Insumos y dietas

Las dietas experimentales fueron elaboradas con insumos locales, empleando para ello una dieta basal (maíz + harina de soya) (Tabla 1), a partir del cual se hizo la sustitución porcentual peso/peso de cada insumo (maíz, subproducto de trigo, harina de soya, harina de pescado y aceite de soya) en evaluación (energético 40%, proteico 30% y lipídico 10%; Tabla 3) (^{Alvarenga et al., 2015};^{Liu et al., 2016}); los cuales fueron suministrados en tres niveles de alimentación como: ad libitum (AL), 85% (AL) y 70% (AL) (^{Liu et al., 2016}), lo que permitió determinar la energía metabolizable aparente corregida por nitrógeno (EM) y energía neta (EN).

Instalaciones

La crianza de los pollos se realizó en tres baterías con cinco niveles (cuatro divisiones por nivel) cada uno, asignándose los tratamientos a estos en forma aleatorizada. Cada nivel fue provisto de comederos y bebederos lineales, piso de malla, bandejas para la colección de las excretas y regulación de temperatura con termostato e iluminación artificial permanente (24 horas).

Procedimiento experimental

El estudio fue aprobado por la Escuela de Postgrado de la Universidad Nacional Agraria La Molina (Lima, Perú). Se utilizaron 190 pollos machos de la línea Cobb - Vantress en ambos experimentos: energía metabolizable y energía neta.

Energía metabolizable

La EM fue determinada por el método de colección total de excretas (^{Abdulla et al., 2016}; ^{Wu et al., 2019}). Los pollos recibieron la dieta basal hasta los siete días de edad, a partir del cual se les suministro las dietas experimentales hasta los 21 días de edad, para cada dieta se utilizaron dos repeticiones (^{Gous et al., 2018}) con cinco pollos cada una, haciendo un total de 60 pollos (que fueron parte de los 190 pollos empleados en todo el estudio); el alimento y agua fueron suministrados ad libitum, llevándose el registro del consumo y rechazo de alimento en forma diaria. Las excretas se recolectaron a intervalos de 24 horas en tres días sucesivos durante la última semana del período experimental (día 19 al 21) (^{Alvarenga et al., 2015}); una vez recolectadas estas fueron limpiadas, pesadas y congeladas a -20 °C para su posterior análisis (^{Stefanello et al., 2016}).

Energía neta

La EN fue determinada por el método de sacrificio comparativo (Sakomura y ^{Rostagno, 2017}), para lo cual se utilizaron 180 pollos de un día de edad (seis dietas con tres niveles de alimentación, dos repeticiones y cinco pollos por repetición) así como 10 pollos para determinar la energía retenida al inicio del experimento (total 190 pollos). Los pollos recibieron la dieta basal hasta los siete días de edad, a partir del cual se les suministro las dietas experimentales hasta los 21 días de edad. El agua fue suministrado ad libitum y el alimento en función a los niveles de alimentación propuestos (at libitum, 85% AL y 70% AL). Los animales fueron pesados a la recepción (un día de edad), a los siete y 21 días (^{Gous et al., 2018}).

Al inicio de la evaluación (7 días) 10 pollos (como se indica líneas arriba) fueron sacrificados (por dislocación cervical sin pérdida de sangre) (^{Gous et al., 2018}) para determinar la energía retenida (ER). Una vez culminado el experimento los pollos fueron sacrificados siguiendo el procedimiento señalado; en ambos casos el sacrificio se hizo después de 8 horas de ayuno, luego los pollos (incluyendo carcasa, plumas y vísceras) fueron congelados (-20°C) para su posterior análisis (^{Liu et al., 2017}; ^{Gous et al., 2018}; ^{van der Klein et al., 2020}). Los pollos congelados de la misma réplica se cortaron primero en trozos pequeños, luego se mezclaron y molieron con una picadora de carne. El pesaje se realizó antes y después del secado para calcular la materia seca y posteriores análisis (^{Gous et al., 2018}).

