Nivel de proteína, fibra y cultivo de levadura Saccharomyces cerevisiae en dietas a base de trigo para cerdos

Levels of protein, fiber, and yeast Saccharomyces cerevisiae in wheat–based diets for pigs

Ezequiel Reynoso–González¹, Miguel Cervantes–Ramírez^2*, J. Luis Figueroa–Velasco¹, Adriana Morales–Trejo², Alfonso Araiza–Piña², Jorge Yáñez–Hernández^2,1

¹ Ganadería. Campus Montecillo. Colegio de Postgraduados. 56230. Montecillo, Estado de México.

² Instituto de Ciencias Agrícolas. UABC. Mexicali, Baja California, México. Avenida Benizar # 3643, Sevilla Res. Mexicali, BC. * Autor responsable: (miguel_cervantes@uabc.mx)

Recibido: Octubre, 2009.
Aprobado: Junio, 2010.

Resumen

La reducción en el contenido de proteína y la inclusión de salvado de trigo en la dieta mejora el perfil de aminoácidos (AA) pero incrementa el contenido de fibra. Al respecto, los cultivos de levadura pueden aumentar la digestión de la fibra. Por tanto, se realizaron tres experimentos para evaluar el efecto de cultivos de levaduras (CL) en dietas con un nivel de proteína cruda estándar (DEPC) o bajo (DBPC), sin o con AA libres, para cerdos (Landrace–Hampshire–Durc) en crecimiento–finalización. En los tres experimentos el diseño fue de bloques completos al azar y los datos se analizaron con el procedimiento GLM de SAS. En el experimento 1 se usaron 28 cerdos en crecimiento (25.2±4.7 kg), con un arreglo factorial 2 (PC, 11.0 y 18.8 %) x 2 (CL, 0 y 0.75 %) de tratamientos. El CL no cambió (p>0.33) la respuesta productiva; el nivel de PC no influyó en la ganancia ni consumo (p>0.14), pero la conversión (CA) fue mejor (p=0.01) con DEPC. El experimento 2 se realizó con 40 cerdos en finalización (60.2±8.3 kg) y los tratamientos (T) fueron: TI) dieta base, trigo–pasta de soya–salvado de trigo; T2) TI + 0.75 % de CL; T3) TI + 1.5 % de CL; T4) dieta testigo trigo–pasta de soya; y T5) dieta baja en PC + AA libres. El CL no cambió el comportamiento (p>0.34) ni las características de la canal; cuando se comparó con la DBPC, el área del músculo longissimus dorsi (p=0.08) y la grasa dorsal (p=0.02) fueron mejores en cerdos que recibieron CL, pero el rendimiento (p=0.02), la GDP (p=0.04) y el CDA (p=0.05) fueron mayores en la DBPC. El experimento 3 se realizó con 32 cerdos en finalización (67.1 ±10.3 kg); y hubo un arreglo factorial 2 (PC, 13.0 y 16.0 %) x2 (CL, 0 y 0.75 %) de tratamientos. El CL (p>0.70) y el nivel de PC (p≥0.43) no cambiaron la respuesta de los cerdos. Se puede concluir que la inclusión de CL en dietas con base a trigo no influye en la respuesta productiva de cerdos en crecimiento– finalización.

Palabras claves: aminoácidos, cerdos, levaduras, proteína.

