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EDULCORANTES EN ALIMENTACION ANIMAL

ULTIMAS TENDENCIAS

 

Conferencia pronunciada por el Académico de Número

Excmo. Sr. D. Pedro Costa Batllori

3 de Mayo de 1995

 

 

 

            La alimentación representa un elevado porcentaje de los costos totales de una explotación ganadera. No es de extrañar por tanto que el ganadero aspire a convertir, con la máxima eficacia posible, kilos de pienso en kilos de animal producido.

 

            Para ello, tan importante como el hecho de que el alimento ofrecido tenga un equilibrio ade­cuado de los diversos nutrientes, es que ese alimento sea ingerido en la cantidad adecuada, paso previo e imprescindible para una buena rentabilidad del mismo.

 

            Resulta obvio, pues, que el conocimiento de los factores que afectan a la ingesta, esto es, los que determinan la reacción del animal al alimento ofrecido, es de capital importancia para el éxito de la ganadería intensiva moderna. Entre esos factores destaca la presencia de substan­cias atrayentes en el alimento. Así, las preferencias alimentarias y la ingesta constituyen un proceso selectivo gobernado por la composición química del alimento y por la quimiosensibi­lidad de los animales a ciertos componentes del mismo. Tradicionalmente se ha recurrido al empleo de aromas frutales, de hierbas, especias, etc.

 

            Sin embargo, tan importante como la presencia de substancias atrayentes, es que se logre reducir y enmascarar de forma efectiva los sabores desagradables de determinados compon­entes empleados con frecuencia en la formulación de piensos (ciertas fuentes de proteína, algunas vitaminas y antibióticos, etc). Para ello se necesita incorporar al aroma un tipo de substancia que, además de presentar unas características organolépticas que sean aceptadas por el animal, coadyuven a la mejora global del sabor mediante la supresión de sabores desa­gradables (Borrego, Canales y Bassa, 1994).

 

            De entre los edulcorantes naturales, la sacarosa ha sido ampliamente utilizada en alimenta­ción animal, junto a otros de origen natural o sintético, usados primeramente en alimentación humana en la mayoría de los casos y para los que son aplicables algunas de las características del edulcorante ideal que Bakal (1986) define así:

 

          1. Presentar el sabor dulce del azúcar y sus propiedades funcionales.

          2. Ser fisiológicamente inerte

          3. Carecer de toxicidad

          4. No ser cancerígeno

          5. Competir económicamente con otros edulcorantes

         

          Inglett (1971) añade a estas características las de:

 

          1. Rapidez en la percepción del sabor

          2. Características de cuerpo similares a las de la sacarosa

          3. Elevada intensidad edulcorante

          4. Ausencia de regustos desagradables

 

            En alimentación animal es muy importante que el perfil de edulcoración sea persistente en el tiempo para permitir el enmascaramiento de las substancias de sabor amargo o en general poco agradables al animal, así como permitir una mayor cantidad de ingesta que redundará en un mayor crecimiento diario y una reducción del período de cebo.

 

            El mismo Bakal (1986) señala que las combinaciones de varios edulcorantes pueden constituir un buen objetivo práctico cual puede ser:

 

            1.  Que la combinación imite el sabor del azúcar

            2.  Que la combinación pueda dar lugar a sabores nuevos

            3.  Que se reduzcan los costes de edulcoración

 

            Es esta una característica fundamental en alimentación animal y que es ampliamente utilizada en los programas de edulcoración

 

            4.  Que permita reducir la ingesta de uno de ellos y de este modo incrementar la seguridad sanitaria

 

            Desde el punto de vista de nutrición animal el número de edulcorantes utilizados es reducido y, en nuestra exposición nos referimos sólo a los de interés para la ganadería (taumatina, sacarina, neohesperidina DC).

 

Taumatina

 

            También conocida como Talin, procede de la planta tropical Thaumatococcus danielli Benth que es originaria de Africa. Registrada por Tate & Lyle, tiene con un poder de edulcoración 1600-3000 veces superior a la sacarosa y con un regusto a regaliz (van der Wel y Loeve, l972).

 

            La taumatina es muy soluble en agua (más del 60%), totalmente digestible, con un sabor rápidamente perceptible, pero debido a su intenso poder endulzante y a la prolongación del mismo resulta poco apetecible, por lo que se usa escasamente como único edulcorante y se le considera adecuado para mezclas con otros saborizantes, principalmente si presentan algún regusto poco agradable.

