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Las algas como alimento en producción de rumiantes

Las algas como alimento en producción de rumiantes

Las algas pertenecen a la lista no exhaustiva positiva de materias primas para la alimentación animal de la Unión Europea, y aparecen con dos denominaciones:

  • Harina de algas: algas secas, harina de algas, aceite de algas, extracto de algas.
  • Harina de algas procedente de las microalgas.

Actualmente, su uso es marginal debido a su coste relativamente alto, pero las algas se perfilan como futura fuente de proteína.

El sector de la nutrición animal necesita encontrar fuentes de proteína alternativas a la tradicional soja, así como fuentes de nuevos aditivos, pigmentos naturales, carotenoides y ácidos grasos poliinsaturados.

La prohibición de los promotores de crecimiento (enero 2006) obligó a la industria a buscar alternativas naturales y, gracias a los oligosacáridos de las algas y a su acción prebiótica, estas se postulan como posible solución.

Las algas ya se utilizan en ciertas regiones del mundo (zonas costeras y zonas desfavorecidas) para la alimentación animal, al igual que ocurrió en las zonas costeras de la Europa atlántica durante la I Guerra Mundial debido a la escasez de avena y forrajes.

Las primeras pruebas de suplementación en la dieta de animales destinados al consumo (cerdos, aves y caballos) mostraron que las algas tenían buena aceptabilidad, digestibilidad y asimilación.

Los ensayos continuaron y se descubrió un efecto beneficioso tras la incorporación en la ración de un 5-10% de algas en fresco.

Entre los años 1960-1980, cantidades significativas de Fucales (algas pardas de los géneros Fucus y Sargassum) en harina se incorporaban en las dietas de los animales.

APLICACIONES EN NUTRICIÓN ANIMAL

  • MACROCYSTIS MARRÓN PYRIFERA

El alga Macrocystis marrón pyrifera se utiliza para hacer conjugados con oligoelementos.

Se forman mezclas de sulfatos con oligoelementos -cobre, zinc, hierro y manganeso- que se deshidratan y pasan a través de rodillos, obteniéndose un producto aplastado. Estos productos, llamados SQM, tienen el objetivo de mejorar la biodisponibilidad de los oligoelementos.

Los alginatos ubicados en las paredes de las algas tienen la capacidad de crear iones de quelatos divalentes y multivalentes.

La estabilidad de los complejos formados dependerá de la estructura de los alginatos.

Los bloques glucuronatos (sales de ácido glucurónico) forman quelatos, y los bloques mannuronatos forman complejos menos estables.

Los oligoelementos son liberados gradualmente según las condiciones fisicoquímicas y las etapas de digestión.

  • ASCOPHYLLUM NODOSUM

Ascophyllum nodosum se utiliza como ingrediente tecnológico secuestrante de calcio.

El intercambio de iones (calcio reemplazado por sodio) se produce cuando la harina es dispersada en el agua y las propiedades reológicas del alginato se activan, actuando como espesante-gelificante.

  • ALGAS COMO ANTIHELMÍNTICOS

Como tratamiento antihelmíntico se usan ciertas algas como:

  • Alsidium helminthocorton, llamada “Espuma Córcega”.
  • Oxyuricida, se usa tradicionalmente en los niños, seca o cocida.
  • Diginea se usa comúnmente en Asia y en Cuba; Ulve Durvillaea en Nueva Zelanda.

Dos metabolitos son los responsables de la actividad antihelmíntica: el ácido kaínico y la prolina, estructuralmente cercanos al ácido glutámico.

El ácido kaínico y la prolina son moléculas eficaces contra oxiuros y lombrices.

PROPIEDADES NUTRICIONALES

Aunque su uso en nutrición animal es marginal debido a su coste relativamente alto, sus propiedades nutricionales o su utilidad como aditivo tienen un gran interés dada la presencia conjunta de minerales, fibra, proteína, vitaminas y lípidos.

  • MINERALES: pueden representar hasta el 36% de la materia seca.

Además, ofrece una gran diversidad de:

  • Macroelementos, como el sodio, calcio, magnesio, potasio, cloro, azufre y fósforo.
  • Microelementos esenciales, como el yodo, hierro, zinc, cobre, selenio, molibdeno; y otros elementos traza como el flúor, manganeso, boro, níquel y cobalto.