Abstract

The reduction in protein content and inclusion of wheat bran in the diet improves the amino–acids (AA) profile, but increases the fiber content. To this respect, yeasts can increase the digestion of fiber. Three experiments were carried out to evaluate the effect of yeast culture (YC) on diets with a standard (SCPD) or low level of crude protein (LCPD), with or without free AA, for growing–finishing pigs (Landrace–Hampshire–Duroc). In the three experiments the design was randomized complete blocks and data were analyzed with GLM procedure of SAS. In experiment 1, 28 growing pigs (25.2±4.7 kg) were used and there was a factorial arrangement 2 (CP, 11.0 and 18.8 %) x 2 (YC, 0 and 0.75 %) of treatments. The YC did not change (p>0.33) the productive response; the CP level did not influence weight gain (ADG) nor feed intake (FI; p>0.14), but the conversion (CA) was better (p=0.01) with SCPD. Experiment 2 was conducted with 40 finishing pigs (60.2±8.3 kg) and the treatments (T) were: Tl) base diet, wheat–soybean–wheat–bran meal; T2) T1 + 0.75 % of YC; T3) Tl + 1.5 % of YC; T4) control diet wheat–soybean meal; and T5) diet low in CP + free AA. The YC did not change the performance nor the characteristics of the carcass; when it was compared with the LCPD, the area of the longissimus dorsi muscle (p=0.08) and the back fat (p=0.02) were better in pigs fed diets with YC CL, but yield (p=0.02), ADG (p=0.04) and FI (p=0.05) were higher in the LCPD. Experiment 3 was conducted with 32 finishing pigs (67.1 ±10.3 kg); and there was a factorial arrangement 2 (PC, 13.0 and 16.0%) x 2 (YC, 0 and 0.75 %) of treatments. The YC (p>0.70) and the CP level (p≥0.43) did not affect the response of the pigs. It can be concluded that the inclusion of YC in wheat–based diets does not influence the productive response of growing to finishing pigs.

INTRODUCCIÓN

Los cultivos de la levadura Saccharomyces cerevisiae (CL) contienen pequeñas cantidades de células vivas y son ricos en enzimas, vitaminas del complejo B, minerales y aminoácidos (AA) (van der Peet–Schwering et al., 2007). Además, contienen manano–oligosacáridos que evitan la proliferación de microorganismos patógenos intestinales (Spring et al., 2000), promueven el crecimiento de bacterias benéficas y pueden sustituir a los antibióticos promotores del crecimiento en la dieta de lechones (van der Peet–Schwering et al., 2007). El uso de antibióticos en las dietas está prohibido en varios países debido a la resistencia que algunos patógenos generan a los mismos. Hipotéticamente, los CL pueden mejorar la utilización de los nutrientes y reducir la incidencia de enfermedades.

Sin embargo, la respuesta a CL y células vivas en las dietas no es consistente. Según van Heugten et al. (2003), en lechones hay una respuesta positiva a levaduras vivas en dietas que contenían antibióticos. En contraste, Kornegay et al. (1995) y White et al. (2002) señalan que no hay efecto de CL en el comportamiento y la digestibilidad de nutrientes de cerdos post–destete. En los estudios para evaluar el CL se usaron cerdos recién destetados y sólo Bowman y Vewm (1973) indican que no hay efecto del CL en el comportamiento de cerdos en finalización, los cuales comparados con los recién destetados, poseen una mayor población microbiana intestinal y capacidad fermentativa (Kass et al., 1980).

El uso de AA libres en dietas bajas en PC mejora el perfil de AA y reduce la excreción de N; se puede reducir la PC hasta en 4 % en la dieta sin cambiar el comportamiento de los cerdos (Cervantes et al, 1997; Mavromichalis et al, 1998). En estas dietas la pasta de soya (PS) se sustituye por cereales o subproductos agroindustriales de menor costo. La sustitución de PS por salvado de trigo (ST) mejora el perfil de AA de la dieta, pero aumenta el contenido de fibra. Los CL elevan la población de bacterias celulolíticas en rumiantes y la digestibilidad de la fibra del alimento (Dawson et al., 1990); esto podría ocurrir también en el ciego e intestino grueso del cerdo.

Este estudio se realizó para evaluar el efecto de CL en dietas a base de trigo con diferente nivel de PC, fibra y AA libres en el comportamiento y características de la canal de cerdos.

MATERIALES Y MÉTODOS

Los tres experimentos se realizaron con cerdos cruzados (Landrace–Hampshire–Duroc); uno en crecimiento y dos en finalización. Al iniciar cada experimento se pesaron cerdos suficientes para obtener grupos homogéneos con base en edad, peso, sexo y carnada. Los cerdos en crecimiento se alojaron en corraletas individuales (0.6 x 1.2 m) con piso elevado de malla de hierro, y provistas con comedero de tolva y bebedero tipo chupón. Los cerdos en finalización se alojaron por pares, en corraletas (1.2 x 2.0 m) con piso de cemento.

