Use of cold-pressed rapeseed and sunflower cakes to modulate beef fatty acid composition: effect on rumen fermentation, fatty acid profile of rumen digesta, animal performance and meat quality
- Autores: Hanen Benhissi
- Directores de la Tesis: Aser Garcia Rodriguez (dir. tes.), Ignacia Beltrán de Heredia Pérez de Villarreal (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Zaragoza ( España ) en 2017
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Manuel Fondevila Camps (presid.), Daniel Villalba Mata (secret.), Raúl Bodas Rodríguez (voc.)
- Programa de doctorado: Programa Oficial de Doctorado en Producción Animal
- Materias:
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- Resumen
Los posibles efectos beneficiosos para la salud humana de algunos ácidos grasos con propiedades bioactivas, tales como el ácido vaccénico y el ácido ruménico, han motivado un gran interés en el desarrollo de estrategias nutriciones que permitan incrementar sus concentraciones en la carne de los rumiantes. La suplementación de las dietas de rumiantes con aceites vegetales y semillas oleaginosas ricas en ácidos grasos insaturados en lugar de grasas saturadas es una estrategia efectiva para mejorar la composición de la grasa de la carne. La fluctuación de los precios y la dinámica de suministro de estas fuentes convencionales de lípidos debido a su mayor demanda para la producción de alimentos humanos y de biodiesel, ha generado, además, un gran interés en encontrar fuentes alternativas y económicas de grasas insaturadas que pueden contribuir a producir una carne sana. En esta tesis, se ha evaluado la capacidad de las tortas de colza (CPRC) y girasol (CPSC) obtenidas mediante prensado en frío, que son subproductos ricos en ácidos grasos insaturados resultantes del procesado de semillas de colza y girasol para la producción de biodiesel, para modular el perfil de ácidos grasos de carne de vacuno. Se planteó la hipótesis de que, a niveles adecuados de inclusión en las dietas de terneros de cebo, estas tortas no afectarían negativamente el rendimiento animal y representarían una buena estrategia para mejorar la composición de la grasa de la carne.
Se ha llevado a cabo una serie de cuatro experimentos correspondientes a los cuatro capítulos en los que se ha dividido la presente memoria, con el objetivo de investigar el efecto de la suplementación de una dieta altamente concentrada de terneros de engorde con torta de colza o de girasol prensados en frío sobre la fermentación ruminal, la digestibilidad de la dieta, el perfil de ácidos grasos de la digesta ruminal, el rendimiento productivos de los terneros y las características de la carne, incluyendo su composición de ácidos grasos. En todos los estudios, las dietas que contenían torta de colza o girasol se han comparado con una dieta control que contenía grasa de palma (PF), una grasa saturada comúnmente utilizada en la alimentación del ganado vacuno.
En el estudio del capítulo I, se ha suplementado una dieta altamente concentrada (paja de cebada: concentrado 10:90) de terneros de engorde con PF, CPRC o CPSC. Las tres fuentes de lípidos se han añadido para llevar el contenido total de la grasa de la dieta a 30 y 60 g/kg de materia seca (MS), y se ha evaluado el impacto de estas estrategias nutricionales sobre la fermentación ruminal y la cinética de producción de gas in vitro. Se han llevado a cabo dos ensayos de fermentación (24 y 96 horas) utilizando la técnica de producción de gas in vitro. Durante el ensayo de incubación de 24 h, las muestras se han recogido 24 horas después de la incubación para medir las producciones de ácidos grasos volátiles (AGV) y de metano. La incubación de 96 h se ha utilizado para evaluar la cinética de producción de gas. Los resultados han mostrado que la torta de girasol ha producido menores producciones de AGV (P<0,01) y de metano (P<0,01), en comparación con PF y CPRC. El nivel alto de grasa ha disminuido las producciones totales de AGV (P<0,01) y de metano (P <0,01) en comparación con el nivel bajo de inclusión. La torta de girasol ha tendido a reducir la proporción molar de acetato (P=0,090) en comparación con PF y CPRC, pero las proporciones molares de propionato y butirato y el ratio de acetato a propionato no se han visto afectadas por la fuente de lípidos, el nivel de grasa o su interacción. La producción de gas asintótica se ha reducido por CPSC a un nivel de grasa alto, en comparación con PF y CPRC. La torta de girasol ha tendido a reducir el ritmo fraccional de producción de gas, pero el tiempo de latencia no se ha visto afectado ni por el tipo de lípido ni por el nivel de suplementación. En conjunto, no ha habido diferencias en la fermentación ruminal cuando se han añadido CPRC o PF, pero CPSC ha alterado la fermentación microbiana in vitro con un nivel de grasa total igual al 60 g/MS. Estos resultados han proporcionado evidencia de que CPRC y CPSC podrían ser fuentes valiosas de lípidos a considerar en la nutrición del ganado vacuno, siempre y cuando se respeten sus niveles óptimos de inclusión.