Análisis químico

Se realizó el análisis químico de las dietas e insumos (materia seca [MS], proteína cruda [PC], grasa corporal [EE], fibra cruda [FC], cenizas [CZ], extracto libre de nitrógeno [ELN]) siguiendo el método de la ^{AOAC (2007)} (Tabla 2 y 3). Los pollos fueron secadas en una estufa de circulación de aire forzado (55 °C) por 96 horas y remolidas (1 mm) para una adecuada homogeneización (^{Liu et al., 2017}). La energía bruta de las dietas, insumos, pollos y excretas fue determinada en una bomba calorimétrica automática isoperibólica (Parr 6400, USA) utilizando acido benzoico como estándar (^{Abdulla et al., 2016}). En los pollos y las excretas se analizó la PC, EE, CZ y MS (método ^{AOAC 2007}).

Determinaciones

La producción de calor (PdC) fue calculado como la diferencia entre el consumo de energía metabolizable (CEM) y la energía retenida (ER).

Para determinar la energía neta de mantenimiento (ENm) se estableció la relación entre ER y CEM (Ad libitum, 85% AL y 70% AL), aplicando la siguiente regresión lineal: ER = -aW^0.75 + kEM; donde: k: eficiencia de utilización de la Energía Metabolizable, W^0.75: peso en unidades metabólicas; a: ENm.

La energía metabolizable (EM) y la energía neta (EN) de la dieta basal y las dietas experimentales, fueron determinadas utilizando las siguientes ecuaciones:

EM (kcal/kg MS) = (EB consumida - EB excretas) / Consumo.

EN (kcal/kg MS) = k x EM.

Con base a los valores obtenidos de la EM y EN de las dietas, se hizo el cálculo de los insumos, considerando el porcentaje de sustitución (^{Liu et al., 2016}):

EM insumo, kcal/g = [EMp - EMb x (1 - C)] / C.

EN insumo = ENp - (1 - C) ENb

C

Donde: EMp: EM de la dieta basal + insumo problema, EMb: EM de la dieta basal, C: Porcentaje de sustitución (P/P), ENb: energía neta basal, ENp: energía neta del insumo problema.

ER (kcal/día) = (ER 21 días - ER 7 días) / 14 días; determinada por bomba calorimétrica.

El peso promedio fue expresado en unidades metabólicas (W^0.75) y los resultados de CEM, ER y PdC fueron expresados en kcal/W^0.75/día.

Análisis estadístico

Los datos fueron analizados bajo un diseño de bloques completo al azar. Las diferen cias significativas entre promedios de los tratamientos se determinaron mediante la prueba de Tukey al 5%, el análisis de cova rianza fue utilizado para eliminar el efecto del consumo de EM sobre la producción de calor, puesto que existe una correlación po sitiva entre consumo y producción de calor (^{Li et al., 2017}; ^{Barzegar et al., 2019}). Los análisis estadísticos se realizaron em pleando el programa informático SAS/STAT®9.2 (^{SAS Institute, 2009}).

Composición nutricional de las dietas

El contenido nutricional de las dietas vario en función al nivel de inclusión del ingre diente en evaluación (Tabla 3) donde, la pro teína fue mayor en las dietas con harina de pescado y harina de soya; la grasa en la dieta con aceite de soya, la fibra cruda en la dieta con subproducto de trigo, el ELN en la dieta con maíz, y los niveles más bajos de ELN estaban en las dietas con harina de pe cado, harina de soya y aceite.

Consumo

Los resultados del estudio (Tabla 4) mues tran que el consumo de alimento fue similar en las seis dietas (p = 0,16), sin embargo, el consumo de energía metabolizable (CEM) fue mayor en la dieta con aceite y maíz, in termedio en las dietas con subproducto de trigo y basal, seguido de la dieta con harina de pescado y menor con la harina de soya (p < 0,03).

Producción de calor

En el presente estudio para eliminar el efecto del consumo de energía metaboliza ble, la producción de calor (PdC) fue ajus tada a consumos de EM comparables (^{Li et al., 2017}; ^{Barzegar et al., 2019}), conside rando a esta como covariable (^{Barzegar et al., 2019}). La producción de calor (PdC) fue similar en todas las dietas, sin embargo, cuando la PdC fue ajustado por el consumo de energía metabolizable como covariable (CEMc), los valores fueron mayores con ha rina de pescado, harina de soya, subpro ducto de trigo y basal, intermedio en la dieta con maíz y menor en la dieta con aceite de soya (Tabla 4; p < 0,02), lo que estaría deter minado por la composición nutricional (tipo de nutriente) de las dietas que guardan rela ción con la PdC (^{van der Klein et al., 2020}), la misma que tiene efecto sobre la energía neta, incremento calórico y energía retenida mas no así sobre la energía neta de mante nimiento que fue similar en las distintas die tas.

