Gary Davenport
ADM
El valor nutricional de la fibra dietética es evidente a través de la atención y la prioridad que recibe en los medios populares, puntos de venta y productos del mercado. Si bien no existe un requerimiento específico para la fibra dietética, las personas reconocen su impacto en la salud; por ejemplo, la función intestinal, el nivel de colesterol en sangre y la manutención de un peso saludable. Los dueños de mascotas desean estos mismos beneficios para la salud de sus perros y gatos y por lo tanto buscan productos para mascotas que contengan fibra funcional.
La fibra dietética es la parte comestible de las plantas o hidratos de carbono análogos que son resistentes a la digestión hidrolítica y requieren descomposición fermentativa por la microbiota residente en el intestino grueso. La composición de la fibra varía ampliamente de acuerdo a su fuente y los beneficios de salud resultantes se atribuyen a las diferencias en las proporciones relativas de fibra soluble e insoluble (Figura 1). La fibra soluble incluye a los oligosacáridos, pectina, β-glucanos, alginatos y psyllium. Estas fibras tienen una alta capacidad de retención de agua y forman geles en ambientes acuosos. Estas propiedades funcionales retrasan el vaciado gástrico lo que promueve un tránsito intestinal más lento y la absorción de glucosa mientras que proporciona más sustrato para la fermentación microbiana. La fibra insoluble es predominantemente celulosa, hemicelulosa y lignina. Estas fibras no son digeridas por las enzimas derivadas de animales, y no se fermentan extensivamente debido a su baja solubilidad en agua. Esta fibra indigestible proporciona un efecto laxante al aumentar la tasa de paso intestinal y contribuir a la masa fecal. La cascarilla de soya es una fuente poco utilizada e ignorada de fibra funcional para aplicaciones de alimentos para mascotas debido a los conceptos erróneos del consumidor de que es un relleno inerte.
La pulpa de remolacha y la celulosa son fuentes comunes de fibra dietética utilizadas en alimentos para perros comerciales. La pulpa de remolacha se compone de fibras solubles e insolubles, mientras que la celulosa es predominantemente fibra insoluble (tabla 1). La composición de fibras de pulpa de remolacha resulta en una tasa moderada de fermentación microbiana en el intestino grueso. Los ácidos grasos de cadena corta derivados de la fermentación de fibras solubles mejoran la salud intestinal proporcionando energía a las células intestinales.
La fracción insoluble proporciona el volumen necesario para mantener el paso intestinal y la consistencia deseable de las heces. Por estas razones, la pulpa de remolacha se considera generalmente la fuente “estándar de oro” de fibra dietética utilizada en alimentos para mascotas. La cascarilla de soya es una fuente ampliamente disponible y económica de fibra dietética. Al ser el recubrimiento exterior del frijol soya, es un subproducto derivado de la extracción del aceite de soya. Después de la cosecha, la soya intacta se almacena, se clasifica y se limpia. El frijol de soya se seca, quiebra y descascara antes de su acondicionamiento y extracción de aceite. La cascarilla resultante es horneada y molida para su uso en alimentos de origen animal. A pesar de su bajo costo y alta disponibilidad, La cascarilla de soya raramente se utiliza en los alimentos para mascotas de hoy porque los consumidores asumen que es un relleno inerte y no nutritivo.
Sin embargo, la cascarilla de soya se compone de 6% de fibra soluble y 71% fibra insoluble, sugiriendo que no es un relleno inerte sino una fuente potencial de fibra funcional para aplicaciones de alimentos de mascotas. La proporción de fibra insoluble: soluble de la cascarilla de soya es intermedia a la pulpa de remolacha y la celulosa (12:1, 3:1, 31:1, respectivamente) sugiriendo que su valor nutricional debe ser intermedio a estas fuentes de fibra.
Como el “estándar de oro”, la pulpa de remolacha se utiliza con frecuencia como la comparativa al evaluar el valor nutricional de otras fuentes de fibra dietética.
