Sustitución de pasta de soya comercial (Glycine max) por harina de frijol de soya germinada y sin germinar en dietas de pollos de engorde

M Martínez, M F Díaz, Y Hernández, M Sarmiento y F Sierra

Instituto de Ciencia Animal Km 47 ½ Carretera Central San José de Las Lajas, Mayabeque, Cuba
mademar@ica.co.cu

Resumen

Con el objetivo de evaluar la sustitución de Glycine max (soya) comercial por harina de granos crudos de la leguminosa germinada y sin germinar en indicadores digestivos de pollos de engorde se realizó el presente trabajo. Se utilizaron 30 pollos de ceba machos (híbrido cubano HE₂₁) de peso promedio ± 765 g y edad 21 días que se distribuyeron según diseño completamente aleatorizado con tres tratamientos, que consistieron en igual número de dietas experimentales para crecimiento y acabado, respectivamente: control (maíz-pasta de soya importada) y la sustitución de esta última por 30% de harina de granos de la leguminosa crudos o germinados en la ración. Se estudió la retención aparente del nitrógeno y la materia orgánica, así como el peso vivo de los animales al final del experimento y los del tracto gastrointestinal (TGI) completo y órganos accesorios.

La retención aparente del nitrógeno y la materia orgánica tuvieron similar comportamiento al disminuir ambos indicadores en los pollos que consumieron granos de soya cruda respecto al control (84.9 vs 80.5%) y (64.1 vs 60.9%), respectivamente. Al incluir la leguminosa germinada, la retención del nitrógeno tuvo valores intermedios respecto al resto de los tratamientos y la de la materia orgánica se comportó similar al control. Se observó disminución del peso vivo con la sustitución de harina de granos crudos germinados y sin germinar en la ración. El TGI completo lleno fue mayor con la soya cruda y germinada respecto al control, en tanto que vacío fue menor este último en relación con la leguminosa sin germinar y el germinado no difirió del resto. El peso relativo del intestino delgado lleno incrementó con la inclusión del grano crudo en relación al resto de los tratamientos, sin embargo, vacío fue mayor con la soya germinada y sin germinar respecto al control. Se observó aumento del peso del páncreas con la inclusión de granos de soya crudo en comparación con el resto de los tratamientos (4.92 vs 3.14 y 3.62 g/kg PV). Se concluye que la harina de granos crudos de Glycine max germinada posee calidad nutricional superior a la cruda y es más digestible y aprovechable por los pollos de ceba.

Palabras clave: granos de soya cruda y germinada, pollos de ceba, indicadores digestivos

Replacement of commercial soybean (Glycine max) by germinated and non-germinated raw grain meal in broiler diets

Abstract

This study was carried out to evaluate the replacement of commercial soybean (Glycine max) raw grain flour germinated and non-germinated legume in broiler digestive indicators. Three experimental diets were used for growing and finishing, consisting of control (imported corn-soybean meal) and the replacement of 30% flour raw soybean and germinated in the diet. The digestibility of apparent nitrogen and organic matter, the live weight of the animals at the end of the experiment and the gastrointestinal tract (GIT), accessory organs and small intestine were studied.

The fecal apparent nitrogen retention decreased in chickens consuming raw soybean compared to the control. Those with the germination did not differ from the rest of the treatments. The organic matter retention was higher in the control group and where the germinated legume was replaced in respect to the crude one (64.14 and 65.23 vs. 60.86%). There was a reduction of body weight when replacing raw germinated grain flour and without germinating in the ration. The whole full GIT was higher with the raw and germinated soybeans compared to the control, while it was lower being empty in respect to the non-germinated legume. The germinated one did not differ from the rest. The full small intestine increased with the inclusion of raw grain in relation to other treatments, however, being empty, it was with soybeans germinated and non-germinated over control. A weight gain was observed in the pancreas with the inclusion of raw soybeans compared to other treatments (4.92 vs 3.14 and 3.62 g / kg BW). It was concluded that the raw grain flour germinated of Glycine max has higher nutritional quality in comparison with the crude one and it is more digestible and usable by the animal and, therefore, can be used for feeding broilers. Improve the English.

Key words: soybean raw grain flour and germinate, broilers, digestive indicators

Introducción

Según Nemecek et al (2008) y Muzquiz et al (2012) la ventaja del uso de las leguminosas de granos deriva de sus características agronómicas más adaptables a diferentes condiciones ambientales, requieren menos labores agrícolas e incrementan la fertilidad del suelo, por la fijación del nitrógeno atmosférico. Desde el punto de vista nutricional, se emplean como fuentes proteicas para la nutrición animal y humana debido a su composición química (altas en proteína, lípidos y fibra dietética). Las ventajas señaladas anteriormente influyen en la respuesta económica pues el balance requerido para igualar el aporte proteico en cada una de las formulaciones siempre requiere menos cereal y menos soya importada que la dieta control, lo que las hace muy atractivas para los sistemas de producción alternativa (Díaz et al 2008).