Experimento 1

El objetivo fue evaluar el efecto del nivel de PC y CL en dietas adicionadas con AA libres en el comportamiento de cerdos. Se usaron 28 cerdos (20 machos y 8 hembras; peso promedio inicial, 25.2 ± 4.7 kg), y cuatro tratamientos con siete repeticiones (5 machos, 2 hembras), con un arreglo factorial 2 (PC; 11.0 y 18.8 %) x 2 (CL; 0.0 y 0.75%). Los tratamientos (T) fueron: T1) dieta trigo baja en PC (DBPC); T2) T1+ 0.75% CL; T3) dieta trigo–PS, estándar en PC (DEPC); y T4) T3 + 0.75% CL. Las dietas se formularon para cubrir los requerimientos de AA digestibles para cerdos de 20–50 kg de peso (NRC, 1998; Cuadro 1). El experimento duró cuatro semanas. Se probó la significancia estadística de los niveles de PC, CL y su interacción.

Experimento 2

El objetivo fue evaluar el efecto de la adición de CL a dietas altas en fibra y compararlo con el de DBPC y DEPC, en comportamiento y calidad de canal de cerdos en finalización. Se usaron 40 cerdos (20 machos y 20 hembras) con peso promedio inicial de 60.2 ± 8.3 kg, y cinco tratamientos con ocho repeticiones. Los tratamientos fueron: T1) dieta base trigo–PS, con 20 % ST; T2) T1 + 0.75 % CL; T3) T1 + 1.5 % CL; T4) DEPC, trigo–PS; y T5) DBPC + AA libres (Cuadro 2). Las dietas se formularon para cubrir los requerimientos de AA digestibles de cerdos de 50 a 80 kg de peso (NRC, 1998); la dieta del T5 se adicionó con Usina y treonina libres.

Se sacrificaron cuatro cerdos de cada tratamiento (dos machos y dos hembras) cuando alcanzaron un peso aproximado de 100 kg para medir el rendimiento en canal (RC), espesor de grasa dorsal (EGD) y área del músculo longisiimus (AML). Las canales se almacenaron 24 h a –2 °C antes de realizar las mediciones. El RC se calculó al dividir el peso de la canal 24 h después del sacrificio entre el peso del animal al momento del sacrificio, multiplicado por 100. El EGD se midió con regla metálica especial (NASCO, Fort Atkinson, WI). El AML se midió con cuadrículas diseñadas por la Universidad de Iowa (Cooperative Extensión Service, 1991. AS 235). El EGD y el AML se midieron entre las costillas 5–6, 9–10 y 11–12. Las variables se analizaron de acuerdo con el diseño indicado. Se formularon cuatro contrastes para comparar los efectos siguientes: C₁, nivel de CL (T1, T2 y T3); C₂ , Dietas CL vs. DEPC; C₃, Dietas CL vs. DBPC; C₄, DEPC vs. DBPC.

Experimento 3

El experimento 3 se realizó para determinar si existía interacción entre CL y nivel de PC en dietas altas en fibra. Se utilizaron 32 cerdos (12 machos y 20 hembras) con peso inicial de 67.1 ± 10.3 kg, y un arreglo factorial 2 (DBPC, 13.0 y DEPC, 16.0 %) x 2 (CL; 0 %, 0.75 %). Hubo cuatro repeticiones de dos cerdos (un macho y una hembra en tres repeticiones; dos hembras en la cuarta repetición) por tratamiento: T1) dieta trigo–PS–salvado de trigo, 16 % PC; T2) T1+ 0.75 % de CL; T3) trigo–salvado de trigo + lisinay treonina libres, 13 % PC; y T4) T3 + 0.75 % de CL (Cuadro 3). Se realizó análisis de varianza de acuerdo con el diseño indicado y se probaron los efectos de CL, PC y la interacción.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Experimento 1

No se observó interacción (p>0.28) entre nivel de PC y CL en la dieta para ganancia de peso (GDP), consumo de alimento (CDA) ni conversión alimenticia (CA). La adición de CL no mejoró (p>0.05) GDP, CDA ni CA de los cerdos (Cuadro 4). El nivel de PC en la dieta tampoco cambió (p>0.05) la GDP ni el CDA, pero la CA fue 8.3 % mejor (p=0.01) en los cerdos que consumieron las DEPC.