Los beneficios funcionales para la salud de la pulpa de remolacha están bien documentados y aceptados. Esto implica que fuentes de fibra dietética de similar valor nutricional a la pulpa de remolacha deben de proporcionar beneficios comparables de nutrición y salud.
Con el fin de evaluar el valor nutricional de la cascarilla de soya, se realizó un estudio de alimentación utilizando perros adultos alimentados con alimentos extruidos que contenían cascarilla de soya, pulpa de remolacha o celulosa.
INVESTIGACIÓN
El estudio de alimentación utilizó ocho Beagles femeninos adultos con un promedio de 4.6 ± 0.6 años de edad y un peso de 12.8 ± 1.7 kg. Los alimentos de prueba se componían de un producto control que no contenía fibra suplementaria (fibra baja) o alimentos suplementados con fibra con un 15% de cascarilla de soya, 16% de pulpa de remolacha o 10% de celulosa (tabla 2).
Todos los alimentos extruidos fueron formulados para ser nutricionalmente completos para perros adultos. Los alimentos con fibra fueron formulados para contener 15% de fibra dietética total en comparación con 5% para el alimento de baja fibra. La composición nutritiva basada en los análisis de laboratorio se muestra en la tabla 3. El contenido de fibra soluble de los alimentos completos fue de 7.2, 2.6 y 1.9% para la pulpa de remolacha, la celulosa y la cascarilla de soya respectivamente. La proporción de fibra insoluble a soluble fue mayor para la cascarilla de soya (6.5:1) en comparación con la pulpa de remolacha (1.4:1) y la celulosa (4.6:1).
El estudio se llevó a cabo en una instalación autorizada por el USDA según las directrices del acta de bienestar animal y aprobado por el comité institucional de uso y cuidado animal. Se utilizó un diseño de cuadrado Latino 4×4 replicado para que cada perro recibiera cada alimento de prueba y a su vez sirviera como su propio control con fines estadísticos. Cada fase consistía en un período de adaptación alimenticia de 10 días seguido de un período de recolección de muestras de 4 días. La ingesta de alimentos se midió diariamente. El peso corporal y la condición corporal se midieron semanalmente. Las muestras diarias de heces y orina se recolectan cuantitativamente durante cada período de recolección de 4 días. Las muestras de excreta se utilizaron para determinar la producción fecal, la calidad de las heces, la cantidad total de macronutrientes del tracto y la digestibilidad de la energía, la energía metabolizable y los productos finales fermentativos fecales. La calidad de las heces se evaluó subjetivamente cada día durante el período de recolección. Una escala de evaluación de 5 puntos asignó puntuaciones individuales como:
1 = duro, seco
2 = semi-húmedo, bien formado, conserva la forma
3 = suave, húmedo, formado
4 = suave, viscoso, húmedo, sin forma
5 = diarrea acuosa.
Todos los perros permanecieron sanos durante todo el estudio basado en resultados de análisis químicos séricos y recuentos sanguíneos así como en mantenimiento del peso y la condición corporal.
INGESTA DE ALIMENTOS:
El nivel o fuente de fibra dietética no afectó (P > 0.05) el consumo de los alimentos (tabla 4). Los perros consumen más del alimento formulado con la celulosa numéricamente probablemente debido a su mayor contenido de grasa y por lo tanto de palatabilidad.
