aceites esenciales de orégano un aditivo funcional con
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VENCEDORES DEL VERANO
NACIONAL
Universidad De La Salle
Aceites esenciales de orégano: un aditivo funcional con amplio potencial de
uso en la industria avícola
Marzo de 2011
© Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria, Corpoica
Línea de atención al cliente: [email protected]
ISBN: 978-958-740-CA: 1739CUI: 1244Primera edición: Marzo de 2011Tiraje: 1.000 ejemplares Edición: Germán Afanador, Claudia Ariza, Yesid Avellaneda, Daniel Rodríguez
Producción editorial: Diagramación, impresión y encuadernación
www.produmedios.org
Diseño:
Impreso en ColombiaPrinted in Colombia
Aceites esenciales de orégano: un aditivo funcional con amplio potencial de uso en la industria avícola. Colombia. Corpoica. 2011. 60 p.
Palabras clave: ACeite esenCiAl de orégAno, Aves, AntimiCrobiAno, AntioxidAnte.
VENCEDORES DEL VERANO NACIONAL
Universidad De La Salle
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Contenido
Introducción
Capítulo 1. Aditivos funcionales en sistemas de alimentación de aves
Capítulo 2. Caracterización de los aceites esenciales del Cordón Panamericano del Alto Patía
Capítulo 3. Aceites esenciales de orégano como modulador de la función del tracto gastrointestinal de pollos de engorde
Capítulo 4. Aceites esenciales de orégano como reguladores de la microbiota del tracto gastrointestinal de pollos de engorde
Capítulo 5. Aceites esenciales de orégano como aditivo funcional en sistemas de alimentación de pollos de engorde y ponedoras
Capítulo 6. Aceites esenciales de orégano como antioxidante natural en la conservación de los productos de la cadena avícola
Conclusiones generales
Recomendaciones
Bibliografía
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Introducción
Claudia Ariza - Germán Afanador
La nutrición aviar es una ciencia con un carácter multidisciplinario que integra y aplica amplios conocimientos acerca de los recursos alimenticios y/o los nutrientes y de sus efectos sobre la
expresión funcional de las aves con el objeto de mejorar su estado de bienestar y salud, en el contexto de un mercado productivo de carne y huevos. En general, los sistemas de alimentación de las aves se concentran tradicionalmente en la identificación de una dieta balanceada que permite asegurar una adecuada ingestión de nutrientes de manera eficiente, eficaz y efectiva. En consecuencia, un aditivo funcional se caracteriza por su complejidad y demuestra que afecta benéficamente uno o más fun-ciones corporales de los pollos de engorde y ponedoras, más allá de una adecuada nutrición y que de alguna forma mejora la salud y bienestar del ave o reduce el riesgo de sufrir enfermedades.
La Organización Mundial de la Salud demuestra que entre 35.000 a 70.000 especies de plantas son actualmente usadas para fines medicinales, cifra que es marginal (14-28%) frente a las 250.000 especies de plantas disponibles universalmente con estas características (Heywood, 1991). En este escenario un país megadiverso como Colombia tiene amplias posibilidades para utilizar gran va-riedad de plantas y sus aceites esenciales como aditivos funcionales en alimentación humana y ani-mal. Para este caso, el orégano asociado de manera estratégica con la fitomedicina, ha demostrado contener poderosos compuestos anti-microbianos y antioxidantes con un amplio potencial para generar soluciones innovativas a diferentes problemáticas y requerimientos de la industria avícola y del consumidor, aun cuando la información sobre estos metabolitos secundarios fisiológicamente activos es restringida a las investigaciones que actualmente se realizan para conocer sus mecanismos de acción y composición de principios activos en un marco de complejidad de su expresión funcio-nal y biológica.
La industria avícola Colombiana es la segunda actividad agropecuaria después de la ganadería bovina, además de ser una gran fuente de empleo, es el origen de una cadena productiva con grandes eslabonamientos con el sector primario e industrial (agricultura de granos y oleaginosas; alimentos balanceados, productos farmacéuticos, entre otros renglones) y con el consumidor (comercializa-ción de pollo y huevo, y productos con valor agregado, en hipermercados y restaurantes). La produc-ción de carne de pollo supera los estándares internacionales, mostrando una productividad superior a la registrada por grandes países productores y exportadores como Reino Unido, Canadá, España y Alemania y se encuentra a portas de lo reportado por países como Chile, Brasil y Estados Unidos (FENAVI-FONAP, 2008). La producción de huevos en Colombia es una agroindustria fundamen-tada en un proceso de integración vertical, con una provisión estructural de servicios de productos y procesos tecnológicos. En ambos casos, la posibilidad de expandir la producción de la industria avícola está asociada con el incremento en el consumo doméstico, resaltando el valor biológico de los nutrientes de la carne de pollo y del huevo.
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La globalización ha promovido que los gustos de los consumidores evolucionen muy rápidamente y la industria de alimentos se concentra y se organiza para responder a estos retos con el diseño y desarrollo de un nuevo mapa estratégico agroalimentario (Boucher, 1999). Así, los huevos y la carne de pollo son fuentes de energía, proteínas de alta calidad y digestibilidad, además de ser recursos con una alta disponibilidad de micronutrientes (Neumann y col., 2002). Sin embargo, un cambio de pensamiento por parte de la sociedad, ha conducido a cambios profundos en los sistemas de producción avícola, partiendo desde el bienestar animal, hasta la utilización de antibióticos promotores de crecimiento y otras drogas como factores de productividad (Aarestrup y col., 2001). Aun cuando los antibióticos promotores de crecimiento han jugado un papel primordial en el aumento de la eficiencia productiva y estatus de salud, las tendencias actúales han girado en torno a la búsqueda de alternativas a estos, tras comprobar su residualidad en los productos finales (carne y huevo) y observar resistencia por parte de las bacterias como resultado de un uso prolongado (Taylor, 2001).
Frente a los antibióticos promotores de crecimiento, los aceites esenciales de orégano (AEO) enmarcan un novedoso campo de acción sobre la microbiota intestinal, modificando poblaciones para proveer un mejor desempeño del animal, mejorando la absorción y utilización de nutrientes por un efecto indirecto de los ácidos grasos volátiles (AGV) generados por las poblaciones benéficas estimuladas en su crecimiento por el uso de estos compuestos y que actúan sobre las paredes del intestino, afectando positivamente la salud y funcionalidad de las vellosidades intestinales. En este sentido, el uso de AEO muestra dos frentes fundamentales de investigación, desarrollo tecnológico e innovación para la industria avícola que se exploran en este documento. El primero, reemplazando a los antibióticos promotores del crecimiento donde se parte de la premisa que la industria es viable en ausencia de estos aditivos alimenticios con cambios en el manejo, la bioseguridad y el uso de estas alternativas con soluciones factibles y de fácil acceso por parte de las integraciones verticales, empre-sas productoras de alimentos concentrados y los productores. El segundo frente hace referencia a las tendencias modernas para la producción de alimentos funcionales con ácidos grasos poliinsatura-dos (PUFAs) como huevos o carne de pollo, lo que representa un reto para la industria, al conservar y hacer llegar este tipo de biomoléculas al consumidor mediante el uso de aceites esneciales, ya que los incrementos en el contenido de PUFA aumentan la susceptibilidad al deterioro oxidativo.
En esta investigación se desarrolló un esquema metodológico de benchmarking competitivo al identificar los productos de AEO posicionados en el mercado internacional y su comparación con los desarrollos investigativos basados en los AEO explotados por la comunidad de productores, vencedores del verano, localizados en el Cordón Panamericano del Alto Patía, los cuales se cultivan a nivel natural en Colombia, el Lippia origanoides Kunth.
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Capítulo 1. Uso de aditivos funcionales en sistemas
de alimentación de aves
Germán Afanador, Claudia Ariza, Liliana Betancourt, Hugo Jimenez, Yesid Avellaneda
En la sociedad del conocimiento han aparecido nuevas oportunidades para las cadenas de produc-ción de alimentos para animales y humanos, los proveedores de ingredientes y para los laboratorios farmacéuticos inspiradas en Hipócrates, considerado como el primer médico, quien afirmaba “Que la alimentación sea nuestra primera medicina!”. En este contexto, las investigaciones sobre aditivos funcionales apuntan al reconocimiento de ciertos compuestos bioactivos presentes en las plantas, los cuales ofrecen propiedades multifuncionales (Cencic y col., 2010; Balsano y Alisi, 2009).
El concepto de funcionalidad de un aditivo debe marcarse en un examen sistemático de aque-llos fitoquímicos bioactivos o protectivos presentes en las plantas que contribuyen a: mejorar el co-nocimiento acerca de su toma, metabolismo y localización en los tejidos y células, así como también el entendimiento de las bases de sus actividades, los pasos que determinan su biosíntesis en las plan-tas y sus recambios de acuerdo al entorno ambiental y la capacidad de ingestión por los animales que permitan maximizar sus efectos protectivos sin causar toxicidad. Estas biomoléculas, definidas por algunos autores como nutricinas, poseen ciertas funciones como hacer más eficiente la utilización de nutrientes, estimular el crecimiento y promover o restaurar la salud del individuo que las consu-me, al enfocar su acción sobre los sistemas inmune, endocrino, nervioso, circulatorio y digestivo, sin ser directamente nutrientes (Palencia, 2002; Clifford, 2004) (Figura1). Algunos de estos compo-nentes bioactivos son mostrados en la tabla 1.
Tabla 1. La función de las nutricinas en la Nutrición Aviar
Función Nutricina
Mantenimiento de la calidad e higiene del alimento Ácidos orgánicos y antioxidantes
Consumo voluntario de alimento Antioxidantes y enzimas
Modulación del TGI Ácidos orgánicos, oligosacáridos, probióticos
Modulación del sistema inmune Carotenoides, β-glucanos, aceites esenciales
Estrés oxidativo, enfermedades no infecciosas Antioxidantes
Modificado de Clifford, (2004)
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Otra definición de la funcionalidad se enmarca en el término nutracéutico que fue concebido en 1989 por el médico Stephen DeFelice, partiendo de los conceptos de nutrición y farmacéutico, siendo en su oportunidad definido como un alimento o parte de un alimento en forma de píldoras, polvos u otra presentación farmacéutica, el cual a demostrado poseer ciertas propiedades fisiológicas, proporcionando beneficios médicos o de salud, incluida la prevención y/o tratamiento de una enfermedad (Brower, 1998; Mazza, 2000). En particular, los aditivos alimenticios en nutrición animal son definidos por la Unión Europea como sustancias, microorganismos o preparaciones diferentes de los recursos alimenticios y de las premezclas de minerales y vitaminas, los cuales son intencionadamente adicionados al alimento o vehiculizados en el agua, con el objeto de mejorar el comportamiento de los animales en las siguientes funciones: favorecer las características del alimento, producir un efecto favorable sobre las características de los productos animales, favorecer el color de las aves y de los peces ornamentales, satisfacer las necesidades nutricionales de los animales, mitigar los efectos de la producción animal sobre el ambiente, promover la expresión de los animales o de su bienestar particularmente afectando la microflora gastrointestinal o la digestibilidad de nutrientes o sus efectos contra parásitos como coccidia e histomona (Regulation (EC) No 1831/2003 of the European Parliament and of the Council, 2003).
En esta aproximación regulatoria la Unión Europea localiza los aditivos alimenticios en cinco categorías, pero un aditivo alimenticio particular puede ser localizado en uno o más categorías dependiendo de su funcionalidad y de sus propiedades. Las categorías de aditivos alimenticios son: tecnológicos, sensoriales, nutricionales, zootecnicos y coccidiostatos e histomonastatos. La complejidad y multifuncionalidad de los aceites esenciales del orégano, los localiza en todas las categorías descritas. En este sentido los fitoquímicos definidos como compuestos de plantas, sin características nutricionales , han sido actualmente estudiados dado sus efectos potenciales como antioxidantes antiestrogénicos, antiinflamatorios, anticarcinogénicos y moduladores del sistema
Figura 1. Relación entre la nutrición, el estrés y la producción de alimentos e importancia de los aditivos funcionales o nutricinas (Modificado de Adams, 2002)
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inmune (Cencic y Chingwaru, 2010; Laparra y Sanz, 2010). Así, la microflora intestinal puede ser transformada e influenciada por efecto de diferentes compuestos que inhiben a las bacterias patógenas y estimulan el crecimiento de bacterias benéficas (Brower, 1998),. Por lo tanto, interacciones entre los componentes de los aditivos funcionales, tales como: prebióticos, probióticos, fitoquímicos y la microbiota intestinal que tienen consecuencias positivas sobre la salud humana y animal.
• USO DE ADITIVOS FUNCIONALES EN AVES
En el caso de las aves, un alimento además de suministrar un nivel adecuado de nutrientes, debe ser digerido y absorbido de manera eficiente, segura y libre de patógenos, modulando la microflora del TGI para controlar trastornos intestinales, protegiéndolas de los estragos de la oxidación y mitigan-do el desarrollo de enfermedades no infecciosas, además de estimular el sistema inmunológico para mantener un estatus de salud una patología infecciosa (Clifford, 2004).
Ácidos orgánicos
Los ácidos orgánicos han sido usados por más de 30 años para reducir el crecimiento de bacterias y hongos en los recursos alimenticios y preservar la calidad higiénica de los alimentos. Igualmente, los efectos positivos sobre la salud y el comportamiento de las aves han sido también documentados. Esta funcionalidad de los ácidos ocurre naturalmente a nivel del metabolismo celular y por lo tanto son pro-ductos naturales con una baja toxicidad (Roth y Kirchgessner, 1998). Los ácidos orgánicos son una fuente de energía para el colonocito (Roth y Kirchgessner, 1998) y pueden modificar poblaciones bac-terianas en el intestino del ave, la digestibilidad de los nutrientes y proveer características de higiene a la canal, al suprimir el crecimiento de organismos como la salmonella o helicobacter (Byrd y col., 2001).
La inclusión de ácidos orgánicos en pollos de engorde mejora el comportamiento de las aves (Voght, y col. 1981;Skinner, y col.,1991); en particular, el ácido fórmico a nivel del 0.5% (Eidelsburger y Kirchgessner,1994), mientras los acificantes comerciales se utilizan en niveles de 0.2-1.0%. Una mezcla de ácido fórmico y ácido propiónico (0.2%) demostró que los aislados fecales no mostraron contaminación con Salmonella enteriditis o Salmonella typhimurium (Iba y Berchieri, 1995).
