas las actividades enzim√°ticas, √©stas trabajan en sinergia‚ÄĚ se√Īala la Dra. Krimilda Valle, de Alltech de M√©xico. En muchos casos, las empresas especifican exactamente qu√© enzimas son, pero en otros se mencionan solamente los compuestos gen√©ricos, es decir, carbohidrasas, en lugar de xilanasas y galactosidasas, por ejemplo.

Las enzimas que se encuentran en el mercado pueden ser en polvo o en líquido. Básicamente, va a depender de la presentación del alimento: harina o peletizado. Los líquidos son para aplicaciones posteriores a la peletización, ya que al ser proteínas, se desnaturalizan con los procesos térmicos. Para ello, se necesitan de equipos de líquidos muy precisos, de mucho mantenimiento y muy caros, que ya no son necesarios, por lo que es mejor el polvo termoestable.

Los usos de las enzimas 

Las enzimas se utilizan con el fin de ahorrar costos en la producción de alimentos balanceados mediante al aprovechamiento de nutrientes que por diversas razones se encuentran indisponibles. Hay fibras que atrapan compuestos proteínicos, pigmentos, minerales, etc. Al saber esto, el nutriólogo o nutricionista tiene entonces la oportunidad de bajar el costo de la formulación con enzimas.

Una de los grandes usos de las enzimas, como las amilasas, es cuando hay diferencias en el contenido de almid√≥n de los granos, que se dan de acuerdo a la cosecha. Seg√ļn el Dr. Roberto Santiago, de Danisco para M√©xico, Centroam√©rica y el Caribe, ‚Äúaunque sea la misma l√≠nea de ma√≠z, pueden haber variaciones del 20% al 50% en la digestibilidad del almid√≥n. Es aqu√≠ donde es de gran ayuda la amilasa, para desdoblar las partes no digeribles que es una energ√≠a que se contempla en la formulaci√≥n, y que a veces no es viable‚ÄĚ. Estas variaciones en el contenido de almid√≥n se deben a factores tales como el clima, agua, estr√©s, uso de fertilizantes (sobrefertilizaci√≥n, por ejemplo), tanto en las cosechas de Brasil como de EUA.

¬ŅHay diferencias entre usar enzimas en sorgo y o en ma√≠z? S√≠, por el contenido diferente de prote√≠na y carbohidratos, adem√°s del contenido de fibra. Los productos enzim√°ticos son principalmente para ma√≠z y soya, pero con sorgo existen buenas oportunidades. ‚ÄúHay enzimas que se pueden usar en ciertos ingredientes, particularmente en DDGS‚ÄĚ, nos explica la Dra. Valle de Alltech, ya que brindan una mayor liberaci√≥n.

Las pentosanasas (para dietas con trigo) y b-glucanasas (para dietas con cebada), respectivamente, presentan como beneficios, además de los ya mencionados, la disminución de la viscosidad intestinal, mejoramiento de la digestibilidad de la grasa y que elimina la acción encapsuladora del endospermo para exponer el almidón y proteína intracelulares a las enzimas endógenas.

Cada empresa fabricante de enzimas y complejos enzim√°ticos debe brindar una matriz nutricional de liberaci√≥n de nutrientes, la cual se usa para calibrar los ahorros en la formulaci√≥n. Por ejemplo, los valores de las matrices var√≠an dependiendo de la cantidad de almid√≥n disponible en el grano o del nutriente a liberar. ‚ÄúCon granos de buena calidad, la matriz energ√©tica disminuye y el ahorro no es tan grande, pero cuando se tiene uno de m√°s baja calidad, es en donde se expresan mejor las enzimas‚ÄĚ, comenta el Dr. Santiago de Danisco. Las matrices son ajustables, y es por eso que el Dr. Camacho de Novus nos dice que a √©l ‚Äúle gusta comenzar con una matriz moderada, que brinde un ahorro ligero, para poder demostrar el desempe√Īo con lo que se va a liberar‚ÄĚ y as√≠ ir eliminando temores.