CARACTERÍSTICAS FECALES:
Se mantuvo la calidad aceptable de las heces para todos los perros basándose en puntuaciones subjetivas que variaron entre 2 (semi-húmedo, bien formado) y 3 (suave, húmedo, formado). Las heces fueron más firmes y secas cuando los perros consumieron el alimento con celulosa en comparación con las otras fuentes de fibras (P < 0.05). Las calificaciones de las heces promedio fueron idénticas (P > 0.05) cuando los perros consumieron los alimentos con cascarilla de soya, pulpa de remolacha o alimento bajo en fibra. Como se muestra en la Figura2, no existió relación entre los scores fecales similares (2.3) y diferentes contenidos de humedad fecal cuando los perros consumieron alimento con pulpa de remolacha (57.6%), cascarilla de soya (42.0%) o alimento bajo en fibra (20.0%). Existió una menor humedad en las heces para los perros que consumieron el alimento con celulosa (34,4%) y corresponde a su vez a las heces mejor calificadas (2.0). Se concluyó que los perros alimentados con un alimento con cascarilla de soya producía heces de apariencia y calidad comparables a la pulpa de remolacha. La producción fecal no fue diferente (P > 0.05) para los alimentos que contenían fibra. El alimento con pulpa de remolacha resultó en numéricamente más heces en base húmeda, o base seca. La más alta cantidad de heces base húmeda de este alimento se atribuye a la mayor cantidad de fibra soluble y su capacidad de absorber agua.
DIGESTIBILIDAD DE NUTRIENTES
Todos los alimentos que contienen fibras tuvieron una digestibilidad de materia seca similar (P > 0.05) con un promedio de 78% (tabla 5). Fueron menos digestibles (P < 0.05) que el alimento bajo en fibra (85%). La digestibilidad de la proteína fue mayor (P < 0.05) para el producto con celulosa (87.1%) y el alimento con bajo contenido de fibra (85.8%) y más bajo (P < 0.05) para el alimento con pulpa de remolacha (78.8%). La digestibilidad de la proteína fue intermedia para el alimento con cascarilla de soya el cual fue diferente (P < 0.05) de los demás alimentos.
La digestibilidad aparente de la proteína no contó para las contribuciones fecales de las fuentes de proteína no aportadas por la dieta. Como resultado, la proteína microbiana resultante de la fermentación en el intestino grueso reduce el estimado de digestibilidad proteica. Es muy probable que la digestibilidad proteica inferior de la pulpa de remolacha se deba a su contenido de fibra soluble y al consecuente aumento en la fermentación microbiana. Los valores intermedios obtenidos para la cascarilla de soya son sorpresivos si se considera que este ingrediente contiene una menor cantidad de fibra soluble que la celulosa.
Esto representa una fermentación en el tracto el tracto intestinal grueso mayor de lo esperado basado en el contenido de la fibra del producto terminado.
La digestibilidad de las grasas fue mayor (P < 0.05) para la celulosa (94%) comparado con los otros alimentos. Esta diferencia es probablemente un efecto del contenido de grasa más alto de este alimento específico. La digestibilidad de la grasa fue similar (P > 0.05) para la cascarilla de soya, pulpa de remolacha y alimentos con bajo contenido de fibra, promediando 91%. La digestibilidad de la fibra dietética total fue menor (P < 0.05) para la celulosa (15%) comparada con otros alimentos. A pesar de existir una doble diferencia en la digestibilidad de la fibra, la pulpa de remolacha (44%) y la cascarilla de soya (22%), esta no fue significativa (P > 0.05). La digestibilidad de las fibras promedió un 37% para el alimento de baja fibra que era similar (P > 0.05) a la pulpa de remolacha y cascarilla de soya. Estos resultados de digestibilidad de la fibra eran esperados, basados en la relación más alta de fibra insoluble:fibra soluble para la cascarilla de soya (6:1) y la celulosa (4:1) en relación con la pulpa de remolacha (1:1). Más fibra no fermentable alcanzó el intestino grueso cuando los perros se alimentaron con celulosa vs pulpa de remolacha.
