inhibidores tripsina soja

Inhibidores de tripsina en complejo soja: Relevamiento Azcona, JO

1; Iglesias, BF

1; Morao, L

2 y Charriére, MV

1.

1INTA, EEA Pergamino, Sección Aves.

2Evonik Argentina.

Introducción El conocimiento cada vez más preciso del valor nutricional de las materias primas utilizadas en la alimentación de aves permitirá incrementar la eficiencia de utilización de los alimentos, reducir el impacto ambiental consecuencia de las excretas provenientes de producciones intensivas y minimizar costos de alimentación. En este sentido, el INTA, además del análisis proximal clásico, ha implementado la técnica propuesta por Sibbald para determinar energía metabolizable verdadera (EMV) (Sibbald, 1976) y aminoácidos digestibles (Sibbald, 1979) y los resultados obtenidos han sido publicados en distintas oportunidades (Bonino, 1991; Azcona, 1995; Schang, 1999). Más recientemente, y en relación al complejo soja, se han realizado estudios referidos al efecto de los inhibidores de tripsina sobre la EMV y aminoácidos digestibles (Azcona, 2007; 2009).

Objetivo El objetivo de este estudio fue presentar valores actualizados sobre la composición nutricional del complejo soja (harina, poroto desactivado y expeller), representativos para la industria avícola argentina, analizando la relación con los indicadores tradicionales de calidad (actividad ureásica, proteína soluble) y no tradicionales (factores inhibidores de tripsina).

Materiales & Métodos Estos estudios se hicieron en colaboración con Evonik (determinaciones de aminoácidos en materias primas y excretas) y Labonet de Alimental (determinaciones de inhibidores de tripsina y parámetros indirectos de control de calidad de desactivado). Las muestras fueron recolectadas en un período de 4 meses directamente de los productores de alimento. Se intentó abarcar la mayor cantidad de zonas y proveedores para garantizar la representatividad de las mismas. La información que a continuación se presenta está referida a un contenido de materia seca del 88 o 92% según corresponda a fin de poder comparar los procesos o calidades. Para uso en formulación es necesario corregir cada material en función del contenido de materia seca. Las materias primas han sido ordenadas de acuerdo a su contenido proteico o proceso.

Resultados & Discusión

Harinas de Soja

Asociado a una reducción en el contenido de fibra cruda, se observó un aumento en el contenido de proteína y de EMV, esto último debido a una mejor utilización de la energía bruta de casi dos puntos porcentuales (Cuadro 1). El bajo contenido de inhibidores de tripsina (IT), menor a 5UTI/mg, muestra que hubo un buen desactivado. Los resultados de solubilidad de proteínas (SP) y actividad ureásica (AU) (indicadores indirectos de uso corriente) corroboraron este resultado. El tratamiento térmico aplicado a las harinas “46” sería de mayor magnitud, lo que se reflejó en el menor contenido de IT y valores más bajos en los restantes indicadores de calidad de desactivado.

Cuadro 1: Análisis proximal, energía y calidad de desactivado en harina de soja (datos referidos a 88% MS)

Tipo de harina Parámetro 44 46

Diferencia (46-44)

Materia Seca Analizada(%) 88,00 89,00 1,00 Extracto Etéreo (%) 2,23 2,51 0,28 Fibra Cruda (%) 5,97 4,06 -1,91 Cenizas (%) 6,16 6,16 Proteína (%) 43,40 46,00 2,60 Energía Bruta (kcal/kg) 4127 4172 45 EMV (kcal/kg) 2712 2819 107 EMV/EB (%) 65,70 67,60 1,90 Solubilidad de Proteínas (%) 80,40 74,80 Actividad Ureásica (∆pH) 0,10 0,01 Inhibidores de Tripsina (UTI/mg) 4,00 2,80

EMV: Energía Metabolizable Verdadera; EB: Energía Bruta; UTI Unidades de Tripsina Inhibida.