Experimento 2

Los resultados de este experimento se presentan en el Cuadro 5. La inclusión del CL a la dieta trigo–PS–ST no cambió (p>0.05) GDP, CDA ni CA de cerdos en finalización. No hubo diferencia (p>0.05) en GDP, CDA ni CA entre los cerdos que consumieron las dietas con ST (T1, T2, T3) y la DEPC (T4).

La GDP y el CDA de los cerdos con la DBPC más Usina y treonina libres fueron 17–7 (p=0.04) y 12.2 % (p=0.05) mayores que en cerdos con las dietas con ST y CL. No hubo diferencia (p>0.05) en GDP, CDA y CA entre los cerdos con la DEPC y los de la DBPC adicionada con AA libres (T5). La mayor GDP y CDA fue de los cerdos con la DBPC adicionada con los AA libres.

La adición de CL a las dietas provocó resultados diversos en las características de la canal (Cuadro 5). El CL en la dieta trigo–PS–ST no influyó (p>0.05) en el RC, el cual fue inferior al de los cerdos alimentados con la DEPC (p=0.05) o la DBPC adicionada con AA (p=0.02). El RC de los cerdos con la DEPC fue similar al de aquellos con la DBPC más AA. El AML y el EGD tampoco cambiaron (p>0.05) por la adición de CL. Los cerdos que consumieron las dietas con ST sin (T1) o con (T2 y T3) CL tuvieron mayor (p=0.08) AML y menor (p=0.02) EGD, en comparación con el grupo que recibió la DBPC más AA (T5). No se encontró diferencia (p>0.05) en AML y EGD entre los cerdos que consumieron la DEPC y la DBPC.

Los resultados de este experimento se presentan en el Cuadro 6. Como en el experimento 2, la inclusión de CL en las dietas no cambió (p>0.05) la GDP ni el CDA y se observó una interacción (p=0.06) en la CA entre nivel de PC y la adición del CL. Tampoco hubo efecto (p>0.05) del CL en RC, AML y EGD.

El nivel de PC no tuvo efecto (p>0.05) en la GDP, CDA, CA, RC, AML y EGD. La adición del CL, dentro de cada nivel de PC, no cambió las variables productivas ni las características de la canal. Además, el nivel de PC en la dieta, comparado dentro de cada nivel de adición de CL, no afectó las variables productivas ni las características de la canal.

El análisis de los resultados de estos experimentos muestra que la adición del CL a dietas con base a trigo no cambia la respuesta productiva de cerdos en crecimiento y finalización. Estos datos coinciden con los de Bowman y Veum (1973) y Kornegay et al. (1995), quienes no reportan una respuesta positiva en lechones de destete al CL, aunque en cerdos en crecimiento la adición de CL a dietas maíz–PS aumentó la GDP. Pero en un estudio de van der Peet–Schwering et al. (2007) se mejoró la GDP y CA de lechones al adicionar CL o CL más componentes de la pared celular de levaduras (manano–oligosacáridos) a dietas trigo–cebada–PS; esa mejora fue comparable a la de lechones que recibieron la misma dieta más antibiótico. Esos autores sugieren que el CL puede sustituir a los antibióticos a niveles sub–terapéuticos en dietas de lechones. La respuesta a CL es muy variable y no está claro su modo de acción en la promoción de la respuesta positiva. Se especula que el CL estimula el sistema inmune, mantiene un ambiente intestinal sano y mejora la inmunidad intestinal (Jurgens et al., 1997).

