Carbonato de calcio

Introducción

El carbonato de calcio (CaCO₃) es la fuente de Ca más utilizada en la alimentación porcina. Por lo general, se obtiene a partir de piedra caliza procedente de yacimientos de gran pureza (>95% de CaCO₃), con un contenido en Ca que oscila entre un 36-38%, y que contiene menor cantidad de impurezas o trazas de otros minerales. Aunque también podemos encontrar CaCO₃ procedente de síntesis química (obtenido por precipitado como subproducto de la industria química), este es menos común en alimentación porcina.

En la naturaleza, el recurso de calcio más presente en la superficie terrestre se encuentra en las capas de sedimento formadas por rocas calizas originadas hace millones de años. Esta roca caliza está constituida en su mayoría por carbonato cálcico (CaCO₃), mineral de color blanquecino de aspecto granuloso que, tras su procesado (extracción, selección y separación de impurezas, trituración grosera y molienda) y clasificación (mediante sistema de cribado) por tamaño de partícula, es utilizado como fuente de Ca. En porcino se acostumbran a utilizar mayoritariamente las fracciones finas (<1,4 mm (~90%), <1,0 mm (~8-9%) y <0,5 mm (<1%)).

El Ca puede interaccionar fácilmente con varios minerales presentes en los yacimientos, tales como fósforo, azufre, zinc, cobre, magnesio, yodo, manganeso y cobalto. La naturaleza iónica de estos elementos promueve la formación de complejos insolubles que precipitan e impiden su absorción intestinal y su disponibilidad. De aquí que, a pesar de ser uno de los ingredientes de menor coste en las fórmulas para porcino, no hay que perder de vista la necesidad de utilizar una fuente de calidad y disponer de una composición química bien analizada, de modo que la calidad y la estandarización (o minimización de la variabilidad entre partidas) es muy importante.

Aparte del contenido en Ca y las trazas de otro tipo de elementos, es imprescindible además controlar la humedad para evitar problemas de manejo en fábrica. También es importante determinar la solubilidad en HCl (0,2N), como medida indirecta de la digestibilidad del Ca, ya que esta puede ser variable entre partidas y orígenes (canteras). Por último mencionar que, al ser un producto extraído de yacimientos geológicos, hay que garantizar que no se arrastran otros compuestos tóxicos, como metales pesados o dioxinas, que se hayan podido acumular en los yacimientos con el paso del tiempo.

El Ca es necesario e importante para el correcto desarrollo del ganado porcino pero hay que ser preciso en los niveles de inclusión, ya que su competencia con el P puede generar problemas a nivel de absorción intestinal por desbalance de la ratio Ca:P. Por otro lado, el carbonato presenta una gran capacidad tampón que puede dificultar una correcta acidificación en el estómago y comprometer la digestibilidad de la proteína y el equilibrio ácido-base, alterando el balance electrolítico sobre todo en lechones al destete. Es importante destacar que, al ser un ingrediente de bajo coste, muchas veces es utilizado como soporte o diluyente para la mayoría de aditivos y microingredientes o correctores, por lo que no considerarlo sobre todo en etapas tempranas puede jugar en contra de los esfuerzos realizados a la hora de formular.

Estudio comparativo de los valores nutricionales

Los sistemas utilizados en la comparación son: FEDNA (España), CVB (Holanda), INRA (Francia), NRC (EE. UU.) y el de Brasil.

¹Para los sistemas de valoración INRA y NRC se presenta el rango de valores (mínimo y máximo) procedentes de la integración de las diferentes clasificaciones que estos sistemas de valoración consideran básicamente en función del contenido en Ca, que difiere principalmente por el origen geológico o características de los yacimientos de extracción.

²Para los sistemas de valoración CVB y INRA se presenta solo el valor de calcio sin considerar las posibles trazas de otros minerales residuales.