Un aspecto importante es la cantidad de producto a usarse: m√°s enzimas no significa que sea mejor. Aunque, como nos explica la Dra. Valle de Alltech, una mayor cantidad ‚Äúva a mejorar la velocidad de desdoblamiento‚ÄĚ. Debemos tener en cuenta que mientras est√© presente el sustrato, la enzima a√Īadida va a actuar, hasta que se acabe. Finalmente, todo es un reflejo del costo, por eso no se debe a√Īadir producto de m√°s. Es necesario encontrar la mejor correlaci√≥n del nivel de inclusi√≥n en el alimento por desdoblamiento del nutriente para la especie que queremos, mediante investigaci√≥n y trabajos de campo. Siempre habr√° que hacer pruebas para constatar que lo que se est√° haciendo en la granja es lo mejor.

¬ŅQu√© diferencias hay entre las enzimas en el mercado? 

Hay muchas enzimas en el mercado, desde aquellas producidas por empresas de renombre que llevan 30 a√Īos investigando y comercializando, hasta las que surgen de la noche a la ma√Īana de pa√≠ses y empresas que, particularmente, no hab√≠an brillado por su investigaci√≥n y desarrollo, pero que son m√°s baratos. No olvidemos que lo barato, sale caro.

Una dieta puede ser barata y al final salir car√≠sima en cuanto a la cantidad de kg de pollo/m2 de producci√≥n. Lo que se necesita es aplicar una f√≥rmula para la expresi√≥n gen√©tica del ave, sin embargo se necesita de una buena calidad para expresar la gen√©tica. Como bien se√Īala el Dr. Camacho, ‚Äúel cliente ya pag√≥ su gen√©tica y no debe haber peros en este tipo de aditivos‚ÄĚ.

Nos comenta adem√°s que ‚Äútodas las enzimas sirven; lo que a veces no sirve es el producto, ya que no libera las unidades especificadas, no tiene un an√°lisis garantizado, est√° sobrevaluado por presi√≥n comercial de la matriz o porque las combinaciones soya-sorgo o soya-ma√≠z no est√°n bien calculadas‚ÄĚ.

La diferencia entre los productos puede radicar en la forma de fabricarse, actividades que prometen, presentaci√≥n, niveles de inclusi√≥n, calidad, termoestabilidad, contaminantes, etc. Los contaminantes pueden ser las bacterias del aire: el ambiente de producci√≥n tiene que estar purificado para que las bacterias extra√Īas no compitan con las que producen enzimas y transmitan sus compuestos directamente al producto final.

La termoestabilidad, que marca diferencias entre enzimas, radica en la protecci√≥n que tienen. Algunos productos en polvo est√°n recubiertos con compuestos como el glicol para resistir hasta 95¬ļ C. No obstante, otra de las diferencias que hay es el hecho de que no tengan recubrimiento, que sean ‚Äúintr√≠nsecamente termoestables‚ÄĚ. ‚ÄúEste concepto es un desarrollo biotecnol√≥gico en la producci√≥n de la enzima en el que hay dos pasos: la sustituci√≥n de algunos amino√°cidos para darle termoestabilidad y la glicolizaci√≥n en dos diferentes niveles de la cadena‚ÄĚ, nos explica el Dr. Jorge Rubio de AB Vista de M√©xico y Centroam√©rica. Pero la estabilidad con este desarrollo no se queda solo a nivel t√©rmico, ‚Äútambi√©n le brinda una mayor estabilidad g√°strica, por lo que, al entrar en contacto con el sustrato, hay una liberaci√≥n m√°s r√°pida de los nutrientes‚ÄĚ. Las enzimas recubiertas tardan entre 30 y 35 minutos en actuar, mientras que las no recubiertas su acci√≥n es inmediata, aspecto importante debido al corto tiempo de estancia en el buche.

