El papel de la zeolita, bajo la perspectiva energética, como aditivo alimentario en dietas de finalización para rumiantes*

Las zeolitas naturales son compuestos de aluminosilicatos cristalinos de origen volcánico [1]. Sus estructuras dimensionales permiten a las zeolitas perder y ganar agua de forma reversible e intercambiar cationes [2]. La clinoptilolita es la zeolita natural más abundante por lo tanto una de las más estudiadas, su alta propiedad de intercambio catiónico (alrededor del doble comparado con la arcilla de bentonita) [3] y, en particular, su capacidad de unión con el N-amoniacal, ha despertado el interés para su uso como aditivo alimenticio en la nutrición de rumiantes [4]. Como ingrediente de las dietas de finalización ricas en granos, la zeolita ha mejorado la digestión ruminal del almidón, con un cambió en las proporciones molares de AGV´s ruminales, disminuyendo la relación acetato-propionato [5,6]. Este último efecto puede reflejar la competencia de protones ruminales, disminuyendo la metanogénesis. A pesar de los posibles efectos beneficiosos sobre aspectos de la fermentación ruminal, el efecto neto de la zeolita suplementaria sobre el rendimiento animal no ha sido consistente. En algunos casos, la suplementación con zeolita mejoró la eficiencia de la ganancia [7]. Sin embargo, en otros ensayos de rendimiento de crecimiento que involucraron ganado de engorde [5,8,9] y corderos de engorde [10-12], el efecto de las zeolitas suplementarias (hasta el 4% de la materia seca de la dieta) en la eficiencia de ganancia no ha sido apreciable.

¿Cuál es la explicación de la ausencia de mejora en la eficiencia de ganancia con la suplementación con zeolita frente a las mejoras observadas en las características de la digestión y fermentación ruminal? La respuesta radica en una limitación de la eficiencia en la ganancia por una disminución en el contenido energético de las dietas, debido a que la zeolita es un ingrediente alimentario "funcional", no tiene valor energético intrínseco, por lo tanto, su sustitución en la dieta como reemplazo del grano o de la pasta de soya en algunos casos, reducirá la densidad energética y proteica de la dieta (efecto de dilución) en proporción al reemplazo. En este documento evaluaremos el papel de la zeolita como aditivo alimenticio en las dietas de finalización para rumiantes desde la perspectiva de energética de la dieta.

Muchos investigadores están menos familiarizados con la energía aplicada y cómo el rendimiento de crecimiento verdaderamente predecible se basa en la ingesta de energía. Si todos los estudios de desempeño productivos de los animales compararan realmente la ingesta observada con una expectativa basada en las características del animal y de la dieta, podría haber un sesgo de publicación considerablemente menor en la literatura. Este sesgo de publicación se está convirtiendo en una preocupación cada vez mayor a medida que avanzamos hacia más y más meta-análisis. El consumo de materia seca (CMS) esperado se refiere a la cantidad de MS que se espera que consuman los animales, en función de su peso promedio (ajustado al 96% del peso vivo) y el valor de la EN tabular de la dieta [13]. El CMS observado sobre lo esperado al igual que la energía neta de la dieta observada sobre la esperada, son aplicaciones importantes y prácticas de los estándares actuales para la energía en la investigación nutricional [13,14]. La estimación de la EN dietética basada en medidas de crecimiento-desempeño y la proporción del CMS observado sobre esperado (retención de energía aparente por unidad de materia seca consumida) revela diferencias en la eficiencia de la utilización de energía de la dieta misma, independientemente de los efectos de confusión de GDP y CMS asociado con medidas de eficiencia de la ganancia (relación ganancia-alimentación). Por lo tanto, proporciona información importante sobre los posibles efectos del tratamiento dietético en la eficiencia de la utilización de la energía. Una relación en la EN de la dieta observado sobre esperado de 1.00 indica que el rendimiento es consistente con los valores de EN dietética basados en los estándares (publicados en diferentes asociaciones científicas) del contenido nutricional de los alimentos y el CMS observado. Una relación superior a 1.00 es indicativo de una mayor eficiencia en la utilización de la energía alimentaria. Considerando que, una relación inferior a 1.00, indica una eficiencia de utilización de energía inferior a la esperada. En el caso del CMS observado-esperado, la interpretación de la relación es exactamente la opuesta. Valores por debajo de 1.00 significan mayor retención de energía por unidad de materia seca consumida.