A pesar de la importancia del Ca en las dietas de porcino, siendo el carbonato de calcio la fuente principal, el contenido o riqueza en Ca es el único parámetro común contemplado para todos los sistemas de valoración estudiados (FEDNA, CVB, INRA, NRC y BRASIL). El contenido en Ca contemplado por la mayoría de sistemas es muy similar, con valor medio de 38,2% de Ca si no se consideran los valores más bajos contemplados por INRA y NRC. Estos dos sistemas presentan extremos de menor calidad con valores más bajos (35 y 35,8%, respectivamente). A diferencia del resto de ingredientes (a excepción de la sal), estas diferencias se explican básicamente por el origen geológico y características del yacimiento de extracción, puesto que al ser un ingrediente de bajo coste el consumo es regional y no existe exportación, con lo que cada sistema de valoración se ciñe a lo disponible en su sector.

Se observa que FEDNA y NRC son los únicos sistemas de valoración estudiados que caracterizan el contenido en minerales y metales (P, Na, Cl, K, Mg, S, Fe, Cu y Mn) (aunque no es lo habitual), que aparecen como impurezas procedentes de la extracción siendo interesante tenerlos caracterizados por las implicaciones e interacciones que pueden representar. En ambos sistemas de valoración, los contenidos de minerales minoritarios son muy similares entre ellos a excepción del contenido en Mg, ya que NRC presenta valores muy superiores a FEDNA o BRASIL (del orden de 5 y 7 veces más), independientemente de la calidad de CaCO₃ presentada. Esto se puede explicar porque posiblemente los yacimientos de extracción de EE. UU. tengan un carácter más dolomítico, con mayor contenido en Mg.

Por último, a efectos de la utilización y disponibilidad del Ca, tal y como se observa en la tabla, FEDNA es el único sistema que presenta valores de digestibilidad total aparente, estandarizada y verdadera.

Finalmente, es importante reflexionar que, dada la importancia del Ca y las implicaciones asociadas a la fuente utilizada, el CaCO₃ está por ahora poco caracterizado y considerado por parte de la mayoría de sistemas de valoración. Un motivo que explicaría esto es la dificultad de generalizar y estandarizar valores, debido al carácter cambiante y evolutivo asociado al concepto de extracción de un yacimiento de carácter y consumo regional y a bajo coste, lo cual dificulta justificar sobrecostes de transporte y caracterización más allá del cumplimiento legal (calidad y toxicidad).

Hallazgos recientes

1. La digestibilidad estandarizada del calcio en el tracto total varía entre las fuentes de carbonato cálcico, pero no entre las de fosfato bicálcico, aunque la fitasa microbiana aumenta la digestibilidad del calcio en carbonato cálcico

La hipótesis del presente trabajo fue que la digestibilidad estandarizada del tracto total (STTD) del Ca y la respuesta a la fitasa microbiana es constante entre diferentes fuentes de carbonato de Ca y que la STTD del Ca es constante entre diferentes fuentes de fosfato bicálcico (DCP) cuando se usa en alimentación porcina. Los valores observados de STTD del Ca fueron mayores con la suplementación con fitasa microbiana (77,3% a 85,4%) en comparación con las dietas sin fitasa exógena (70,6% a 75,2%) y los valores para la STTD del Ca difirieron entre las 4 fuentes del carbonato de Ca. La digestibilidad del Ca y del P en el DCP parece ser constante independientemente de la fuente del DCP. En conclusión, el uso de fitasa microbiana reduce la pérdida endógena basal de Ca e incrementa la digestibilidad del Ca del carbonato Ca. La STTD del Ca varía según la fuente del carbonato Ca, independientemente de la inclusión de fitasa, pero no parece ser el caso de la STTD del Ca en diferentes fuentes de DCP.

2. Efecto de la inclusión de piedra caliza sobre el crecimiento, la microbiota intestinal y el perfil transcriptómico yeyunal en lechones destetados

Para comprender mejor los posibles mecanismos subyacentes al efecto perjudicial de incluir piedra caliza en la dieta de lechones destetados, se estudió el posible impacto sobre el crecimiento, la microbiota del colon y la expresión génica yeyunal. Los resultados del estudio fueron que los valores elevados de inclusión de piedra caliza en las dietas de destete redujeron el crecimiento sin afectar el consumo. Además, la adición de piedra caliza en dietas durante 14 días tras el destete puede regular al alza la expresión de genes relacionados con la respuesta inflamatoria y aumentar la diversidad beta del colon con un aumento de géneros Bacteroides.

