ESCUELA POLITCNICA DEL EJRCITO DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE

ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA VIDA FACULTAD DE INGENIERÍA EN BIOTECNOLOGÍA Evaluación in vivo de la actividad enzimática de tres tipos de Fitasas de diferentes casas comerciales para mejorar la disponibilidad de fósforo fítico y nutrientes en pollos Broiler machos. Gabriela Valenzuela

Justificación Buscan Nutricionistas Adición de fitasas Mejorar la Sanidad Economía de los productores del país * Aumento en el peso * Disminución 0, 10 a 0, 12% P inorgánico Tipo de enzima Prueba in vivo Pronaca Solucionar problemas que conlleva el ácido fítico como factor anti nutricional.

Introducción : Fósforo Mineralización Funciones ADN y ARN 0, 7%-1, 2% peso animal Fósforo vegetal 30%-40% fósforo disponible 60%-70% ácido fítico Adicionar fósforo inorgánico

Introducción Ácido fítico Factor antinutricional Problemas Adición de compuestos inorgánicos Minerales Complejos Problemas ambientales Mantos acuíferos Tierra de pastoreo (Fernandez, 2005).

Introducción Fitasa Hidrólisis del ácido fítico Funciones Incremento de minerales, lípidos Reducción fósforo inorgánico Fitasa Vegetales Tipos p. H 5 -7 Digestivas (Franco, 2007). Bacterianas Exógenas Fúngicas

Objetivos: General � Evaluar in vivo la actividad enzimática de tres tipos de fitasas de diferentes casas comerciales como son Phyzyme®XP (Echerichia coli) de DANISCO, Ronozyme®NP (Aspergillus oryzae) de DSM y Allsyme. TMSSF (Aspergillus niger) de ALLTECH para mejorar la disponibilidad de fósforo fítico y nutrientes en pollos broiler machos.

Objetivos: Especificos. � � � Evaluar la actividad enzimática de tres tipos de fitasas bacterianas como Phyzyme®XP (Echerichia coli) y fúngicas como Ronozyme®NP (Aspergillus oryzae) y Allsyme. TMSSF (Aspergillus niger). Evaluar la diferencia entre la actividad enzimática entre fitasas obtenidas por fermentación en fase sumergida y fermentación en fase sólida. Evaluar la ganancia en peso, consumo de alimento y conversión alimenticia entre los tres tipos de fitasa.

Objetivos: Específicos. � Evaluar la digestibilidad por medio de un análisis proximal (humedad, hidratos de carbono, grasas proteína, fibra y ceniza) y de extracto libre de nitrógeno en el alimento y heces. � Evaluar la concentración de calcio y fósforo por medio de ceniza de pata. � Realizar un análisis Beneficio/Costo entre los tres tipos de fitasas comerciales.

Hipótesis � La adición de enzima fitasa a la dieta de aves mejora la asimilación de los nutrientes y la eficiencia de liberación de fósforo en pollos broiler machos.

Materiales y Métodos PLANTA PROCESADORA DE ALIMENTOS PRONACA-QUEVEDO

Materiales Y Métodos Galpón experimental Batería experimental

Materiales Y Métodos � 320 pollitos broiler de 0 días. � Tres tipos de enzima: � Phyzyme®XP � Ronozyme®NP � Allzyme. TMSSF

Materiales y Métodos � Niveles: � � Concentración de 0, 45% fósforo disponible. Concentración de 0, 25% fósforo disponible.

Materiales Y Métodos Tabla 1 Concentración de fósforo disponible para cada tratamiento. Enzima Tratamiento Concentración de Fósforo Sin enzima T 1 -A 0. 45% de Pd T 3 -C 0. 25% de Pd T 4 -D 0, 35%P+0, 10% de Pd T 5 -E 0, 15%P+0, 10% de Pd T 6 -F 0, 35%P+0, 10% de Pd T 7 -G 0, 15%P+0, 10% de Pd T 8 -H 0, 35%P+0, 10% de Pd T 9 -I 0, 15%P+0, 10% de Pd Phyzyme®XP Ronozyme®NP Allzyme. TMSSF