El nivel de PC no tuvo efecto en el comportamiento de los cerdos en crecimiento y finalización. Al respecto, con dietas maíz–PS (Russell et al., 1983) o sorgo–PS (Cervantes et al., 1997) más Usina y treonina libres, se puede reducir el nivel de PC hasta en 4 % sin cambiar el comportamiento de cerdos en crecimiento y finalización. Además, en dietas elaboradas con trigo más Usina y treonina libres, se puede eliminar toda la PS sin afectar la GDP ni la CA (Cervantes et al., 2001). Las dietas del presente estudio se elaboraron con trigo y la respuesta obtenida confirma los reportes mencionados. Además, dietas bajas en PC, a base de trigo más lisina y treonina libres, causan un desempeño comparable al observado cuando los cerdos se alimentan con DEPC.

La inclusión de fibra como ST no cambió la respuesta de los cerdos en finalización, comparado con los que consumieron la dieta testigo. Kornegay et al. (1995) reportan un resultado similar al añadir cascara de cacahuate o cascarilla de soya a la dieta de crecimiento–finalización. Sin embargo, la menor GDP en cerdos del experimento 2 con las dietas con ST, comparados con los de la DBPC, se atribuye al menor CDA de los primeros, puesto que la CA no cambió. Este menor consumo puede deberse al alto contenido de FDN de la dieta con ST (NRC, 1998), el cual tiene un efecto negativo en el CDA.

En el experimento 3 no se encontró efecto de CL en la GDP ni la CA, pero tampoco hubo diferencias en estas variables entre los cerdos alimentados con las DBPC o DEPC. Por tanto, estos resultados apoyan la hipótesis de que microorganismos intestinales contribuyen a utilizar con mayor eficiencia los nutrientes de los alimentos fibrosos, como el salvado de trigo (Kass etal, 1980), sin necesidad de CL.

La respuesta de los cerdos al CL en la dieta, con respecto a las características de la canal, fue muy variable. En el experimento 2, los cerdos que recibieron la dieta base con CL tuvieron menor RC, coincidiendo con los resultados de Bowman y Veum (1973). Sin embargo, en el experimento 3, donde los cerdos recibieron la misma dieta base del experimento 2, no hubo efecto. Es difícil explicar esa diferencia en respuesta entre experimentos, pero se puede atribuir a que el CL usado en el experimento 2 fue menos concentrado que en el 3. El CL en las DBPC no cambió el RC, coincidiendo con los resultados de Kerr et al. (1995) obtenidos con dietas a base de maíz.

Los cerdos del experimento 2 que consumieron las dietas con ST tuvieron los valores más altos de AML. Esto puede atribuirse a que el ST comercial contiene niveles importantes de aleurona y germen de trigo, los cuales son ricos en lisina y treonina (Simmonds, 1989). Esta fracción se caracteriza por el grosor de sus paredes celulares y porque las proteínas están fuertemente ligadas a la matriz de celulosa, limitando el acceso de las proteasas a estas proteínas (Saunders y Kohler, 1972). Estos resultados sugieren que el CL, al cambiar la digestibilidad del ST, aumenta la disponibilidad de lisina y treonina, estimulando así el desarrollo del músculo, lo cual coincide con Kerr et al. (1995). Sin embargo, no hay explicación acerca de la falta de efecto en el experimento 3, pero se atribuye a que la concentración del CL usado en el experimento 2 era superior a la del 3.

Similarmente, los cerdos del experimento 2 con las dietas de ST tuvieron menor EGD que con la DBPC. Esto se atribuye a que el ST tiene menor concentración energética que el trigo. Al respecto, Kerr et al. (1995) y Tuitoek et al. (1997) muestran que cerdos alimentados con DBPC producen canales más grasosas.

CONCLUSIONES

La adición de cultivo de levadura a dietas con base en trigo no cambia el comportamiento productivo de cerdos en crecimiento y finalización. Cerdos en crecimiento y finalización pueden alimentarse con dietas elaboradas sólo con trigo o con trigo–salvado de trigo sin cambiar su comportamiento.

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