Introducción
El desarrollo económico y social de los diferentes países ha determinado un incremento en la demanda de proteína animal, y un giro en las expectativas del consumidor en cuanto a calidad de los productos cárnicos, por lo tanto han surgido nuevos conceptos en nutrición, como fruto de la preocupación por elevar la calidad de vida de los individuos. El concepto general de calidad de los productos de origen animal involucra los sistemas de producción, como responsable de los aspectos básicos de calidad higiénica, composicional, nutricional, sensorial y tecnológica de las carnes (Valfre y Moretti, 1991).
Los componentes de los sistemas de producción que afectan los aspectos básicos de calidad de la carne están representados por: genética, nutrición, manejo y salud animal. En los sistemas de producción porcina la globalización ha permitido un intercambio genético entre los países logrando una homogeneidad de tipos de animales y técnicas de producción y de esta forma también una homogeneidad en la calidad esperada. La nutrición animal afecta el estado sanitario y las características nutricionales de la carne. El tipo de energía suministrada influencia el valor calórico, la relación proteína/grasa, composición de ácidos grasos y las características químicas y tecnológicas de la grasa. El uso de aditivos utilizados para mejorar las materias primas, prevenir ciertas enfermedades y aumentar la eficiencia de producción de los animales puede ser responsable de la presencia de sustancias indeseables en la carne (pesticidas, antibióticos, micotoxinas, metales pesados (Bosi y Russo, 1997), por esta razón en la actualidad se han considerado alternativas al uso de antibióticos promotores de crecimiento (APC), que han sido restringidos por legislación a nivel mundial y por la tendencia generalizada de la opinión publica a rechazar todo lo que no sea “natural”. Las estrategias de sustitución se han enfocado al uso de sustancias alternativas que tengan efectos similares a los APC sobre los niveles productivos de los animales. Por lo tanto del concepto de “alimento sano” se ha pasado a un concepto más actual de “alimento funcional”, descrito como aquel ingrediente alimentario que pueda proveer beneficios a la salud y producción. Como principales sustancias alternativas, se destacan los probióticos y prebióticos, ácidos orgánicos, enzimas y extractos vegetales. Definición y clasificación de la fibra Existen numerosas definiciones para la fibra. En general se utiliza el término de fibra cruda, fibra en detergente neutro y ácida (FDN y FDA) o polisacáridos no amiláceos (PNA) intercambiables. Según Trowell et al (1976), “La fibra dietaria puede ser definida como la sumatoria de los polisacáridos y lignina los cuales no son digeridos por las secreciones endógenas del tracto gastrointestinal”. Desde el punto de vista químico, el término es ambiguo y artificial, ya que contiene un conjunto extraordinariamente heterogéneo de moléculas distintas, algunas de las cuales, como la lignina, no son polisacáridos. La denominada “fibra soluble”, incluye esencialmente el mismo grupo de moléculas, exceptuando celulosa y lignina (Rodríguez-Palenzuela et al, 1998). Los PNA son típicamente cadenas de polímeros de carbohidratos largos, se diferencian estructuralmente por el número y tipo de enlaces en las uniones de monómeros, el orden de la cadena, la presencia de puntos de bifurcación en el tallo de la molécula y la presencia de grupos acídicos ( Choct, 1997; Tungland y Meyer ,2000). La lignina es un polímero de fenil-propano y no es un carbohidrato el cual tiene una unión covalente a los polisacáridos fibrosos (celulosa) de la pared celular. La lignina tiene una composición heterogénea variando de 1 a 2 unidades de muchos fenil-propano que son cíclicamente ligados. Estas son probablemente dos características que establecen la base para ser incluidos como fibra dietética (Tungland, y Meyer, 2000). En general los polisacáridos de la fibra dietaria se denominan polisacáridos no amiláceos (PNA) los cuales pueden ser clasificados de la siguiente manera (Hall, M. B. 2000):
Las características de solubilidad de los PNA dependen del origen, estructura química y las interrelaciones con los otros componentes de la pared y determina ampliamente el tipo y la actividad de la microflora intestinal (Choct, 1997; Tungland y Meyer ,2000).
Digestibilidad de los PNA
La digestibilidad es afectada por una multitud de factores los cuales incluyen la especie animal, estado fisiológico, la solubilidad, la estructura química y su cantidad en la dieta.
Los PNA solubles (PNAs) se han relacionado con los efectos nocivos de la fibra como es la viscosidad dependiente de su solubilidad, pero a su vez esta depende de su estructura química y sus asociaciones con el resto de los componentes de la pared celular. Generalmente la alta viscosidad intestinal disminuye la tasa de difusión de sustratos, enzimas digestivas e interacción con la superficie de la mucosa (Edwars et al, 1988) reduciendo la eficiencia de absorción de nutrientes a través de la pared intestinal (Johnson y Gree, 1981), además cambian funciones intestinales por modificaciones de secreciones endógenas de agua, proteína electrolitos y lípidos (Jonson y Gree, 1981).