Materiales Y Métodos: Programa de alimentación , luz y temperatura � � Se pesó el alimento y el sobrante diariamente. Ad-libitum Libertad Edad de los pollos 0 -7 días 8 -14 días 15 -21 días Horas de luz artificial 24 12 (en la noche) Temperatura 30°C 28°C

Variables de respuesta Ganancia de peso • Peso ganado • G. Peso= Peso final – Peso inicial • Final del ensayo Consumo de alimento • Alimento ingerido • Consumo= Alimento suministrado – Sobrante • Durante la etapa de investigación

Variables de respuesta Conversión alimenticia • Cantidad de alimento en Kg que necesita el ave para ganar 1 kg de peso. • Durante la etapa de experimentación

Variables de respuesta Porcentaje de ceniza de pata • Cuantificar la mineralización en los huesos • Patas derechas para el análisis • 14 días mayor mineralización

Variables de respuesta Porcentaje de digestibilidad • Humedad, ceniza, grasa, fibra, hidratos de carbono y proteína • Al final del ensayo

Variables de respuesta Beneficio/Costo • Indicador del grado de bienestar que un proyecto puede generar • B/C< 1 no es factible el proyecto • B/C> 1 es factible el proyecto • B/C= 1 da lo mismo hacer o no el proyecto

Resultados y Discusión

Resultados y Discusión Ganancia de peso • 0, 45% Pd Tratamiento s Concentraciones de fósforo G. P (gr) A 0, 45%P, Sin Enza 874, 51 D 0, 35%P+0, 10% de Pb 908, 17 F 0, 35%P+0, 10% de Pc 860, 48 H 0, 35%P+0, 10% de Pd 893, 45 P (ANOVA) 0, 251 (NS) Los tratamientos con enzima tuvieron los mismos resultados que el blanco pero con menor cantidad de fósforo inorgánico (Dilger et al. , 2004) • 0, 25% Pd Tratamientos Concentraciones de fósforo G. P (gr) C 0, 25%P, Sin Enza 804, 21 E 0, 15%P+0, 10% de Pb 836, 98 G 0, 15%P+0, 10% de Pc 824, 74 I 0, 15%P+0, 10% de Pd 696, 49 P (ANOVA) 0, 001 (S) Complejos enzimáticos provocan por inhibición enzimática por competencia (Camiruaga et al. , 2001)

Resultados y Discusión Ganancia de peso • Tipos de enzimas Enzimas G. P (gr) Phyzyme®XP 872, 58 Ronozyme®NP 842, 61 Allzyme. TMSSF 794, 97 P (ANOVA) 0, 029 (S) Según Yan et al. (2001) enzimas que provienen de Aspergillus niger no desfosforilan el fitato completamente por ende existirá menor concentración de nutrientes.

Resultados y Discusión • 0, 45% Pd Tratamientos Consumo de alimento Concentraciones de fósforo Consumo (gr) A 0, 45%P, Sin Enza 1253, 25 D 0, 35%P+0, 10% de Pb 1235, 69 F 0, 35%P+0, 10% de Pc 1249, 35 H 0, 35%P+0, 10% de Pd 1277, 41 P (ANOVA) 0, 759 (NS) Según Oyango et al. (2004) fitasas incrementan el consumo de alimento. • 0, 25% Pd Tratamientos Concentraciones de fósforo Consumo (gr) C 0, 25%P, Sin Enza 1139, 46 E 0, 15%P+0, 10% de Pb 1169, 35 G 0, 15%P+0, 10% de Pc 1174, 55 I 0, 15%P+0, 10% de Pd 1017, 77 P (ANOVA) 0, 008 (S) Según Camiruaga et al. (2001) los complejos enzimáticos tienen un mal funcionamiento por falta de sustrato.