El valor nutritivo de las semillas de leguminosas está limitado por la presencia de compuestos que tradicionalmente se denominan antinutritivos (Cantera 2011). Esto hace que las leguminosas no puedan utilizarse con todo su potencial particularmente en el caso de los animales no rumiantes, ya que carecen de la acción protectora que brinda la degradación bacteriana, lo que requiere que se utilicen diferentes procesamientos (físicos, químicos y/o biológicos) para su  inclusión en la dieta de los monogástricos (Belmar y Nava 2005).

Una de las alternativas que se emplean para la disminución de estos compuestos es la germinación como proceso natural y económicamente viable, que como se demostró científicamente mejora las cualidades nutritivas y organolépticas y ayuda a disminuir los factores antinutricionales (FANs) (Elkhalifa y Bernhardt 2010). El proceso de germinación conlleva una serie de cambios químicos en el interior de los componentes de la semilla a partir de los cuales se obtienen alimentos con diferentes propiedades alimentarias y con mayor facilidad de digestión (Silerio y Gómez 2003).

Los resultados obtenidos en Cuba por Díaz et al (2003 y 2008) en Glycine max (soya) permitieron obtener una metodología de germinación de granos de leguminosas que produce cambios en sus propiedades físico-químicas. Este método se puede considerar efectivo, al aumentar la funcionalidad de los granos y mejorar la calidad del producto resultante, lo que constituye una opción accesible y económica para pequeños y medianos productores.

Teniendo en cuenta lo anterior, el objetivo del presente trabajo fue evaluar la sustitución de Glycine max (soya) comercial por harina de granos crudos de la leguminosa germinada y sin germinar en indicadores digestivos de pollos de engorde.

Materiales y métodos

Animales y dietas

Se utilizaron 30 pollos de ceba machos (híbrido cubano HE₂₁) de peso promedio ± 765 g y edad 21 días. Se alojaron de manera aleatoria en jaulas metabólicas individuales de alambre galvanizado cuyas dimensiones fueron de 40 x 40 x 40 cm. Durante todo el tiempo de experimentación los animales tuvieron libre acceso al agua y al alimento.

Los tratamientos experimentales consistieron en tres dietas experimentales para crecimiento y acabado según los requerimientos de la NRC (1994): Control (maíz-pasta de soya importada) y la sustitución de soya importada por 30% de harina de granos crudos o germinados de la leguminosa en la ración, respectivamente. Estas se presentan en las tablas 1 y 2.

Los granos de soya variedad conquista se obtuvieron de una plantación de la granja Guayabal, ubicada en la provincia Mayabeque, Cuba, los cuales se cosecharon en el mes de mayo.

Obtención de la harina de granos crudos germinados de soya

El proceso de germinación se llevó a cabo por 96 horas en el departamento de Pastos y Forrajes del Instituto de Ciencia Animal (ICA), provincia Mayabeque, Cuba. Se utilizaron intervalos de iluminación y oscuridad de 12 horas, respectivamente según la metodología descrita por Díaz et al (2008).

Procedimiento experimental

El experimento se realizó en los meses de junio-julio de 2011 en las instalaciones del Instituto de Ciencia Animal, Mayabeque, Cuba. La temperatura ambiental promedio y la humedad relativa durante el tiempo que duró el experimento fueron de 22ºC y 81%, respectivamente según datos de la Estación Meteorológica del ICA.

Durante 7 días las aves se adaptaron a las jaulas y al consumo de las dietas, período durante el cual dispusieron de alimento y agua a voluntad.

Posteriormente, durante cuatro días, se ofertó el alimento a razón de 200 g diarios que se distribuyó en dos raciones: mañana y tarde. Se controló el rechazo para calcular el consumo del mismo. Se recolectaron además, las excretas (heces+orina) de los animales individuales de forma cuantitativa diariamente, dos veces al día y se les determinó materia seca (MS) durante este tiempo. Una vez terminado el muestreo de los materiales biológicos se conformó una mezcla de las excretas, a partir de la toma de una alícuota del 10% de las heces, que se conservó en congelación a -20ºC hasta el momento de su análisis.

Análisis químicos

A las excretas húmedas, previamente descongeladas y homogeneizadas, se les determinó MS y nitrógeno a partir del cual se calculó la proteína bruta (PB). Posteriormente se secaron en estufa a 60°C por 72 horas y molieron en molino de martillos a tamaño de partícula de 1 mm para la determinación de cenizas. Los análisis se realizaron según la metodología descrita por la AOAC (1995).

