ÍNDICE EPCD: Ecuaciones Predictivas para la Comparación de Digestibilidades entre diferentes fuentes de fosfatos comerciales en avicultura.


Antecedentes

El fósforo (P) es un mineral esencial para la  formación y mantenimiento de las estructuras  óseas, para la síntesis de tejidos como la masa  muscular y para la formación de la cáscara de los  huevos en aves. Participa en el metabolismo de las  proteínas, grasas, carbohidratos, minerales y otros  nutrientes del organismo. Es componente del  ATP, de los ácidos nucleicos y de los fosfolípidos  que integran y dan flexibilidad a las membranas  celulares (Georgyievskii et al., 1982). 

El Reglamento de la Unión Europea permite caracterizar los fosfatos, aun teniendo diferente  composición química, en el mismo concepto legal  según la proporcionalidad o relación entre Ca/P  (Reglamento CE 1017/2017). 

En la actualidad, los fosfatos comerciales no constituyen una entidad química definida, sino que,  debido al proceso productivo, están compuestos por diferentes especies fosfatadas resultado de  reacciones paralelas indeseadas dando lugar a  productos finales con parámetros muy variables  de solubilidad al agua, solubilidad al ácido cítrico,  presencia de otros minerales y pH.  

Esto da lugar a la coexistencia de fosfatos  comerciales con distinta composición química  encuadrados dentro de una misma catalogación.  Estas diferencias en su composición generan una  biodisponibilidad muy distinta en el animal. La  biodisponibilidad o grado de aprovechamiento  se define como el grado en que un nutriente  ingerido de una fuente en particular es absorbido  y disponible para que pueda ser utilizado en el  metabolismo animal (Forbes y Erdman, 1983). 

Como se muestra en la tabla adjunta (Figura 1.), la  Legislación Europea establece unos intervalos en  base a la relación Ca/P para la caracterización y clasificación de cada uno de los fosfatos. A medida  que la proporción Ca/P es mayor, la incorporación  del fosfato bicálcico se va incrementando en la  formulación del fosfato, hasta llegar a fosfato  tricálcico. 

Articulo EPCD 1Figura 1. Reglamentación Europea de clasificación de fosfatos


En cualquier tabla existente sobre digestibilidades  se evidencia que el fosfato dicálcico es menos  digestible que el monocálcico. Por tanto, los  incrementos de presencia de éste llevarían a  inducir que la digestibilidad aumentará. Siendo que  el fosfato monocálcico es el único fosfato cálcico  soluble al agua, el aumento de la solubilidad al  agua debería relacionarse con un incremento de  digestibilidad. 

En los fosfatos formulados no existe ninguna  evidencia ni publicación científica hasta la fecha,  que demuestre una correlación lineal entre ambos  parámetros. El motivo es que, no solamente existe  una gran variabilidad en la calidad de los fosfatos  no solubles al agua, sino que estos pueden entrar  en proporciones muy variables en los fosfatos  formulados. Las interacciones químicas en las  mezclas son también un factor de variabilidad que  complica una linealidad entre solubilidad al agua  y digestibilidad.


Bases de trabajo

La digestión es un proceso que se produce en  unos rangos de acidez de alta a moderada en  avicultura (Angel et al., 2010). En esas condiciones,  el anión fosfato estable sería mayoritariamente el  monosustituido, que estaría disponible para su  absorción tanto de manera pasiva como activa. 

En el caso del fosfato dicálcico, que es una sal  disustituida e insoluble al agua, necesitaría una  fase previa de ataque ácido y tamponamiento para  pasar a estar en estado de monosustitución para  ser absorbido. 

Los compuestos hidratados tienden a tener una  solubilización más rápida que los anhidros, y es  por este motivo por el que su digestibilidad se ve  incrementada en todos los ensayos in vivo que se  pueden observar en la bibliografía. 

El pirofosfato requiere una hidrólisis previa para  pasar a forma de ortofosfato, y para tamponarse  para su absorción, por lo que su digestibilidad es baja. 

El fosfato tricálcico es muy estable, requiriendo  un ataque más lento, por lo que su digestibilidad  también queda perjudicada. Los fosfatos metálicos  no cálcicos, tienen una alta insolubilidad y muy baja digestibilidad. La utilización de clorhídrico,  requerida en algunos procesos de elaboración  de fosfatos, conlleva niveles de cloruros hasta  cinco veces superiores a otras técnicas más  avanzadas (Tecnología Globalphos®), y supone  cargas muy negativas en los procesos de digestión.


Diseño de las ecuaciones predictivas

GlobalFeed ha desarrollado una metodología  analítica basada en numerosos análisis químicos  en diferentes parámetros, correlacionando sus  resultados con multitud de pruebas biológicas  llevadas a cabo. Fruto de este estudio, se han  obtenido unas Ecuaciones Predictivas de  determinación de la digestibilidad de los fosfatos  comerciales. 

De esta experiencia, y como se ha reseñado  anteriormente, no se pueden evaluar como única  referencia fiable los test de solubilidad in vitro del  fósforo, ya que no son una medida de confianza  de la estimación del fósforo nutricionalmente  disponible (Ammerman, 1995; Cauduro, 2009;  Courtin, 1995; Day y col.,1973; Gueguen,  1995,1999; Miles, 1997; Sullivan y col., 1992;  Yoshida y Hoshii, 1979 y Waibel y col., 1984). 

