Antecedentes.El fósforo (P) es un mineral esencial para la formación y mantenimiento de las estructuras óseas, para la síntesis de tejidos como la masa muscular y para la formación de la cáscara de los huevos en aves. Participa en el metabolismo de las proteínas, grasas, carbohidratos, minerales y otros nutrientes del organismo. Es componente del ATP, de los ácidos nucleicos y de los fosfolípidos que integran y dan flexibilidad a las membranas celulares (Georgyievskii et al., 1982).El Reglamento de la Unión Europea permite caracterizar los fosfatos, aun teniendo diferente composición química, en el mismo concepto legal según la proporcionalidad o relación entre Ca/P (Reglamento CE 1017/2017).En la actualidad, los fosfatos comerciales no constituyen una entidad química definida, sino que, debido al proceso productivo, están compuestos

H3PO

4Ca(H

2PO

4)

2 CaHPO4 Ca

3(PO

4)

2Fórmulas Químicas

PURAS

Valor REAL Ca/P

Relación LEGAL Ca/P

0 0,64

0,8 0,9 1,2 1,3

1,29 1,93

MCP

MDCP

DCP

TCP

CATALOGACIÓN FOSFATOS

COMERCIALES

Figura 1. Reglamentación Europea de clasificación de fosfatos.

Índice EPCDEcuaciones Predictivas para Comparación de Digestibilidad entre diferentes fuentes de fosfatos comerciales en avicultura.Departamento I+D: L. Carpintero, A. Donadeu, J Dupuy, J. Macías Sep ‘20

por diferentes especies fosfatadas resultado de reacciones paralelas indeseadas dando lugar a productos finales con parámetros muy variables de solubilidad al agua, solubilidad al ácido cítrico, presencia de otros minerales y pH. Esto da lugar a la coexistencia de fosfatos comerciales con distinta composición química encuadrados dentro de una misma catalogación. Estas diferencias en su composición generan una biodisponibilidad muy distinta en el animal. La biodisponibilidad o grado de aprovechamiento se define como el grado en que un nutriente ingerido de una fuente en particular es absorbido y disponible para que pueda ser utilizado en el metabolismo animal (Forbes y Erdman, 1983).Como se muestra en la tabla adjunta (Figura 1.), la Legislación Europea establece unos intervalos en base a la relación Ca/P para la caracterización y

clasificación de cada uno de los fosfatos. A medida que la proporción Ca/P es mayor, la incorporación del fosfato bicálcico se va incrementando en la formulación del fosfato, hasta llegar a fosfato tricálcico.En cualquier tabla existente sobre digestibilidades se evidencia que el fosfato dicálcico es menos digestible que el monocálcico. Por tanto, los incrementos de presencia de éste llevarían a inducir que la digestibilidad aumentará. Siendo que el fosfato monocálcico es el único fosfato cálcico soluble al agua, el aumento de la solubilidad al agua debería relacionarse con un incremento de digestibilidad.En los fosfatos formulados no existe ninguna evidencia ni publicación científica hasta la fecha, que demuestre una correlación lineal entre ambos parámetros. El motivo es que, no solamente existe una gran variabilidad en la calidad de los fosfatos no solubles al agua, sino que estos pueden entrar en proporciones muy variables en los fosfatos formulados. Las interacciones químicas en las mezclas son también un factor de variabilidad que complica una linealidad entre solubilidad al agua y digestibilidad.

Bases de trabajo.La digestión es un proceso que se produce en unos rangos de acidez de alta a moderada en avicultura (Angel et al., 2010). En esas condiciones, el anión fosfato estable sería mayoritariamente el monosustituido, que estaría disponible para su absorción tanto de manera pasiva como activa.En el caso del fosfato dicálcico, que es una sal disustituida e insoluble al agua, necesitaría una fase previa de ataque ácido y tamponamiento para pasar a estar en estado de monosustitución para ser absorbido.Los compuestos hidratados tienden a tener una solubilización más rápida que los anhidros, y es por este motivo por el que su digestibilidad se ve incrementada en todos los ensayos in vivo que se pueden observar en la bibliografía.El pirofosfato requiere una hidrólisis previa para pasar a forma de ortofosfato, y para tamponarse para su absorción, por lo que su digestibilidad es baja.El fosfato tricálcico es muy estable, requiriendo un ataque más lento, por lo que su digestibilidad también queda perjudicada. Los fosfatos metálicos no cálcicos, tienen una alta insolubilidad y muy

baja digestibilidad. La utilización de clorhídrico, requerida en algunos procesos de elaboración de fosfatos, conlleva niveles de cloruros hasta cinco veces superiores a otras técnicas más avanzadas (Tecnología Globalphos®), y supone cargas muy negativas en los procesos de digestión.

