Sorgo
19-nov-2019 (hace 5 años 4 días)
Introducción
El sorgo (Sorghum bicolor) es una herbácea monocotiledónea cultivada en verano que pertenece a la familia de las gramíneas. Se cultiva en zonas templadas de ambos hemisferios con temperaturas entre 25-30ºC pero es resistente a la sequía. Representa el quinto cereal más cultivado a nivel mundial y el cuarto más utilizado para alimentación animal (a nivel UE), empleado básicamente como fuente de energía.
Las variedades más utilizadas en alimentación animal son las de grano pardo-amarillo, conocidas como sorgo blanco, que han sido seleccionadas por su bajo contenido en taninos y compuestos fenólicos y que son las variedades que se cultivan en zonas templadas. Por el contrario, las variedades de sorgo pardo oscuras o marrones contienen alto contenido en taninos, condensados en el pericarpio como medida de protección de la semilla (característica única respecto al resto de cereales). Estas variedades son más resistentes a la sequía y se cultivan en zonas áridas. La presencia de taninos condensados interfiere en los procesos digestivos, reduciendo la digestibilidad de la energía y la proteína, por lo que las variedades de grano oscuro no son tan utilizadas para la alimentación animal.
El grano de sorgo está compuesto aproximadamente de un 6% de salvado o pericarpio, un 10% de germen y un 84% de endospermo y aleurona. Más del 50% del endospermo es de tipo céreo que, a diferencia del maíz, presenta granos de almidón más pequeños entrelazados en una red de proteína a base de prolamina y gluteina resistentes a la hidrólisis, que dificulta la disponibilidad del almidón. Presenta un elevado contenido en almidón, que incluso puede superar al maíz (± 65%), junto a un contenido medio en grasa, alrededor del 3%. Las proteínas que rodean los granos de almidón, junto al germen, aportan un valor de proteína superior al grano de maíz, alrededor del 9% considerando todas las variedades pero superior si consideramos solo las variedades blancas. Sin embargo, a pesar de la menor disponibilidad del almidón, el reducido contenido en fibra (2,5%) pero mayor contenido en lípidos (±3%) hace que el sorgo presente un valor energético más similar al maíz que el resto de cereales (EN/kg). La proporción media de amilosa y amilopectina es de 20:80 pero en variedades de tipo céreo la proporción de amilopectina se puede considerar casi del 100%.
La presencia de taninos condensados en las variedades oscuras y los compuestos fenólicos y flavonas, que están presentes en todas las variedades (oscuras y blancas), contribuyen a una reducción de la disponibilidad de los aminoácidos comprometiendo su digestibilidad. En concreto, los taninos condensados son el resultado de la polimerización de unidades de flavan-3-ol como la catequina, la epicatequina o la leucocianidina unidos mediante enlace C-C y carentes de un núcleo glucídico. Por su incapacidad para ser hidrolizados, se les ha involucrado en diversas actividades antinutricionales (e.g. secuestro de micronutrientes) y , tras su absorción y no metabolización, se les responsabiliza del incremento de la demanda de determinados nutrientes para poder ser excretados (e.g. aminoácidos azufrados). Sin embargo, existe un gran desconocimiento sobre las propiedades antioxidantes y astringentes que presentan dichos compuestos y que podrían ser de interés para la industria porcina.
Estudio comparativo de los valores nutricionales
Los sistemas utilizados en la comparación son: FEDNA (Española), CVB (Holandesas), INRA (Francesa), NRC (EEUU) y de Brasil.