En este contexto parecería que la acción del acidificante en aves es más de tipo antimicrobiano, especialmente contra bacterias Gram negativas y cuando el ácido no es disociado. Lo anterior le brinda una oportunidad de acción antimicrobiana más prolongada en un amplio rango de pH’s comunes al tracto gastrointestinal. En general, la adición de combinaciones de acificantes, con una secuencia de liberación media mejora el comportamiento de los pollos de engorde y es una opción estratégica para mantener el crecimiento y la eficiencia y productividad en reemplazo de los antibióticos promotores de crecimiento
Probióticos, prebióticos y simbióticos
La definición de probióticos ha evolucionado con los años en la medida que el conocimiento cien-tífico y un mejor entendimiento de sus relaciones con la salud intestinal y el bienestar general de los animales ha sido entendido. Esta dinámica conceptual empieza por la definición como promotores
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de crecimiento producidos por microorganismos (Lilly y Stillweel, 1965); con la interacción en-tre microorganismos y el huésped, con la definición de organismos y sustancias con efectos bené-ficos para los animales mediante una influencia sobre la microflora intestinal (Parker, 1974). Fuller (1989) los define como un suplemento alimenticio microbiano vivo con efectos benéficos sobre el huésped animal mediante un mejoramiento del balance microbiano intestinal. ILSI (International Life Science Institute), los define como un suplemento microbiano alimenticio viable con influen-cias benéficas sobre la salud del huésped. Una definición más compleja es dada por Schrezenmeir and de Vrese (2001) cuando define a los probióticos como una preparación de un producto con un contenido viable y definido de microorganismos, en suficiente número, el cual altera la microflora intestinal por mecanismos de implantación o colonización en un compartimiento huésped y me-diante ejercer efectos benéficos en este huésped.
Una de las más exitosas bacterias prebióticas utilizadas en la producción avícola es el Bacillus subtilis, la cual ha sido la base para el desarrollo de productos comerciales. Aparte de mejorar el com-portamiento el crecimiento de las aves, el B. subtilis inhibe el crecimiento de patógenos en el tracto digestivo, lo cual es relevante desde el punto de vista económico (LIn y Tan, 2007; Teo y Tan, 2007); es también sorprendente la sobrevivencia de la bacteria durante el proceso de peletizado, lo cual le permite ser usada ampliamente en la alimentación de pollos de engorde. El efecto protector de los probióticos en aves se cree se realiza por exclusión competitiva de los patógenos, ya que la adhesión del probióticos al tracto gastrointestinal es una clave importante del comportamiento (Lin y Tan, 2007; Teo y Tan, 2007). Los beneficios múltiples del uso de los probióticos se centran en el me-joramiento de la respuesta inmune, la modificación de la microbiota intestinal, la reducción de las reacciones inflamatorias, el descenso en la excreción de amonio y urea, la disminución de los niveles séricos de colesterol y el mejoramiento de la absorción de minerales (Farnell, y col., 2006; Patterson y Burkeholder, 2003; Teo y Tan, 2007).
Diferentes estrategias han sido aplicadas para modificar las poblaciones microbianas intestinales. En este sentido, los antibióticos han sido efectivos para eliminar organismos patógenos dentro de la microbiota intestinal, pero con efectos colaterales, y no pueden ser utilizados rutinariamente por largos períodos de tiempo o a nivel profiláctico. Una segunda estrategia es el uso de probióticos, mientras que una tercera estrategia está representada por la manipulación de la microbiota intestinal a través de prebióticos que son recursos alimenticios no digeribles, los cuales estimulan selectivamente la proliferación y o actividad de bacterias benéficas residentes en el tracto intestinal de los animales. El suministro de prebióticos estimula la proliferación de bífidobacterias entre 10 a 100 veces en las heces (Crittenden, 1999; Boehm y Stahl, 2003). Tanto el uso potencial de prebióticos, como de probióticos en conjunto, de manera complementaria o sinérgica, ha dado origen al término simbiótico (Gibson y Roberfroid, 1995).
Mayoría de prebióticos identificados son carbohidratos y dentro de estos hay una amplia variedad de estructuras moleculares; a pesar de que comparten aspectos funcionales de importancia benéfica. Los tipos de prebióticos se pueden agrupar en: recursos no digestibles o parcialmente digestibles, recursos no absorbidos en el intestino delgado, recursos pobremente fermentados por bacterias en la boca, recursos bien fermentados que sirven de sustratos a bacterias benéficas en el intestino y
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recursos pobremente fermentados por bacterias potencialmente patogénicas en el intestino. Dentro de estas categorías se diferencian sustancias como los fructanos (fructoligosacaridos e inulina), galactoligosacaridos, lactulosa, lactitol, xilooligosacaridos, almidones resistentes y fibras de cereales como arabinoxilanos (Gibson y Roberfroid, 1995).
El modelo de exclusión competitiva ha demostrado el impacto de la microbiota intestinal sobre la función intestinal y la resistencia a enfermedades (Nisbit, 1998) y sus implicaciones a nivel comercial son amplias. Bajo este modelo, diferentes prebióticos han demostrado que reducen la colonización y la contaminación por Salmonela y Campylobacter (Chambers, y col. ,1997; Fukata, y col., 1999). La definición de las condiciones bajo las cuales los prebióticos muestran ser eficaces y la determinación de los mecanismos de acción en dichos contextos son importantes para un uso efectivo de este tipo de aditivos.
Extractos de plantas y aceites esenciales
Los extractos de plantas y aceites esenciales poseen aromas y son utilizados principalmente en la producción de perfumes, fragancias o productos farmacéuticos, los cuales tienen un potencial de aplicación en la alimentación animal debido a sus propiedades antimicrobianas y antioxidantes (Wenk, 2003). Gran parte de ese conocimiento sobre las especias y sus aplicaciones proviene de los países asiáticos y nativos americanos, quienes han utilizado los extractos de estas plantas para man-tener un estatus de salud y nutrición (Bye y Linares, 1999). Una de las alternativas a los antibióticos promotores es los aceites esenciales, con unos mayores desarrollos en la industria del pollo de en-gorde (Alcicek, y col., 2003, 2004; Garcia, y col. ,2007) y de las ponedoras (Cabuk, y col., 2006). Los aceites esenciales ayudan a la colonización de poblaciones microbiana benéficas dentro del tracto gastrointestinal, para producir un mejor balance ( Jang, y col., 2007). Diferentes estudios experimen-tales indican que los aceites esenciales individual o con mezclas específicas son capaces de producir efectos benéficos comparables a los de los promotores de crecimiento, acidificantes, prebióticos y probióticos, en el objetivo de mantener un estatus sanitario general y un adecuado comportamiento de los pollos de engorde y de las ponedoras.
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Capítulo 2. Caracterización de los aceites esenciales del Cordón Panamericano del Alto Patía
Claudia Ariza, Germán Afanador, Liliana Betancourt, Andrés Hurtado, Oscar Arango, Inés Toro.
La Subregión del Alto Patía comprende la zona de influencia el río Patía en el departamento del Cauca y en el extremo norte del departamento de Nariño. El rio Patía al entrar al departamento de Nariño pierde amplitud y se encajona para formar la fosa Patiana que separa la cordillera central de la cordillera occidental en el sitio denominado Hoz de Minamá En esta subregión , las lluvias son escasas y es habitado por comunidades pobres de pequeños productores que desarrollan una agricultura de subsistencia. El Cordón Panamericano del Alto Patía corresponde a una microrregión semiárida de esta subregión, en donde la tipología fisionómica dominante es el matorral. La remo-ción de la vegetación natural para el establecimiento de cultivos como el maíz y la extracción de leña contribuyeron a a un proceso de deterioro evidente y con dos tendencias de vegetación a lo largo de la cuenca media y alta del río Patía, la primera que incluye bosques de asociación y matorrales sobre suelos arenosos, rocosos y de textura desprendible y la segunda sobre suelos desde franco arenosos hasta rocosos con matorrales y bosques ralos de bajo porte. En esta microrregión se localizó el área de influencia del proyecto que se observa en la figura 2, con un déficit hídrico mayor a cinco meses por año, con precipitaciones alrededor de los 809 mm anuales .En este emprendimiento , el sector productivo estuvo representado por La Asociación Vencedores del Verano fue creada el 25 de Enero de 2007 en el municipio de Mercaderes, Cauca esta comunidad aliada en el proyecto fue la encarga-da de la producción natural de orégano y su extracción de los aceites esenciales en una planta piloto bajo el liderazgo tecnológico de los investigadores de CORPOICA.
El nombre comercial del orégano tiene amplios significados y aún en la actualidad se refiere como mínimo a dos grandes grupos de especias: la europea y la americana (Lawrence y Reynolds, 1984). Bajo el nombre de orégano se agrupan como mínimo 61 especies de 17 géneros que pertenecen a seis familias. La familia Labiatae contiene el género Origanum y a él pertenecen oréganos turcos y griegos. El género Lippia que pertenece a la familia Verbenaceae es común en América y para el caso de este estudio el orégano de Cordón Panamericano del Alto Patía fue caracterizado como orégano de monte (Lippia origanoides Kunth).
• TAxONOMíA DE LOS ACEITES ESENCIALES
En general, gran parte de los metabolitos secundarios activos de las plantas pertenecen a derivados del isopreno, flavonoides y glucosinolatos (Wenk, 2003). Los principales efectos de estos compues-
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tos en los animales pueden darse sobre el consumo voluntario, la secreción de jugos gástricos y la estimulación del sistema inmune, ya que pueden presentar propiedades antibacterianas, coccidios-táticas, antihelmínticas, antivirales y anti-inflamatorias, sobresaliendo entre estas, la actividad anti-oxidante. Los antioxidantes en las plantas constituyen uno de los compuestos más activos en los diferentes recursos alimenticios (Schieber y col., 2001; Kris-Etherton y col., 2002), aun cuando son mezclas complejas de compuestos, cuya composición química y concentración son ampliamente variables entre los diferentes quimiotipos de la una misma especie. Los tocoferoles y fenoles han demostrado poseer esta propiedad antioxidante (Baldioli y col., 1996), siendo reportados en varias hierbas y especias que se destacan por esta actividad o por tener efectos pro-oxidativos (Deans y col., 1993). Así, el contenido de antioxidantes fenólicos calculado por un kilogramo de materia seca de una planta puede estar entre 0.1 a 1.0 g en la mayoría de los frutos, mientras que por ejemplo en la hojas verdes del té, se pueden encontrar cantidades superiores a 226 g (King y Young, 1999). La biodisponibilidad del antioxidante es esencial a la hora de evaluar un alimento funcional o un pro-ducto nutracéutico, siendo una factor clave la actividad biológica de la sustancia en el TGI del indivi-duo, su absorción a través de las paredes del intestino y sus mecanismos de transporte en el sistema circulatorio para llegar a los tejidos objetivo funcional (Grajek y col., 2005). De tal modo, que estas plantas se convierten en una alternativa frente al uso de antibióticos, coccidiostatos o antioxidantes sintéticos, dentro de la formulación de alimentos balanceados para diferentes tipos de animales.
Los aceites esenciales en particular se clasifican en dos clases de compuestos, los terpenos y los fenilpropenos. Los primeros pueden ser subdivididos de acuerdo al número de unidades de isopreno. Además, los derivados de terpenos pueden ser tipificados por la presencia o ausencia de
Figura 2. Déficit Hídrico en el área de influencia del proyecto
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una estructura cíclica, dobles puentes, adición de oxigeno o estereoquímica. Se han estimado más de 1000 monoterpenos y 3000 sesquitermpenos. De otro lado, los fenilpropenos, son anillos aromáticos compuestos de 6 carbonos con una cadena lateral de 3 carbonos y se han descrito aproximadamente 50 fenilpropenos (Lee y col., 2003). Los terpenos y fenilpropenos son sintetizados a partir del ácido mevalónico, donde a partir de una molécula de glucosa generada a partir del proceso de fotosíntesis de las plantas, se produce una molécula de fosfo-enol-piruvato, la cual sufre posteriormente una descarboxilación con lo cual se producen dos acetatos que a su vez son esterificados para dar paso a la producción del Acetil-CoA, la cual es el punto de inicio para la producción del ácido mevalónico, compuesto clave para la producción de los terpenoides como se muestra en la figura 3 (Kintzios, 2002). Así, el timol y el carvacrol son derivados del geranyl pirofosfato de 10 carbonos, siendo clasificados como monoterpenoides o isoprenoides (Lee y col., 2003).
• COMPOSICIóN DE LOS ACEITES ESENCIALES EN COLOMBIA
El nombre orégano comprende más de dos docenas de diferentes especies de plantas. Sus hojas han sido utilizadas no solo como especia en la preparación de alimentos, la industria cosmética, far-macéutica y licorera también a encontrado utilidad en sus componentes en paises como Mejico (Arcila-Lozano y col., 2004). La composición y la cantidad de metabolitos secundarios son depen-dientes de los factores climáticos, la altitud, la época de cosecha y el estado de desarrollo de la planta, así el estudio de estos factores es relevante para su aprovechamiento y explotación como una fuente natural funcional de uso múltiple (Kokkini y col., 1997).
Los biotipos de orégano varían con respecto al contenido de aceites esenciales de la parte aérea de la planta o de la composición de sus aceites esenciales. Las taxas ricas en aceites esenciales contienen más del 2% de aceite esencial y se caracterizan principalmente por la dominancia de la ocurrencia de carvacrol y/o timol. Orégano es el nombre comercial dado a aquellas especies que son ricas en monoterpenos fenólicos, principalmente carvacrol y ocasionalmente timol. En los mercados internacionales es generalmente aceptado que el orégano Griego tienen las mejores
Figura 3. Ruta metabólica del ácido mevalónico para la producción de terpe-noides (Modificado de Sell, 2009)
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calidades del aceite esencial y que sus principales constituyentes son el carvacrol y /o el timol, variando su composición básica de acuerdo a las áreas geográficas del cultivo. En la tabla 2 se pueden observar las principales propiedades químicas y estructurales del timol y el carvacrol.