El segundo estudio (Capítulo II) se ha llevado a cabo para examinar la influencia de CPRC y CPSC sobre la biohidrogenación ruminal de los ácidos grasos en un rumen artificial (Rusitec), y aunque no era el objetivo principal de este estudio, proporciona información adicional acerca del impacto de estos subproductos sobre la fermentación ruminal y la degradación de los nutrientes. Por ello, se han formulado tres dietas de engorde de terneros basadas en paja de cebada y concentrado (ratio 10:90), la fuente de grasa en el concentrado ha sido de diferentes orígenes, grasa de palma (CTR, dieta control), torta de colza prensada en frío (tratamiento CPRC) o torta de girasol prensada en frío (tratamiento CPSC). Las tres dietas han sido isoproteicas, isoenergéticas e isolipidicas (con un contenido total de grasa igual a 60 g/kg MS). Una unidad completa Rusitec compuesta de 6 vasijas se ha utilizado para incubar los tres sustratos por duplicado (dos vasijas por dieta). Después de un período de adaptación de 7 días, se han determinado la desaparición de nutrientes, los parámetros de fermentación ruminal y el perfil de ácidos grasos de la digesta ruminal durante 3 días. Los resultados han mostrado que la CPRC no ha tenido efecto sobre la desaparición de los nutrientes y la fermentación ruminal. Por el contrario, la CPSC ha reducido la desaparición de la fibra neutro detergente (P=0,042), de la fibra ácido detergente (P=0,011), de la proteína (P=0,012) y de la materia orgánica (P<0,010), en comparación con CTR y CPRC. La CPSC también ha disminuido la producción total de ácidos grasos volátiles (P=0,012) y ha desviado el patrón de fermentación ruminal hacia una menor proporción de acetato (P=0,033) y una mayor proporción de propionato (P=0,014) en comparación con CTR y CPRC. Tanto la CPRC como la CPSC han alterado la composición de ácidos grasos de la digesta ruminal, reduciendo la concentración total de los ácidos grasos saturados (P<0.010) y aumentando la acumulación de C18:0 (P<0.010), total C18:1 cis (P<0,010) y total C18:1 trans (P<0,010). El ácido vaccénico se ha incrementado (P=0,002) 2,18 veces respecto a CPRC y 4,09 veces respecto a CPSC, pero la relación trans-10/trans-11 ha permanecido constante entre los tratamientos (P=0,311). El ácido ruménico no se ha visto afectado por CPRC, pero se ha incrementado (P=0,040) 4,25 y 2,83 veces por CPSC en comparación con CTR y CPRC, respectivamente. Los resultados sugieren que los cambios en el perfil de ácidos grasos de la digesta ruminal podrían ocurrir sin efectos perjudiciales sobre la fermentación ruminal en el caso de CPRC, pero podrían estar asociados con una alteración del proceso de fermentación en el caso de CPSC.