 

            También se utiliza como mejorador de la eficacia de los aromatizantes, a dosificaciones muy reducidas, propiedad que se puso de manifiesto inicialmente en la fabricación de chicles. Posteriormente  se  demostró su interés para enmascarar el regusto metálico de la sacarina así como el del cloruro potásico, utilizado como substitutivo de la sal.

 

            En alimentación animal se utilizó inicialmente en Japón como  mejorante de los aromas y de modo preferente en alimentos para perros y gatos. A niveles de partes por billón da lugar a claras mejoras de apetecibilidad.

 

            Higginbotham (1980) reporta que en un alimento para gatos, el empleo de 1 ppm de talin daba lugar a un consumo extra del 63% durante 4 días y en perros, bajo condiciones similares, del 25%. Experiencias en lechones señalan un incremento de la ingesta del 11% para niveles de 100 ppb y del 23% para niveles de 500 ppb.

 

            No obstante la indicación primordial de la taumatina es su uso como enmascarador del sabor amargo de la sacarina para piensos con destino a lechones, terneros, corderos, vacas, ovejas, caballos y conejos.

 

Sacarina

 

            Del latín saccharum se presenta en forma de sacarina, sacarina sódica y sacarina cálcica a las que se da un valor edulcorante entre 200 y 700 veces el del azúcar (Kirk-Othmer, l983)(50) si bien la cifra real parece ser la de 300 veces. Su bajo coste y su intenso poder endulzante lo han convertido en el edulcorante más conocido y más ampliamente utilizado durante todo este siglo.

 

            La sacarina tiene efectos aditivos o sinérgicos con otros edulcorantes, lo cual tiene un enorme interés práctico.

 

            No obstante, no todas sus características son favorables, la sacarina posee un regusto metálico amargo, de fácil detección (Helgren et al, 1955).

(Salanto, 1972) que obliga a la utilización de  combinaciones  con otros edulcorantes.

 

            Se trata de un edulcorante de alta estabilidad, de varios años de duración tanto almacenada como en solución acuosa y dentro de un amplio abanico de pH. De Garmo et al (1952) señalan su estabilidad en solución acuosa a pH de 3.3 a 8, durante 1 hora a 1501.

 

Neohesperidina dihidrochalcona

 

            La novedad en el terreno de los edulcorantes en alimentación animal reside en la denominada neohesperidina dihidrochalcona, mejor conocida por sus iniciales NHDC cuya génesis va íntimamente ligada a los cítricos.

 

            Es n conoo que los cítos son fuentes fundamentales de aa C, aoáos, salesorgáas, carboratos y flavones. De entre los flavones, algunostensamente amargos, se encuentran la naa en el pomelo (Citrus paradisii), la neohes­pea en la naranja amarga (Citrus aurantium), y la hespea en la naranja dulce (Citrus sinensis) y ón (Citrus limon) (Horowitz y Gentili, 1958).

 

            Si distinguimos, en el pomelo como ejemplo, como parte de su corteza al albedo (de color blanco) y al flavedo (de color amarillo) es en el albedo donde se encuentra la naringina.

 

Los productos resultantes se caracterizan por su sabor dulce intenso, de entre los que sobresale el de la neohesperidina dihidrochalcona a cuyas características nos referiremos seguidamente. Inicialmente, se justifica su interés a causa de su alta capacidad edulcorante señalada por Horowitz y Gentili (1986).

 

Las características de la NHDC han sido ampliamente estudiadas :

C      La NHDC es un polvo blanco-beige.

C      Alta potencia edulcorante, que los mismos autores citados (Horowitz y Gentili (1991) cifran en 1800 (1500-2000) veces superior al de la sacarosa.

C      Poder edulcorante seis veces superior al de la sacarina.

C      Incremento lento de la actividad edulcorante, es decir, se produce un ligero retardo en su apreciación.

C      Persistencia de la actividad edulcorante.

       Insistimos en este aspecto concreto, al que anteriormente nos hemos referido y que facilita extraordinariamente el objetivo previsto, es decir, incremento de la ingesta de un pienso normal o permitir una ingesta normal de un pienso con sabor desagradable (con medicación por ejemplo).