El caso del yodo es especial: estudios en cerdos han demostrado que la suplementación de 30 mg de yodo/kg de alimento aumenta el contenido de yodo en el músculo de 23 µg a 138 µg por kg. Se obtuvieron resultados similares en vacuno y gallinas ponedoras.

  • CAROTENOIDES, como:
  • Xantofilas: fucoxantina, luteína y zeaxantina.
  • Carotenos: β-caroteno mayoritariamente.

Además, los carotenoides son poderosos antioxidantes capaces de fijar oxígeno y desactivar los radicales ricos en peróxidos.

La inclusión de algas ricas en carotenoides en la alimentación de vacas lecheras reduce el recuento de células somáticas y mejora los parámetros reproductivos, lo que nos hace pensar en una mejora de la actividad inmunológica.

  • FIBRA: el contenido total oscila entre el 32% y el 50%.%.

Dentro de las fibras insolubles, hay una fracción celulósica presente en baja proporción, especialmente en las algas rojas.

  • La fibra insoluble se asocia a la disminución del tiempo de tránsito del bolo en el colon.
  • La fibra soluble representa entre el 51-56% de las fibras totales (algas verdes y rojas), y entre el 67-87% (algas marrones).

Los polisacáridos solubles se pueden considerar como la fracción más importante de las algas rojas (Gracilaria verrucosa, Chondrus crispus, Laver, Palmaria palmata). Se trata de agares, carragenina y xilano.

  • Los agares y carrageninas son polímeros sulfatados de galactosa y anhidrogalactosa.
  • Los xilanos son polímeros de xilosa neutral.

Para las algas marrones (Ascophyllum nodosum, Fucus vesiculosus, Himanthalia elongata, Undaria pinnatifida), las fibras solubles son laminaranes, alginatos y fucanos.

  • Los laminaranes (β-glucano) son polímeros neutros de glucosa.
  • Los alginatos son polímeros de ácido manurónico glucurónico.

La fibra soluble está normalmente asociada a la capacidad de hidratación y comportamiento (absorción, retención, hinchazón) que influye en el tránsito del bolo por el tracto gastrointestinal, y puede tener efectos hipoglucémicos y sobre el colesterol.

Clasificación según la degradación bacteriana intestinal y ruminal:

  1. Los agares, carragenanos y ulvans fucanos son muy solubles
  2. Los xilanos laminaranes se degradan totalmente y al momento, produciendo ácidos grasos de cadena corta
  3. Los alginatos son parcialmente degradados, dando lugar a la formación de oligómeros de eliminación. Los β-oligómeros han demostrado efectos prebióticos in vitro e in vivo en ratas, abriendo con ello sus aplicaciones de campo.

Los oligosacáridos son moléculas de polisacáridos de polimerización y tienen propiedades prebióticas en la flora microbiana del colon.

Estos oligosacáridos pueden utilizarse en piensos para bloquear la colonización bacteriana en varios puntos y estimular la respuesta inmune intestinal.

  • PROTEÍNA: contenido variable.
  • Las algas marrones tienen un contenido bajo, entre el 5-11% de materia seca.
  • Algunas algas rojas tienen un porcentaje entre el 30-40% de materia seca, comparable a la soja.
  • Las algas verdes contienen una cantidad de proteína significativa, que puede alcanzar el 20% de su materia seca en ciertos momentos del año.

La Spirulina o “microalga de agua dulce” es bien conocida por su elevado contenido en proteína (70% de la materia seca).

  • VITAMINAS: las vitaminas de las algas sufren grandes variaciones estacionales, pero resultan interesantes las siguientes:
  • Provitamina A (alga roja)
  • Provitamina C (alga marrón y verde)
  • Vitamina E (alga marrón)

Las vitaminas del grupo B (B2 y B3 en particular) también se encuentran en cantidades considerables, y con una importante ventaja: su nivel significativo de vitamina B12, ausente en las plantas de tierra.

  • LÍPIDOS: su contenido es muy bajo, entre el 1-3% de la materia seca.