El tercer estudio (Capítulo III) se ha llevado a cabo para investigar si los efectos observados de CPRC y CPSC sobre la digestión de nutrientes en el rumen se extienden al tracto digestivo total. Se han utilizado tres ovejas secas como modelo en un diseño cuadrado latino 3×3. Se han evaluado tres dietas iso-proteicas, iso-energéticas e isolipidicas (con un contenido total de grasa igual a 60 g/kg MS) compuestas de paja de cebada y una mezcla de concentrado (proporción 10:90) suplementado con grasa de palma (CTR, dieta control), torta de colza prensada en frío (tratamiento CPRC) o torta de girasol prensada en frío (tratamiento CPSC). Las tres dietas han sido formuladas para cubrir 1,2 veces las necesidades de mantenimiento de las ovejas experimentales. Los tratamientos han sido evaluados durante tres períodos consecutivos de 21 días cada uno, consistente en 14 días para la adaptación a la dieta y 7 días para la medición de la ingesta de pienso y la digestibilidad aparente de los nutrientes. Los resultados han mostrado que la ingestión de la materia orgánica no ha diferido significativamente entre los tratamientos (P=0,246). La digestibilidad aparente de la fibra neutro detergente, fibra ácido detergente, proteína, grasa, almidón y materia orgánica no ha sido diferente entre CTR y CPRC. Por el contrario, la CPSC ha reducido la digestibilidad aparente de la materia orgánica en un 15 y 13% en comparación con CTR y CPRC, respectivamente, y ha reducido la digestibilidad aparente de la fibra neutro detergente en un 28,6 y 26,6%, y una disminución de 36,1 y 31,0% de la digestibilidad de la fibra ácido detergente, en comparación con CTR y CPRC, respectivamente, y no ha afectado a la digestibilidad aparente de la proteína, el almidón o de la grasa. Por lo tanto, CPRC podría ser incluida en una dieta altamente concentrada sin efectos perjudiciales sobre la digestibilidad aparente de los nutrientes. Por el contrario, la inclusión de CPSC podría provocar una reducción significativa de la digestibilidad aparente de las fracciones fibrosas y de la materia orgánica.
Tras haber finalizado estos tres experimentos, se ha realizado un último estudio (Capítulo IV) con el objetivo de evaluar los efectos de incluir CPRC en una dieta altamente concentrada para terneros de engorde sobre el rendimiento productivo del animal, las características de la canal y la calidad de la carne. El efecto de la torta de girasol sobre el rendimiento productivo del animal y la calidad de la canal y de la carne no ha sido estudiado, ya que los resultados de los estudios previos (capítulos I, II y III) han revelado un efecto perjudicial de este coproducto sobre la fermentación ruminal y la digestibilidad de nutrientes. En este último capítulo, dieciséis terneros Limousin, destetados con 180±71 días de edad y con un peso vivo de 220±40 kg se han asignado a dos lotes experimentales de ocho animales cada uno, homogéneos para la edad y el peso corporal, y alimentados con una dieta altamente concentrada (paja de cebada: concentrado 10:90) suplementada con grasa de palma (dieta control, CTR) o torta de colza prensada en frío (tratamiento de CPRC). Los terneros han sido sacrificados al alcanzar un peso vivo medio de 628 ± 38,4 kg y una edad de 15 meses. Los resultados han mostrado que la CPRC no ha tenido efecto significativo ni sobre la ingestión de la materia seca (P=0,115), ni sobre la ganancia media diaria de peso (P=0,420), ni sobre las características de la canal (P>0,05). La inclusión de la torta de colza en la dieta ha disminuido la concentración total de los ácidos grasos saturados (P=0,001) y ha aumentado el total C18:1cis y el total C18:1 trans (P=0,041 y P=0,030, respectivamente). Los niveles de C18:1 trans-10 y C18:1 trans-11 se han incrementado en respuesta a la CPRC (P=0,030 y P=0,019, respectivamente) pero el ratio C18:1 trans-10/C18:1 trans-11 ha permanecido constante (P=0,754). La concentración de ácido ruménico se ha incrementado 1,09 veces por CPRC. La carne de terneros alimentados con CPRC ha tenido un menor índice aterogénico y una mayor relación ácidos grasos poliinsaturados: ácidos grasos saturados en comparación con los de CTR (P=0,023 y P=0,040, respectivamente). El aumento de la concentración de ácidos grasos insaturados en la carne de los terneros alimentados con CPRC no ha comprometido la estabilidad oxidativa de la carne durante su almacenamiento en condiciones aeróbicas y refrigeradas durante seis días, ya que las extensiones de oxidación lipídica y de deterioro de color no se han visto afectadas por los tratamientos. Tampoco se han encontrado diferencias significativas entre CTR y CPRC para la calidad sensorial de la carne (P>0,05). En conjunto, la torta de colza prensada en frío ha mejorado el valor nutricional de la carne de vacuno sin comprometer el rendimiento productivo del animal ni las características de la canal.
Por último, esta memoria incluye una discusión general que integra los cuatro capítulos. Un aspecto importante de esta sección es la comparación entre los resultados obtenidos en el capítulo II y el capítulo IV, que revela una asociación significativa entre las variaciones en el metabolismo de los lípidos a nivel ruminal y los cambios del perfil de ácidos grasos de la carne.
