Composición de los nutrientes del maíz y la influencia de la adición de xilanasas

El maíz es la fuente de energía más comúnmente utilizada en la industria de alimentos para animales, especialmente en las Américas, el sur de Europa y la mayoría de los países asiáticos donde el grano de maíz se considera una fuente esencial para los monogástricos. Sin embargo, el valor nutricional de este cereal puede variar considerablemente, dependiendo del genotipo del grano, las condiciones agronómicas y el procesamiento pre y poscosecha. Estos datos pueden afectar las características químicas de los granos, interfiriendo en el uso de nutrientes por parte de los animales.

Así, comienza un excelente trabajo del equipo de investigadores de Barcelona/SNiBA (Melo-Duran, et al., 2021). Según los autores, la composición nutricional del maíz también puede verse afectada por la posición del grano en la mazorca y el tamaño del grano. De alguna manera, cuanto menor es el volumen/tamaño de estos granos y más apical su posición de desarrollo, podemos observar un producto con mayor variabilidad nutricional, lo que podría afectar la composición final de las dietas de los animales.

Se sabe poco sobre cómo la posición del grano en la mazorca y cómo su interacción con factores genéticos puede contribuir con variaciones en la composición química y física de las características del maíz para dietas de monogástricos. De esta manera, la caracterización de la variación en el valor nutricional de los granos de maíz puede ayudar a definir los objetivos de producción adecuados y mejorar el uso más preciso de los aditivos que dependen de estos factores, como las enzimas. La Xilanasa es agregada comúnmente, cuando se usan cereales viscosos, como el trigo, en la dieta de estos animales, con el fin de reducir la viscosidad intestinal por degradación de arabinoxilanos solubles (A + X). Sin embargo, los beneficios obtenidos por la degradación de las paredes celulares que proporcionan el llamado efecto prebiótico de estos compuestos, también contribuyen con respuestas positivas observadas también en alimentos a base de maíz y harina de soja.

En este trabajo del equipo español, el objetivo fue investigar las diferencias en la composición de nutrientes, además de las características físicas del grano en la composición de A + X soluble e insoluble (sustrato de la enzima xilanasa) de granos basales o apicales. obtenido de diferentes híbridos de maíz cosechados en el mismo campo experimental y bajo condiciones de cultivo similar.

Para eso, se sembraron 16 variedades de maíz con una densidad de siembra de 92.000 semillas/ha. No se aplicaron pesticidas durante el cultivo. Las mazorcas utilizadas en el estudio fueron recolectadas al azar en el campo experimental. Luego se seleccionaron diez mazorcas/variedad. Ya que en cada mazorca se recogieron todos los granos según su posición. Brevemente, la posición de la espiga se definió como apical o basal (Figura 01).

Los granos totales en cada posición se secaron a 60°C durante 6 h, se pesaron y se almacenaron en refrigeración a 4°C. Se obtuvieron análisis proximales y físico-químicos para cada posición de la mazorca mediante espectroscopía de infrarrojo cercano (NIR por el sistema FQS de AB Vista), con resultados expresados en base a materia natural. Hubo una fuerte influencia (P< 0.05) de la posición del grano en el desempeño del contenido nutricional analizado, generalmente, el grano en la región apical tiene menor valor nutricional y mayor contenido de fibra en comparación con las otras fracciones de granos (Gráfico 01).

Se seleccionaron ocho muestras de maíz (variedad 1, 2, 7, 11, 12, 13, 14 y 16), con base principalmente en el contenido de almidón, proteínas y Polisacáridos No Almidones (PNA), siendo posteriormente analizadas para la solubilidad de materia seca, capacidad de retención de agua y grado de polimerización de xilooligosacáridos (XOS), incluyendo (X2) xilobiosis y (X3) xilotriosa liberados cuando se incuban con la enzima Xilanasa (Tabla 01).

Analizando los datos de posición, no hubo efecto significativo (P> 0.05), para ningún parámetro estudiado con respecto a los factores de solubilidad de la materia seca (SolDM), capacidad de retención de agua (WRC) y cuantificación de la génesis de XOS (Cuadro 01).

Cuando los datos se filtraron usando xilanasa o no, fue posible observar efectos positivos sobre SolDM y sobre el volumen de xilotriosa producido. Un aumento de SolDM representa una posibilidad de un mejor aprovechamiento nutricional de los animales al consumir este ingrediente. El volumen de xilotriosa, por otro lado, puede justificar el efecto prebiótico de la enzima (Craig et al, 2020), ya que esta fracción de fibra realmente ayuda a incrementar el patrón de fermentabilidad de la misma.

En conclusión, el genotipo del maíz y la posición del grano en la mazorca tienen una influencia importante en la composición físico-química y en los niveles de oligosacáridos, que pueden contribuir para la variabilidad de nutrientes. El volumen de PNA tuvo una estrecha relación con los valores de EM del maíz. Los granos en la región apical tienen un valor nutricional más bajo y compuestos de fibra más altos en comparación con otras fracciones de granos. Esto podría comprometer la composición final de la dieta de los animales.

La suplementación con Xilanasa aumentó (P< 0.05) la solubilidad de la materia seca y el contenido de xilotriosa (P < 0.05) de todas las fracciones de maices, lo que puede sugerir una mejora en la disponibilidad de nutrientes y la producción de oligosacáridos también en el TGI de los animales.