Tal como lo muestra el Cuadro 2, el contenido de aminoácidos totales aumentó con el contenido de proteína. La digestibilidad de estos aminoácidos, en general, fue mayor en las harinas “46”, comportamiento similar al observado en la utilización de la energía. Esto se debería al menor contenido de fibra, elemento que interfiere en la digestión de las proteínas. Cuadro 2: Aminoácidos totales y coeficientes de digestibilidad en harina de soja (datos referidos a 88% MS)

Tipo de harina Aminoácidos (%) 44 46

Diferencia (46-44)

Metionina + Cistina 1,19 1,32 0,13 Lisina 2,63 2,80 0,17 Treonina 1,68 1,84 0,16 Arginina 3,15 3,37 0,22 Valina 1,99 2,07 0,08

Coef. de Digestibilidad (%)

Metionina + Cistina 88,9 89,7 0,8 Lisina 93,4 93,4 0,0 Treonina 87,1 87,8 0,7 Arginina 95,0 94,7 -0,3 Valina 89,9 90,5 0,6

CDAA 90,6 91,0 0,4

CDAA: Coeficiente de Digestibilidad promedio de todos los Aminoácidos.

Como síntesis, de las muestras de harina de soja analizadas, la única diferencia observada fue consecuencia del proceso de descascarado que permitió concentrar otros nutrientes como proteína y quitar fibra que no es bien digerida por las aves. No habría inconvenientes con la calidad del desactivado de los IT.

Poroto de Soja Desactivado El contenido de materia seca varió según el proceso de desactivado utilizado. A un mismo nivel de materia seca (88%), no se observaron diferencias de magnitud en la composición proximal del poroto de soja en función del método de desactivado (Cuadro 3). El desactivado por Aire Caliente resultó en una menor utilización de la energía bruta (Cuadro 3). Se observó que en el proceso hubo sobrecalentamiento de parte del material y a su vez material que no alcanzó a ser desactivado. Esto se vio reflejado en la baja SP, en el alto contenido de AU e IT (Cuadro 3). No obstante, este resultado no se observa en todos los equipos de aire caliente, dado que aquellos que trabajan con sistemas de radiadores y no superan los 100°C no presentarían este inconveniente.

Cuadro 3: Análisis proximal, energía y calidad de desactivado en poroto de soja (datos referidos a 88% MS)

Tipo de Proceso Parámetro Aire Caliente Vapor Extrusado

Materia Seca Analizada (%) 91,40 88,80 92,30 Extracto Etéreo (%) 19,81 19,66 19,55 Fibra Cruda (%) 5,08 4,86 5,42 Cenizas (%) 4,93 4,95 4,88 Proteína (%) 34,20 35,20 33,80 Energía Bruta (kcal/kg) 5033 5087 4967 EMV (kcal/kg) 3366 3442 3721 EMV/EB (%) 66,90 67,70 74,80 Solubilidad de Proteínas (%) 70,00 76,80 85,10 Actividad Ureásica (∆pH) 0,20 0,14 0,19 Inhibidores de Tripsina (UTI/mg) 19,40* 5,40 17,20

EMV: Energía Metabolizable Verdadera; EB: Energía Bruta; UTI Unidades de Tripsina Inhibida. * Parámetro susceptible de mejorar.

Con el proceso de desactivado por Vapor, si bien se observó una menor utilización de la energía bruta respecto del Extrusado, se obtuvo un correcto desactivado como lo muestran los indicadores utilizados (Cuadro 3). El proceso de desactivado por Extrusión mostró un menor contenido de EB (Cuadro 3) comparado con los procesos de Aire Caliente y Vapor. Este resultado se ha observado en estudios anteriores (Azcona, 1995) y podría estar relacionado a una pérdida de aceite durante la extrusión. Sin embargo, la EMV del poroto Extrusado fue más alta comparada con la obtenida con los otros métodos. Esta mejora en la utilización de la EB se debería al proceso de amasado y corte y consecuente liberación de nutrientes, lo que facilitaría el proceso de digestión. No obstante esta ventaja, se observó que no hubo un correcto desactivado del poroto como lo muestra el contenido de IT remanente (>17UTI/mg) y una SP por encima de 85% (Cuadro 3). Este resultado indicaría que, ajustando el proceso, se podría mejorar aún más la utilización de la EB y que, de no controlarse este aspecto, podría verse afectado el desempeño de las aves al ser alimentadas con soja conteniendo altos niveles de IT. De acuerdo con estudios realizados por Penz (comunicación personal), tanto la enzima ureasa como la mayoría de los IT son sensibles al calor, no obstante, con niveles de actividad ureásica de 0,2 unidades de ∆pH, el remanente de IT superó los 10 UTI/mg. Según este trabajo, el nivel aceptable de IT debería situarse por debajo de 4 – 5UTI/mg de soja. En el presente relevamiento, los porotos de soja desactivados por Aire Caliente y Extrusados presentaron niveles de IT muy por encima de estos valores de referencia, lo que también se correlaciona con valores de AU de 0,2. En el Cuadro 4 se presentan muestras de poroto Extrusado con niveles de IT remanentes por encima de los valores observados en harinas de soja. No obstante, los valores de AU que en dos casos estarían dentro de lo aceptable ponen en evidencia que esta técnica de medición indirecta, que sería confiable para harinas o poroto desactivado por vapor, no lo sería en el caso de poroto Extrusado. Además se observó un marcado efecto del contenido de IT sobre el CDAA lo que se explicaría por la acción de estos IT sobre la digestión de las proteínas.