C      Ligero regusto a mentol o regaliz.

C      Sabor dulce agradable y placentero. Beerens (1981) lo califica como fresco.

C      Carece de efecto adicional en relación al poder edulcorante del azúcar (Heraud y Roux, 1974).

C      Reducción o eliminación del sabor amargo de otras substancias, como es el caso de los medicamentos (Costa-Batllori, 1994), tanto frente a substancias tan amargas como la eritromicina como a tratamientos más usuales como sulfadimidina más tetra­ciclinas.

C      Reducción del sabor amargo de los cítricos.

C      Potencia sabores y mejora la calidad global del sabor a concentraciones incluso por debajo del umbral de percepción del sabor dulce (frutales, lácteos, vainilla, etc.) lo cual es impor­tante  por su posibilidad de añadir a productos aromatizantes-saborizantes. (Bar et al.1990), (Borrego et al., 1991) y (Lindley, Canales y Borrego, 1991).

C      Presenta una solubilidad muy elevada en agua: 0.4-0.5 g/litro, que se incrementa con la temperatura (650 g/litros 801). Es soluble en etanol y propilenglicol (Canales, Borrego y Costa-Batllori, 1992).

C      Su estabilidad es muy elevada (Crosby y Furia, 1969) y (Inglett, l969).

C      Presenta una excelente sinergia con otros edulcorantes. Inglett et al. (1969) resalta en bebidas calientes el excelente resultado de una mezcla de 25% de NHDC, 64% de sacarina y 11% de ciclamato, mientras Manalo et al. (1977) señala la eficacia de un 10-30% de NHDC con sacarina para las preparaciones farmacéuticas líquidas.

 

       Este poder sinérgico es muy valioso asociado a la sacarina, a la que enmascara su sabor metálico residual (Beerens, 1981) pudiendo aprovechar así la ventaja de su menor coste.

 

Toxicidad

 

       La seguridad de uso de la neohesperidina DC se ha basado en los resultados de una serie de estudios toxicológicos que incluyen la toxicidad aguda, subcrónica y crónica, en ratas y perros, estudios de reproducción y teratogenia en rata, así como estudios de mutagénesis in vivo e in vitro y estudios de aberración cromosómica.

 

       Sobre la base de todos estos datos, la seguridad de uso de la neohesperidina DC fue evaluada en 1987 por el Comité Científico para Alimentación. El Comité concluyó que neohesperidina DC era toxicológicamente aceptable para consumo humano y estableció una Ingesta Diaria Admisible de 5 mg/Kg de peso corporal.

 

Situación legal

 

       El 10 de septiembre de 1994 se publicó en el Diario Oficial de las Comunidades Europeas la Directiva 94/35/EEC del Parlamento Europeo y del Consejo de 30 de junio de 1994 relativa a los edulcorantes utilizados en los productos alimenticios, contemplándose su uso en un amplio número de alimentos.

 

Ensayos experimentales

 

       La experiencia sobre el empleo de la NHDC en alimentación animal es amplia y consistente y en  su realización la profesión veterinaria ha ocupado un importante papel, hecho que creemos merece ser destacado ante esta Academia. Seguidamente y de modo resumido como procede en estos casos se exponen las conclusiones de los ensayos más  sobresalientes.

 

Ensayos en lechones.

Institut de Recerca i Tecnología Agroalimentaria (IRTA) (1990). Ensayo realizado en 120 lechones destetados a los 25 días de edad. La duración del mismo fue de 42 días. Se diseñó una dieta testigo sin edulcoración (T1) y tres experimentales con niveles de NHDC de 8 (T2), 17 (T3) y 34 (T4) ppm, equivalentes respectivamente a 1.25, 2.50 y 5 % de azúcar. Los resultados obtenidos en cuanto a gramos de consumo diario de pienso se resumen  a continuación.

 

Ensayo en lechones
	Período de 5-9 kg, p.v.	Período de 9-20 kg, p.v.
T1	288	819
T2	292	831
T3	294	821
T4	328	855

 

       Se observa pues una acción altamente positiva en el período de 5-9 Kg de peso vivo, manteniéndose en el segundo período, especialmente a la dosis equivalente a un 5% de azúcar.