Informes de Zinn et al. [13] y Estrada-Angulo et al. [14], proporcionan en detalle, las ecuaciones utilizadas en la determinación del CMS esperada y la EN de la dieta para bovinos y ovinos de engorda, respectivamente (alentamos respetuosamente a los lectores a revisar esos artículos). La magnitud de los cambios en la energía de la dieta por la inclusión de zeolita se representa como porcentaje al comparar la relación de lo observado sobre lo esperado de la EN de la dieta testigo. Para esta revisión se tomaron en cuenta solo los estudios realizados con bovinos y corderos de engorda alimentados con dietas de finalización que contenían ≥ al 70% de concentrado. Los datos incluidos proceden de artículos revisados por pares publicados en revistas indexadas que incluyen la fase de finalización de bovinos y corderos de engorda, en los que los animales recibieron una dieta basal como grupo testigo y zeolita como grupo probado, la cual reemplaza directamente algún ingrediente de la dieta o como ingrediente añadido. Los datos incluidos para los cálculos energéticos fueron: peso inicial promedio, peso final, CMS, GDP y tipo (raza y sexo) del animal utilizado.

Cuando se analizó el impacto de la suplementación con zeolita desde la perspectiva de la eficiencia de la ganancia (relación ganancia-consumo de MS), las diferencias reportadas en dicha variable no fueron apreciables. Sin embargo, visto de otra manera, la suplementación con zeolita (que en sí misma no aporta energía) no redujo la eficiencia de la ganancia a pesar de diluir la concentración energética de la dieta, en consecuencia, con la suplementación con zeolita, la EN de la dieta observada fue mayor de lo esperado para los estudios evaluados.

McCollum y Galyean [5], evaluaron la suplementación con clinoptilolita (de Nevada, EE. UU.; 1.25 y 2.5% de la MS de la dieta) en bovinos de engorda alimentados con una dieta de finalización a base de sorgo. La concentración de almidón en las dietas disminuyó hasta un 6% con la inclusión de zeolita (equivalente a eliminar 4% grano). Las eficiencias de ganancia fueron similares para el control frente a los tratamientos con zeolita (0.119 frente a 0.122 kg de ganancia/kg de MS consumida, respectivamente). Sin embargo, desde el punto de vista energético, la zeolita suplementaria aumentó (3.4%) la relación de la EN observada sobre la esperada. Sherwood et al. [8], evaluaron la suplementación con clinoptilolita (de Dakota del Sur, EE. UU.) (1.2% de la MS de la dieta), reemplazando el maíz en la dieta de finalización de bovinos mestizos. Numéricamente, la suplementación con zeolita mejoró la GDP (3.4%) y la eficiencia de ganancia (2.9%). Sin embargo, desde el punto de vista energético, la suplementación con zeolita dio como resultado un aumento del 4.4% en la relación de la EN observada sobre la esperada. Esta mejora es equivalente a un aumento del 3.5% en el nivel de maíz en la dieta. En un estudio de 292 días, Koknaralog et al. [15], evaluaron la clinoptilolita al 1% de la MS de la dieta (sin especificar el origen) como reemplazo de la pulpa de remolacha azucarera en una dieta de finalización utilizada en ganado Pardo Suizo. No observaron diferencias en la eficiencia de ganancia (0.114 vs 0.116 kg ganancia/kg MS) entre tratamientos. Sin embargo, la EN de la dieta observada fue 3.21% mayor que la esperada con la suplementación con zeolita. En un experimento de 224 días se evaluó hasta un 2% de kaolinita (fuente Ion mineral, CA, EE. UU.) como reemplazo del maíz en hojuelas en las dietas de finalización para novillos Holstein (Ortiz et al. [16]), éstos investigadores observaron un aumento lineal (hasta un 3.1%) en la proporción de EN dietética observada sobre esperada. Yazdani et al. [9], reportan un aumento en la eficiencia alimenticia (16.7%) y en la EN observada (12.6 %) con suplementos de clinoptilolita (Anzymite, Theran, Irán) (hasta un 5 %) en dietas de finalización isocalóricas para novillos Holstein.