Cuadro 4: Variabilidad en la calidad de poroto de soja extrusado

Material Extrusado # Parámetro 1 2 3 Harinas

Solubilidad de Proteínas (%) 86,20 82,30 86,70 74,80 / 80,00 Actividad Ureásica (∆pH) 0,35 0,16 0,07 0,01 / 0,10 Inhibidores de Tripsina (UTI/mg) 22,80 16,90 11,90 2,80 / 4,00 CDAA (%) 85,20 87,80 91,90 EMV/EB (%) 75,00 73,00 76,50

EMV: Energía Metabolizable Verdadera; EB: Energía Bruta; UTI Unidades de Tripsina Inhibida. CDAA: Coeficiente de Digestibilidad promedio de todos los Aminoácidos.

En general el contenido de aminoácidos no varió entre procesos de desactivado (Cuadro 5). Donde se observó un cambio importante en función del método de desactivado fue en el CDAA (Cuadro 5) siendo el método de Extrusión el que brinda los valores más altos y el de Aire Caliente los más bajos. Esta respuesta es coincidente con la observada en términos de utilización de la EB.

Cuadro 5: Aminoácidos totales y coeficientes de digestibilidad en poroto de soja desactivado (datos referidos a 88% MS)

Tipo de Proceso Aminoácidos (%) Aire Caliente Vapor Extrusado




CDAA 87,1 89,8 91,1


En síntesis, se observaron diferencias en el valor nutricional de soja desactivada debidas a proceso. El orden de aporte de EMV y aminoácidos digestibles fue Extrusado > Vapor > Aire Caliente. Se hallaron inconvenientes en el proceso de desactivado (materiales sobrecalentados, crudos o combinación de ambos). Dado estos resultados, además de AU y SP, sería conveniente cuantificar el contenido de IT remanentes para tener un indicador más preciso de cómo resultó el proceso de desactivado particularmente en el caso de poroto desactivado por extrusión.

Expeller de Soja Considerando la gran variabilidad en la composición de los materiales analizados, se decidió agruparlos en función del contenido de lípidos (Cuadro 6). El contenido de energía (Cuadro 6) se incrementó en función del contenido de lípidos, lo mismo que la utilización de la EB. No obstante, la SP (Cuadro 6) en el caso de los materiales con más aceite y provenientes de un mismo origen, fue muy baja. Este resultado indicaría que hubo sobrecalentamiento, lo que se confirmó con los bajos valores de AU e IT respecto de las otras categorías de Expeller evaluadas. Cuadro 6: Análisis proximal, energía y calidad de desactivado en expeller de soja (datos referidos a 92% MS)

Contenido de Lípidos Parámetro <7 7 y 8 9 y 10 >11

Materia Seca Analizada(%) 93,00 94,00 94,00 92,00 Extracto Etéreo (%) 6,35 7,78 9,29 13,08 Fibra Cruda (%) 5,00 5,51 5,20 Cenizas (%) 5,64 6,24 5,27 5,93 Proteína (%) 41,40 41,82 41,30 41,09 Energía Bruta (kcal/kg) 4513 4521 4667 4707 EMV (kcal/kg) 2991 3092 3264 3365 EMV/EB (%) 66,30 68,40 69,90 71,50 Solubilidad de Proteínas (%) 74,80 82,00 83,90 64,30* Actividad Ureásica (∆pH) 0,14 0,20 0,18 0,07 Inhibidores de Tripsina (UTI/mg) 3,80 6,50 10,90 3,50

EMV: Energía Metabolizable Verdadera; EB: Energía Bruta; UTI Unidades de Tripsina Inhibida. * Parámetro susceptible de mejorar (sobrecalentado).