Los cambios en el intestino están caracterizados por un agrandamiento de los órganos digestivos, un aumento de la secreción de los jugos digestivos acompañado por una disminución de digestión de nutrientes. Debido a los efectos de viscosidad los PNAs son considerados anti-nutrientes en las dietas de monogástricos (choct, 1997). Sin embargo, los PNAs al aumentar el tiempo de residencia de la digesta en el intestino disminuyen la tensión de oxigeno y favorecen el desarrollo de la microflora bacterial, mejorando la eficiencia de la utilización de nutrientes a través de la conversión microbial de la digestión de carbohidratos a ácidos grasos volátiles (Muller et el, 1989 y Carré et al, 1995).
Los PNA insolubles (PNAi) se han relacionado con la habilidad para retener grandes cantidades de agua, mantener normal la motilidad del intestino, en elevados niveles, sin ser regla general, los PNAi acortan el tiempo de paso de la digesta, por tanto, disminuyen la digestibilidad de los nutrientes. Los PNAi además poseen efecto prebiótico (Choct , 1997).
Los prebióticos se pueden definir como sustancias alimenticias no digeridas en el intestino delgado que afectan benéficamente al huésped por estimulación selectiva del crecimiento y/o actividad de especies bacteriales residentes del tracto digestivo, además de ser nutrientes específicos para microorganismos benéficos al hospedero. (Gibson y Roberfroid, 1995).
Los mecanismos propuestos del efecto prebiótico pueden ser: a) exclusión competitiva de microorganismos patógenos al ser atrapados por un azúcar diferente al de la pared celular del intestino, b) disminuye el pH del intestino grueso c) aumento en la respuesta inmune por coordinar acciones del sistema inmune y mejorar la actividad inmunoestimuladora. (Spring y Privelescu, 1998). d) reducción en la producción de sustratos nocivos debido a la disminución de la cantidad de bacterias patógenas en el intestino grueso. (Rumney y Rowland, 1995), e) aumento de la velocidad de transito intestinal.
En cuanto a la evaluación productiva en lechones Mul y Perry (1994) reportaron que la inclusión de fructo-oligosacaridos aumentaba la tasa de crecimiento en lechones recién destetos (7-18 Kg. de peso) en un 5.1% y reducía los valores de conversión en un 2%. Recientemente, Van der Beke (1997), alimentó lechones (7 kg de peso) con manosa- oligosacaridos de levaduras en un periodo de 4 semanas y reportó un aumento en la tasa de crecimiento del 7.4%, con una mejor eficiencia alimenticia de 5.2%.
A su vez los ácidos grasos de cadena corta sintetizados por las bacterias como
CARBOHIDRATOS DE LAS PLANTAS
CONTENIDOS CELULARES
PARED CELULAR
ACIDOS ORGANICOS
MONO + OLIGO-SACARIDOS
ALMIDONES
FRUCTANOS
SUSTANCIAS PECTICAS
GALACTANOS
B- GLUCANOS
HEMICELULOSAS
CELULOSA
FDA
FDN
FSDN
CSDN
POLISACARIDOS NO AMILACEOS
Bifidobacterium spp, actúan como prebióticos sobre bacterias nocivas del huésped principalmente bacterias sensibles al pH como Salmonella spp., Coliformes, Campylobacter spp. entre otras. Además son sustrato energético para las células intestinales, regulan la proliferación epitelial del intestino grueso (formación de criptas), aumentan el flujo sanguíneo local y disminuyen el pH intraluminal.
Los ácidos grasos de cadena corta (AGCC) están representados por el acetato (C2:0), el propionato (C3:0) y el butirato (C4:0) derivados de la fermentación en el ciego e intestino grueso de carbohidratos no digeridos en el intestino delgado en una proporción molar casi constante de acetato : propionato : butirato de 60:25:15.
La literatura reporta que el 30% de los requerimientos de energía de mantenimiento de los porcinos en crecimiento son obtenidos de la producción de los ácidos grasos volátiles en el intestino grueso, en cerdas adultos estas cifras pueden superar el 40% por su mayor capacidad intestinal y mayor flora bacterian (Varel y Yen , 1997 y Rerat et al 1987)
En conclusión la digestibilidad de los PNA en porcinos es afectada por diferentes factores que involucran las características físicas y químicas de los polisacáridos y la estructura de la pared celular de la planta. Además de considerar la acción antinutritiva de los PNA se debe observar el potencial benéfico de los productos de la fermentación en el huésped, para incrementar la eficiencia de utilización de los materiales fibrosos en porcinos y el mantenimiento y mejoramiento de la salud animal en sistemas libres de APC.
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Escritor: Ana Lucía Suárez Osorio