| FEDNA1 | CVB | INRA | NRC | Brasil | |
| MS (%) | 87,0 | 87,2 | 86,5 | 89,39 | 85,9-87,1 |
| Valor energético (kcal/kg) | |||||
| Proteína bruta (%) | 8,9 | 8,7 | 9,4 | 9,36 | 8,97-8,75 |
| Extracto etéreo (%) | 3,0 | 2,8 | 2,9 | 3,42 | 2,4-2,6 |
| Fibra bruta (%) | 2,3 | 2,3 | 2,4 | 2,14 | 2,8-2,89 |
| Almidón (%) | 64,2 | 62,5-60,6 | 64,1 | 70,1 | 56,8-66,6 |
| Azúcares (%) | 0,8 | 0,8 | 1,1 | - | - |
| ED crecimiento | 3520 | - | 3400 | 3596 | 3081-3410 |
| EM crecimiento | 3455 | - | 3320 | 3532 | 2984-3358 |
| EN crecimiento | 2545 | 2694 | 2620 | 2780 | 2332-2655 |
| EN cerdas | 2570 | 2694 | 2650 | 2780 | 2417-2707 |
| Valor proteico | |||||
| Digestibilidad proteína bruta (%) | 77 | 76 | 75 | 77 | 73,7-83,2 |
| Composición amino ácidos (% PB) | |||||
| Lys | 2,27 | 2,40 | 2,30 | 2,14 | 2,23-2,29 |
| Met | 1,74 | 1,80 | 1,60 | 1,71 | 1,67-1,71 |
| Met + Cys | 3,58 | 3,70 | 3,30 | 3,63 | 3,34-3,43 |
| Thr | 3,30 | 3,30 | 3,10 | 3,21 | 3,23-3,20 |
| Trp | 1,10 | 1,10 | 1,00 | 0,75 | 1,11-1,14 |
| Ile | 3,90 | 4,00 | 4,00 | 3,85 | 4,01-4,00 |
| Val | 5,05 | 5,00 | 5,10 | 4,91 | 4,91-5,03 |
| Arg | 3,91 | 4,00 | 3,80 | 3,85 | 3,90-4,00 |
| Digestibilidad ileal estandarizada (% PB) | |||||
| Lys | 76 | 80 | 74 | 74 | 73-81 |
| Met | 88 | 89 | 85 | 79 | 81-90 |
| Met + Cys | 86 | 88 | 81 | 73 | 73-85 |
| Thr | 83 | 86 | 76 | 75 | 76-84 |
| Trp | 83 | 86 | 79 | 74 | 78-80 |
| Ile | 83 | 88 | 83 | 78 | 81-89 |
| Val | 85 | 87 | 81 | 77 | 79-90 |
| Arg | 86 | 86 | 82 | 80 | 68-90 |
| Minerales (%) | |||||
| Ca | 0,03 | 0,03 | 0,03 | 0,02 | 0,03-0,03 |
| P | 0,28 | 0,27 | 0,28 | 0,27 | 0,26-0,23 |
| Pfítico | 0,19 | 0,19 | 0,196 | 0,18 | 0,18-0,16 |
| Pdisponible | 0,06 | - | - | - | 0,08-0,07 |
| Pdigestible | 0,07 | 0,0675 | 0,07 | 0,108 | 0,09-0,08 |
| Na | 0,01 | 0,01 | 0,02 | 0,01 | 0,01-0,02 |
| Cl | 0,08 | 0,07 | 0,06 | 0,09 | 0,01-0,06 |
| K | 0,35 | 0,35 | 0,36 | 0,35 | 0,31-0,36 |
| Mg | 0,15 | 0,12 | 0,12 | 0,15 | 0,11-0,14 |
A diferencia del resto de tablas, BRASIL es el único sistema de valoración que claramente diferencia entre dos calidades de sorgo según el contenido en taninos (alto o bajo) mientras que FEDNA, CVB, INRA y NRC consideran una única calidad asumiendo que solo contemplan el uso de variedades seleccionadas y mejoradas para bajo contenido en taninos para alimentación animal (llamado también sorgo blanco).
El rango de humedad de los diferentes sistemas de valoración es muy constate y no oscila en más de 3 puntos porcentuales con un mínimo de 10,6% para NRC, que presenta mayor contenido de almidón. Existe una correlación positiva entre el porcentaje de materia seca y el contenido en almidón (r2 = 0,66), pero muy influenciada por el elevado contenido en almidón propuesto por NRC. Si no consideramos este valor más extremo, esta relación sigue siendo positiva aunque disminuye (r2 = 0,43).