El contenido de aminoácidos totales (Cuadro 7) no difirió entre categorías, excepto para el Expeller >11% de lípidos. Este material, como se indicara anteriormente, sufrió un sobrecalentamiento, impacto que se reflejó en una caída en el contenido de algunos aminoácidos, tales como lisina y cistina, dado que parte de los mismos se acomplejaría con otros componentes y dejaron de ser detectables analíticamente. Con respecto a los coeficientes de digestibilidad de cada aminoácido en forma individual (Cuadro 7), el efecto del sobrecalentamiento se observó con mayor claridad en el caso de la lisina donde dicho

coeficiente fue el más bajo dentro de todas las categorías de expeller consideradas. En el caso del CDAA, dicho efecto no fue tan marcado. La magnitud del sobrecalentamiento se observó cuando se consideraron los valores en términos de aminoácidos digestibles (Cuadro 7) que reúne en un solo valor la pérdida de aminoácidos totales como la menor digestibilidad de los mismos. Cuadro 7: Aminoácidos totales, coeficientes de digestibilidad y aminoácidos digestibles en expeller de soja (datos referidos a 88% MS)

Contenido de Lípidos Aminoácidos (%) <7 7 y 8 9 y 10 >11

Metionina + Cistina 1,19 1,19 1,25 1,10 Lisina 2,59 2,53 2,66 2,27 Treonina 1,74 1,70 1,75 1,60 Arginina 3,15 2,97 3,27 2,76 Valina 2,11 1,98 2,05 2,00


Metionina + Cistina 85,6 87,2 92,8 87,5 Lisina 90,6 93,0 96,1 89,3 Treonina 84,6 85,3 90,7 85,6 Arginina 93,8 94,6 96,5 94,4 Valina 92,7 87,6 92,6 95,5

CDAA 90,4 89,4 94,0 91,9

Aminoácidos Digestibles (%)

Metionina + Cistina 1,02 1,05 1,16 0,96

Lisina 2,34 2,35 2,55 2,03

Treonina 1,46 1,45 1,59 1,37

Arginina 2,95 2,80 3,16 2,61

Valina 1,96 1,74 1,89 1,81


En síntesis, fue necesario considerar distintas categorías de expeller en función del contenido de aceite. La EMV estuvo asociada a este parámetro. También se observaron fallas en el proceso de desactivado (calentamiento excesivo) afectándose la EMV y contenido de aminoácidos digestibles.

Conclusiones

No habría inconvenientes de calidad en las harinas de extracción.

El proceso de desactivado de soja por extrusión sería el más promisorio desde un punto de vista biológico debiéndose prestar especial atención a la presencia de IT remanentes por lo que se sugiere hacer este tipo de determinaciones en el momento de instalar un equipo o para identificar proveedores que hagan un buen proceso.

En el caso del expeller de soja hay que caracterizarlo en función del contenido de aceite remanente, controlar que no haya un sobrecalentamiento (SP) y chequear la presencia de IT remanentes dado que en muchos casos, previo a la extracción del aceite se aplica extrusión con el fin de ayudar al proceso de extracción y desactivar a los IT.

Bibliografía

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Azcona, JO; Iglesias, BF; Morao L; Schang MJ. 2007. Composición de ingredientes argentinos: Maíz y Soja. I Congreso Argentino de Nutrición Animal, 89-96.

Azcona, JO; Iglesias, BF; Charriere, MV y Morao L. 2009 Inhibidores de tripsina en poroto de soja extrusado. II Congreso Argentino de Nutrición Animal, 108-113.

Bonino, M; Schang, M; Azcona, J; Sceglio, O; Terzaghi, A; Pascual, G; Benestante, C; Borras, F; Rodríguez, S; Yanigro, S; Font, G; Suarez, D; Gallinger, C; Lago, C. 1991. Tabla de composición de ingredientes argentinos. Balanceados Argentinos, 63:32-70.

Schang, M; Azcona, J; Sceglio, O; Borras, F; Rodriquez, S; Yanigro, S. 1999. Tabla de composición de ingredientes argentinos. Jornadas de Nutrición y Genética de Aves de Producción. Fac. de Cs. Veterinarias UBA, 49-81.

Sibbald, IR. 1976. A bioassay for true metabolizable energy in feedingstuffs. Poult Sci, 55:303-308.

Sibbald, IR. 1979. A bioassay for available amino acids and true metabolizable energy of cereal grains. Poult Sci, 58:668-673.

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