La menor PdC en la dieta con aceite de soya está relacionado con el elevado contenido de lípidos en la dieta, que habrían determi nado un menor incremento calórico y por consiguiente una mayor retención de ener gía, como grasa y proteína (reflejado en un mayor contenido de energía neta). El incre mento calórico es bajo cuando la EM es uti lizada para la deposición de grasa compa rada con la deposición de proteína (^{Cerrate-Fernandez et al., 2019}); así mismo la vía más eficiente es la síntesis de grasa a partir de la grasa dietaria y que genera una menor pro ducción de calor y la más ineficiente es la síntesis de grasa a partir de la proteína die taria (^{Priyankarage et al., 2011}).

En cuanto a la dieta con maíz, también pre sente una menor PdC, que estaría relacio nado con el elevado contenido de carbohi dratos (ELN) en la dieta (^{Li et al., 2017}), favo reciendo una mayor retención de energía y grasa con un menor incremento calórico, frente a la harina de soya, harina de pes cado y subproducto de trigo.

Las dietas con harina de pescado, harina de soya y subproducto de trigo muestran res puestas similares, con una mayor produc ción de calor, menor energía neta, aprecián dose una menor retención de energía, con una mayor ganancia de proteína frente a la grasa; la deposición de proteína contribuye más a la producción de calor que la deposi ción de grasa (^{Barzegar et al., 2019}; ^{Liu et al., 2016}), debido a la mayor excreción de ni trógeno y un mayor incremento calórico que genera (^{Wu et al., 2019}), así mismo la menor EN de las dietas fibrosas incrementa el me tabolismo de la grasa con el correspon diente elevado nivel de deposición de pro teína, de este modo la alta eficiencia de EM para la deposición de grasa en dietas con bajo nivel de fibra y elevados niveles de lípi dos (^{Jørgensen et al., 1996}).

El suministro de dietas altas en fibra genera el incremento en el peso de los órganos viscerales (princi palmente el peso del ciego), mayor volumen de excretas, dismi-nuyendo la digestibilidad (^{Jørgensen et al., 1996}) lo que resultar en un incremento de la PdC y la perdida de ener gía (^{Barekatain et al., 2014}).

Energía neta de mantenimiento y energía retenida

No se observaron diferencias significativas para la energía neta de mantenimiento entre las seis dietas (p = 0,19). La energía retenida (ER) fue mayor en las dietas con aceite de soya y maíz, seguido de las dietas basal, con subproducto de trigo y harina de soya, siendo menor con la harina de pescado (p < 0,01); cuando se realiza el ajuste con CEMc la ER sigue siendo mayor en la dieta con aceite de soya y maíz, intermedio en la dieta basal y menor en las otras dietas (subpro ducto de trigo, harina de pescado y harina de soya) (p < 0,02).

Valor energético de las dietas

En la Tabla 4 se presenta los valores de energía y su eficiencia de utilización en las dietas, la EM y EN de las dietas varía en fun ción al tipo de ingrediente incluido como remplazo en la dieta basal. La EM es mayor en la dieta con aceite de soya, intermedio en las dietas con maíz, basal y harina de pes cado, siendo menor en las dietas con harina de soya y subproducto de trigo (p < 0,01). En cuanto a la EN, el mayor valor fue en la dieta con aceite de soya, intermedio en las dietas basal, dieta con maíz y harina de pescado, siendo inferior en las dietas con subpro ducto de trigo y harina de soya (p < 0,01). Por otro lado, la eficiencia k (EN/EM) fue si milar en todas las dietas (p = 0,31).

Este mismo comportamiento se observa en la energía neta, donde la dieta con aceite de soya es superior a las otras dietas, seguido de la dieta basal, dieta con maíz y harina de pescado, menor en las dietas con subpro ducto de trigo y harina de soya, sin embargo no se aprecian diferencias en la eficiencia de uso de la energía (EN:EM).