Entre las algas, solo Ascophyllum nodosum llega en ocasiones hasta el 5%, y desde el punto de vista cualitativo, los lípidos de las algas difieren de las plantas terrestres.

El tipo de ácidos predominantes son ácidos grasos insaturados.

  • Las algas verdes tienen una composición más cercana a la de las plantas terrestres, con un contenido mucho más alto en ácido oleico y ácido alfalinolénico.
  • Las algas rojas contienen elevados niveles de ácidos grasos poliinsaturados de 20 carbonos, característica única en el Reino Vegetal, ya que estos son característicos del mundo animal.

El famoso EPA (ω3 – C20: 5) se encuentra en concentraciones altas, hasta el 50% de los ácidos grasos poliinsaturados en el género Porphyra. El ácido araquidónico (ω6 – C20: 4) también está presente, y los ácidos grasos poliinsaturados de 18 carbonos alcanzan niveles del 10% de los ácidos grasos totales en Porphyra.

  • En las algas marrones la distribución de ácidos grasos es parecida, aunque el contenido de ácido linolénico es alto.

EFECTOS DE SU USO EN LA DIETA

El uso de algas marinas mejora la salud general y el rendimiento de los animales.

Se observan mejorías en la calidad de la piel, se regulariza el ciclo estral, aumenta la cantidad y calidad del esperma y, por lo tanto, mejora la tasa de concepción y de nacimientos naturales.

Como fuente de yodo, la Ascophyllum es muy interesante, ya que es importante que la carne y leche destinados a alimentación humana contengan el yodo necesario para garantizar los requisitos metabólicos de la población.

El Lithothamnium o Maerl, además de utilizarse como enmienda en la corrección del pH de los suelos ácidos en agricultura, es muy interesante para la alimentación animal, especialmente en rumiantes, ya que:

  • Mejora la síntesis de la microflora ruminal
  • Promueve la asimilación de los nutrientes
  • Corrige el exceso de acidez en los animales que recibieron una alimentación con un alto nivel de silo de maíz, reduciendo el riesgo de acidosis
  • Ayuda a cubrir las necesidades de calcio asociada a la producción de leche
  • Contiene un 0,27 % de azufre, que desempeña un papel esencial en la síntesis de aminoácidos azufrados y, a su vez, de proteínas, vitaminas; también tiene un papel esencial el control redox del rumen.

La utilización digestiva real de la magnesita marina es del 75% aproximadamente, lo que demuestra que su ingestión no causa ningún trastorno metabólico.

ESPIRULINA Y CULTIVOS COMERCIALES DE MICROALGAS

  • COMPOSICIÓN
  • Un 60-70% de proteínas y todos los aminoácidos esenciales, con una excelente biodisponibilidad.
  • Pigmentos ricos en clorofila y ficocianina.
  • Ácidos grasos poliinsaturados (PUFA), principalmente los de la serie n-3, como el ácido docosahexaenoico (DHA). Además, es una interesante fuente de ácido, siendo precursor del γ-linolénico, prostaglandinas, leucotrienos y tromboxanos.
  • Antioxidantes, como la ficocianina y los carotenoides, que pueden actuar como provitamina A y prevenir la formación de especies reactivas de oxígeno, sustancias responsables de enfermedades crónicas como el cáncer o el envejecimiento.

Estos primitivos organismos acuáticos se reproducen por división simple una o dos veces al día y se caracterizan por ser las plantas más productivas del mundo.

Entre las microalgas comestibles más conocidas está la Spirulina spp.

La espirulina es una fuente importante de compuestos nutricionales de alto valor biológico.

  • Vitaminas, que contienen casi todo lo esencial, como la vitamina A, B y tocoferoles. La peculiaridad es que la espirulina contiene vitamina B12, lo que demuestra el enlace filogenético estrecho entre estas algas y las bacterias que producen la vitamina anterior.
  • Macrominerales: Na, K, Ca, Mg.
  • Microminerales: Fe, Zn, Mn y Cu.

La espirulina se utiliza en la alimentación animal de conejos, cerdos, aves, peces o rumiantes.