 

       Costa-Batllori, P. (1990). Ensayo realizado en 72 lechones destetados a los 21-28 días de vida. La duración del mismo fue de 28 días. Se diseñó una dieta edulcorada con el 5% de sacarosa como testigo y dos experimentales, una sin sacarosa y con 166 ppm de neohesperidina DC (grupo A) (equivalente aproximadamente a un 5% de sacarosa) y otra también sin sacarosa y con 162.68 ppm de sacarina y 0.66 ppm.  de  neohesperidina DC (equivalente aproximadamente a un 5% de sacarosa) (grupo B).

 

       Dando al consumo del lote testigo con el 5% de sacarosa un valor 100, el del lote con el equivalente en sacarosa presenta un valor de 98.7 y el de sacarina+NHDC de 104.6. Seguidamente se exponen los  resultados:

 

Ensayo en lechones
Grupo	Consumo total, kg	Consumo promedio  kg/cabeza	Consumo promedio kg/cab/día	%
Testigo
Lote R1	123.550	15.443	0.551
Lote R2	123.700	15.462	0.552
Lote R3	109.750	15.878	0.559
Promedio		15.527	0.554	100
Grupo A
Lote R1	90.650	15.108	0.539
Lote R2	124.130	15.516	0.554
Lote R3	122.900	15.362	0.547
Promedio		15.328	0.547	98.7
Grupo B
Lote R1	112.550	16.078	0.574
Lote R2	130.600	16.325	0.583
Lote R3	130.750	16.843	0.583
Promedio		16.248	0.580	104.6

 

 

Ensayos en terneros

 

       Costa-Batllori, P. (1990). Ensayo realizado en 40  terneros  de 8-21 días de vida y un peso vivo de 50-55 kg. La duración del mismo fue de 60 días. El suministro de lactoreemplazante se realizó en forma controlada y el ensayo se concretó en el consumo de pienso. Se diseñó una dieta sin edulcorante como testigo (grupo T) y  tres  experimentales. Una con 15 ppm de NHDC (grupo EA) (equivalente aproximadamente a un 2.5% de sacarosa), otra con 30 ppm de NHDC (grupo EB) (equivalente aproximadamente a un 5% de sacarosa) y una tercera con 150 ppm de sacarina y 1 ppm de NHDC (grupo EC) (equivalente aproximadamente a un 5% de sacarosa).

 

       Dando al consumo del lote testigo sin edulcorante un valor 100, el del lote con 15 ppm de NHDC presenta un valor de 102.49, el del lote con 30 ppm de NHDC presenta un valor de 109.52 y el del lote con 150 ppm de sacarina más 1 ppm de NHDC presenta un valor de 108.60.

 

Ensayo en terneros &p;
&p;	Consumo de pienso promedio, (kg/cabeza)	%
Grupo T	105.80	100.00
Grupo EA	108.44	102.49
Grupo EB	115.88	109.52
Grupo EC	114.90	108.60

 

Ensayos en corderos

 

       Costa-Batllori, P. (1992)(81). Ensayo realizado en 60 corderos con un peso de 10-11.5 Kg. La duración del mismo fue de 45 días. Se diseñó  una dieta sin edulcorante como testigo y otra experimental con 30 ppm de NHDC (equivalente aproximadamente a un 5% de sacarosa).

 

       Dando al consumo del lote testigo sin edulcorante un valor 100, el lote con 30 ppm de NHDC presenta un valor de 112.42.

 

Ensayo en corderos
Grupo	Consumo total, kg	Consumo indiv. kg	Consumo/día, kg	%
Testigo
Lote A	452.0	45.2	1.004	94.53
Lote B	438.3	48.7	1.082	101.88
Lote C	496.0	49.6	1.102	103.76
Promedio		47.8	1.062	100.00
Experimental
Lote D	490.5	54.5	1.211	114.03
Lote E	501.0	50.1	1.113	104.80
Lote F	509.4	56.6	1.257	118.36
Promedio		53.7	1.194	112.42

 

Ensayos en vacas

 

       Costa-Batllori, P.(1993). Ensayo realizado en 10 vacas entre los 3 y 6 meses de lactación, alimentadas con collares. La duración del mismo fue de 21 días. Se diseñó una ración de concentrado sin edulcorante como testigo y otra experimental con 30 ppm de NHDC (equivalente aproximadamente a un 5% de sacarosa).