Esta superioridad en el valor energético de la dieta con aceite de soya está determinada por su elevado contenido de extracto etéreo y bajo contenido de fibra bruta, favore ciendo ello un mayor consumo de EM y ma yor ER. La incorporación de subproducto de trigo y harina de soya reduce los valores de EM y EN, por su mayor contenido en fibra bruta (menor ELN) y mayor contenido de proteína cruda respectivamente, que redu cen el consumo de EM y la ER, lo que implica que las diferencias observadas estarían de terminados fundamentalmente por la com posición de las dietas (^{Yaghobfar, 2016}; ^{Zuidhof, 2019}; ^{Barekatain, 2014}).

Valores energéticos de los insumos

Los valores de energía de los insumos y uso de la misma que se presentan en la Tabla 5, muestran que el contenido de energía bruta difiere entre los cinco insumos (p < 0,01) siendo mayor en el aceite de soya seguido de la harina de pescado, harina de soya, subproducto de trigo y maíz. La energía me tabolizable es superior en el aceite de soya, seguido del maíz, harina de pescado e infe rior en la harina de soya y subproducto de trigo (p < 0,01).

La energía neta difiere entre ingredientes, fue mayor en el aceite de soya frente a los otros insumos, seguido del maíz, harina de pescado y menor en el subproducto de trigo y harina de soya (p < 0,01). La metabolicidad es mayor en el aceite de soya, seguido del maíz, harina de pescado, siendo menor con la harina de soya y el subproducto de trigo (p < 0,01). La eficiencia de utilización de la energía (EN:EM) muestra que el aceite de soya tiene la eficiencia más alta, seguido del maíz y subproducto de trigo, frente a los otros insumos (harina de soya y harina de pescado) que no guardan diferencias entre sí (Tabla 5; p < 0,01).

El análisis químico, la EM y EN de los insu mos empleados en el presente estudio, muestran variaciones con respecto a las ta blas de referencia, así se tiene que, en el maíz, la EM es similar (3734 kcal/kg MS) a las tablas de la NRC (3764 kcal/kg MS), tablas brasileñas (3741 kcal/kg MS) y superior a las tablas del INRA (3621 kcal/kg MS) y, a lo re portado por ^{Pirgozliev y Rose (1999}) (3558 kcal/kg BS); ^{Swick et al. (2014}) reporta un valor de 3298 kcal/kg BS, ^{Gous y Dennison (1983}) determinaron un valor de 3247 kcal/kg pero no indican si es en base seca o base como se da, ^{Liu et al. (2016}) determina en promedio para cuatro tipos de maíz 3824 kcal/kg MS.

Para el subproducto de trigo, la EM fue de 2197 kcal/kg MS, que es inferior a la NRC (2273 kcal/kg MS) y superior al de las tablas brasileñas (2045 kcal/kg MS) e INRA (1837 kcal/kg MS).

En la harina de soya la EM es inferior (2477 kcal/kg MS) a la NRC (2506 kcal/kg MS), INRA (2529 kcal/kg MS) y tablas brasileñas (2520 kcal/kg MS), por su parte ^{Swick et al. (2014)} determina un valor de 2398 kcal/kg MS para harina de soya, ^{Pirgozliev y Rose (1999)} reporta para la harina de soya bajo en grasa un valor de 2269 kcal/kg MS, ^{Liu et al. (2016)} indica en promedio un valor de 2536 kcal/kg MS.

La EM de la harina de pescado (3289 kcal/kg MS) es superior a la NRC (2804 kcal/kg MS), tablas brasileñas (3020 kcal/kg MS) e infe rior al INRA (3516 kcal/kg MS), por su parte ^{Pirgozliev y Rose (1999)} reportan un valor de 3200 kcal/kg MS, ^{Rojas y Arana (1981)} determinan 3400 y 2930 kcal/kg MS para ha rina de anchoveta entera y desgrasada res pectivamente, ^{Gous y Dennison (1983)} de terminaron un valor de 3247 kcal/kg.