Resultados y Discusión Consumo de alimento • Tipos de enzimas Enzimas Consumo (gr) Phyzyme®XP 1202, 52 Ronozyme®NP 1211, 95 Allzyme. TMSSF 1147, 59 P (ANOVA) 0, 236 (NS) Según Wu et al. ( 2006) el tipo de enzima no influyó en el consumo de alimento

Conversión alimenticia • 0, 45% Pd Tratamientos A Concentraciones de fósforo 0, 45%P, Sin Enza C. A 1, 36 D 0, 35%P+0, 10% de Pb 1, 29 F 0, 35%P+0, 10% de Pc 1, 37 H 0, 35%P+0, 10% de Pd 1, 35 P (ANOVA) 0, 565 (NS) • 0, 25% Pd Tratamientos C Concentraciones de fósforo 0, 25%P, Sin Enza C. A 1, 34 E 0, 15%P+0, 10% de Pb 1, 32 G 0, 15%P+0, 10% de Pc 1, 35 I 0, 15%P+0, 10% de Pd 1, 37 P (ANOVA) 0, 887 (NS) • Tipos de enzimas Enzimas Phyzyme®XP Ronozyme®NP Allzyme. TMSSF C. A 1, 375 1, 335 1, 345 P (ANOVA) 0, 305 (NS) Según Sebastian (1997) todos los pollos consumen la misma cantidad de alimento para ganar 1 kg de peso.

Porcentaje de Ceniza • 0, 45% Pd Tratamientos Ceniza (%) A Concentraciones de fósforo 0, 45%P, Sin Enza D 0, 35%P+0, 10% de Pb 16, 49 F 0, 35%P+0, 10% de Pc 16, 63 H 0, 35%P+0, 10% de Pd 15, 8 P (ANOVA) 16, 38 0, 018(S) • 0, 25% Pd Tratamientos Ceniza (%) C Concentraciones de fósforo 0, 25%P, Sin Enza E 0, 15%P+0, 10% de Pb 13, 87 G 0, 15%P+0, 10% de Pc 12, 55 I 0, 15%P+0, 10% de Pd 10, 18 P (ANOVA) 12, 8 • Tipos de enzimas Enzimas Phyzyme®XP Ronozyme®NP Allzyme. TMSSF Ceniza (%) 15, 18 14, 59 12, 99 P (ANOVA) 0, 00(S) Según Camiruaga et al. (2001) complejos enzimáticos provocan inhibición por competencia.

% Digestibilidad: Humedad • 0, 45% Pd Tratamientos Dig. Humedad (%) 85, 85 P (ANOVA) A Concentraciones de fósforo 0, 45%P, Sin Enza D 0, 35%P+0, 10% de Pb 89, 53 0, 358 (NS) F 0, 35%P+0, 10% de Pc 88, 36 H 0, 35%P+0, 10% de Pd 87, 78 • 0, 25% Pd Tratamientos Concentraciones de fósforo C E G I 0, 25%P, Sin Enza 0, 15%P+0, 10% de Pb 0, 15%P+0, 10% de Pc 0, 15%P+0, 10% de Pd Dig. Humedad (%) 85, 28 88, 96 83, 89 P (ANOVA) • Tipos de enzimas Enzimas Phyzyme®XP Ronozyme®NP Allzyme. TMSSF Dig. Humedad (%) 89, 24 88, 63 85, 84 P (ANOVA) 0, 178(NS) 0, 389 (NS)

% Digestibilidad: Ceniza • 0, 45% Pd Tratamientos A Concentraciones de fósforo 0, 45%P, Sin Enza Dig. Ceniza P (ANOVA) (%) 34, 9 0, 570 (NS) 43, 55 D 0, 35%P+0, 10% de Pb F 0, 35%P+0, 10% de Pc 41, 06 H 0, 35%P+0, 10% de Pd 36, 49 • 0, 25% Pd Tratamientos Dig. Ceniza (%) 43, 31 P (ANOVA) C Concentraciones de fósforo 0, 25%P, Sin Enza E 0, 15%P+0, 10% de Pb 46, 03 0, 962(NS) G 0, 15%P+0, 10% de Pc 44, 54 I 0, 15%P+0, 10% de Pd 44, 2 • Tipos de enzimas Enzimas Phyzyme®XP Ronozyme®NP Allzyme. TMSSF Dig. Ceniza (%) P (ANOVA) 44, 79 42, 8 0, 619(NS) 40, 345