Diferentes investigaciones examinan las variaciones geográficas en la producción de aceites esenciales y en su composición particularmente en aquellas vinculadas a procesos comerciales y a diferentes escalas industriales de producción. Sin embargo, las variaciones estacionales en la producción de aceites esenciales y composición han sido menos documentadas. En Europa, por ejemplo se producen menos aceites esenciales durante la época fresca y en un periodo de desarrollo vegetativo húmedo y más durante las épocas de calor y períodos de florescencia secos; después de la florescencia, la producción de aceite esenciales decrece en la medida que las hojas se vuelven longevas y se secan. En Colombia, los aceites esenciales de orégano (Lippia origanoides Kunth) utilizados en este proyecto fueron recolectados en cuatro veredas (Alto del Mayo, San Juanito, El Cardo, Las Juntas) en los municipios de Taminango en el norte del departamento de Nariño y Mercaderes al sur del Cauca, pertenecientes a la zona del Cordón Panamericano del Alto Patía (Fotos 1 y 2). El AEO Origanum vulgare hirtum utilizado como control y blanco del mercado internacional se comercializa bajo franquicia americana de marca comercial (Regano®).
Tabla 2. Propiedades químicas y estructurales del timol y el carvacrol
Característica Timol CarvacrolPeso Molecular 150 (C10H14O) 150 (C10H14O)Sinónimo 5-metil-2-(1-metiletil)fenol 2-metil-5-(1-metiletil)fenolOcurrencia Timo (laminacea o labiatae) Orégano (laminacea o labiatae)Apariencia Cristales blancos Amarillo pálidoOlor Pungente, sabor cáustico Similar al timolPunto de Fusión (ºC) 233 237Densidad, g/ml 0.969 0.976LD50 980 mg/kg dosis oral rata 810 mg/kg dosis oral rataEstabilidad buena BuenaActividad biológica Antimicrobial
AntiinflamatoriaAntimelanomicaAntioxidanteAntiséptica saborizante
AntimicrobialAntiinflamatoriaAntimelanomicaAntioxidanteAntipasmodica Saborizante
Estructura
Adaptado de Lee y col., 2003.
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Los resultados de composición de los aceites esenciales muestran de manera general que los AEO de Lippia origanoides Kunth presentaron alto contenido de timol (67.2% a 78.7%) y bajo contenido de carvacrol (0.9% a 1.2%). No se encontró un efecto (P>0.05) de la localidad o la edad, indicando que el AEO del Cordón Panamericano del Alto Patía es bastante estable bajo las condiciones ambientales estudiadas. En contraste, el AEO de Origanum vulgare hirtum presentó un alto nivel de carvacrol (90.3%) y bajo de timol (3.5%) (Tabla 3). El orégano de regano(R) crece naturalmente en Grecia y sus aceites esenciales son extraídos usando un proceso de vapor que garantiza su pureza.
Recientemente, Stashenko, y col., (2010), caracterizaron tres grupos de orégano de monte presentes en Colombia en relación con la composición de los aceites esenciales: El Quimiotipo A
Fotos 1 y 2. Región del Cordón Panamericano del Alto Patía y oré-gano de monte (Lippia origanoides Kunth)
Tabla 3. Concentración de timol y carvacrol de aceites esenciales de orégano Lippia origanoides Kunth de dos edades y cuatro veredas del Cordón Panamericano del Alto Patía
AEO Vereda Edad Timol Carvacrol
Lippia origanoides Kunth
Alto MayoJoven 72.7 1.2Madura 78.4 1.0
CardoJoven 78.7 0.9Madura 78.4 1.1
Las JuntasJoven 67.2 1.0Madura 69.4 1.1
San JuanitoJoven 74.8 0.9Madura 71.1 1.2
Origanum vulgare hirtum NA NA 3.5 90.3
NA = No Aplica
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que es rico en hidrocarbonos terpénicos (monoterpenos y sesquiterpenos que representan el 45 y 27%, respectivamente); el Quimiotipo B que tiene una fuerte fragancia a orégano, cuyo principal componente es el carvacrol (40%) seguido de p-cimeno (13%) y g-terpineno (11%) y timol (11%).Este quimiotipo es similar al encontrado en Brasil (Santos, y col., 2004; Oliveira, y col., 2004); el quimiotipo C con aroma de orégano que posee altos niveles de timol (56%, seguido de p-cimeno (9%) y g- terpineno(5%), este quimiotipo es similar al reportado en Venezuela por Rojas (2006). En este estudio se colecto material del área de influencia del proyecto (Mercaderes, Cauca) y la producción del aceite esencial fue del 3.1%.
• CONCLUSIONES
• Los biotipos de orégano varían a la composición de sus aceites esenciales. El orégano griego con un amplio posicionamiento a nivel comercial y que sirvió de prototipo control en este estudio contiene 90.3% de carvacrol y 3.5% de timol. En contraste, la composición química de los AEO Lippia origanoides Kunth del Alto Patía mostró un alto contenido de timol (67.2% a 78.7%) y bajo contenido de carvacrol (0.9% a 1.2%).
• El quimiotipo del orégano del Alto Patía corresponde dentro de la biodiversidad de orégano documenta en Colombia al tipo C, con una producción de aceite promedia a nivel de prototipo del 3.1%, atributos que lo hacen estratégico para explorar su producción a escala para mercados de aditivos funcionales para la industria animal.
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Capítulo 3. Aceites esenciales de orégano como modulador de la función del tracto gastrointestinal de pollos
de engorde
Claudia Ariza, Germán Afanador, Daniel Rodriguez, Liliana Betancourt, Lina Roldan, Hugo Jimenez, Alipio Loaiza, Doris Montañés, Arcadio Reina,
Leonardo Sánchez, Stella Rodriguez.
Las estirpes modernas de pollos de engorde incrementan en más de 50 veces su peso corporal en sólo 40 días, de tal forma que durante el periodo inicial de crecimiento temprano se producen im-portantes cambios que afectan su expresión productiva en términos de carne. Después del naci-miento estos cambios se sitúan en el tamaño intestinal y en su morfología. En los primeros días, el intestino incrementa el peso más rápidamente que la masa corporal como un todo. Este proceso de rápido crecimiento relativo alcanza un máximo entre los cuatro a ocho días de edad. Sin embargo, otros órganos del tracto digestivo como la molleja y el páncreas no muestran un incremento paralelo en sus cambios relativos.
En este contexto, se puede indicar que el temprano acceso al alimento y su apetito favorece el crecimiento durante las primeras 48 horas de vida de los pollos. Igualmente, los diferentes nutrientes estimulan el crecimiento del intestino, incrementando las superficies de absorción y fomentando proceso de crecimiento compensatorio ,semanas después de los tratamientos nutricionales(Plavnik y Hurwitz, 1990).El examen microscópico de la mucosa indica que la altura de la vellosidad y el área se incrementan rápidamente a diferentes tasas en diferentes segmentos del intestino alcanzando un máximo alrededor de los seis a ocho días en el duodeno y después de los 10 días en el yeyuno e íleon. El enterocito cambia muy poco de tamaño mientras la profundidad de la cripta se incrementa marginalmente (Uni ,y col.,1998).
Los aditivos funcionales se desarrollan a nivel universal para ser introducidos a sistemas de alimentación animal cuya importancia es creciente, debido a la demanda existente por parte de los consumidores de productos de origen animal de alta calidad, como es el caso de la carne de pollo. La mayor competitividad de estos emprendimientos se ha localizado en los aceites esenciales, especialmente los aceites esenciales de orégano (AEO) y en el caso de este proyecto en el aprovechamiento de la diversidad biológica del orégano nativo de la microregión del Alto Patía. Los principales componentes de los AEO (carvacrol y timol) han demostrado mejorar la digestión, influyendo en la secreción de sales biliares (Sambaiah y Srinivasan, 1991). Así mismo, la inclusión de timol en la dieta de pollos de engorde a un nivel de 100 ppm, estimula la secreción de enzimas
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digestivas pancreáticas (i.e. amilasa, lipasa, tripsina y quimotripsina) (Lee y col., 2003). Por lo tanto, en este capítulo se busca evaluar el efecto de los AEO sobre la digestibilidad de nutrientes de la dieta y la morfometría del intestino delgado durante el ciclo temprano de crecimiento de los pollos de engorde.
• MATERIALES Y MéTODOS.
El estudio se llevó a cabo en las instalaciones avícolas de la Corporación Agropecuaria Colombia-na Corpoica CI-Tibaitatá, ubicado en el municipio de Mosquera (Cundinamarca) a 2650 msnm (Temperatura ±14.5°C y Humedad relativa ±76%). Las aves fueron mantenidas en baterías experi-mentales de cinco pisos (Foto 3), dotadas con un sistema de calefacción, comederos laterales y be-bederos automáticos. Los animales fueron vacunados de acuerdo al plan de vacunación de la zona.
Se utilizaron 200 pollitos machos de la estirpe Ross, los cuales fueron distribuidos aleatoriamente de acuerdo al peso corporal al momento de la recepción (peso promedio: 46 g ± 8 g) en los 4 tratamientos (5 réplicas, 10 pollos por réplica). Las dietas fueron formuladas con el programa de formulación libre en la Web UFFDA. Las especificaciones de las dietas se tomaron de Rostagno (2005), considerando dos fases de alimentación: preiniciación, de 0 a 7 días de edad (3.000 Kcal de EMA/Kg, 22.6% de PC y 1.28% de lis digestible) e iniciación, de 8 a 24 días de edad (3.050 Kcal de EMA/Kg, 21.14% de PC y 1.15% de lis digestible). Las dietas experimentales fueron iso-energéticas e iso-proteicas y los pollos tuvieron acceso libre al alimento y al agua de bebida. Los tratamientos experimentales fueron: dieta control (C), dieta con Antibiótico promotor de crecimiento (AB), dieta con AEO Origanum vulgare hirtum (AEO Griego) y una dieta con AEO Lippia origanoides Kunth (AEO Patía) a un concentración de 200 ppm.
Foto 3. Baterías experimentales utilizadas en el ensayo
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Los pollos fueron pesados a los días 1, 7, 14, 21 y 24 de edad. Durante estos mimos días se pesaron los residuos de alimento en los comederos de cada corral para determinar el consumo de alimento y la conversión alimenticia por corral. Para determinar la digestibilidad de la materia seca (MS), proteína (PC) y la ceniza y calcular el valor de la energía metabolizable de la dieta, a los pollos se les suministro óxido de cromo en la dieta (0.5 g/kg) a partir del día 16 de edad, manejando un periodo de adaptación de 5 días. Del día 21 al día 24 de edad se realizo el balance nutricional donde se recolectaron las muestras de excretas, las cuales fueron posteriormente secadas (55° C durante 48 horas), molidas (Ø 1mm) y agrupadas por replica. Se determino el contenido de materia seca, nitrógeno, extracto etéreo, cenizas y energía bruta de acuerdo a los protocolos de AOAC (2000), mientras que el contenido de oxido de cromo se determino por espectrofometría de absorción atómica.
La morfometría del intestino delgado fue determinada al día 24 de edad, sacrificando 3 aves por tratamiento. Se tomaron muestras de 2 cm de la parte media de los segmentos: duodeno, yeyuno, íleon. Estas fueron fijadas en una solución tamponada de formalina al 10%, para luego ser fijadas en parafina, de donde se obtuvieron cortes, los cuales fueron sometidos a tinción con Hematoxilina-eosina y Ácido Periódico (PAS). Se determinaron las variables morfométricas: a) altura de la vellosidad (µm), b) profundidad de la cripta (µm) y c) área de la vellosidad (µm)) a través de un analizador de imágenes libre en la WEB (Scion Image ®) (Foto 4).
• RESULTADOS Y DISCUSIóN
Parámetros productivos, energía metabolizable y digestibilidad de nutrientes
Foto 4. Mediciones realizadas a las vellosidades intestinales en pollos de engorde
Los parámetros productivos evaluados no mostraron diferencias entre los diferentes grupos experimentales (P>0.05). Sin em-bargo, numéricamente los pollos del grupo AEO Patía comparados con el grupo suple-mentado con AB mostraron la tendencia a ser más pesados (+41g), presentando una mayor ganancia de peso corporal (+10.2g) y una menor conversión alimenticia (-0.09) (Tabla 4). Al comparar el peso corporal a los 24 días entre el grupo AB y los AEO se observó una tendencia (P<0.16) que favore-ció a la suplementación de AEO (+25 g/pe-ríodo). Esta misma tendencia (P<0.12) Fue observada para la ganancia de peso corporal diaria, la cual favoreció a los AEO (+1.44g/ave/día).
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Tabla 4. Efecto de los AEO sobre el peso corporal, ganancia de peso, consumo de alimento y con-versión alimenticia de pollos durante la fase de iniciación (1 a 24 días de edad).
Tratamiento Peso corporal (g) Ganancia de peso (g/ave/d)
Consumo ali-mento (g/ave/d)
Conversión alimenticia
Control 942 40.9 61.6 1.51AB 913 39.6 60.0 1.52AEO Griego 930 40.5 60.3 1.49AEO Patía 946 41.6 60.5 1.45EEM 14.1 0.74 1.04 0.031
AB Antibiótico promotor de crecimiento; AEO Griego (Origanum vulgare hirtum) y AEO Patía (Lippia origanoides Kunth).
Se observaron diferencias (P<0.05) para los valores de energía metabolizable aparente (EMA) y corregida por nitrógeno (EMAn) y digestibilidad de los nutrientes evaluados en la dieta de iniciación. El grupo control presentó un mayor valor de EMA al compararlo con el grupo AEO Griego (+120 kcal EM/kg). La EMAn y la relación EMAn/EB fue significativamente mayor (P<0.05) para los grupos control y AB al compararlos con los grupos suplementados con AEO (Griego o Patía). La digestibilidad de la proteína fue menor (P<0.05) en los pollos del grupo AEO Patía al compararlos con los grupos control y AB. La digestibilidad de la materia seca y el extracto etéreo no fue afectada por la suplementación de AEO, ni de AB (Tabla 5).