Se necesita más investigación para dilucidar completamente la base para una mayor utilización de energía con la suplementación con zeolita. Como se mencionó anteriormente, la zeolita suplementaria puede mejorar la economía de N ruminal [17], la energía digestible [7]  y la energía metabolizable a través de alteraciones favorables en las proporciones molares de AGV´s ruminales [5].

Al igual que con el ganado de engorda, los estudios sobre la suplementación con zeolita en ovinos en finalización son limitados. En un ensayo de 70 días, Pond [10], evaluó la suplementación con clinoptilolita al 2% (de Wyomin, EE. UU.) como reemplazo del maíz en dietas de finalización para corderos. No detectaron un efecto de la suplementación con zeolita en la eficiencia de ganancia. Sin embargo, la inclusión de zeolita en dietas que contenían harina de soya como fuente de proteína resultó en un aumento del 3.4% en la relación de la EN observada sobre la esperada. Mientras que, con dietas que contenían harina de pescado como fuente de proteína suplementaria, la inclusión de zeolita resultó en un aumento del 14.2%  en la relación de la EN observada sobre esperada. La gran mejora con la suplementación con zeolita en dietas suplementadas con harina de pescado, aunque inesperada, podría atribuirse a los efectos de la zeolita en la economía de N ruminal, cuando la ingesta de proteína degradable en rumen es potencialmente limitante. Forouzani et al. [11], evaluaron hasta un 6% de clinoptilolita suplementaria (Anzymite, Teherán, Irán) como reemplazo de cebada en una dieta de finalización. Los autores no detectaron diferencias significativas sobre la eficiencia de ganancia de los borregos. Sin embargo, la zeolita suplementaria resultó en un aumento del 12% en la relación de la EN observada sobre la esperada. Toprak et al. [12], evaluaron la inclusión de clinoptilolita micronizada (del norte de Croacia) en dietas a base de trigo y cebada para corderos Merino. La inclusión de un 1% de zeolita micronizada dio como resultado un aumento del 4.2% en la relación de la EN observada respecto a la esperada. Los efectos positivos de la zeolita suplementaria sobre la eficiencia energética en la finalización de los corderos han sido confirmados en estudios realizados por nuestro equipo de investigación [18,19]. En los ensayos, evaluamos una clinoptilolita natural de México (ZEO-ZIL, TCDN Group, Puebla México) utilizando corderos Pelibuey × Katahdin. En el primer experimento, evaluamos los niveles de inclusión de 0, 1, 2 y 3% (base MS) de clinoptilolita en reemplazo de la harina de soya en dietas de finalización a base de maíz en un ensayo de alimentación de 56 días. La relación entre la EN observada sobre la esperada, aumentó linealmente de 2 a 6% a medida que aumenta la inclusión de zeolita en las dietas del 1 al 3%. En otro ensayo de finalización de 75 días, probamos niveles de inclusión de 0, 1.5, 3 y 4.5% de zeolita, reemplazando porciones iguales de maíz y harina de soya en corderos. Hubo una respuesta cuadrática al nivel de suplementación con zeolita. Las mejoras en la eficiencia de la ganancia, la energía neta de la dieta y la retención de energía aparente por unidad de MS consumida fueron mayores con el nivel de suplementación del 3% (promedio de mejoras de 4.5, 6.4 y 7.4%, respectivamente).