Tamaño de partícula de gránulos de alimento y su efecto en la salud intestinal

Los avances en genética han producido líneas comerciales de aves y cerdos con un rendimiento mejorado (crecimiento, reproducción, etc.) basado en una entrada mínima de alimento. La nutrición de estos animales también ha evolucionado con el tiempo para alcanzar y mantener su potencial genético. Ejemplos de avances en la nutrición monogástrica incluyen la adopción generalizada de energía neta, proporciones ideales de aminoácidos digeribles en el íleon estandarizados y conceptos de fósforo digerible, lo que permite a los nutricionistas formular dietas óptimas rentables. También existe un mayor interés en la interacción entre el procesamiento de alimentos y la salud intestinal en los animales. Un intestino sano es muy importante cuando se crían cerdos y aves de forma sostenible y rentable, con un uso limitado de antibióticos.

El papel del procesamiento de alimentos

Hoy en día, la mayoría de los alimentos para cerdos y aves se fabrican mediante el empleo de una combinación de tecnologías que incluyen la molienda física con molinos de martillos y/o de rodillos junto con el procesamiento hidrotérmico (HTP) que incluye granulación, expansión o extrusión. La granulación es el método HTP más frecuente para la fabricación de dietas para cerdos y aves. Durante el proceso de granulación, el alimento pasa a través de vapor, que ablanda las partículas de alimento antes de que los rodillos de la prensa de pellets las presionen a través de la matriz, lo que provoca un efecto de molienda adicional. Es bien sabido que los parámetros de procesamiento, como el grado de modificación de las partículas, la temperatura, la presión, la duración y el agua del procesamiento, determinan las reacciones físicas y químicas en y entre los nutrientes, así como las propiedades adhesivas en las superficies de las partículas del alimento. la estructura fisicoquímica final y el estado de higiene del pienso. Estos atributos pueden influir directa e indirectamente en el impacto del alimento procesado en la ecología del tracto digestivo y, por lo tanto, en la salud, el rendimiento y el costo del alimento animal. Algunos de los estudios que examinaron el vínculo entre los alimentos procesados ​​y los efectos sobre la salud se enumeran enTabla 1 . Los efectos de un tamaño de partícula más pequeño incluyen la reducción del peso de la molleja y el páncreas en las aves de corral y el aumento de la ulceración estomacal en los cerdos.

Table 1 – Impact of hydrothermal processing on gastrointestinal physiology in pigs and poultry.

El efecto del tamaño de partícula

La molienda permite crear diferentes tamaños de partículas. Las características de las partículas, particularmente el tamaño, son uno de los temas más controvertidos en la nutrición de cerdos y aves. Desde un punto de vista económico, la distribución óptima del tamaño de las partículas adaptada a las necesidades fisiológicas del animal permite una utilización óptima de los nutrientes y mejora el rendimiento animal. Numerosos informes muestran los efectos del tamaño de partícula del alimento de los cereales en cerdos y aves ( Cuadro 2 ).

Table 2 – Impact of feed particle size on gastrointestinal physiology in pigs and poultry.

Cerdos

Los cerdos alimentados con una dieta gruesa tienen estómagos más pesados ​​que los cerdos alimentados con una dieta fina, lo que probablemente refleja el hecho de que las dietas gruesas requieren más acción muscular para el procesamiento del estómago que las dietas finas. También se demostró que el tamaño de las partículas del alimento afecta el intestino grueso. Los estudios han demostrado que las dietas gruesas estaban fuertemente asociadas con niveles más altos de ácido propiónico y butírico en el contenido del ciego y el colon. Es posible que el tamaño grueso de las partículas del alimento promueva un aumento en las poblaciones de bacterias que producen ácidos grasos de cadena corta (AGCC) y, por lo tanto, contribuya a la salud gastrointestinal al prevenir la proliferación y/o virulencia de bacterias dañinas como Salmonella spp. y E.coli. Los estudios han demostrado que el cambio en la presentación del alimento podría estar asociado con la modificación de la microbiota (diferente composición y/o actividades metabólicas) en el tracto gastrointestinal (TGI) de los cerdos. De acuerdo con los datos de la literatura, se recomienda encarecidamente reducir la cantidad de partículas finas en la alimentación de los cerdos. En general, según la literatura existente, la cantidad de partículas más finas (<0,4 mm) debe ser lo más baja posible debido al efecto negativo sobre la salud del TGI y la cantidad de las fracciones más gruesas (>1,6 mm) también debe ser baja debido a la reducción de nutrientes. mientras que la proporción de partículas de tamaño medio (> 0,5 a < 1,6 mm), que se consideran óptimas para el sistema digestivo del cerdo, debe ser lo más alta posible.