Estas determinaciones también se realizaron en el alimento completo y en los granos de soya cruda y germinada.

Retención aparente de nutrientes

Se determinó la retención aparente de nutrientes como:

Indicadores morfométricos del TGI

A los 42 días, los animales se pesaron e individualmente se sacrificaron, dos horas y treinta minutos después de la ingestión de alimento por el método de desangrado de la vena yugular descrito por Sánchez (1990). Posteriormente, se abrió la cavidad abdominal y se extrajeron los órganos accesorios (hígado y páncreas) y el tubo digestivo. De este último se localizó el intestino delgado (duodeno, yeyuno, íleon) enmarcado desde el final de la molleja hasta la unión ileocecal. Ambos, se pesaron llenos y vacíos (se eliminó el contenido digestivo desplazando los dedos índice y pulgar para vaciarlos) en una balanza técnica marca SARTORIUS con una precisión de 0.1g.

Para el análisis estadístico, los pesos se expresaron como relativos al peso vivo (PV).

Métodos estadísticos

Se utilizó diseño completamente aleatorizado con tres tratamientos que consistieron en las dietas experimentales y diez animales donde cada uno constituyó una repetición. Para el análisis de los resultados se utilizó el paquete estadístico computarizado INFOSTAT (Balzarini et al 2001) versión 1. Los valores medios se compararon mediante la prueba de Duncan (1955), en los casos necesarios.

Resultados y Discusión

En la tabla 3 aparece la composición química del grano de soya crudo y germinado. Se observaron diferencias entre ambos para todos los indicadores excepto para el contenido de FDN. Estos resultados muestran que el proceso de germinado favoreció el contenido de nutrientes en la leguminosa. Según la literatura consultada, los incrementos del valor nutritivo, tras la germinación, son producto de cambios fisiológicos y metabólicos que se desencadenan en la semilla como consecuencia de la germinación (Díaz et al 2008; Martín et al 2008).

Los tenores de PB para el grano crudo, se encuentran en el rango reportado por Díaz et al (2003) al evaluar diferentes variedades de soya en condiciones tropicales (35-43%). Factores tales como la disponibilidad de agua, la época, la cantidad y disponibilidad de nitrógeno en el suelo, entre otros, pudieran influir en este resultado. El incremento en el contenido de este indicador durante el proceso de germinación en soya se informó además por otros autores (Piccolo et al 2002 y Chavarría et al 2007).

La ceniza incrementó con la germinación. Algunos autores son del criterio de que la germinación erráticamente influye en el contenido mineral, otros como Kavas and Nehir (1992) y Oloyo (2004) informaron significativos incrementos en el contenido mineral tras el proceso. En general, las variaciones de los nutrientes son atribuibles al efecto combinado de la germinación y del proceso previo de remojo donde se solubilizan gran cantidad de estos componentes (Sangronis y Machado, 2007). 

La tabla 4 muestra el consumo de MS y N durante el período de experimentación. No se observó diferencias entre tratamientos para ambos indicadores.

La retención aparente del nitrógeno disminuyó en los pollos que consumieron granos de soya cruda respecto al control en tanto que, con el germinado el indicador no difirió del resto de los tratamientos (tabla 5). Según Emiola et al (2007) las leguminosas crudas son responsables de la disminución del valor nutricional de las proteínas por la presencia de FANs. Dentro de ellos, se han descrito las lectinas (Cantera 2011), que causan ruptura y acortamiento de las vellosidades intestinales, reducen la digestión y la absorción de nutrientes, incrementan las pérdidas endógenas de nitrógeno, la proliferación bacteriana y el peso y la talla intestinal, lo cual culmina en reducción de la asimilación de nutrientes por los animales. Por otra parte, están presentes los inhibidores de proteasas, que entre otros efectos poseen la capacidad de inhibir una o dos enzimas digestivas al mismo tiempo, y causan alteraciones en el metabolismo del páncreas, al provocar hipersecreciones de sus enzimas y un rápido crecimiento pancreático como consecuencia de la hiperplasia e hipertrofia de las células acinares (Liener 1989).  

La presencia de taninos también pudiera provocar este comportamiento. Según Galindo et al (2008), una de las características principales de las proteínas de las leguminosas es su capacidad de acoplarse con los taninos y formar complejos indigestibles. El efecto antinutricional de estos compuestos fenólicos se basa en la formación de complejos insolubles y resistentes a la digestión enzimática o en la interacción de éstos con las enzimas digestivas, lo que interfiere en la digestibilidad de los sustratos presentes en la dieta (Díaz 2009) y provoca su paso directo a las heces (Jamroz et al 2009).