Hasta la fecha, estas composiciones se han podido  analizar de una forma semicuantitativa con la  difracción de Rayos X cuando los contenidos eran  superiores a un 5%, pero su precisión por debajo  de estos porcentajes, solo permite constatar la  presencia de otros compuestos. 

La metodología desarrollada por GlobaFeed,  permite la cuantificación de los parámetros que  aparecen reflejados en el cuadro adjunto que,  mediante balance químico, permiten identificar la  presencia de estos compuestos que forman parte  de los fosfatos comerciales. 

Una vez conocida la composición completa de los  fosfatos comerciales y basándonos en ensayos in  vivo realizados en la Universidad Politécnica de  Valencia y en estudios de la bibliografía, se ha  realizado una ponderación de la digestibilidad de  cada uno de estos componentes, que ha servido  para construir una ecuación predictiva, asignando  un valor objetivo proporcional a la digestibilidad. 

En los ensayos in vivo llevados a cabo en  GlobalFeed, se han protocolizado fosfatos  previamente evaluados en las Ecuaciones  Predictivas, confirmando la fiabilidad del sistema  implementado.

Articulo EPCD 3



Resultados en las ecuaciones predictivas y ensayos in vivo.

En la predicción de digestibilidad mediante las ecuaciones desarrolladas (EPCD), se obtuvieron unos  primeros resultados que fueron contrastados en ensayos in vivo para evaluar su fiabilidad. Tras las  evaluaciones analíticas descritas anteriormente, se les adjudicaron los valores de digestibilidad  obtenidos. Estos mismos fosfatos, fueron empleados en ensayos in vivo de granja.

cuadrocoloresFigura 3. Valores predictivos de digestibilidad aparente (EPCD) de diferentes fuentes comerciales de fosfato mocálcico y dicálcico.

 comparativa mcp 800Figura 4. Coeficiente de digestibilidad aparente (ATTD) de diferentes fuentes comerciales de fosfato mocálcico.

 

comparativa dcp 800Figura 5. Coeficiente de digestibilidad aparente (ATTD) de diferentes fuentes comerciales de fosfato dicálcico. 


Resultados del índice EPCD frente al coeficiente ATTD (digestibilidad in vivo)

En las dos gráficas obtenidas para cada tipo de fosfato comercial (MCP y DCP), se refleja la recta de  correlación entre los valores de EPCD calculados y los obtenidos en las pruebas.

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Valoración EPCD en MCP

La proporcionalidad existente entre los valores  calculados mediante las Ecuaciones Predictivas  (EPCD) y los resultados obtenidos en los ensayos  in vivo, corresponden a productos con una misma  granulometría y en condiciones de granja de  experimentación. Esto se traduce en pequeñas  diferencias con los resultados de campo, donde  el potencial de expresión de los resultados  de digestibilidad es menor. Por este motivo, la  aplicación práctica del Indice EPCD debe ser una  herramienta de ajuste de la digestibilidad para los  nutricionistas. 

La base de partida es el dato de digestibilidad  de diferentes tablas (FEDNA, NRC, CVB y INRA)  que se debe corresponder con un valor medio de  fosfatos del mercado. Se ha hecho un estudio de  fosfatos denominados MCP fabricados en África,  Europa, Asia y Sudamérica asignándoles a cada  uno su valor EPCD. El valor medio ha dado 88.  Basándose en la hipótesis de que el valor de las  tablas se corresponde con el valor medio de los  productos del mercado, se podría extrapolar que  al formular con un producto de EPCD 91, se estaría  introduciendo una mejora de digestibilidad de  91/88 = 1.034 con lo que se podrían corregir las  tablas con este factor y sustituir el 83 % de tablas  por 83 % *1.034 = 85.8 %. 


Valoración EPCD en DCP

Como en la valoración para el MCP, la  proporcionalidad existente entre los valores  calculados mediante las Ecuaciones Predictivas (EPCD) y los resultados obtenidos en los ensayos  in vivo, corresponden a productos con una  misma granulometría (factor influyente en la  digestibilidad de las aves) y en condiciones de  granja de experimentación (sanidad, instalaciones  y manejo). 

En este caso, la correlación es menos ajustada que  en el MCP debido a que es necesario mejorar la  determinación de la relación del dicálcico anhidro/ dihidrato. Debido a que el sistema con el que se  hace, además de medir el agua de hidratación,  transforma el MCP en piro, desprendiendo agua de  reacción que se contabiliza como hidratación. 

Desarrollo del índice EPCD

La disponibilidad de este índice permitirá una  comparación semicuantitativa entre diferentes  fosfatos comerciales. La aplicación del mismo se  podrá utilizar con mayor fiabilidad en avicultura  de carne. En porcino será necesario hacer un ajuste  a la fase de producción. 

El único factor no considerado comparativamente  en el índice EPCD es la variabilidad en la  granulometría, por lo que sería necesaria su  aplicación a productos con la misma granulometría. 

La correlación es menos precisa en su aplicación  sobre DCP, ya que requiere una mejora en la  determinación del agua de hidratación. Por  otra parte, la homeostasis del fósforo está  intrínsecamente relacionada con la del calcio, por  lo que el efecto de absorción intestinal también lo  estará.

 

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