Diseño de las ecuaciones predictivas.GlobalFeed ha desarrollado una metodología analítica basada en numerosos análisis químicos en diferentes parámetros, correlacionando sus resultados con multitud de pruebas biológicas llevadas a cabo. Fruto de este estudio, se han obtenido unas Ecuaciones Predictivas de determinación de la digestibilidad de los fosfatos comerciales.De esta experiencia, y como se ha reseñado anteriormente, no se pueden evaluar como única referencia fiable los test de solubilidad in vitro del fósforo, ya que no son una medida de confianza de la estimación del fósforo nutricionalmente disponible (Ammerman, 1995; Cauduro, 2009; Courtin, 1995; Day y col.,1973; Gueguen, 1995,1999; Miles, 1997; Sullivan y col., 1992; Yoshida y Hoshii, 1979 y Waibel y col., 1984).Hasta la fecha, estas composiciones se han podido analizar de una forma semicuantitativa con la difracción de Rayos X cuando los contenidos eran superiores a un 5%, pero su precisión por debajo de estos porcentajes, solo permite constatar la presencia de otros compuestos.La metodología desarrollada por GlobaFeed, permite la cuantificación de los parámetros que aparecen reflejados en el cuadro adjunto que, mediante balance químico, permiten identificar la presencia de estos compuestos que forman parte de los fosfatos comerciales.Una vez conocida la composición completa de los fosfatos comerciales y basándonos en ensayos in vivo realizados en la Universidad Politécnica de Valencia y en estudios de la bibliografía, se ha realizado una ponderación de la digestibilidad de cada uno de estos componentes, que ha servido para construir una ecuación predictiva, asignando un valor objetivo proporcional a la digestibilidad.En los ensayos in vivo llevados a cabo en GlobalFeed, se han protocolizado fosfatos previamente evaluados en las Ecuaciones Predictivas, confirmando la fiabilidad del sistema implementado.

BALANCE QUÍMICOPOLIFOSFATOS

AGUA DE HIDRATACIÓN

AGUA LIBRE

FÓSFORO SOLUBLE AL

CITRATOOTRAS CARGAS

FÓSFORO SOLUBLEAL AGUA

ACIDEZ LIBRE

CALCIO

ENSAYOS“IN VIVO”

BIBLIOGRAFÍA

ECUACIONES PREDICTIVAS

Figura 3. Valores predictivos de digestibilidad aparente (EPCD) de diferentes fuentes comerciales de fosfato mocálcico y dicálcico.

Figura 2. Diagrama descriptivo del desarrollo de las ecuaciones predictivas de digestibilidad de fósforo.

Resultados en las ecuaciones predictivas y ensayos in vivo.En la predicción de digestibilidad mediante las ecuaciones desarrolladas (EPCD), se obtuvieron unos primeros resultados que fueron contrastados en ensayos in vivo para evaluar su fiabilidad. Tras las evaluaciones analíticas descritas anteriormente, se les adjudicaron los valores de digestibilidad obtenidos. Estos mismos fosfatos, fueron empleados en ensayos in vivo de granja.

Figura 4. Coeficiente de digestibilidad aparente (ATTD) de diferentes fuentes comerciales de fosfato mocálcico.

Figura 5. Coeficiente de digestibilidad aparente (ATTD) de diferentes fuentes comerciales de fosfato dicálcico.

(EPCD) y los resultados obtenidos en los ensayos in vivo, corresponden a productos con una misma granulometría (factor influyente en la digestibilidad de las aves) y en condiciones de granja de experimentación (sanidad, instalaciones y manejo).En este caso, la correlación es menos ajustada que en el MCP debido a que es necesario mejorar la determinación de la relación del dicálcico anhidro/dihidrato. Debido a que el sistema con el que se hace, además de medir el agua de hidratación, transforma el MCP en piro, desprendiendo agua de reacción que se contabiliza como hidratación.

Desarrollo del índice EPCD. La disponibilidad de este índice permitirá una comparación semicuantitativa entre diferentes fosfatos comerciales. La aplicación del mismo se podrá utilizar con mayor fiabilidad en avicultura de carne. En porcino será necesario hacer un ajuste a la fase de producción.El único factor no considerado comparativamente en el índice EPCD es la variabilidad en la granulometría, por lo que sería necesaria su aplicación a productos con la misma granulometría.La correlación es menos precisa en su aplicación sobre DCP, ya que requiere una mejora en la determinación del agua de hidratación. Por otra parte, la homeostasis del fósforo está intrínsecamente relacionada con la del calcio, por lo que el efecto de absorción intestinal también lo estará.

Valoración EPCD en MCP.La proporcionalidad existente entre los valores calculados mediante las Ecuaciones Predictivas (EPCD) y los resultados obtenidos en los ensayos in vivo, corresponden a productos con una misma granulometría y en condiciones de granja de experimentación. Esto se traduce en pequeñas diferencias con los resultados de campo, donde el potencial de expresión de los resultados de digestibilidad es menor. Por este motivo, la aplicación práctica del Indice EPCD debe ser una herramienta de ajuste de la digestibilidad para los nutricionistas.La base de partida es el dato de digestibilidad de diferentes tablas (FEDNA, NRC, CVB y INRA) que se debe corresponder con un valor medio de fosfatos del mercado. Se ha hecho un estudio de fosfatos denominados MCP fabricados en África, Europa, Asia y Sudamérica asignándoles a cada uno su valor EPCD. El valor medio ha dado 88. Basándose en la hipótesis de que el valor de las tablas se corresponde con el valor medio de los productos del mercado, se podría extrapolar que al formular con un producto de EPCD 91, se estaría introduciendo una mejora de digestibilidad de 91/88 = 1.034 con lo que se podrían corregir las tablas con este factor y sustituir el 83 % de tablas por 83 % *1.034 = 85.8 %.

Valoración EPCD en DCP.Como en la valoración para el MCP, la proporcionalidad existente entre los valores calculados mediante las Ecuaciones Predictivas

Resultados del índice EPCD frente al coeficiente ATTD (digestibilidad in vivo).En las dos gráficas obtenidas para cada tipo de fosfato comercial (MCP y DCP), se refleja la recta de correlación entre los valores de EPCD calculados y los obtenidos en las pruebas.

Figura 6. Correlación obtenida entre el coeficiente de digestibilidad aparente (ATTD) y los valores predictivos de digestibilidad (EPCD) de diferentes fuentes comerciales de fosfato mocálcico y dicálcico.