Tabla 5. Efecto de los AEO sobre la energía metabolizable aparente y corregida por nitrógeno y digestibilidad en base seca de la dieta de iniciación en pollos de engorde
TratamientoEMA*
(Kcal/kg)EMAn
(Kcal/kg)Digestibilidad
MS (%) PC (%) EE (%)
Control 2958 ab 2943 ab 66 52 ab 70AB 3009 a 2993 a 69 55 a 80AEO Griego 2948 ab 2934 ab 68 49 ab 75AEO Patía 2831 b 2818 b 66 45 b 68EEM 38.51 38.22 0.0091 0.022 0.0380
AB Antibiótico promotor de crecimiento; AEO Griego (Origanum vulgare hirtum) y AEO Patía (Lippia origanoides Kunth).* EMA energía metabolizable aparente; EMAn energía metabolizable aparente corregida por nitrógeno; MS materia seca; PC
proteína cruda y EE extracto etéreo
Al comparar la digestibilidad de la proteína del grupo AB vs los grupos con AEO se observó una diferencia (P<0.07) a favor del grupo AB (+8.4%). Igualmente se observó una tendencia (P<0.17) en esta variable a favor de la inclusión de AEO Griego vs el AEO Patía (+4.35%). Las variables EMA y EMAn fueron favorecidas por la suplementación del AB comparado con los AEO (+119 y +116, respectivamente, P<0.02). De otra parte, el AEO Griego presentó una mejor respuesta comparado con el AEO Patía (+116 y +115, respectivamente, P<0.036). La digestibilidad de la materia seca fue favorecida en una tendencia (P<0.14) por el uso del antibiótico promotor comparado con los AEO (+1.7%). Igualmente, el AEO Griego favoreció la digestibilidad de la materia seca comparado con
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el AEO Patía (+2.55%,P<0.052). Este patrón también fue observado para el caso de la digestibilidad del extracto etéreo, la cual fue favorecida en un 8.94% por el uso del AB comparado con los AEO (P<0.064). El AEO Griego presentó una tendencia a favorecer la digestibilidad del extracto etéreo (+7.43%, P<0.153) comparado con el AEO Patía(Tabla 6)
Tabla 6. Efecto de los AEO sobre la energía metabolizable aparente y corregida por nitrógeno y digestibilidad en base seca de la dieta de iniciación a nivel ileal en pollos de engorde
TratamientoEMAI*
(Kcal/kg)EMAIn
(Kcal/kg)Digestibilidad Ileal
MS (%) PC (%) EE (%)
Control 2804 2784 67 75 96AB 2806 2786 66 77 93AEO Griego 2789 2769 66 75 86AEO Patía 2845 2824 66 77 96EEM 49.3 49.05 0.011 0.015 0.029
AB Antibiótico promotor de crecimiento; AEO Griego (Origanum vulgare hirtum) y AEO Patía (Lippia origanoides Kunth).* EMAI energía metabolizable aparente ileal; EMAn energía metabolizable aparente corregida por nitrógeno ileal; MS materia
seca; PC proteína cruda y EE extracto etéreo
• MORFOMETRíA DEL INTESTINO DELGADO DE POLLOS
La altura de la vellosidad y la profundidad de la cripta son importantes indicadores de la salud intes-tinal de los animales y están directamente relacionadas con la capacidad de absorción a nivel de la mucosa (Buddle y Bolton, 1992). A nivel celular, la altura de la vellosidad refleja el balance de la acti-vidad mitótica de las células entéricas de la cripta (Cera y col., 1988) y los procesos de descamación producidas por perturbaciones externas (Nabuurs, 1995). En este estudio, las medidas realizadas sobre las vellosidades intestinales se observan en las figuras 4 y 5. La morfometría del intestino del-gado de pollos de engorde mostró que la longitud de las vellosidades del intestino delgado cambia a lo largo de los diferentes segmentos, siendo mayor la altura de las vellosidades en el duodeno y más baja en el íleon, resultados que fueron similares a lo observado bajo las mismas condiciones experi-mentales por Avellaneda, 2009 (Comunicación personal).
La altura de la vellosidad y la profundidad de la cripta a nivel del duodeno no presentaron diferencias entre los grupos experimentales (P<0.05).El área del duodeno fue mayor para el AEO Patía, la cual fue comparable con el AEO Griego, pero diferente de los otros dos tratamientos (P<0.05).La altura de la vellosidad a nivel del yeyuno no presentó diferencias entre los grupos experimentales (P<0.05), mientras que la profundidad de la cripta fue menor para el grupo control comparado con el orégano del Alto Patía y el antibiótico promotor (P<0.05). El área de yeyuno fue menor para el AEO Griego y el control comparado con el AEO Patía y el AB (P<0.05).
La altura de la vellosidad a nivel del íleon fue mayor para el AB comparado con los otros grupos experimentales (P<0.05). Los grupos AEO Patía y control fueron similares, pero diferentes del AEO Griego que presentó el menor valor (P<0.05). La profundidad de la cripta fue mayor para el AEO
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Patía, la cual fue similar al control, pero diferente del AB y el AEO Griego (P<0.05). Este último presentó la menor profundidad y fue diferente de los otros grupos experimentales (P<0.05). El área del íleon fue mayor y diferente para el AEO Patía comparado con los otros grupos experimentales (P<0.05); los grupos control y AB fueron similares, pero el grupo del AEO Griego, que presentó la menor área fue diferente del grupo control (P<0.05). La relación vellosidad: cripta a nivel del
Figura 4. Efecto de la suplementación de AEO sobre la altura de la vellosidad y pro-fundidad de la cripta del íleon de pollos a los 24 días de edad
Figura 5. Efecto de la suplementación de AEO sobre el área aparente de las vellosida-des del intestino delgado de pollos de engorde a los 24 días de edad
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duodeno y yeyuno fueron similares (P>0.05), mientras que a nivel del íleon, la mejor relación correspondió al grupo AB la cual fue diferente a los demás grupos experimentales (P<0.05).
Los diferentes contrastes entre los grupos experimentales mostraron las siguientes tendencias: la altura de la vellosidad a nivel del duodeno fue incrementada en el control (+102, P<0.08) compa-rado con los AEO. El área de la vellosidad en el duodeno fue diferente, al comparar el AB con el resto de tratamientos (-120846, P<0.02); igualmente el control disminuyó su área al compararlo con los AEO (-132531, P<0.019). La altura de la vellosidad a nivel del yeyuno fue estimulada por el uso del AEO Griego vs el AEO Patía (+124, P<0.077). Con respecto a la profundidad de la cripta, ésta fue menor en el grupo control comparado con los AEO (-40, P<0.007); de otra parte, los AEO Griego presentaron una menor profundidad de la cripta comparado con los AEO Patía (-27, P<0.03).
El área de yeyuno fue mayor en el grupo con antibiótico promotor comparado con el resto de tratamientos (+55533, P<0.002). De otra parte, el aceite griego disminuyó el área de yeyuno comparado con el aceite del Alto Patía (-72009, P<0.0001). La vellosidad a nivel del íleon fue mayor para el control comparado con los otros grupos experimentales (+214.72, P<0.0001); igualmente el AB presentó una mayor altura de la vellosidad comparado con los AEO (+99.5, P<0.0017). El AEO Griego presentó una menor altura de la vellosidad comparado con el AEO Patía (-138.4, P<0.0002). La profundidad de la cripta fue menor para el AEO Griego comparado con el AEO Patía (-52.6 , P<0.001). El área del íleon fue menor para el control comparado con el resto de grupos experimentales (15554, P<0.02). Igualmente, el AEO Griego presentó una menor área comparado con el AEO Patía (-50937, P<0.0001).
La relación vellosidad: cripta a nivel del duodeno presentó una tendencia mayor para el AB comparado con los AEO (+1.29, P<0.08). Esta variable a nivel de yeyuno mostró un comportamiento mayor para el AEO Griego comparado con el AEO Patía (1.37, P<0.013). Un resultado similar al observado a nivel del íleon (+0.76,P<0.06). Igualmente en este segmento el control presentó una mayor relación vellosidad:cripta comparado con los demás tratamientos evaluados (P<0.001).
En general los resultados sugieren una mayor tasa de renovación de la mucosa intestinal, a nivel duodenal debido a su importancia en el proceso digestivo, pues es en esta sección que ocurre la secreción de enzimas pancreáticas y secreciones biliares. Por otro lado, es el primer segmento del intestino en recibir estímulos físicos, químicos y hormonales, desencadenados por la presencia de nutrientes en el lumen intestinal (Macari y col., 2002). Algunos autores sugieren que el mejoramiento del comportamiento de los pollos de engorde es debido a una significativa reducción en la profundidad de la crípta a nivel del íleon (Demir, y col., 2003).
La relación vellosidad:cripta es un indicador del potencial de capacidad digestiva del intestino delgado y un incremento en esta relación corresponde a un incremento en la digestión y absorción de nutrientes (Montagne y col., 2003). En contraste, un descenso en la relación vellosidad:cripta indica una alta tasa de migración celular de la cripta hacia la vellosidad. En este sentido, en la medida que la actividad de la ingesta a nivel de la vellosidad reduce el daño de los enterocitos, los requerimientos por renovación celular en el intestino son menores (Hughes, 2003).Los resultados de este estudio concuerdan con los obtenidos por da Silva y col., (2009), donde las aves que recibieron un antibiótico
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promotor presentaron una mayor relación vellosidad/cripta, comparados con los animales no medicados (P<0.05) y una menor relación vellosidad/cripta para los tratamientos de AEO Griego y AEO Patía, lo cual indicaría que la suplementación de AEO produce una mayor tasa de recambio celular en la vellosidad.
En la mucosa intestinal, la presencia o ausencia de agentes exógenos cambiando la altura de la vellosidad, la profundidad de la cripta, la proliferación celular, la densidad de la vellosidad y el número de células muertas y las pérdidas epiteliales (Gomide Jr, y col.,2004). En consecuencia, este tipo de evaluaciones con aditivos funcionales son muy importantes ya que permiten considerar la capacidad digestiva y de absorción del intestino. Sin embargo, de acuerdo con Uni y col. (1998), la proliferación de enterocitos en segmentos como el yeyuno de los pollos de engorde no se confina a la cripta, sino que ocurre a lo largo de la vellosidad como ocurre en los peces y reptiles por mitosis de células especializadas, aumentando en este segmento, las pérdidas del potencial de proliferación celular ante agentes externos y produciendo una reducción en el desarrollo de la vellosidad. Los resultados de este estudio favorecieron al orégano griego comparado con el orégano del Alto Patía.
La atrofia de la vellosidad indica un incremento en las pérdidas celulares y la hiperplasia de la cripta muestra un incremento en la producción celular. Estos cambios morfológicos de intestino conducen a una reducción en la absorción de nutrientes que pueden ser metabolizados por bacterias oportunistas que a su vez producen catabolitos nocivos y un sobre crecimiento de agentes patógenos. Shrama y col., (1995), sugiere que el aumento en el crecimiento de la cripta refleja cambios en la microflora intestinal, la cual es conocido es el mayor modulador de la actividad epitelial celular.
En general, el tracto gastrointestinal tiene amplias posibilidades para adaptarse y reaccionar morfológicamente a cambios del entorno como es la alteración de la dieta por el uso de aditivos funcionales (Konninkx y col., 1988). Esta plasticidad se refleja en el crecimiento de longitud del intestino o en el incremento o descenso de la vellosidad. El acortamiento o fusión de la vellosidad produce como resultado una pérdida de superficie para la digestión y absorción de la dieta (Van Dijk y col.,2002). En este estudio con aceites esenciales, los mayores segmentos afectados fueron el yeyuno e íleon con cambios significativos en la altura de la vellosidad y en la relación vellosidad: cripta; los cuales representan una menor tasa de migración celular y una reducción en los daños del enterocito y en los requerimientos de recambio celular a nivel del intestino. Un incremento en la altura de la vellosidad ha sido reportado por el uso de bacitracina en pollos de engorde (Leeson, y col., 2005)
• CONCLUSIONES
• En condiciones ideales desde el punto de vista nutricional y de control experimental se observa-ron diferencias numéricas que favorecieron en términos de peso corporal, ganancia de peso cor-poral y conversión alimenticia al orégano del Alto Patía comparados con el antibiótico promotor (+3.6%, 5% y 4.8%, respectivamente. Sin embargo, la digestibilidad de la proteína y los valores de energía metabolizable en pollos de engorde no fueron afectados por la suplementación de AEO a un nivel de 200 ppm y las respuestas fueron inferiores a las encontradas con las suplementación de un antibiótico promotor.
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• La hipertrofia de la cripta a nivel del íleon fue mayor para el orégano del Alto Patia y no estuvo relacionada con la respuesta productiva.
• La altura de la vellosidad y la profundidad de la cripta como indicadores de la salud intestinal de los pollos de engorde en las condiciones de descritas muestran una mayor tasa de renovación de la mucosa intestinal. El antibiótico promotor presentó una mayor relación vellosidad cripta, lo cual sugiere una menor tasa de recambio celular comparado con los AEO, siendo los segmentos más afectados el yeyuno y el íleon. A pesar que en el caso de las aves la proliferación celular para el yeyuno no se confina a la cripta.
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Capítulo 4. Aceites esenciales de orégano como reguladores
de la microbiota del tracto gastrointestinal de pollos de engorde
Liliana Betancourt, Vienvilay Phandanouvong, Rocio Patiño, Michael Hume, Fernando Rodriguez, Olga Mayorga, Claudia Ariza, Germán Afanador.
Los antibióticos son comúnmente usados como aditivos alimenticios por la industria avícola en la medida que estimulan y promocionan el crecimiento de las aves. Recientemente, Jones (2003), esti-ma que un total de 32 compuestos antimicrobianos son aprobados en los Estados Unidos para el uso en pollos de engorde, sin una prescripción veterinaria. Doce de estos antibióticos como: bacitracina, clortetraciclina, eritromicina, lincomicina, novobiocina, oxitetraciclina y penicilina son usados con estos propósitos y con resultados significativos en términos del incremento en la ganancia de peso corporal, la mejora de la conversión alimenticia y un incremento en la supervivencia como resultado de disminuir las cargas microbianas a nivel intestinal. Sin embargo, el incremento en la presión social con respecto al uso de antibióticos debido a los negativos efectos sobre la salud humana en materia de resistencia ha hecho que se diseñen y desarrollan diferentes tipos de alternativas para reducir su uso como promotor de crecimiento. Entre estas alternativas, los aditivos funcionales especialmente los aceites esenciales de orégano (AEO) juegan un papel fundamental.
La microflora normal del tracto gastrointestinal (TGI) juega un papel importante en la salud y bienestar del pollo de engorde. Los lactobacilos son las bacterias que predominan en el buche adheridas a su epitelio, las cuales producen ácido láctico (Fuller, 1973) y reducen el valor de pH evitando el establecimiento de algunos patógenos mediante efectos bacteriostáticos o bactericidas (Fuller, 1977). Patógenos como Escherichia coli inciden negativamente en el crecimiento y desarrollo de las aves mediante mecanismos como: la producción de toxinas, la utilización de nutrientes esenciales del huésped, la supresión de microorganismos que sintetizan vitaminas y otros factores importantes para el huésped. La dieta al igual que la organización anatómica y fisiológica del TGI influencia la composición y dinámica de las poblaciones microbianas como su distribución espacial en el lumen o en las superficies epiteliales.