Pero, quiz√°s la diferencia m√°s importante sea en el servicio. ‚ÄúLa adaptaci√≥n al cliente nos permite crear estrategias, dependiendo de los granos que usan o de otras condiciones. Es importante evaluar los trabajos de investigaci√≥n y de campo que se hayan hecho, para tener una justificaci√≥n cient√≠fica‚ÄĚ nos comenta la Dra. Valle, de Alltech. Al final del d√≠a, todo va a estar en funci√≥n de la confianza que el nutri√≥logo tenga del producto que use. Para ello, es importante saber qu√© rastreabilidad tiene, con qu√© respaldo cuenta o si tiene un control de calidad adecuado. Como se√Īala el Dr. Carter de Novus: ‚Äúhay dos cosas que marcan la diferencia: tener productos de excelente calidad que cubran las necesidades y el hecho de asegurarnos que se usen bien y que cumplan con el objetivo del nutri√≥logo‚ÄĚ.

Otra diferencia son las enzimas de ‚Äúsegunda generaci√≥n‚ÄĚ que son de origen bacteriano, con una mayor bioactividad en el sustrato en comparaci√≥n con las f√ļngicas. Por ejemplo, ‚Äúhablando en qu√≠mica pura, una fitasa de hongos es un inositol 3-fosfato, lo que quiere decir que por las cadenas que tiene el √°cido f√≠tico va a empezar a hidrolizar hasta 3 ligaduras del √°cido f√≠tico. En el caso de la fitasa bacteriana, es un inositol 6-fosfato, tiene capacidad de poder hidrolizar m√°s cantidad de ligaduras del √°cido f√≠tico, hasta 6, es una hidrolizaci√≥n completa‚ÄĚ resalta el Dr. Santiago de Danisco. Un aspecto importante es la velocidad de la hidrolizaci√≥n; es un proceso muy r√°pido que tarda entre 5 y 15 minutos. La Dra. Viviana Schoreder de Danisco se√Īala que ‚Äúen un estudio hecho con E. coli se habla tambi√©n de la velocidad con que se rompen esas cadenas, lo que es vital en la alimentaci√≥n animal, porque entre m√°s r√°pido sea, m√°s se garantiza que se absorban esos nutrientes, en lugar de que pasen de largo por el tubo digestivo‚ÄĚ.

Es importante tambi√©n saber qu√© rompen y en d√≥nde. Para un mejor aprovechamiento del ingrediente, no es lo mismo desdoblar xilanos estructurales que xilanos solubles. Como nos se√Īala el Dr. Rubio de AB Vista, ‚Äúnosotros liberamos almid√≥n al romper enlaces de la fibra neurodetergente, de xilanos estructurales‚ÄĚ.

Factores antinutricionales 

Las enzimas trabajan tambi√©n sobre factores nutricionales, lo que mejora la digesti√≥n y es conducente a una mayor absorci√≥n de nutrientes. El Dr. Camacho de Novus se√Īala que ‚Äúdebe haber un balance entre lo que se libera y el valor econ√≥mico, que se debe tener bien calculado y evaluado‚ÄĚ. Cada cliente tiene que probar y hacerse un traje a la medida. Hay otras cosas que se deben tomar en cuenta, como por ejemplo si usan otras ayudas de la digesti√≥n o la vacuna contra la coccidia. Lo interesante es que m√°s all√° del costo, mientras m√°s r√°pido se d√© cuenta el nutricionista de los factores antinutricionales y de c√≥mo ayudan las enzimas, mejor ser√°.

Pero, adem√°s de la nutrici√≥n, hay problemas en la producci√≥n que se pueden solucionar con las enzimas. Es por eso que el inter√©s debe ir m√°s all√° del costo. Por ejemplo, ‚Äúsi un productor tiene el problema de huevos manchados de heces fecales, debido a diarreas mec√°nicas por factores antinutricionales, porque sale agua intracelular para evitar que se empaste y fermente el bolo alimenticio, y que da√Īe los enterocitos; se produce entonces una se√Īal de alerta y en consecuencia viene la deyecci√≥n. Por la cercan√≠a con el oviducto sale el huevo y se mancha‚ÄĚ, comenta el Dr. Camacho. Adem√°s, ‚Äúlos fitatos causan irritaci√≥n de la mucosa intestinal, por lo cual hay una respuesta de producci√≥n de moco y la consecuente disminuci√≥n en la absorci√≥n de nutrientes‚ÄĚ, comenta el Dr. Rubio de AB Vista.