La explotación comercial de estos cultivos supone un avance para la industria alimentaria y para el sector de los piensos, ya que las microalgas representan una fuente de proteína con posibles aplicaciones en este campo.

Los estudios señalan una enorme variabilidad en su composición, con proporciones distintas de proteína, ácidos grasos e hidratos de carbono, lo que supone una ventaja a la hora de incluirlas en la alimentación de las diferentes especies.

La principal ventaja radica en su perfil de aminoácidos que, en algunas de las especies estudiadas, es comparable al de las mejores fuentes de proteína tradicionales.

Las microalgas presentan también niveles altos de vitaminas y oligoelementos, y un bajo contenido en cenizas.

A su vez, las diferentes especies de microalgas difieren también en su forma de empleo y tratamiento, dependiendo de la especie animal de destino.

Actualmente, los estudios se centran en la caracterización físico-química y la valoración nutricional de las diferentes cepas de microalgas, siendo la alimentación de rumiantes un campo a explorar.

En investigaciones recientes, se atribuye a la suplementación con algas la capacidad de seleccionar la población de protozoos ruminales, influyendo de esta forma en la proporción de ácidos grasos de cadena corta.

La inclusión de elevadas cantidades de algas en los concentrados puede afectar al rendimiento de los animales al disminuir su capacidad de ingesta, por ello, son necesarios más estudios para determinar con qué dosis se mantienen sus efectos beneficiosos sin alterar el rendimiento de los animales.

APLICACIÓN EN RUMIANTES

  • LECHE ENRIQUECIDA

Actualmente, la leche y los productos lácteos se utilizan como alimentos funcionales y, por lo tanto, se ha centrado la atención en el enriquecimiento de la grasa de leche de vaca con PUFA. Se trata de ácidos beneficiosos, especialmente la serie n-3, ya que no pueden ser sintetizados por los los animales y protegen contra enfermedades cardiovasculares, aterosclerosis, artritis o enfermedades de la piel.

Estos ácidos grasos están ausentes o a un nivel mínimo las raciones tradicionales de vacas lecheras, mientras que están en proporciones muy bajas (< 0,1 %) en los productos lácteos.

Los ensayos con espirulina en vacas lecheras han obtenido resultados positivos con impacto directo en la productividad:

  • Incremento del 21% en la producción de leche
  • Aumento en la grasa butírica de la leche (entre 17,6 % y 25,0 %), proteína (9,7 %) y lactosa (11,7 %).

Estos resultados podrían atribuirse a la influencia de la espirulina sobre la síntesis de proteína microbiana, la reducción de la degradación ruminal y su composición rica en nutrientes.

  • ESTATUS SANITARIO

Por otra parte, estos resultados ponen de relieve el uso de espirulina en la mejora de la salud del ganado lechero.

La utilización de espirulina se ha asociado con una disminución significativa en el recuento de células somáticas, lo que mejora el valor alimentario de la leche.

Adicionalmente, las vacas alimentadas con espirulina han mostrado una mejor condición corporal.

  • OTRAS APLICACIONES: CALIDAD DEL ESPERMA EN TOROS Y PEQUEÑOS RUMIANTES

Como se demostró en toros, la calidad de su esperma se mejora con la inclusión de espirulina en su dieta. La motilidad, concentración y viabilidad postalmacenamiento se vieron influidos positivamente en los toros, sin embargo, el efecto de la espirulina incluida directamente en la dieta y sus efectos en el esperma bovino necesitan más investigaciones.

Respecto a su uso en pequeños rumiantes, sus efectos sobre los productos ovinos y su productividad siguen siendo relativamente desconocidos ya que se han publicado muy pocos estudios.

En uno de ellos, se concluyó que los corderos alimentados con leche de ovejas que recibieron espirulina en su ración, obtuvieron mayor peso vivo y GMD que los grupos control. Además, se obtuvieron corderos de mayor peso al nacimiento cuando las ovejas se alimentaron con espirulina durante la gestación.

Parece claro el beneficio potencial de la utilización de las algas, tanto como materia prima directa para el aprovechamiento de sus diferentes nutrientes, como purificando los compuestos de acción prebiótica, aunque son necesarias más investigaciones sobre su utilización en la producción de rumiantes.

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