El peristalismo del TGI orienta el flujo de materiales de la parte alta a la parte media y previene que las comunidades microbianas se desarrollen al menos que ellos se adhieran a las estructuras epiteliales (Savage, 1983). Algunos microorganismos se adhieren a las células epiteliales del tracto intestinal, pero otros colonizan las secreciones del intestino, principalmente mucinas. En el caso del E. coli esta bacteria
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se adhiere eficientemente al epitelio del buche, la lámina propia y las superficies apicales de la vellosidad intestinal. Esta adhesión puede ser inhibida por aditivos funcionales, como los Manano oligosacáridos (MOS) (Edelman y col., 2003) o por la acción antimicrobiana directa de los AEO.
Los AEO ejercen a través de sus principales componentes un amplio rango de actividades antimicrobianas in vitro (Helander, y col., 1998). Como se describió en el capítulo 2, los principales componentes de los AEO que exhiben esta actividad corresponden a las moléculas carvacrol y timol, constituyendo del 78 al 82% del total del aceite. El carvacrol y el timol afectan la capa externa de la membrana celular bacteriana y provocan cambios en la composición de los ácidos grasos (Dorman y Deans, 2000).
La concentración mínima inhibitoria (CMI) de los aceites esenciales difiere y varía entre los diferentes estudios y se considera que esta concentración antimicrobiana puede ser efectiva a muy bajas concentraciones del aceite esencial debido a sus características aromáticas. En este capítulo se evalúa el efecto de los AEO sobre la estructura de las poblaciones bacterianas del tracto intestinal mediante estudios in vitro.
En el capítulo 3 se mostró como los AEO no afectaron significativamente el comportamiento los pollos de engorde a un nivel de inclusión de 200 ppm. Estos resultados sugieren un comporta-miento superior de las aves bajo las condiciones particulares del estudio, no dejando un espacio para los efectos promotores de los aditivos alimenticios, tanto del promotor de crecimiento, como de los AEO. Sin embargo, otros estudios demuestran que en condiciones marginales de producción y de manejo nutricional, los efectos de los aditivos promotores de crecimiento tradicional y alternativo son más evidentes desde el punto de vista de su respuesta estadística. En consecuencia, adicional-mente en este capítulo se ha tomado como base una dosis de reto de cepas vacunales como oocistos vivos de coccidia, lo cual permitiría establecer a nivel experimental, las condiciones marginales de producción esperada para una respuesta efectiva de los AEO en pollos de engorde.
• MATERIALES Y MéTODOS
Concentración mínima inhibitoria del AEO para bacterias patógenas y benéficas
Para evaluar el efecto antimicrobiano de los diferentes AEO, incluyendo las mezclas de los mis-mos con diferentes relaciones carvacrol:timol, se determinó la Concentración Mínima Inhibitoria (CMI) de los aceites sobre Escherichia coli, Salmonella sp., Lactobacillus sp. y Bifidobacterium sp. En to-tal cinco cepas de referencia fueron empleadas, tres cepas de enterobacterias: Escherichia coli ATCC 25922, Salmonella typhimurium ATCC 14028, Salmonella enteritidis ATCC 13076, y dos cepas de bacterias acidolácticas: Lactobacillus acidophillus ATCC 4356 y Bifidobacterium breve ATCC 15700. La CMI se evaluó empleando la técnica de microdilución en caldo (Murray , y col.,1995).
Respuesta de la adición de AEO en pollos retados con Coccidia
Para efectos de contrastar los resultados encontrados en laboratorio con la realidad de los sistemas de producción de pollo de engorde, se planteó un experimento que buscó determinar el nivel de
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inclusión optimo de AEO del alto Patía (78% de timol y un contenido mínimo de carvacrol) que mi-tigue el efecto de un desequilibrio microbial a nivel de tracto gastrointestinal, permitiendo obtener índices productivos similares o superiores a los reportados para pollos de engorde en condiciones de ambientes limpios. Este experimento se planteó con la utilización de una dosis de reto de una vacuna comercial contra coccidia para simular las condiciones comerciales de una alta densidad de animales. Para este fin, se vacunaron los pollos de engorde a los 16 días de edad con doble dosis de de oocitos vivos.
Efecto del AEO en las poblaciones bacterianas del TGI
Técnicas moleculares han sido usadas para caracterizar los perfiles de las comunidades microbianas en aves (Hume y col., 2003), lo cual ha permitido evaluar los cambios producidos en estas comuni-dades por efecto de diversos factores ambientales, entre estas técnicas se encuentra la electroforesis en gel con gradiente desnaturalizante (DGGE) la cual fue utilizada en este estudio. Se hicieron ex-tracciones de ADN y se enviaron las muestras a los laboratorios de USDA College Station, Texas, USA para hacer el análisis electroforético del mismo. Igualmente, se hicieron extracciones de ADN en las fracciones a los 15, 22 y 37 días de edad para los tratamientos con 0 y 100 ppm de inclusión de AEO tanto para pollos retados como no retados con el fin de monitorear por PCR-TR la presencia de los microorganismos patógenos Salmonella y E. coli y los microorganismos benéficos, Lactobaci-llus spp. y Bifidobacterium breve.
• RESULTADOS Y DISCUSIóN
La menor CMI para Salmonella enteritidis la presentó el quimiotipo 1 (0.098 mg/ml) que fue com-parable con el carvacrol (testigo). Con Salmonella typhimurium la menor CIM fue obtenida con el quimiotipo 3 (0,390 mg/ml), el cual contiene la mayor concentración de carvacrol (55.8%). Para E. coli la menor CMI se presentó con la mezcla 3 (0.098 mg/ml). Las bacterias benéficas fueron menos afectadas por los AEO, ya que se requiere de una mayor concentración para inhibir su actividad (Tabla 7).
En las Figura 6 y 7, se observan los perfiles electroforéticos de DGGE obtenidos para duodeno (D) y ciegos (C), tanto en tejido epitelial (T) como en contenido intestinal (C) de pollos a los 15, 22 y 37 días de edad. Los tratamientos evaluados fueron: 1) reto con coccidia; 2) reto con coccidia y suplementación con AEO; 3) No reto; 4) No reto y suplementación con AEO. Para la compresión y análisis de estos geles se parte del concepto que cada banda observada representa un grupo bacteriano diferente, generando un dendograma que indica el grado de similitud de los grupos por efecto de la suplementación de AEO.
Se conformaron dos clúster principales en función de la fracción intestinal, duodeno y ciegos con un coeficiente de similitud (CS) <60%, tanto en tejido epitelial como en contenido intestinal. Se presentó una tendencia de agrupamiento de las poblaciones bacteriana de acuerdo a la edad del ave CS<85%. En el tejido epitelial tanto del duodeno como de los ciegos (Fig. 6) no se evidenció el efecto de los AEO sobre las poblaciones bacterianas con un CS<95%. Mientras que en el contenido intestinal (Fig. 7.) la inclusión de AEO produjo cambios en la composición de la microflora intestinal
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Tabla 7. Concentración Mínima Inhibitoria (CMI) de los AEO y sus mezclas para S. enteritidis ATCC 13078, S. typhimurium ATCC 14028, E. coli ATCC 25922, L. acidophillus ATCC 4356 y B. breve ATCC 15700
Elemento
Bacterias patógenas Bacterias benéficas
Salmonella enteritidis
ATCC 13078
Salmonella typhimurium ATCC 14028
Escherichia coli
ATCC 25922
Lactobacillus acidophillus ATCC 4356
Bifidobacte-rium breve
ATCC 15700
Carvacrol 0.098 0.098 0.006 3.125 1.560Quimiotipo 1 0.098 1.560 0.780 3.125 50.000Quimiotipo 2 0.780 0.780 3.125 1.560 3.125
Quimiotipo 3 0.098 0.390 3.125 6.250 6.250Quimiotipo 4 1.560 3.125 6.250 12.500 3.125Quimiotipo 5 0.780 3.125 1.560 3.125 3.125
Mezcla 1 0.780 1.560 0.780 12.500 1.560
Mezcla 2 3.125 1.560 0.780 12.500 6.250
Mezcla 3 0.780 1.560 0.098 12.500 1.560
Mezcla 4 6.250 6.250 6.250 6.250 6.250
Mezcla 5 3.125 6.250 1.560 12.500 6.250
Figura 6. Patrones electroforéticos DGGE del efecto de AEO en tejido epitelial de duodeno (D) y ciegos (C) de pollos retados (R) y no retados (NR) con y sin suplementación de AEO a los 15, 22 y 37 días de edad
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en los pollos retados a nivel del duodeno a los 22 días de edad. En los pollos del grupo control (sin reto, sin suplementación), la población bacteriana del contenido del ciego fue diferente a los pollos retados y suplementados con AEO (CS<80%).
Para evaluar más en detalle los cambios de las poblaciones bacterianas por efecto de la
suplementación con AEO se realizó un análisis de la ecología bacteriana usando la pirosecuenciación (plataforma 454 Roche). Se destacó una mayor proporción del género Clostridium en el tejido epitelial a los 22 días de edad en el grupo control (18.9 %) comparado con el grupo retado suplementado con AEO (13.9%). El género Lactobacillus se presentó en mayor proporción en el grupo retado suplementado con AEO (5.4%), con respecto al grupo control (2.0%). Lo anterior confirma el efecto antibacterial de los AEO contra bacterias patogénicas, pero con un bajo efecto antibacterial contra las bacterias benéficas.
El desempeño productivo de los pollos de engorde con o sin reto y suplementados con diferentes niveles de AEO, se muestra en la Tabla 8. En términos de peso corporal se observó que después del desafío de campo con cepas vacunales de coccidia se produjo una interacción por efecto del reto y la suplementación con AEO.
Figura 7. Patrones electroforéticos DGGE del efecto de AEO en contenido intestinal de duodeno (D) y ciegos (C) de pollos retados (R) y no retados (NR) con y sin suplementación de AEO a los 15, 22 y 37 días de edad
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Tabla 8. Peso corporal (g) de pollos de engorde retados y no retados suplementados con diferentes niveles de AEO.
Tratamiento Semana
Reto Dosis AEO ppm 1 3 5
Si
0 149 764 1799100 153 775 1889200 149 772 1858300 148 776 1838
No
0 149 756 1955100 153 794 1967200 149 768 1875300 148 763 1888
Efectos
Reto 0.8000 0.0001
AEO 0.9405 0.0016 0.0002Reto x AEO 0.0400 0.0002
La respuesta a los niveles de inclusión de AEO, en cada grupo experimental (retado y no-retado) fue estimada por una función sinusoidal. Esta función estima los parámetros que son factibles de ser usados para interpretar la respuesta biológica en términos de peso corporal en pollos de engorde a los AEO. La función define un máximo y un mínimo dentro del dominio de la superficie de respuesta al AEO. La tendencia observada para la variable peso corporal, al día 35 de edad descrita mediante una función sinusoidal en los pollos retados es:
Donde Y es el peso corporal y x es el nivel de inclusión de AEO. En este caso la máxima respuesta se observó para un peso de 1880 g (623+1258) y una concentración de AEO de 147 ppm. Este tipo de función aplicada al grupo de pollos de engorde no retados muestra un nivel óptimo de inclusión de AEO de 65 ppm para un valor de 1982 g(1921+61). El valor mínimo de peso corporal estimado fue para una inclusión de 233 ppm y un peso corporal de 1860 g (1921-61). La función ajustada a la respuesta descrita para este grupo fue:
Tanto para los pollos de engorde retados como no retados se observó un efecto positivo de la inclusión de AEO sobre la conversión de alimento (p<0.0001) aunque con respuestas diferentes y poco favorables para los grupos experimentales que recibieron 200 ppm de AEO comparado con los grupos de pollos que recibieron 100 ppm, que presentaron la mejores conversiones de alimento (P<0.05) (Tabla 9).
Y = 623.00 + 1257.96 *cos(0.0021X-0.35)(R2:0.68)
Y = 1921.44 + 61.02 *cos(0.017 X-0.99)(R2:0.78)
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Tabla 9. Conversión acumulada de alimento en pollos de engorde retados y no retados suplemen-tados con diferentes niveles de AEO
Tratamiento Hasta
Reto Dosis AEO, ppm Día 21 Día 35
No
0 1.39 1.61100 1.27 1.56200 1.35 1.64300 1.35 1.62
Si
0 1.34 1.67100 1.30 1.57200 1.35 1.61300 1.31 1.62
Efectos
Reto 0.1419 0.3003
AEO 0.0001 0.0001Reto x AEO 0.0078 0.0250
• CONCLUSIONES
• El efecto antimicrobiano de los AEO fue mayor frente a bacterias patógenas (E. coli y Salmonella) que frente a bacterias benéficas (Lactobacillus spp. y Bifidobacterium spp.), donde se requirió mayor concentración de AEO para inhibir su proliferación.
• La concentración mínima inhibitoria (CMI) de los AEO mostró una mayor sensibilidad de la Salmonella a quimiotipos ricos en carvacrol, mientras la E. coli fue más sensible a las mezclas con unos niveles intermedios de carvacrol y timol. Las bacterias benéficas (Lactobacillus y Bifidobacte-rium) fueron menos afectadas por los AEO.
• Los estudios moleculares realizados por DGGE mostraron la conformación de dos clúster a nivel del duodeno y ciego, tanto en tejido epitelial, como en contenidos intestinales. Los agrupamientos poblacionales de bacterias se realizaron de acuerdo con la edad. En el con-tenido intestinal la inclusión de AEO produjo cambios en la composición de la microflora a nivel del duodeno.
• Un análisis de ecología bacteriana realizado por pirosecuenciación destacó la mayor proporción de género Clostridium en los grupos de pollo de engorde sin retar, mientras que el género Lacto-bacillus presentó una mayor proporción en los grupos retados y suplementados con AEO, lo que confirmar los hallazgos encontrados en la CMI.
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• La mejor respuesta en función del peso corporal de pollos de engorde retados con cepas vacu-nales de coccidia se observó para una concentración de AEO del Alto Patía de 147 ppm. La in-clusión de AEO favoreció la conversión del alimento tanto los grupos retados como no retados, a nivel de 100 ppm en la dieta.