La energía digestible y los valores de energía metabolizable fueron similares (P > 0.05) para la cascarilla de soya, pulpa de remolacha y celulosa, promediando 81% y 75%, respectivamente. En contraste, la energía digestible y la energía metabolizable fueron mayores (P < 0.05) para el alimento con bajo contenido de fibras (89% y 83%, respectivamente) lo que implica un efecto de dilución de la fibra dietética en la densidad calórica total del alimento. Productos finales fermentativos Amoníaco, índoles y fenoles son sustancias conocidas que contribuyen al olor fecal (tabla 4). La producción de estos compuestos putrefactivos fue generalmente similar (P > 0.05) para los alimentos que contenían fibra. El amoníaco fecal fue el único factor que fue mayor (P < 0.05) para la cascarilla de soya en comparación con la pulpa de remolacha.
Todos los compuestos fueron más altos (P < 0.05) en el alimento con bajo contenido de fibra en comparación con la pulpa de remolacha únicamente. Los niveles fecales de ácidos grasos de cadena corta generalmente se derivan de la fermentación en el intestino grueso de los carbohidratos. En este estudio, los niveles totales fueron mayores (P < 0.05) para la pulpa de remolacha y la cascarilla de soya en comparación con la celulosa y la fibra baja (Figura 3).
Estas diferencias se pueden atribuir a proporciones relativas (P < 0.05) de acetato y propionato fecal para la pulpa de remolacha y la cascarilla de soya. El butirato fecal fue más alto para la pulpa de remolacha y más bajo para la celulosa (P < 0.05). Los niveles de butirato eran intermedios para la cascarilla de soya y fibra baja, los cuales fueron similares (P > 0.05) en cualquier grupo. Los ácidos grasos de cadena ramificada excretados en las heces se derivan de la fermentación proteica. El total de estos compuestos fueron más altos (P < 0.05) para el alimento con bajo contenido de fibra en comparación con los alimentos que contienen fibra (Figura 4). Las diferencias fueron impulsadas por niveles más altos (P < 0.05) de isobutirato e isovalerato cuando los perros consumieron fibra baja. Para los alimentos que contienen fibra, las concentraciones totales y el isobutirato fueron similares (P > 0.05). Por el contrario, la pulpa de remolacha se asoció con menor isovalerato y mayor valerato comparado (P < 0.05) con la cascarilla de soya y celulosa. En general, estas respuestas representan un cambio benéfico en los productos finales de fermentación con cascarilla de soya que emularon la respuesta de la pulpa de remolacha, más no la celulosa. Estos cambios en los productos finales fermentativos son importantes para mantener la salud intestinal y su relación con los beneficios para la salud de todo el cuerpo.
RESUMEN
Los perros adultos que se alimentaron un alimento extruido con cascarilla de soya produjeron heces y digestibilidades de nutrientes que eran más similares a las de los perros que se alimentaron con pulpa de remolacha que a los que se les suministró celulosa. Estos alimentos también resultaron en niveles y perfiles de productos finales fermentativos similares, lo que implica una fermentación en el intestino grueso similar de la cascarilla des soya y la pulpa de remolacha. Estos resultados demuestran un valor nutricional similar para la cascarilla de soya y la pulpa de remolacha. Esto demuestra que el consumo de cascarilla de soya proporciona los mismos beneficios para la salud nutricional que la pulpa de remolacha.
APLICACIÓN
El valor nutricional de la cascarilla de soya es más similar a la pulpa de remolacha que a la celulosa, basada en la digestión de macronutrientes, los productos finales fermentativos y la calidad de las heces. Los fabricantes de alimentos para mascotas que buscan reducir los costos de formulación sin poner en peligro la calidad nutricional deben considerar la cascarilla de soya, ya que generalmente es de 8 a 10 veces menos costosa que la pulpa de remolacha. Los dueños de mascotas deben ser educados con respecto a sus conceptos erróneos sobre la que la cascarilla de soya es un relleno inerte que no aporta ningún valor nutricional a perros o gatos. Este estudio comparativo demuestra que la cascarilla de soya contiene fibra funcional que es fermentada por la microbiota intestinal, que proporciona beneficios para la salud nutricional comparables a la pulpa de remolacha.