Aves de corral

En las aves de corral, el proventrículo y la molleja son los verdaderos compartimentos estomacales. La falta de un componente estructural en las dietas de las aves se ha asociado con el proventrículo dilatado y una molleja no funcional, lo que compromete la utilización del alimento y la salud intestinal. Se ha informado que el volumen de la molleja puede aumentar sustancialmente cuando se agregan a la dieta componentes estructurales como cereales enteros o molidos en trozos grandes, a veces aumentando a más del doble del tamaño original. El tamaño de las partículas del alimento también puede afectar las características fisiológicas y morfológicas del TGI y, por lo tanto, el estado microbiano. El alimento finamente molido estimula un crecimiento más rápido de Clostridium perfringensque el alimento molido grueso y, por lo tanto, puede ser un factor de riesgo para la enteritis necrótica (NE). Estudios anteriores observaron que las aves alimentadas con una dieta de trigo molido grueso tenían una mortalidad del 18,1 % debido a NE, mientras que las aves alimentadas con una dieta de trigo molido fino tenían una mortalidad del 28,9 %. Esto se relacionó con la estimulación de la función gástrica con alimentos gruesos, incluida la secreción de HCl y una mejor utilización de los nutrientes en el intestino delgado. Otros estudios mostraron que las aves que recibieron una dieta de partículas finas (0,3 mm) tuvieron una tasa de mortalidad más baja de S. enterica serovar Typhimurium DT12 en comparación con las que recibieron una dieta de partículas gruesas (0,9 mm). Un serovariedad inferior de S. entericaLa tasa de mortalidad de Typhimurium DT12 en el contenido de la molleja se asoció con un pH relativamente más alto en la molleja de las aves alimentadas con una dieta de partículas finas. Debido a que se reconoce cada vez más que las aves de corral requieren un cierto grado de estructura física en su alimento para cumplir con el desarrollo de su comportamiento alimentario innato, se debe considerar la inclusión de componentes estructurales de la dieta, como partículas gruesas, fuentes de fibra insoluble y granos integrales. tenido en cuenta en el contexto de la salud intestinal en los programas de alimentación libre de antibióticos y anticoccidiales.

Conclusión

Los beneficios del procesamiento de alimentos en términos de desempeño animal y economía están fuera de toda duda. Sin embargo, con la evolución de las prácticas de producción porcina y avícola, los regímenes para el procesamiento de alimentos ya no se apreciarán solo en términos de optimización de la utilización de nutrientes, sino también en términos de su impacto en el estado higiénico de los alimentos, la eficacia de los aditivos para alimentos, la salud animal y los alimentos. la seguridad. El procesamiento de alimentos debe tener en cuenta un enfoque cada vez mayor en los enfoques dietéticos (ingredientes y características físicas) para mantener un tracto gastrointestinal saludable y funcional. Comprender los mecanismos involucrados en las complejas interacciones entre la dieta, la microbiota intestinal y el tejido intestinal puede ayudar a respaldar la función y la salud del GIT a través de modificaciones específicas de la dieta. El tamaño de partícula óptimo podría diseñarse en el proceso de molienda utilizando un molino de rodillos o de martillos. Sin embargo, dado que la mayoría de los cerdos y aves se alimentan con dietas sometidas a procesamiento hidrotérmico, es inevitable una reducción adicional del tamaño de las partículas del alimento. Debido a que generalmente se prefiere la molienda fina para obtener gránulos de alta calidad, y debido a que es difícil evitar una mayor reducción en el tamaño de las partículas del alimento durante el proceso de granulación, casi inevitablemente se encontrará un tamaño de partículas fino en los alimentos granulados. Las posibilidades de reducir la intensidad de trituración de partículas durante la granulación, variando los parámetros del proceso de granulación, son muy limitadas. Un proceso de extrusión modificado (es decir, procesamiento con un expansor) seguido de un elemento de conformación, como se aplica en la industria de las mascotas, podría ser una alternativa para la granulación a fin de preservar el tamaño de las partículas.

Este artículo es una edición del documento original: Rol del procesamiento de alimentos en la salud y función intestinal en cerdos y aves: enigma del tamaño óptimo de las partículas y los regímenes hidrotermales, publicado en Frontiers in Veterinary Science (2019;6:19).

Las imagenes y tablas están obtenidas del artículo publicado en All About Feed 31/01/2022: enlace.