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Capítulo 5. Aceite esencial de orégano como aditivo
funcional en sistemas de alimentación de pollos de engorde y ponedoras
Claudia Ariza, Liliana Betancourt, Fredy Silva, Diego Botero, Ronnal Ortiz, Yesid Avellaneda, Gustavo García, Germán Afanador
Los aceites esenciales han recientemente emergido como alternativas a los antibióticos en la pro-ducción avícola. Existen productos comerciales disponibles que han demostrado efectos antimi-crobianos en vitro, como se observa en este documento (Capitulo 4). Adicional a su actividad anti-microbiana los aceites esenciales de orégano actúan como antioxidantes (Botsoglou, y col., 2002). Farag, y col. (1989) sugiere que la alta actividad antioxidante de los aceites esenciales de orégano es debida a la presencia de grupos fenólicos OH, los cuales actúan como donadores de hidrógeno a los radicales pero óxidos producidos en las primeras etapas del proceso de oxidación, retardando la formación de hidroxiperoxidos. Los aceites esenciales de orégano (AEO) son una muy compleja mezcla de componentes y su composición y concentración varían según el nicho de producción (Capitulo 1). Las preparaciones comerciales de AEO se suministran en forma de polvo y adiciona-das a la dieta de pollos de engorde y ponedoras a un nivel de 1000 ppm con un 5% de AEO.
En Colombia se estima que del alimento elaborado para aves, 47% es destinado a la alimentación para ponedoras y el restante 53% es utilizado para pollos de engorde. Igualmente, en la estructura de costos de producción de aves el alimento representa cerca del 70.1% en ponedoras de huevo blanco, 69.0% en ponedoras marrón y 72.0% en pollos de engorde. Por lo anterior se considera que la rentabilidad de la producción avícola está estrechamente relacionada con la eficiencia de uso del alimento por parte del ave y el costo unitario de los alimentos. En este contexto, grandes esfuerzos se realizan en la actualidad, enfatizándose en el uso de aditivos funcionales que promuevan y regulen la funcionalidad del tracto gastrointestinal y así directamente la expresión del potencial genético de las estirpes modernas. En este capítulo se evalúan los efectos de la suplementación de AEO, a unos niveles de inclusión más ajustado al mercado y como aditivo funcional, valorar su influencia sobre la productividad de pollos de engorde y ponedoras.
• AEO EN POLLOS DE ENGORDE
En un primer estudio se evaluaron cuatro quimiotipos de AEO: AEO1: Lippia origanoides Kunth; AEO2: Origanum vulgare hirtum; AEO3: O. majorana; AEO4: O. vulgare L. en pollo de engorde. El estudio se realizó en las instalaciones del C.I. CORPOICA, Tibaitatá, con pollos de
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la estirpe Ross, criados en baterías verticales. Los resultados muestran que la suplementación de AEO en un sistemas de alimentación de pollo de engorde, no afectaron el peso corporal, durante la fase de pre-iniciación (1 a 7 días de edad), pero si en la fase de iniciación (8 a 21 días de edad), donde los pollos suplementados con AEO majorana (AEO3) registraron una menor ganancia de peso corporal, comparado con el grupo control y antibiótico promotor de crecimiento (APC) (P<0.05) (Figura 7).
El consumo de alimento del sistema de alimentación (EMAn 3.000, 3.050 y 3.100 Kcal/Kg, PC: 22.6, 21.1 y 19.4% y lisina digestible: 1.28, 1.15 y 1.07% para las fases de pre-iniciación, iniciación y engorde, respectivamente), durante las dos primeras fases de alimentación fue similar en todo los tratamientos evaluados. Durante la fase de engorde se observó una tendencia (P<0.1), que indica, que los pollos suplementados con AEO2 o con APC presentaron un mayor consumo de alimento (+4.5%) comparado con aquellos que fueron suplementados con AEO3. Cuando se evaluó el consumo de alimento, durante el ciclo completo de engorde, se observó que los pollos suplementados con APC consumieron 4.3% más alimento que los pollos que recibieron AEO3 (Tabla 10). Los grupos de orégano del Patía (AEO1) y Orégano Griego (AEO2) fueron comparables con grupo control y APC en términos de consumo de alimento (P>0.05).
La conversión alimenticia no presentó diferencias durante un ciclo comercial de pollo de engorde cuando se suplementó con diferentes quimiotipos de AEO, sin embargo, la mayor conversión alimenticia la presentó el grupo AEO Griego (AEO2) (Tabla 11).
Figura 7. Ganancia de peso corporal de pollos de engorde suplementados con AEO. APC: Anti-biótico Promotor de Crecimiento, AEO1: Lippia origanoides Kunth; AEO2: Origanum vulgare hirtum; AEO3: O. majorana; AEO4: O. vulgare L.
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Tabla 11. Conversión alimenticia de pollos de engorde suplementados con diferentes quimiotipos de AEO.
TratamientoFase
Pre-iniciación Iniciación Engorde Ciclo completo
Control 1.12 1.44 1.74 1.61
APC 1.15 1.46 1.75 1.62
AEO1 1.14 1.49 1.79 1.66
AEO2 1.15 1.50 1.84 1.69
AEO3 1.15 1.53 1.77 1.66
AEO4 1.13 1.45 1.78 1.64
EEM 0.004 0.008 0.012 0.009
Valor-P 0.215 0.108 0.230 0.119
APC: Antibiótico Promotor de Crecimiento, AEO1: Lippia origanoides Kunth; AEO2: Origanum vulgare hirtum; AEO3: O. majorana; AEO4: O. vulgare L.
En otro estudio, con pollos de engorde de la estirpe Ross, criados en corrales en piso se evaluó la suplementación con dos tipos de AEO: Origanum vulgare hirtum (AEO Griego) y Lippia origanoides Kunth (AEO Patía), en dietas para pollo de engorde en las fases de inicia-ción (1 a 21 días de edad, 3.0 Mcal/Kg de EMAn, 22.0% de PC y 1.20% de Lisina digestible) y engorde (22 a 42 días de edad 3.1 Mcal/Kg de EMAn, 19.5% de PC y 1.05% de Lisina digestible). Las dietas fueron elaboradas con dos fuentes de aceite (palma y pescado) para explorar la capacidad de los AEO como agente antioxidante a nivel sistémico, a dos niveles de inclusión (50 y 100 ppm) y se comparó con un antioxidante comercial (BHT) y una dieta sin suplementar (Control).
Tabla 10. Consumo de alimento (g/d) de pollos de engorde suplementados con diferentes qui-miotipos de AEO.
TratamientoFase
Pre-iniciación Iniciación Engorde Ciclo completo
Control 17.3 68.1 147.6 92.4 abAPC 17.4 68.1 151.8 94.1 aAEO1 17.1 66.1 146.1 91.3 abAEO2 17.5 67.1 151.2 93.5 abAEO3 16.9 65.6 145.0 90.2 bAEO4 17.2 65.8 149.7 92.3 abEEM 0.1 0.3 0.8 0.4Valor-P 0.312 0.293 0.090 0.048
APC: Antibiótico Promotor de Crecimiento, AEO1: Lippia origanoides Kunth; AEO2: Origanum vulgare hirtum; AEO3: O. majorana; AEO4: O. vulgare L; EEM: Error Estándar de la Media.
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Los resultados de desempeño productivo, de este estudio se presentan en la Tabla 12. La con-versión alimenticia no mostró efectos significativos (P>0.05) debido al tipo aceite, ni al aditivo utilizado. El peso corporal de los pollos de engorde alimentados con aceite de palma o de pescado fue similar; sin embargo, cuando se evaluó la adición de aditivo funcional se observó que la mayor ganancia de peso corporal la presentaron los pollos de los grupos suplementados con 50 ppm de AEO Griego y Patía al compararlos con el grupo suplementado con BHT (P<0.05). Esta misma tendencia se presentó en el peso de la canal. Adicionalmente, se observó un mayor rendimiento en canal (+1.6%) en los pollos de engorde alimentados con aceite de palma, en comparación con los de aceite de pescado y del grupo control, sin suplementar frente al grupo suplementado con 100 ppm de AEO Griego.
Tabla 12. Parámetros productivos de pollos de engorde alimentados con aceite de Palma o de Pescado y suplementados con AEO
Fuente de variación Conversión alimenticia g/g
Peso corporal kg
Peso canal kg
Rendimiento canal %
TIPO DE ACEITEPescado 1.79 2.228 1.453 64.1Palma 1.80 2.212 1.429 65.7Valor-P 0.825 0.469 0.195 0.003
ADITIVO FUNCIONALControl 1.81 2.217 ab 1.468 ab 66.3 aBHT 1.80 2.153 b 1.390 b 64.5 abAEO Griego 50ppm 1.79 2.276 a 1.479 a 65.0 abAEO Patía 50ppm 1.76 2.282 a 1.469 a 64.4 abAEO Griego 100ppm 1.79 2.182 ab 1.393 ab 63.9 bAEO Patía 100ppm 1.84 2.214 ab 1.450 ab 65.4 abValor-P 0.815 0.011 0.021 0.011
INTERACCION ACEITE X ADITIVOValor-P Aceite x Aditivo 0.888 0.236 0.127 0.383
Las fracciones de la canal de pollo de engorde, obtenidas al final del ciclo de producción, no fueron afectadas por el tipo de aceite utilizado en la dieta (Tabla 13). Sin embargo, el porcentaje de pechuga se vio afectado por la interacción entre el tipo de aceite y el aditivo (Figura 8). Una respuesta divergente fue observada en las dos fuentes de aceite a la utilización de AEO Griego 100 ppm y AEO Patía 50 ppm, siendo mayor el rendimiento en pechuga en los pollos de engorde que consumieron aceite de palma; adicionalmente, de los pollos alimentados con aceite de palma, el grupo suplementado con BHT mostro el menor rendimiento en pechuga, mientras que cuando se utilizó aceite de pescado, los menores rendimientos lo registraron los grupos AEO Griego 100 ppm, Patía 50 ppm y BHT.
Los pollos alimentados con dietas elaboradas con aceite de palma presentaron una tendencia (P<0.1) a depositar más grasa abdominal (+0.2%) en comparación con los alimentados con aceite de
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pescado; a su vez, el aditivo que promovió la mayor deposición de grasa abdominal fue el BHT (1.49%) en comparación con el grupo suplementado con 100 ppm de AEO Griego (0.93%) (Tabla 13).
Tabla 13. Fracciones de la canal de pollos de engorde alimentados con aceite de Palma o de Pesca-do y suplementados con AEO
Fuente de variación Pechuga %
Pierna-pernil %
Ala- costilla %
Rabadilla %
Grasa %
TIPO DE ACEITEPescado 36.0 29.9 20.4 12.0 1.06Palma 36.3 29.8 20.0 11.5 1.26Valor-P 0.478 0.744 0.313 0.159 0.061
ADITIVO FUNCIONALControl 36.6 30.1 20.0 11.8 1.06 abBHT 34.9 30.1 20.8 12.1 1.49 aAEO Grecia 50ppm 36.9 30.1 20.7 11.8 1.05 abAEO Patía 50ppm 36.2 28.6 19.4 11.6 1.31 abAEO Griego 100ppm 35.8 29.6 20.0 11.7 0.93 bAEO Patía 100ppm 36.5 30.6 20.0 11.5 1.14 abValor-P 0.141 0.136 0.336 0.889 0.037
INTERACCION ACEITE X ADITIVOValor-P Aceite x Aditivo 0.003 0.253 0.053 0.626 0.182
Figura 8. Efecto de la interacción tipo de aceite x aditivo funcional sobre el porcen-taje de pechuga en pollos de engorde.
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El análisis económico comparativo, para valorar el efecto del tipo de aceite usado en la dieta de pollos de engorde (aceite de palma vs aceite de pescado) y la suplementación de aditivos funcionales en sistemas de alimentación de pollos de engorde, tuvo en consideración la estructura de costos e ingresos estipulados a nivel comercial en el área de influencia del proyecto. Los resultados del análisis económico por técnicas de presupuestos parciales en términos del costo por kilogramo de pollo en pie, ingreso de pollo en pie (IPP), ingreso de pollo en canal (IPC) y el ingreso de pollo fraccionado (IPF) se presentan en la Tabla 14.
El costo del kilogramo de pollo en pie fue similar en los grupos experimentales evaluados. El IPP fue mayor para el grupo con aceite de pescado al compararlo con el aceite de palma (+$449). El AEO del Alto Patía con un nivel de inclusión de 50 ppm presento el valor más alto de IPP ($2.393) y de IPF ($3.275), los cuales fueron mayores al obtenido por el grupo suplementado con BHT.
Tabla 14. Análisis económico de un sistema de alimentación de pollos de engorde alimentados con dos tipos de aceite y suplementados con AEO
Fuente de variación Costo pollo pie, $/Kg
Ingreso pollo pie, $
Ingreso pollo canal, $
Ingreso pollo fraccionado, $
ACEITE
Pescado 2141 2044 a 2937 2939
Palma 2109 1595 b 2628 2656
Valor-P 0.353 0.031 0.165 0.219
ADITIVO FUNCIONAL
Control 2126 1486 ab 2435 2460 ab
BHT 2131 1361 b 2242 2139 b
AEO Grecia 50 ppm 2104 2084 ab 3156 3170 ab
AEO Patía 50 ppm 2075 2393 a 3228 3275 a
AEO Grecia 100 ppm 2135 1721 ab 2626 2663 ab
AEO Patía 100 ppm 2180 1871 ab 3010 3077 ab
Valor-P 0.620 0.050 0.062 0.040
INTERACCION ACEITE X ADITIVOValor-P Aceite x Aditivo 0.800 0.612 0.418 0.393
• AEO EN POLLO DE ENGORDE A NIVEL DE PEQUEñO PRODUCTOR
Con la Asociación Vencedores del Verano, se adelantó un estudio con pollos de engorde suplemen-tados con AEO como aditivo funcional, con el objetivo de maximizar el desempeño productivo de los pollos a nivel campesino, incrementando la rentabilidad del sistema y minimizando los costos de la proteína animal de autoconsumo familiar. En este trabajo, que vinculó a campesinos de tres veredas del Alto Patía ubicadas en el Cauca (Cardo, El Mayo) y en Nariño (Tambo), cada productor engordó pollos alimentados con un alimento comercial y una dieta experimental con el AEO Patía.