% Digestibilidad: Proteína • 0, 45% Pd Tratamientos Dig. Proteína (%) 63, 63* P (ANOVA) A Concentraciones de fósforo 0, 45%P, Sin Enza D 0, 35%P+0, 10% de Pb 66, 75 0, 697 (NS) F 0, 35%P+0, 10% de Pc 65, 95 H 0, 35%P+0, 10% de Pd 64, 28 • 0, 25% Pd Tratamientos Dig. Proteína (%) 62, 06* P (ANOVA) C Concentraciones de fósforo 0, 25%P, Sin Enza E 0, 15%P+0, 10% de Pb 65, 28 0, 797 (NS) G 0, 15%P+0, 10% de Pc 61, 44 I 0, 15%P+0, 10% de Pd 61, 75 • Tipos de enzimas Enzimas Phyzyme®XP Ronozyme®NP Allzyme. TMSSF Dig. Proteína (%) 84, 99* 82, 5 79, 39 � P (ANOVA) 0, 477(NS) Según Nawkung et al. (1999) las aves aprovechan un mismo nivel de nutrientes hasta cumplir con sus necesidades biológicas.

% Digestibilidad: Grasa • 0, 45% Pd Tratamientos Dig. Grasa (%) 83, 84* P (ANOVA) A Concentraciones de fósforo 0, 45%P, Sin Enza D 0, 35%P+0, 10% de Pb 84, 88 0, 230 (NS) F 0, 35%P+0, 10% de Pc 83, 75 H 0, 35%P+0, 10% de Pd 80, 11 • 0, 25% Pd Tratamientos C Concentraciones de fósforo 0, 25%P, Sin Enza Dig. Grasa (%) 80, 89* E 0, 15%P+0, 10% de Pb 85, 09 G 0, 15%P+0, 10% de Pc 81, 25 I 0, 15%P+0, 10% de Pd 78, 66 P (ANOVA) 0, 021 (S)

% Digestibilidad: Grasa • Tipos de enzimas Enzimas Dig. Grasa (%) P (ANOVA) Phyzyme®XP 84, 99* Ronozyme®NP 82, 5 Allzyme. TMSSF 79, 39 � 0, 047(S) El complejo Allzyme SSF puede causar inhibición por competencia o por falta de sustrato (Camiruaga et al. , 2001)

Beneficio/Costo Enzimas Sin enzima Phyzyme®XP Ronozyme®NP Allzyme. TMSSF Costo/Ave (dólares) 4, 52 4, 49 4, 50 4, 57 Beneficio/Costo Ahorro/pollo (Centavos) 1, 42 1, 43 2, 66 1, 42 1, 40 0* SLC (2000) la relación beneficio/costo es mayor a 1, el proyecto es factible

Origen enzimático � • Según Franco (2007), la diferencia de actividad enzimática entre enzimas se da por el microorganismo que la emite mas no por método de obtención de las enzimas. Correa (2001) menciona que las ventajas y desventajas de los métodos de obtención enzimático causa diferencia a nivel económico del proceso pero no menciona que esto cause una ventaja o diferencia a nivel de actividad enzimática.

Conclusiones

Conclusiones: � � La inclusión de la enzima fitasa mejora la respuesta productiva y la mineralización de los huesos en pollos broiler machos. La evaluación de la actividad enzimática es similar entre la fitasa bacteria Phyzyme®XP y la fitasa fúngica Ronozyme®NP. La actividad enzimática entre las tres fitasas se da por el origen de donde provienen, mas no por el método de obtención. En la conversión alimenticia y consumo de alimento los tres tipos de enzima actuaron de la misma forma, a diferencia en ganancia de peso, Allzyme. TMSSF que difirió del resto de enzimas.

Conclusiones: � � � La evaluación enzimática estableció que actuaron de la misma forma en el digestibilidad de humedad, ceniza y embargo Allzyme. TMSSF difirió del resto el porcentaje de digestibilidad de grasa. las tres fitasas porcentaje de proteína, sin de enzimas en La inclusión de fitasa en el alimento incrementa la ceniza de pata, aumenta la mineralización de los huesos y por ende la concentración de calcio y fósforo. El proyecto es factible con las enzimas Phyzyme®XP y Ronozyme®NP por su relación beneficio/costo.

AGRADECIMIENTO �A la empresa PRONACA S. A por el financiamiento de todo el trabajo, como el asesoramiento técnico en la planificación, ejecución y análisis obtenidos. �A mis profesores Dra. María Augusta Chávez y MSc. Alma Koch por la ayuda en la elaboración de este proyecto

GRACIAS