Al contrario de otros cereales como el trigo, que presenta una correlación negativa entre contenido en proteína y almidón (r2 = -0,66, el 72% de la proteína va ligada al endospermo, 20% al pericarpio y capa aleurona y 3% al germen) o el maíz que la presenta positiva (r2 = 0,55, donde un 31% de la proteína está concentrada en el germen, un 26% en el endospermo y un 12 % en el pericarpio y capa aleurona), en el caso del sorgo la dispersión entre ambas variables es máxima y no se observa ninguna relación consistente.
Estas relaciones tienen un impacto directo sobre la estimación del valor de la energía neta (EN). El almidón representa la mayor contribución en energía, con una amplia variabilidad (10 puntos porcentuales, y >13 si consideramos el valor extremo de NRC), que es determinante (r2 = 0,68) para explicar la diferencia de más de 360 kcal/kg de EN observada entre las valoraciones más extremas (2780 kcal/kg de NRC vs 2417 kcal/kg de BRASIL alto en taninos). Observamos una correlación positiva (r2 =0,48) entre la EN y el contenido en grasa que, si bien es determinante, es menos variable que el almidón.
A diferencia del resto de sistemas de valoración, BRASIL alto en taninos y NRC dan el valor inferior y superior respectivamente para la materia seca (-1,5% y +2,5%), almidón (-13,3% y +17,1%), proteína (-4,3% y +3,5%), grasa (-17,4% y +20,2%) y EN (-5,3% y +8,4%) respecto a la media del resto de sistemas de valoración. La valoración de las variedades blancas (sin taninos) resulta en valoraciones muy similares a excepción de NRC, existiendo una clara desviación al alza para NRC en proteína, almidón y grasa, y menor fibra que pueden explicar la desviación observada en EN para este cereal.
En cuanto a amino ácidos totales, tomando como referencia la lisina, y a igual contenido de proteína (9,0±0,30%), se puede observar básicamente que CVB ofrece una valoración un 5,5% por encima de la media, siendo la valoración de NRC casi un 6% por debajo de la media, a excepción de BRASIL (bajo en taninos), INRA y FEDNA que son muy parecidos y ajustados al valor medio (2,3%). Esto sugiere que la valoración de las variedades supuestamente consideradas por NRC respecto a lisina son más similares a la valoración ofrecida por BRASIL para las variedades de alto contenido en taninos. El resto de amino ácidos son bastante proporcionales a la lisina, a excepción de la treonina y los aminoácidos ramificados (valina e isoleucina) que presentan una menor variabilidad entre sistemas. Destaca sin embargo NRC, presentando una valoración para el triptófano casi un 30% inferior a la media. El coeficiente de digestibilidad de la proteína y lisina presenta un rango entre 73,7-81,3% con un valor medio de 77% pero básicamente atribuible al valor >80% presentados por BRASIL para las variedades de bajo contenido en taninos.
Hallazgos recientes
1. ¿Es capaz el perfil de kafirina de modular la digestibilidad ileal de los aminoácidos en una dieta para porcino a base de sorgo y harina de soja? .
Los efectos de las kafirinas del sorgo en la digestibilidad ileal de aminoácidos y proteínas se evaluaron in vivo en cerdos. Se formularon dos dietas en base a harina de soja (SBM)-sorgo: 1) bajo contenido de kafirina (LK) (32,2 g/kg) y 2) alto contenido de kafirina (HK) (48,1 g/kg). También se preparó una dieta control (maíz-SBM) y una dieta SBM de referencia. La dieta maíz-SBM tenia mayor digestibilidad que la dietas sorgo-SBM, sólo con respecto a la valina. La digestibilidad ileal aparente (DIA) de la valina en la dieta maíz-SBM fue mayor que la de las dietas sorgo-SBM. Los cambios en el perfil de kafirina entre las diferentes dietas sólo afectaron a la DIA de la treonina, que disminuyó en 9.5 unidades porcentuales en la dieta LK en comparación con la dieta HK. En cuanto a la DIA de los cereales, el maíz presentó mayor DIA que el sorgo, con respecto a la valina y la serina. El mayor contenido de a-kafirinas en sorgo afecta negativamente a la digestibilidad de la treonina y la serina, lo que implica que la DIA de los aminoácidos se ve afectada más por el perfil de kafirinas que por su nivel de contenido .
2. El sorgo blanco bajo en taninos contiene más energía digestible y metabolizable que el sorgo rojo con contenido alto en taninos cuando se utiliza en la dieta de cerdos en crecimiento.