La germinación debió favorecer el proceso de degradación de parte de estos FANs, lo cual permitió que la retención del nitrógeno presentara valores intermedios que aunque no difieren del grano crudo, tampoco lo hacen del control. Herrera et al (2006) y Elkhalifa y Bernhardt (2010) plantearon que en este estado vegetativo, se eliminan o inactivan estas sustancias, con lo cual aumenta la digestibilidad de las proteínas por el animal ya que en una de las fases del proceso ocurre imbibición, donde se absorbe agua, con la consecuente rehidratación de proteínas y organelos celulares y activación de determinadas reacciones hidrolíticas donde las  proteínas de gran talla, se degradan a péptidos más pequeños, lo cual podría explicar el comportamiento observado en el indicador.

La retención aparente de la materia orgánica fue mayor en el grupo control y los que consumieron harina de soya germinada en la ración respecto al crudo (tabla 5). Esta información, denota que la soya germinada presenta mejor digestión de nutrientes en pollos de engorde.

En la figura 1 se aprecia el comportamiento del PV de los pollos de ceba a los 42 días de edad. Se observó disminución del indicador con la inclusión de harina de granos crudos germinados y sin germinar en la ración. Según Emiola et al (2007) la inclusión de granos crudos de leguminosas en la ración inhiben el crecimiento en pollos de ceba debido a la presencia de FANs que reducen el valor nutricional de las proteínas, aspecto ya discutido con anterioridad.

Figura 1. Comportamiento del peso vivo de pollos de ceba que consumen harina de granos crudos de soya germinados y sin germinar en la dieta.

El TGI completo lleno fue mayor con la inclusión de granos de soya crudos y germinados con respecto al control, en tanto que vacío fue menor este último en relación con la leguminosa sin germinar y el germinado no difirió del resto (Figura 2). Este comportamiento puede relacionarse con el aumento de peso del intestino delgado (Figura 3).

Figura 2. Pesos llenos y vacíos del TGI completo de pollos de ceba que consumen harina de soya germinada y sin germinar en la ración.

El intestino delgado lleno incrementó con la inclusión de grano de soya crudo en relación al resto de los tratamientos, sin embargo, vacío fue mayor con la leguminosa cruda y germinada respecto al control (Figura 3). Quizás los niveles de lectinas, presentes en estas dos últimas dietas estén relacionados con el comportamiento observado.

Figura 3. Pesos llenos y vacíos del intestino delgado de pollos de ceba que consumen harina de soya germinada y sin germinar en la ración.

Según Fasina et al (2004), estos FANs son glicoproteínas que poseen al menos un dominio no catalítico que se une reversiblemente a receptores específicos mono u oligosacárido en las células, sin alterar la estructura covalente del receptor. Cuando la molécula se ingiere por los animales, ellas pueden degradarse por las enzimas intestinales o sobrepasar la digestión en el intestino y unirse a los enterocitos en el borde en brocha de la membrana. Esta unión puede causar entre otros efectos, acortamiento de las vellosidades intestinales, alteraciones en la digestión y la absorción de nutrientes así como incremento del peso intestinal. Esta pudiera ser la explicación al comportamiento del peso observado en el tracto completo (Figura 2), aspectos que deberán confirmarse con estudios posteriores.

En la tabla 6 se observan los datos relacionados con los pesos de los órganos accesorios. Se observó aumento del peso del páncreas con la inclusión de granos de soya crudos respecto al resto de los tratamientos. Es muy probable que la presencia de factores antinutricionales en el ingrediente incremente las funciones específicas del órgano en la liberación de enzimas para que el intestino digiera y absorba los nutrientes.

Feng et al (2007) reportaron menor actividad de las enzimas pancreáticas tripsina, lipasa y proteasa en el contenido intestinal de pollos de ceba con harina de soya cruda en la dieta. Se ha reportado que los inhibidores de tripsina incrementan la síntesis de enzimas pancreáticas lo que se induce por retroalimentación negativa hormonal según lo reportado por  Batal y Parsons (2003) y como consecuencia, causa hipertrofia del órgano (Liener 1981), similar a lo encontrado en el presente estudio. Por otra parte, según Mateos et al (2002) la digestión y absorción de nutrientes depende en gran medida de la actividad enzimática de este órgano, lo que se relaciona con el comportamiento observado en la digestibilidad del nitrógeno (tabla 5).

Conclusiones

• Por todo lo anterior se puede concluir que la harina de granos crudos de soya (Glycine max) germinada posee calidad nutricional superior a la cruda y es más digestible y aprovechable por los pollos de ceba.

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Received 13 March 2013; Accepted 12 June 2013; Published 1 July 2013

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