En el aceite de soya, la EM es mayor (8767 kcal/kg MS) a la NRC (8333 kcal/kg MS) y a lo reportado por ^{Abdulla et al. (2016}) con 8401 kcal/kg, pero inferior a las tablas brasileñas (8825 kcal/kg MS) e INRA (9003 kcal/kg MS); por su parte ^{Rojas y Arana (1981}) reportan 8550 y 8250 kcal/kg MS para el aceite semi rrefinado e hidrogenado de anchoveta res pectivamente, ^{Sibbald (1975}) indica que para el aceite de maíz la EM es de 9400 kcal/kg MS, ^{Halloran y Sibbald (1979}) repor tan valores inferiores (7018 kcal/kg MS) para grasas. Variaciones en los valores de EM en aceites están influenciados principal mente por su ingestión y factores como la ausencia o presencia de enlaces éster (áci dos grasos libres o triglicéridos), número de dobles enlaces, longitud de la cadena car bónica, composiciones de ácidos grasos li bres (^{Abdulla et al., 2016}).

Las diferencias observadas en la EM entre los ingredientes y las tablas de referencia estarían determinadas por las variaciones en la composición nutricional de los mis mos, principalmente de proteína y extracto etéreo (^{Alvarenga et al., 2015}; ^{Cerrate-Fernandez et al., 2019}).

Las variaciones en el contenido de EN entre insumos estarían determinadas por el con tenido de nutrientes de los mismos (^{Pirgozliev y Rose, 1999}) y la eficiencia de utilización de los carbohidratos, lípidos y proteínas, que es mayor en los lípidos, inter medio en los carbohidratos y menor en las proteínas (^{Swick et al., 2013}), en el caso del subproducto de trigo, la presencia del ele vado nivel de nivel de fibra (10.53%) seria la razón para su menor nivel de EN, ya que die tas con niveles elevados de fibra muestran valores bajos de EN (^{Jørgensen et al., 1996}).

El contenido de EN determinado en el aceite de soya es menor (7550 kcal/kg MS) a lo re portado por ^{Cerrate y Coon (2010}) quienes determinan un valor de 7797 kcal/kg MS. Para el maíz el valor determinado (2527 kcal/kg MS) es superior a lo reportado por ^{Pirgozliev y Rose (1999}) con un valor de 2507 kcal/kg MS, e inferior a lo indicado por ^{Swick et al. (2014}) con un valor de 2823 kcal/kg MS, ^{Liu et al. (2017}) menciona valo res elevados (3023 kcal/kg MS) que es supe rior a lo determinado en el presente estudio y a lo determinado por los otros autores.

La harina de soya tuvo un contenido de EN de 1417 kcal/kg MS, que es mayor al valor reportado por ^{Pirgozliev y Rose (1999}) para una soya con bajo contenido de grasa (1242 kcal/kg MS), por su parte ^{Swick et al. (2014}) menciona un valor de 1373 kcal/kg MS y ^{Choct (2004}) determino un valor de 1848 kcal/kg MS para una harina de soya con 48% de proteína cruda, ^{Cerrate y Coon (2010}) determina un valor de 1394 kcal/kg MS, ^{Liu et al. (2016}) reporta un valor 1618 kcal/kg MS en promedio, en las tablas brasileñas se considera un valor de 1849 kcal/kg MS, para una harina de soya con 50% de proteína cruda, que es superior a lo determinado en el presente estudio.

En el subproducto de trigo la EN determi nada (1598 kcal/kg MS) fue mayor a lo calcu lado por ^{Wu et al. (2019}) quien reporta un va lor de 1445 kcal/kg a partir del análisis quí mico y EMn del insumo, en el presente estu dio el subproducto de trigo empleado tuvo mayor contenido de proteína, grasa y car bohidratos solubles, que habrían determi nado este mayor aporte energético.

La harina de pescado tuvo un contenido de EN de 1837 kcal/kg MS que es inferior a lo reportado por ^{Pirgozliev y Rose (1999}) (2030 kcal/kg BS), y a los valores reportados en las tablas brasileñas (2351 a 2501 kcal/kg MS), por su parte ^{Cerrate y Coon (2010}) de terminan un valor de 1859 kcal/kg MS, que es similar al del presente estudio.