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El estudio se llevó a cabo en dos fases, tendientes a crear patrones de trabajo colectivo, relaciona-do con la elaboración de dietas completas para pollos de engorde. En la primera fase, aprovechando la oportunidad de conseguir maíz en el área de influencia del proyecto se formuló un núcleo protei-co y en la segunda fase se diseñó y elaboró un alimento completo.
Los resultados muestran que durante la fase de iniciación (7 a 21 días de edad), los pollos del grupo experimental con AEO ganaron más peso corporal (+40 g), consumieron mas alimento (+40 g), y obtuvieron una mejor conversión alimenticia, al compararlos con el grupo control (1.35 vs. 1.37) (Tabla 15). El ciclo completo de 42 días mantuvo esa misma tendencia, donde la mayor ganancia de peso corporal (+300 g), el mayor consumo de alimento (+290 g) y la menor conversión alimenticia (-0.1) la registraron los pollos de engorde suplementados con AEO. Lo que indica que la inclusión de AEO en dietas diseñadas para la zona, mejoró la productividad de los pollos bajo condiciones de pequeño productor, beneficiario del proyecto.
Tabla 15. Parámetros productivos de pollos de engorde, a nivel campesino, alimentados con dietas suplementadas con AEO
Tratamiento Ganancia de peso corporal (g)
Consumo alimento (g)
Conversión alimenticia (g/g)
7 a 21 días de edad
Alimento comercial 760 1040 1.37
Dieta experimental con AEO 800 1080 1.35
7 a 42 días de edad
Alimento comercial 2160 3907 1.81
Dieta experimental con AEO 2460 4197 1.71
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La suplementación con AEO en dietas para pollos de engorde, en un sistema de producción campesino, mostró que los consumos de energía metabolizable de los pollos suplementados fueron mayores (+54 Kcal/d) comparado con los alimentados con un alimento comercial, lo cual se reflejo en una mayor ganancia de peso corporal durante el ciclo productivo. La eficiencia de uso de la ener-gía metabolizable ingerida por kilogramo de peso corporal o kilogramo fue menor en los grupos suplementados con AEO (-2 Kcal/kg), mientras que la eficiencia de uso de la energía metabolizable ingerida por kilogramo de peso metabólico fue mayor en los pollos suplementados con AEO (+14 Kcal/kg) (Tabla 16).
Tabla 16. Costo energético de pollo campesino suplementado con AEO del Alto Patía
Ítem Dieta comercial Dieta con AEO
Mantenimiento, Kcal/d 159 175Ganancia de peso corporal, Kcal/d 270 308Consumo de alimento, Kcal/d 5 5Movimiento, Kcal/d 0.02 0.03Energía Metabolizable, Kcal/d 434 488Energía Metabolizable, Kcal/kg 197 195Energía Metabolizable, Kcal/kg0.75 240 254
Al evaluar el crecimiento de los pollos suplementados con AEO a través del modelo de Gom-pertz se observó que la edad al punto de inflexión fue 7.3% menor en los grupos de pollos suplemen-tados con AEO en las tres veredas del estudio comparado con el grupo alimentado con alimento comercial (Tabla 17),. La tasa máxima de crecimiento fue mayor para el grupo con AEO del Mayo (100 g/d), seguido del Cardo (97 g/d) y el Tambo (96 g/d). El menor valor lo obtuvo el grupo de pollos alimentados con concentrado comercial (90 g/d).
Tabla 17. Parámetros de crecimiento del modelo de Gompertz para pollos de engorde tipo cam-pesino suplementado con AEO
Parámetros Alimento comercial
Alimento con AEO (Vereda)
Cardo Mayo Tambo
Punto de inflexión, d 41 38 37 38
Tasa Máxima Crecimiento, g/d 90 97 100 96
Fase de adaptación , d 16 15 15 15
En la Tabla 18 se muestran los resultados de la eficiencia económica de utilizar AEO en sistemas de producción de pollo campesino. El costo total de pollos suplementados con AEO del Patía es mayor (+$1,179) comparado con un alimento comercial; sin embargo, los ingresos totales promedio por pollo fueron mayores en los pollos suplementados con AEO ($+1,200), lo que conllevo a obtener un mayor índice de utilidad (+0.06) y un mayor índice de utilidad técnica (+93) en el grupo de pollos suplementados con AEO del Alto Patía.
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Tabla 18. Análisis económico de pollo campesino suplementado con AEO
Ítem Alimento comercial Alimento con AEO
Alimento, $ 4,298 4,826
Pollito, $ 1,000 1,000
Calefacción, $ 0 0
Mano de Obra, $ 19 19
Capital, $ 21 21
Otros insumos, $ 294 294
Costo total, $ 5,632 6,160
Ingreso por gramo de carne, $ 4 4
Ingreso total, $ 8,800 10,000
Índice de utilidad 1.56 1.62
Índice de productividad técnica 250 343
• AEO EN PONEDOraS DE HUEVO MARRóN
El estudio se llevó a cabo en las instalaciones avícolas del C.I. CORPOICA, Tibaitatá, con ponedo-ras marrón de la estirpe Babcock Brown, alojadas en jaulas y utilizando dietas en harina con 2800 Kcal/Kg de EMAn, 19.0% de PC y 4.2% de Ca, se evaluó la suplementación con AEO con diferentes niveles de timol, en dietas elaboradas con aceite de palma o de pescado. Los resultados muestran que el consumo de alimento por ave alojada, en las dos fases de evaluación (30 a 45 semanas de edad para la fase I y 45 a 60 semanas para la fase II) no se vio afectado por la fuente de aceite o la inclusión de AEO (Tabla 19).
Tabla 19. Consumo de alimento (g/ave alojada/d) en ponedoras comerciales marrón alimenta-das con dos tipos de aceite y suplementados con AEO con diferentes niveles de Timol
Fuente de variación I Fase II Fase
ACEITEPescado 112.4 112.2Palma 112.9 112.4Valor-P 0.515 0.943
AEOControl 113.6 112.6Alto Timol 111.9 111.8Medio Timol 112.4 111.7Bajo Timol 112.8 113.1Valor-P 0.782 0.365
INTERACCIóN ACEITE X ADITIVOValor-p Aceite x AEO 0.600 0.631
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El porcentaje de producción de huevos acumulado-ave día fue afectado por el tipo de aceite utilizado en la dieta (P<0.05) (Tabla 20). Este se incremento en 1.2%, en las ponedoras del grupo con aceite de pescado, comparado con la producción del grupo con aceite de palma (P<0.05) a las 45 semanas de edad y para la segunda fase se observó una tendencia al incremento de 0.8% (P<0.1), beneficiando nuevamente al grupo alimentado con aceite de pescado. Además, se presentaron di-ferencias (P>0.05) por efecto del nivel de timol en la dieta, siendo mayor (+2.3%) en las ponedoras suplementadas con AEO bajo en timol, frente al grupo suplementado con AEO con concentración media de timol (P<0.05).
Tabla 20. Producción acumulada (% ave-día) en ponedoras comerciales marrón alimentadas con dos tipos de aceite y suplementados con AEO con diferentes niveles de Timol
Fuente de variación I Fase II Fase
ACEITE
Pescado 95.9 a 94.0 a
Palma 94.7 b 93.2 b
Valor-P 0.006 0.072
AEO
Control 95.2 ab 93.8 ab
Alto Timol 95.6 ab 93.8 ab
Medio Timol 94.0 b 92.3 b
Bajo Timol 96.3 a 94.5 a
Valor-P 0.027 0.015
INTERACCIóN ACEITE X ADITIVO
Valor-P Aceite x AEO 0.165 0.283
En la tabla 21, se muestra la conversión alimenticia por docena de huevos de las diferentes fuen-tes de variación evaluadas en el estudio, esta variable fue afectada por el tipo de aceite usado en la die-ta, siendo menor en las ponedoras alimentadas con aceite de pescado (P<0.05). La concentración de timol en las dietas no afectó la conversión de alimento por docena de huevo.
El peso promedio de huevo no fue afectado por el tipo de aceite con el que se elaboro la dieta. Sin embargo, el nivel de timol del AEO afectó significativamente esta variable, observándose un efecto contrastante en las dos fases evaluadas. En la primera fase el peso de los huevos fue mayor (P<0.05) en las aves del grupo control frente a las que recibieron AEO con concentración media de timol, mientras que, en la segunda fase el peso promedio de los huevos del grupo medio timol y bajo timol mostraron una tendencia a aumentar el peso del huevo (P<0.1) comparado al grupo control (Tabla 22).
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Tabla 21. Conversiones alimenticias por docena de huevo en ponedoras marrón, alimentadas con dos tipos de aceite y suplementados con AEO con diferentes niveles de Timol
Fuente de variación I Fase II Fase
ACEITE
Pescado 1.40 a 1.43 a
Palma 1.43 b 1.45 b
Valor-P 0.002 0.032
AEO
Control 1.42 1.44
Alto Timol 1.40 1.43
Medio Timol 1.43 1.45
Bajo Timol 1.41 1.43
Valor-P 0.250 0.295
INTERACCIóN ACEITE X ADITIVO
Valor-P Aceite x AEO 0.683 0.933
Tabla 22. Peso del huevo (g) de ponedoras comerciales marrón alimentadas con dos tipos de acei-te y suplementados con AEO con diferentes niveles de Timol
Fuente de variación I Fase II Fase
ACEITE
Pescado 62.4 63.5
Palma 62.7 63.8
Valor-P 0.509 0.264
AEO
Control 63.1 a 63.1 b
Alto Timol 62.9 ab 63.7 ab
Medio Timol 61.5 b 63.9 a
Bajo Timol 62.3 ab 63.9 a
Valor-P 0.046 0.062
INTERACCIóN ACEITE X ADITIVO
Valor-P Aceite x AEO 0.846 0.208
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Al incluir AEO en la dieta se aumenta el costo del alimento, en $20/kg, comparando con la dieta control. Adicionalmente, al utilizar el aceite de pescado en la dieta hay un sobrecosto de $3/kg. Con base en la conversión alimenticia por docena de huevos los tratamientos con aceite de palma tienen un sobrecosto debido a que presentaron una mayor conversión comparados con el aceite de pescado.
Al adicionar fuentes de ácidos grasos del tipo Omega 3 en el huevo, este adquiere un valor agregado, incrementando el precio de venta, lo cual produce un ingreso marginal de 102.8% y 100.5% en el tratamiento control con pescado, en la fase I y II, respectivamente.
Dentro de los tratamientos con AEO, el de alto timol presentó mayor ingreso marginal con un 105.4 y 103.0% en la fase I y II, respectivamente. Por otro lado, los tratamientos con aceite de palma presentaron un déficit en el ingreso marginal, ya que al adicionar AEO en la dieta se incrementan los costos, sin obtener un valor agregado, lo cual no hace viable el empleo de AEO con este tipo de aceite (Tablas 23 y 24).
• CONCLUSIONES
• En pollos de engorde desde el punto de vista productivo, la respuesta a los AEO fue mejor duran-te la fase de iniciación comparada con la pre iniciación, sobresaliendo el AEO majorana. Durante el ciclo comercial, la conversión alimenticia no fue afectada con los diferentes quimiotipos de AEO evaluados.
• La evaluación antioxidante de los AEO desde el punto de vista del peso corporal y el peso de la canal de pollos de engorde mostró un efecto favorable comparado con el BHT.
• Las suplementación de grasas saturadas mejoró el rendimiento en canal comparado con grasas poliinsaturadas (aceite de palma vs. aceite de pescado).
• Los análisis de presupuestos parciales en términos de ingresos en pie y en canal favorecieron a los AEO comparados con los pollos de engorde suplementados con BHT. Igualmente, los ingresos fueron mayores para el grupo de aceite de pescado.
• A nivel de producción campesina se observó unos mayores ingresos para los pollos suplementa-dos con AEO del Ato Patía comparado con alimento comercial.
• En ponedoras, el nivel de timol de los AEO afectó el porcentaje de producción de huevos (+2.3%) y el peso promedio de los huevos (+1%). Lo cual se reflejo favorablemente en los ingre-sos marginales por unidad de huevo producido.
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Tabla 23. Resultado económico de la primera fase productiva (30 a 45 semanas de postura) de un sistema de alimentación de ponedoras de huevo marrón suplementado con AEO
PALMA PESCADO
Control AT MT BT Control AT MT BT
C.A.(Kg/docena/huevo) 1.43 1.43 1.45 1.42 1.41 1.38 1.41 1.39
Docenas de huevos 165.6 165.1 162.9 168.9 167.6 169.5 166.2 167.9
Costo alimento $/Kg 1043 1063 1063 1063 1046 1066 1066 1066
Costo alimento/docena ($) 1491 1520 1541 1509 1474 1471 1503 1481
Costo alimentación ($) 247125 251012 251205 255095 247209 249355 249884 248906
Precio docena ($) 3000 3000 3000 3000 4500 4500 4500 4500
Valor venta huevos ($) 497070 495390 488932 506992 754267 762772 748125 755921
Ingreso neto parcial ($) 249945 244378 237727 251898 507059 513417 498241 507015
Costo marginal ($) 3887 4080 7970 84 2230 2759 1781
Ingreso marginal ($) -5567 -12218 1953 257114 263472 248296 257070
% de ingreso marginal -2.23 -4.89 0.78 102.87 105.41 99.34 102.85
Costo-beneficio 2.01 1.97 1.95 1.99 3.05 3.06 2.99 3.04
Tabla 24. Resultado económico de la segunda fase productiva (46 a 60 semanas de postura) de un sistema de alimentación de ponedoras de huevo marrón suplementado con AEO
PALMA PESCADO
Control AT MT BT Control AT MT BT
C.A.(Kg/docena/huevo) 1.45 1.44 1.47 1.44 1.45 1.42 1.44 1.42
Docenas de huevos 164.15 162.05 160.3 165.9 164.15 166.075 162.575 164.85
Costo alimento $/Kg 1043 1063 1063 1063 1046 1066 1066 1066
Costo alimento/docena ($) 1512 15302 1562 1530 1516 1513 1535 1513
Costo alimentación ($) 248252 248053 250486 253946 248966 251391 249559 249537
Precio docena ($) 3000 3000 3000 3000 4500 4500 4500 4500
Valor venta huevos ($) 492450 486150 480900 497700 738675 747337.5 731587.5 741825
Ingreso neto parcial ($) 244198 238097 230414 243754 489709 495946 482028 492288
Costo marginal ($) -199 2234 5694 714 3139 1307 1284
Ingreso marginal ($) -6101 -13784 -444 245511 251749 237831 248091
% de ingreso marginal -2.50 -5.64 -0.18 100.54 103.09 97.39 101.59
Costo-beneficio 1.98 1.96 1.92 1.96 2.97 2.97 2.93 2.97
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Capítulo 6. Aceite esencial de orégano como
antioxidante natural para conservar los productos de la cadena avicola
Claudia Ariza, Diana Vasquez, Olga Mayorga, Ronnal Ortiz, Germán Afanador.