 

       Expresando en forma de porcentaje el consumo relativo sobre el programado según producción de cada vaca, el promedio para el lote testigo sin edulcoración fue de 88.84 y el del lote con 30 ppm de NHDC fue de 110.24.

 

Ensayo en vacas
Vaca n1	Consumo total en 21 días, kg	Consumo diario promedio, kg	Consumo programado por día, kg	Consumo relativo/ progra- mado, %
Lote experimental
952	97.3	4.63	4.3	107.67
984	98.4	4.68	4.2	111.43
1015	95.5	4.54	4.7	96.60
1031	11.3	5.25	4.2	125.00
1107	92.7	4.42	4.0	110.50
Promedio		4.70	4.28	110.24
Lote testigo
983	53.2	2.53	3.6	72.28
985	70.7	3.37	3.5	96.28
1032	79.6	3.79	4.2	90.24
1077	93.6	4.46	5.0	89.20
1108	84.8	4.04	4.2	96.19
Promedio		3.64	4.08	88.84

 

Ensayos en perros

 

       Tejón Tejón, D. (1991)(83). Ensayo realizado en 8 perras con un peso medio de 50 Kg (raza Mastín Español y una Doberman). La duración del mismo fue de 33 días. Se diseñó una dieta sin edulcoración como testigo y tres experimentales con, respectivamente, 2, 15 y 30 ppm de NHDC.

 

       Los animales mostraron mayor predilección hacia el consumo de pienso al que se había añadido NHDC tal como puede comprobarse en la siguiente tabla:

 

Ensayo en perros
Perro número	Consumdías	Consumo de pienso según contenido de NHDC    Testigo          2 ppm         15 ppm        30 ppm
1	5	8.500	9.400	7.800	6.750
2	5	10.000	7.400	10.350	8.750
3	5	6.450	14.950	5.100	13.850
4	6	10.500	3.330	2.500	27.250
5	5	5.250	6.250	11.500	3.500
6	7	7.950	9.550	10.150	19.000
Total	33	48.950	50.880	47.900	79.100

 

 

Ensayos en peces

 

       Foguet, R. et al. (1993). El ensayo se realizó en lubina y trucha,  con obtención de los siguientes resultados:

 

       Lubina. Con un pienso conteniendo 20 ppm de NHDC el consumo se incrementaba un 11.5% en relación al testigo sin edulcorar.

 

       Trucha.  El ensayo se realizó controlando la retención oral de  gránulos artificiales de tela sin tratamiento alguno o empapadas  con soluciones de NHDC  entre 5 y 300 ppm. Las bolitas sin tratamiento fueron expulsadas en un promedio de 2.18 seg y las tratadas con NHDC con un promedio de 5.6 seg. El tiempo  de retención de los gránulos impregnados con neohesperidina DC fue superior tanto al de los gránulos impregnados en agua como en sacarosa.

 

       Lubina. Este animal tiene la capacidad de aprender a operar un sensor que libera alimento seco. Se dispuso en dos dispensadores de autodemanda computerizados que liberan una pequeña cantidad de pienso granulado cuando el pez los activa. Se diseñó un pienso control sin edulcorante y otro experimental con 20 ppm de NHDC. La ingesta del pienso contenido en el autodispensador con NHDC aumentó un 49%.

 

       Trucha. Con un diseño idéntico al anterior se observó un aumento  del consumo de pienso del autodispensador con 20 ppm de NHDC de un  62 a 106%.

 

Legislación de la CEE sobre empleo de edulcorantes en alimentación animal

 

       Un aspecto interesante a considerar en la exposición del tema es el de la legislación de la CEE. En relación a los edulcorantes señala (4) que pueden usarse "todos los productos naturales y los productos sintéticos correspondientes" y como substancias artificiales:

 

          Sacarina, sacarinato cálcico y sacarinato sódico. Sólo para lechones hasta 4 meses de edad y a dosis máxima de 150 mg/ Kg y

 

          Neohesperidina dihidrochalcona. Sólo para lechones hasta 4 meses de edad y a dosis máxima de 35 mg/Kg., para perros para todas las edades a la misma dosis y para terneros y ganado ovino a dosis máximas de 30 mg/Kg.

 

 

Conclusiones finales

 

          En esta conferen se han anaado las prodades y funnaad de los edulcorantes más relevantes, dentro del contexto de su pole apa