En términos generales la eficiencia (EN:EM) determinada en el presente estudio, guarda relación con reportes previos (^{Wu et al., 2019}; ^{Liu et al., 2016}); las variaciones en las eficiencias (EN:EM), están dadas principal mente por la composición nutricional de los insumos (Choct, 1999; ^{Barekatain et al., 2014}; ^{Jørgensen et al., 1996}; ^{Cerrate-Fernandez et al., 2019}); dietas con altas con centraciones de fibra cruda, fibra deter gente ácido y proteína cruda producen ele vados valores de incremento calórico y ba jas relaciones EN:EM (^{Swick et al., 2013}; ^{Barzegar et al., 2019}), sin embargo diferen tes estudios también vienen mostrando que la inclusión de niveles moderados de fibra en la dieta de pollos incrementan la digesti bilidad pero no se tiene establecido el nivel adecuado de inclusión, ya que este efecto depende de la fuente y tipo de fibra (^{Mtei et al., 2019}) el mismo que afectaría su eficien cia energética.

Por otro lado, dietas con elevados niveles de aceite mejoran la eficiencia de uso de la energía reduciendo el incremento calórico (guarda una alta correlación positiva con la EN) (^{Barzegar et al., 2019}; ^{Wu et al., 2019}).

^{De Groote (1974}) reporta valores de 0,60; 0,90 y 0,75 para la proteína cruda, grasa y almidón + azúcar, indicando que ello refleja diferencias en la eficiencia con la cual la EM de estos insumos es utilizada para creci miento, ^{Swick et al. (2014}) para maíz y ha rina de soya reporta una eficiencia de 0,86 y 0,57 respectivamente, por su parte ^{Gous (2010}) indica que los insumos ricos en pro teína tienen una relación EN:EM promedio de 0,63, en cereales tienen valores alrede dor de 0,73 y para grasas y aceites la rela ción fue de 0,90; ^{Cerrate-Fernandez et al. (2019}) reportan valores de k para carbohi dratos 68%, grasas 86% y para proteínas 76% a 59%, que están dentro de los rangos establecidos por diferentes estudios; de otro lado ^{Cerrate y Coon (2010)} establecen valores para k de 60,8%, 60,5%, 88,6% en la harina de pescado, harina de soya y aceite de maíz respectivamente; los resultados del presente estudio están dentro de los rangos reportados por la mayor parte de investiga dores antes citados.

En cerdos la relación EN/EM varia grande mente con la composición química de las dietas y nutrientes, con relaciones para gra sas (90%) y almidones (80%) que son eleva dos frente a las proteínas y fibra dietaria (60%), en pollos los valores son similares, pero con pequeñas diferencias entre nu trientes (^{Noblet et al., 2010a}); además datos experimentales de ^{Noblet et al. (2010b)} indi can que la relación EN:EM varia grande mente con la composición química de las dietas completas y nutrientes específicos (grasas > almidones > proteínas = fibra) para animales monogástricos.

En la Tabla 6 se muestra un resumen de los valores de EM y EN determinados en el estu dio en comparación a los de la literatura. La EM del maíz fue superior al promedio de la literatura en 22 kcal (0,59%), esta diferencia es mayor con el subproducto de trigo en 513 kcal (23,35%), la harina de soya fue mayor en 25 kcal (1,0%). La harina de pescado fue mayor en 142 kcal (4,32%) en el presente es tudio y el aceite de soya fue mayor en 265 kcal (3,02%) en comparación a los valores de la literatura.

Para el maíz el valor de EN determinado fue inferior al promedio analizado en la litera tura en 319 kcal (11,21%), el subproducto de trigo tuvo un valor superior en 317 kcal (19,84%), cuyo rango de variación muestra una discrepancia marcada entre el valor mí nimo y máximo, producto de la escasa infor mación encontrada en la literatura. Harina de soya fue inferior al promedio en 118 kcal (7,69%), al igual que la harina de pescado en 314 kcal (14,60%), y el aceite de soya en 101 kcal (1,32%).

Las diferencias en los valores de EN de los ingredientes reportados en el presente es tudio con relación a los de la literatura, esta rían determinadas principalmente por el contenido de nutrientes de los mismos (^{Pirgozliev y Rose, 1999}) y la eficiencia de utilización (^{Swick et al., 2013}), adicional mente se podría atribuir a la metodología empleada, tipo de animales utilizados en el estudio, composición de la dietas, nivel de procesamiento de los ingredientes, los cua les varían entre instituciones de investiga ción (^{Mateos et al., 2018}).