El presente estudio se llevó a cabo para determinar y comparar los valores de energía en maíz amarillo, tres variedades de sorgo blanco bajo en taninos y tres variedades de sorgo rojo alto en taninos cuando se incluye en dietas de cerdos en crecimiento. La energía digestible (ED) y la energía metabolizable (EM) del sorgo rojo eran más bajos que las del maíz, mientras que los valores para el maíz eran más bajos que los obtenidos para el sorgo blanco. La digestibilidad aparente total del tracto (ATTD) de la Energía Bruta (EB) era más alta para el sorgo rojo, pero era más baja para el sorgo blanco. Los taninos tenían una alta correlación negativa con la ED y la EM (ambos, r -0.99; P < 0.01) y el ATTD de EB (r -0,92; P < 0.01). Los taninos se correlacionaron negativamente con la proteína bruta (PB) (r -0,85; P < 0,05), o positivamente con kafirina/PB (r a 0,88; P <0.01) y fenoles (r a 0,77; P < 0,05). Por lo tanto, el contenido de taninos en el sorgo puede ser el principal factor antirnutricional.
3. El efecto de la suplementación con fitasa microbiana en dietas a base de sorgo-harina de colza sin fósforo inorgánico añadido en el rendimiento del crecimiento, utilización del fósforo, calcio, nitrógeno y energía aparente del tracto total, mediciones óseas y variables en el suero de cerdos de cebo. .
Se evaluó el efecto de la suplementación con fitasa en las dietas de sorgo- harina de colza sin fósforo inorgánico añadido. La suplementación de 400 U de fitasa/kg de alimento fue adecuada para el desarrollo del crecimiento. Para ambos experimentos, los tratamientos de fitasa no aumentaron la absorción de Ca, N, o energía (cantidad/d o % de ingesta), y no tuvieron ningún efecto sobre las concentraciones séricas de Ca y P, ni en la actividad sérica de la fosfatasa alcalina, fosfatasa ácida total o fosfatasa ácida tartrato-resistente en dietas de sorgo-colza.
4. La energía digestible del grano de sorgo para cerdos podría predecirse utilizando un sistema de digestión simulado controlado por computadora.
Se han generado ecuaciones de predicción para la energía digestible (ED) del sorgo para la alimentación de cerdos, en base a su composición química. Las diferencias entre los valores determinados y los previstos son inferiores al 0,02 en 25 o 24 de las 28 muestras para la ATTD de EB o la MS. El contenido en taninos afecta negativamente a la digestión enzimática in vitro del contenido energético del grano de sorgo.El método enzimático de 3 pasos que utiliza un sistema de digestión simulada controlada por ordenador, podría ser una técnica prometedora para predecir in vitro la ED y la digestibilidad de la EB del sorgo para cerdos
5. Morfofisiología gastrointestinal y presencia de kafirinas en digesta ileal en cerdos en crecimiento alimentados con dietas basadas en sorgo.
Los efectos de tres dietas basadas en sorgo, con diferentes niveles de taninos y kafirinas, sobre ciertas características morfofisiológicas gastrointestinales fueron evaluados en cerdos en crecimiento. Se utilizaron cuatro dietas diferentes de harina de soja/cereales: una dieta a base de maíz (dieta control; C), una dieta en base a sorgo con taninos bajos y kafirinas bajas (LTLK), una dieta en base a sorgo con taninos bajos y kafirinas altas (LTHK), y una dieta en base a sorgo con taninos altos y kafirinas altas (HTHK). Las diferentes dietas con sorgo no afectaron al rendimiento de los cerdos ni a la mayoría de los parámetros morfofisiológicos evaluados. La actividad total de la tripsina fue mayor en los cerdos alimentados con la dieta HTHK. La mayor intensidad/área de las fracciones de kafirina se observó en la digesta ileal de cerdos alimentados con dietas LTHK y HTHK. La presencia simultánea de altos niveles de taninos y kafirinas podría afectar la digestión de las proteínas del sorgo.
Referencias
FEDNA: http://www.fundacionfedna.org/
FND. CVB Feed Table 2016. 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.