3. El tamaño de partícula del carbonato cálcico no afecta a la digestibilidad aparente ni estandarizada del tracto total del calcio, a la retención del calcio o al crecimiento de los cerdos de engorde

Se evaluó el efecto del tamaño de partícula del carbonato de calcio usado en dietas de cerdos en crecimiento sobre la digestibilidad aparente del tracto total (ATTD), la digestibilidad estandarizada del tracto total (STTD) y la retención del Ca en dietas que contenían carbonato cálcico. También se evaluó el impacto sobre el crecimiento en lechones destetados. El resultado publicado indica que la GMD, el consumo y la conversión no se vieron afectados por el tamaño de partícula del carbonato cálcico. Tampoco afectó la ATTD, STTD ni la retención del Ca; tampoco la ATTD ni la retención del P. Por lo tanto, para las dietas de cerdos puede usarse cualquier tamaño de partícula de carbonato cálcico entre 200 - 1,125 μm.

4. La pérdida endógena basal, la digestibilidad estandarizada del tracto total del calcio en el carbonato cálcico y la retención de calcio en las cerdas gestantes cambian durante la gestación, pero la fitasa microbiana reduce la pérdida endógena basal de calcio

El presente trabajo se llevó a cabo para evaluar la hipótesis de que la digestibilidad estandarizada del tracto total (STTD) del Ca y la respuesta a la fitasa microbiana en la STTD de Ca y la digestibilidad aparente del tracto total (ATTD) de P en dietas de cerdas gestantes son constantes durante la gestación y que la retención de Ca y P no cambian durante la misma. En base a los resultados obtenidos se concluyó que la retención de Ca fue menos negativa y que la ATTD del P tendió a aumentar con la suplementación de la fitasa microbiana de la dieta sin Ca, independientemente de la fase de gestación. La pérdida endógena basal, STTD de Ca, ATTD de P y la retención de Ca y P en cerdas gestantes cambian durante la gestación, observándose una mayor digestibilidad en la última etapa.

5. Disponibilidad de calcio a partir de leche desnatada, sulfato y carbonato cálcicos para la mineralización ósea en cerdos

Hay pocas evidencias de que este calcio sea tan disponible como el de la leche para la formación de hueso. Se estudió la disponibilidad de calcio monitorizando parámetros óseos en lechones de 2 meses de vida con acceso restringido al calcio (70% RDA) durante 2,5 meses. Las 3 principales (> o = 50% ingesta de Ca) fuentes de Ca fueron CaCO₃ o CaSO₄ o leche desnatada en polvo (29% de la dieta). Los huesos de los cerdos a los que subministró la leche presentaron mayor contenido en cenizas (P < 0,01), resistencia a la rotura y densidad (DEXA) que los de los otros dos grupos, en los que los valores fueron similares. Por lo tanto, el calcio subministrado mediante una dieta que contenga leche parece asegurar una mejor mineralización ósea que las que contienen sales de calcio pero sin leche. La restricción de calcio puede haber mejorado algunas propiedades de la leche para estimular la absorción de calcio en estos lechones jóvenes, de crecimiento rápido.

Referencias

FEDNA: http://www.fundacionfedna.org/
FND. CVB Feed Table 2019. http://www.cvbdiervoeding.nl
INRA. Sauvant D, Perez, J, y Tran G, 2004, Tables de composition et de valeur nutritive des matières premières destinées aux animaux d'élevage.
NRC 1982. United States-Canadian Tables of Feed Composition: Nutritional Data for United States and Canadian Feeds, Third Revision.
Rostagno, H,S, 2017, Tablas Brasileñas para aves y cerdos, Composición de Alimentos y Requerimientos Nutricionales, 4° Ed.