Los aceites esenciales poseen una variedad de actividades tales como que actúan como antioxidan-tes (Krause y Ternes, 1999; Botsoglou y col., 2000), siendo hipocolestelorémicos (Craig, 1999), afectando el sabor y estimulando los procesos de digestión (Williams y Losa, 2002). Las propie-dades antioxidantes de los aceites esenciales están relacionadas con la composición química y se sugiere que la alta actividad del timol es debida a la presencia de grupos fenólicos (OH), los cuales actúan como donadores de hidrógeno a los radicales peróxido producidos durante la iniciación de la oxidación lipídica.
Botsoglou y col. (2002), reportan que en los aceites esenciales de orégano (AEO) ejercen propiedades antioxidantes sobre la carne y la grasa abdominal de los pollos y los huevos cuando son introducidos a las dietas, siendo los componentes timol y carvacrol, los más relevantes en esta actividad antioxidante. En este contexto, las tendencias modernas para producción de huevos y carne de pollo, están basadas en las demandas de los consumidores, quienes tradicionalmente han mostrado una gran preocupación frente al tema del nivel de colesterol y perfil de ácidos grasos de los productos de esta cadena, cuya opción del enriquecimiento con ácidos grasos poliinsaturados (PUFA’s), se convierte en un reto fundamental de la industria avícola. Sin embargo, el incremento en los contenidos de PUFAs aumenta la susceptibilidad al deterioro oxidativo. De tal forma que los AEO han mostrado actividad antioxidante reemplazando antioxidantes sintéticos comerciales como el Butil-hidroxi-tolueno (BHT), que han demostrado, en animales de laboratorio, propiedades cancerígenas. El carvacrol y el timol, así como varios monoterpenos (g-terpineno, p-cymina) presentes en el orégano han contribuido a esta actividad antioxidante; en consecuencia, es importante valorarlos por su efecto antioxidante en carne de pollo y huevos enriquecidos con PUFA.
• AEO COMO ANTIOxIDANTE EN CARNE DE POLLO
En el C.I. CORPOICA, Tibaitatá, se desarrollo un estudio, con pollos de engorde criados en corra-les en piso, con cama de cascarilla de arroz y alimentados con dietas elaboradas con dos fuentes de
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aceite: palma y pescado, el segundo rico en ácidos grasos poli-insaturados y por lo tanto, con mayor tendencia a la oxidación, a cuyas dietas se suplementaron dos tipos de AEO (Griego, Patía) en dos niveles de inclusión (50 y 100 ppm), como antioxidantes naturales y un antioxidante sintético co-mercial (BHT). El alimento se ofreció en harina y se manejaron dos fases, iniciación (3.0 Mcal/Kg de EMAn, 22% de PC y 1.2% de Lisina digestible) desde el día 1 hasta el 21 de edad y engorde (3.1 Mcal/Kg de EMAn, 19.5% de PC y 1.05% de Lisina digestible) del 22 al 42 de edad, las dietas fueron formuladas siguiendo un perfil comercial y se incluyo 1.0 y 1.6% de aceite en iniciación y engorde, respectivamente. Al final del ciclo comercial se sacrificaron los pollos, de acuerdo a los tratamientos y se extrajo de la zona central de la pechuga una muestra que incluía el pectoral mayor y el menor, así mismo, la carne del pernil se retiró completamente del hueso y junto con la pechuga se empacaron, se refrigeraron, se secaron a través de liofilización y se analizaron para agentes reactantes al ácido tiobarbitúrico (TBARS) como medida indicadora de oxidación lipídica.
Los niveles de TBARS en pechuga y en pernil, expresados en razón a la grasa de cada una de las fracciones evaluadas y para cada una de las fuentes de variación se muestran en la tabla 25. La fuente de aceite de las dietas afectó significativamente el nivel de oxidación de la grasa, incrementándose en un 110% y 70% para pechuga y pernil, respectivamente, el proceso de oxidación en pollos alimenta-dos con aceite de pescado comparado con los alimentados con aceite de palma. Adicionalmente, se observó una interacción significativa entre la fuente de aceite de la dieta y el antioxidante utilizado, tanto a nivel de pechuga (P<0.05) como de pernil (P<0.1).
Tabla 25. TBARS (ng/mg de grasa) en pechuga y pernil de pollos de engorde alimentados con dos tipos de aceite y suplementados con antioxidantes
Fuente de variación Pechuga Pernil
ACEITE
Pescado 900.9 b 804.8 b
Palma 427.3 a 489.9 a
Valor-P <0.0001 0.007
ADITIVO
Control 830.1 645.9
BHT 550.6 526.5
AEO Griego 50 ppm 712.4 600.4
AEO Griego 100 ppm 794.7 629.6
AEO Patía 50 ppm 544.9 772.5
AEO Patía 100 ppm 567.5 742.6
Valor-P 0.071 0.772
INTERACCIóN ACEITE X ADITIVO
Valor-P Aceite x Aditivo 0.026 0.284
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Cuando se evaluó la interacción entre el tipo de aceite y el antioxidante usado en las dietas se encontró que la respuesta en términos de oxidación del aceite de palma no es afectada por los aditivos utilizados, pero cuando la fuente de aceite es pescado, los antioxidantes previenen la oxidación lipídica de la pechuga (P<0.05). De otra parte, se observó una respuesta diferencial (P<0.05) en TBARS en el uso de AEO Griego a 50 ppm o 100 ppm (Figura 9).
Figura 9. TBARS en pechuga de pollos alimentados con dos fuentes de aceite y diferentes aditivos antioxidantes. Ver detalles en el texto.
La respuesta a la inclusión creciente de AEO, cuando se usa aceite de pescado refiere a una tendencia lineal significativa (P<0.05), disminuyendo la oxidación lipídica, pero cuando se considera cada quimiotipo de AEO por separado, se encuentra que mientras la respuesta es cuadrática para AEO Griego, esta es lineal decreciente para AEO Patía.
• AEO COMO ANTIOxIDANTE EN HUEVO
Para evaluar el efecto del AEO como aditivo antioxidante en la preservación del perfil lipídico de huevos de ponedoras marrón, se adelantó un experimento en el C.I. CORPOICA, Tibaitata, con ponedoras de estirpe Babcock Brown, alojadas en jaulas que fueron alimentadas durante el ciclo productivo con dietas elaboradas con aceite de palma o de pescado y suplementadas con AEO con diferentes niveles de timol, como antioxidantes naturales. A las aves se les ofreció un alimento en ha-rina de 2.8 Mcal/Kg de EMAn, 19% de PC y 4.2% de Ca, las dietas se formularon siguiendo un perfil comercial con una inclusión de 2% de aceite. En la semana 48 de edad se recolectaron dos huevos de cada replica, se refrigeraron, las yemas se liofilizaron y posteriormente se midió substancias reacti-vas al ácido tiobarbitúrico (TBARS), cuyos resultados fueron expresados en mg de malonaldehído, MDA/g de yema liofilizada.
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El nivel de la oxidación de los lípidos de la yema de huevo estuvo altamente afectado (P<0.0001) por la condición ambiental a la que se mantuvieron los mismos, en ese sentido, los huevos mantenidos durante seis meses en refrigeración a 4° C muestran un 134.3% más de oxidación que los huevos frescos, mientras que congelados a -10° C el nivel de oxidación fue 92.8% mayor, nuevamente que en huevos frescos; a su vez, la media de TBARS para las dos temperaturas de almacenamiento difirió significativamente. (Figura 10).
Figura 10. TBARS en yema de huevos frescos o almacenados a diferentes temperaturas
Considerando el efecto de la fuente de ácido graso, saturado (aceite de palma) o insaturado (aceite de pescado). Los resultados indican que la peroxidación lipídica fue menor en las yemas que provenían de los animales suplementados con aceite de palma (1.65 mg/g) comparado con los de aceite de pescado (2.10 mg/g). Esto es atribuible al hecho que los ácidos grasos poliinsaturados, por poseer varios dobles enlaces, son susceptibles a oxidación, por lo tanto, las yemas de huevo enriquecidas con los mismos, se vuelven también susceptibles al deterioro lipídico, siendo necesario la protección mediante el uso de antioxidantes.
Cuando se explora la respuesta oxidativa, de huevos frescos o sometidos a diferentes temperaturas de almacenamiento por seis meses, se encuentra que el congelamiento a -10 °C no es afectada por el tipo de aceite o la adición de AEO con diferentes niveles de timol; sin embargo, se observó un efecto sinérgico entre estas dos fuentes de variación, en huevos frescos o almacenados a 4° C. Los huevos frescos de las gallinas alimentadas con aceite de palma y que no fueron suplementados con AEO exhibieron un mayor nivel de oxidación, comparados con los huevos de gallinas suplementadas con AEO, mientras que las gallinas que recibieron aceite de pescado, el grupo control y AEO bajo en timol mostraron una menor oxidación frente a la suplementación con AEO medio timol. (Figura 11).
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Cuando los huevos fueron mantenidos a 4° C, independientemente del tipo de aceite se observo que la no suplementación con AEO induce una mayor oxidación lipídica (Figura 12). El mayor nivel de la oxidación, comparado con los tratamientos suplementados con AEO, de las yemas de huevo, se observó en los huevos de las gallinas que consumieron aceite de pescado (83.2% mas oxidación), en razón a como se indico contiene un mayor nivel de ácidos grasos poliinsaturados.
Figura 11. TBARS en yema de huevos frescos de ponedoras marrón alimentadas con dos fuentes de aceite y diferentes aditivos antioxidantes.
Figura 12. TBARS en yema de huevos almacenados a 4ºC de ponedoras marrón alimen-tadas con dos fuentes de aceite y diferentes aditivos antioxidantes.
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• CONCLUSIONES
• La fuente de aceite afectó el nivel de oxidación de la grasa para las fracciones de pechuga y pernil. La carne de pollo enriquecida con Omega 3 (aceite de pescado) aumenta el nivel de oxidación de la grasa y los AEO previenen la oxidación lipídica de la carne.
• El BHT presentó un efecto antioxidante superior a los AEO a nivel de pechuga cuando la fuente de aceite es palma, mientras que con aceite es pescado, los antioxidantes en general previenen la oxidación lipídica.
• Los AEO pueden ser utilizados satisfactoriamente en huevos enriquecidos con Omega 3 debido a que mejora la estabilidad oxidativa de la yema a temperaturas de almacenamiento de 4° C por largos periodos de tiempo.
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Conclusiones generales
• La composición química de los AEO varía de acuerdo a la familia y especie, así: Lippia origanoides Kunth presenta un alto contenido de timol (73%) y bajo contenido de carvacrol (1%), mientras que Origanum vulgare hirtum presenta alto nivel de carvacrol (90%) y bajo de timol (3%).
• La suplementación de AEO del Alto Patía en dietas para pollo de engorde mostró una menor relación vellosidad/cripta al compararlo con los grupos control y con antibiótico promotor de crecimiento, lo que conllevó a una mayor ganancia de peso (+4%) lo cual se reflejo en una menor conversión alimenticia, señalando que los AEO pueden ser una alternativa al uso de antibióticos promotores de crecimiento en sistemas de alimentación de pollos de engorde.
• El efecto antimicrobiano de los AEO es mayor frente a bacterias patógenas (E. coli y Salmonella) compararlo con el efecto frente a bacterias benéficas (Lactobacillus y Bifidobacterium), lo que con-firma su efecto funcional a nivel del tracto digestivo.
• El efecto antioxidante de los AEO se evidenció en carne de pollo y huevos enriquecidos con omega-3, a través de la mejora de la estabilidad oxidativa de los productos especialmente durante su almacenamiento.
• La suplementación de 50 ppm AEO del Alto Patía en dietas para pollos de engorde no afectó el costo por kilogramo de pollo en pie y presentó el valor más alto de ingreso de pollo en pie ($2.393) y de ingreso de pollo fraccionado ($3.275).
• A nivel campesino la suplementación de 200 ppm AEO del Alto Patía mostró que el costo total de pollos fue mayor (+$1.179) comparado con un alimento comercial, sin embargo, los ingresos totales promedio por pollo fueron mayores en los pollos suplementados con AEO ($+1.200), lo que conllevo a obtener un mayor índice de utilidad (+0.06) y un mayor índice de utilidad técnica (+93).
• En ponedoras de huevo marrón la suplementación de 200 ppm de AEO del Alto Patía en la dieta aumenta el costo del alimento en $20/kg, sin embargo, al adicionar aceite de pescado a la dieta para incrementar el omega3 en el huevo, este adquiere un valor agregado el cual produce un ingreso marginal del 113,5%.
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Recomendaciones
Los aceites esenciales de orégano del Alto Patía pueden ser usados como alternativas a los antibióti-cos promotores por la industria avícola, pero los efectos benéficos podrían ser vistos de una manera más significativa cuando las condiciones de producción son deficientes y las dietas tienen un valor nutricional limitado. En este contexto, se recomienda desarrollar procesos tecnológicos en nichos complejos de producción de carne de pollo y huevos.
Los AEO del Alto Patía muestran amplias posibilidades para el desarrollo de productos funcio-nales con actividad antimicrobiana y antioxidante. Los prototipos que se diseñen y desarrollen de-ben tener precios competitivos en relación con otros aditivos nutracéuticos (acidificantes, levaduras, etc.) para ser incluidos en sistemas de alimentación de pollos de engorde y ponedoras.
Los componentes de los aceites esenciales de orégano del Alto Patía tienen el potencial para modular funciones del tracto gastrointestinal en la medida que mejoran estas funciones y/o contribuyen a reducir los efectos del reto de enfermedades en pollos de engorde y mejoran la actividad antioxidante con valores agregados de los productos: carne de pollo y huevos en el mercado. Por lo tanto, se recomienda formular una segunda fase del proyecto que permita diseñar y desarrollar un producto o una serie de productos que en procesos de optimización en la formulación comercial de alimentos para aves, inicialmente puedan ser pre-escalados para después ser patentados y manufacturados en procesos de escala comercial.
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Bibliografía
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Terminó de imprimirse en marzo de 2011 en
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