Futuro de las enzimas 

Todos concuerdan en que el futuro de las enzimas es prometedor. Puras o en combinaci√≥n, dependiendo de lo que busque el cliente: la tendencia es de un mayor crecimiento. Tal y como nos se√Īala Scott Carter de Novus: ‚Äúantes de 2008, apenas el 20% de las dietas de pollos de engorda utilizaba fitasas y carbohidrasas, sin embargo, en ese a√Īo llegamos al punto de inflexi√≥n en el que se descontrol√≥ el costo de los alimentos balanceados. El uso de la fitasa pas√≥ entonces del 20% al 85% de los alimentos de pollos, al menos en Estados Unidos, y lo mismo pas√≥ con las enzimas que liberan energ√≠a‚ÄĚ.

Para ello, debemos esperar desarrollos y mejoras importantes en la termoestabilidad de los productos, o enzimas que se dirijan a ingredientes o subproductos espec√≠ficos. Se√Īala el Dr. Carter que ‚Äúel futuro es que podamos extraer cada amino√°cido, cada kilocalor√≠a de los ingredientes de la dieta. Ya no estamos en la era de las dietas de ma√≠z y soya‚ÄĚ. El nutri√≥logo tiene ahora que enfrentarse a ingredientes m√°s complejos, a m√°s subproductos que antes, y la cuesti√≥n es que dichos ingredientes cambian y evolucionan constantemente. AB Vista nos adelanta que hay nuevos productos en puerta para el pr√≥ximo a√Īo y perfeccionamiento de los que ya tienen, pero que su pol√≠tica es la de ‚Äúnuevos productos dirigidos a sustratos espec√≠ficos‚ÄĚ. En el caso de Novus, ‚Äúen el futuro vienen desarrollos de nuevos productos del lado energ√©tico y de la fitasa‚ÄĚ. En el caso de Danisco, est√°n trabajando en una nueva amilasa m√°s bioactiva que la actual, de origen bacteriano, que pr√≥ximamente estar√° en Latinoam√©rica.

El mercado latinoamericano de enzimas est√° muy competido, pero va en crecimiento. ‚ÄúHay competencia tecnol√≥gicamente fuerte, pero la idea es seguir desarrollando e innovando para sacar productos y soluciones enfocadas a la producci√≥n‚ÄĚ, nos comentan en Danisco.

Además, se sabe que hay un mayor campo de acción de las enzimas. Hasta ahora, el nutriólogo ha aplicado enzimas de manera demasiado conservadora. Los estudios han mostrado que hay más sustrato para las enzimas del que se había estimado: la fibra indigerible, la porción no digestible del almidón, la proteína que se encuentra encapsulada, o la proteína ligada a un carbohidrato por el proceso de secado del grano.

Conclusi√≥n 

C√≥mo bien dijo la Dra. Schroeder de Danisco, ‚Äúlas enzimas ya no son una moda, ya no son un aditivo, son un ingrediente m√°s de las dietas av√≠colas. Tampoco son un commodity, ya que s√≠ hay diferencias entre las diferentes marcas‚ÄĚ. Pero la decisi√≥n de elecci√≥n se la dejo al lector.

Se dice que quiz√°s, si no hubiera habido crisis de granos no se estar√≠an usando tanto las enzimas. Cualquiera que sea el o los factores causales, el hecho es que las enzimas est√°n aqu√≠ y se vislumbra un mayor uso. Tenemos que escudri√Īar la nutrici√≥n y sacarle provecho, adem√°s, un aspecto importante que hay que tomar en cuenta es que son productos 100% naturales, lo que ayuda a que la producci√≥n sea m√°s aceptable para el consumidor.

Page 1 of 61
Next Page