La innovación organizacional rural y el sector piscícola del departamento de Nariño, Colombia

Alba Lucy Ortega-Salas¹

1 Especialización en Gerencia de Proyectos, Corporación Universitaria Minuto de Dios. Programa de Ingeniería en Producción Acuícola, Universidad de Nariño. Nariño, Colombia.

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Recibido: 28 de julio de 2017 y Aprobado: 15 de diciembre de 2017, Actualizado: 28 de diciembre de 2017

DOI: 10.17151/vetzo.2018.12.1.8

                                     RESUMEN: El sector piscícola del departamento de Nariño tiene un futuro prometedor debido a la disponibilidad de recursos hidrobiológicos, generando sostenibilidad económica y ambiental a las empresas y familias campesinas e indígenas dedicadas a esta actividad. Sin embargo se requiere de la incorporación de la ciencia, tecnología e innovación para hacer ser más competitivos; entendiendo que en los territorios rurales, la innovación aparece como una iniciativa evolutiva de los agentes locales que aporta una respuesta nueva a los problemas específicos a través de vínculos sociales. Para cumplir con este fin la investigación propuso como objetivo general, estructurar una red empresarial como estrategia de innovación organizacional que permita el fortalecimiento competitivo del sector piscícola de Cumbal y Potosí; utilizando la metodología descriptiva y enmarcada en el paradigma mixto, abordado desde la perspectiva plurimetódica, con un diseño de tipo no experimental y método inductivo-deductivo. Se concluye que los piscicultores adolecen de las competencias necesarias para aprovechar las oportunidades y evitar las amenazas del contexto externo e incursionar en nuevos mercados; además, se evidencia una baja incorporación de tecnología e innovación en los procesos productivos. Por tal motivo es necesario fomentar inicialmente un modelo asociativo que genere alianzas estratégicas entre piscicultores con entidades públicas y privadas que desde su objeto social puedan favorecer al sector piscícola; de tal manera que dicha articulación identifique problemas comunes, generando e implementando proyectos de innovación que contribuyan al desarrollo territorial, mejorando la calidad de vida de los campesinos e indígenas dedicados a esta actividad.

Palabras clave: acuicultura, agropecuaria, campesinos, indígenas, vulnerabilidad.

Rural organizational innovation and the fish farming sector in the Department of Nariño - Colombia

                          ABSTRACT: The fish farming sector in the Department of Nariño has a promising future given the availability of hydrobiological resources, which generates economic and environmental sustainability to the companies, peasant and indigenous families dedicated to this activity. However, the incorporation of science, technology and innovation is required to become more competitive; understanding that in rural territories, innovation appears as an evolutionary initiative of local agents which provides a new response to the specific problems of the territory through social links. To achieve this goal, this research proposed, as a general objective, to structure a business network as an organizational innovation strategy, which allows the competitive strengthening of the Cumbal and Potosí fish farming sector using the descriptive methodology, framed in the mixed paradigm addressed from the pluri-methodical perspective, with a non-experimental design and the inductive deductive method. It is concluded that fish farmers lack the necessary skills to take advantage of opportunities and avoid threats from the external context and dabble in new markets. In addition, low incorporation of technology and innovation in production processes is evidenced. For this reason it is necessary to initially promote an associative model to generate strategic alliances between fish farmers and public and private entities that, from their social purpose, can favor the fish farming sector, in such a way that such articulation identifies common problems, generating and implementing innovation projects that contribute to territorial development, thus improving the quality of life of peasants and indigenous people dedicated to this activity.

Key words: aquaculture, agriculture, peasants, indigenous, vulnerability.

Introducción

La acuicultura colombiana se constituye en un sector con altas posibilidades de desarrollo. Se encuentra en evolución y contribuye al desarrollo de la economía generando empleos e inversiones de importancia social, económica y nutricional con potencial para insertarse exitosamente en el complejo y competitivo mercado internacional; además, se tiene la diversidad y disponibilidad de zonas hidrológicas para su consolidación. Sin embargo, a pesar de su crecimiento, aún no alcanza su desarrollo potencial para incrementar la producción en forma intensiva y sostenida (Ortega-Salas, 2014).

Según el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural ―MADR― y el Instituto Colombiano de Desarrollo Rural ―INCODER―, para 2020, la piscicultura colombiana se consolidará como una cadena con alto perfil exportador generadora de divisas y de empleo al alcanzar economías de escala con sostenibilidad económica, social y ambiental (MADR e INCODER, 2011). Para ello es necesario fortalecer la competitividad del sector a través de la innovación rural, que se fundamenta en la participación y la sostenibilidad para potenciar a los pequeños productores y convertirlos en actores importantes del desarrollo local (Perry, 2016); contribuyendo así, al mejoramiento de la calidad de vida y a la superación de las condiciones de pobreza a través de procesos participativos que pretendan la preservación del medio ambiente, el desarrollo sostenible y pacífico de la comunidad. Al tomar este concepto es necesario mejorar las economías rurales y su entorno, respondiendo a las nuevas condiciones asociadas a la globalización, considerando que los modelos asociativos tal como las redes empresariales impulsan procesos de innovación económica y social; siendo necesario difundir este tipo de comportamientos en las áreas rurales a partir de estrategias que concentren los recursos e iniciativas en cada uno de los eslabones de las cadenas productivas agropecuarias para dinamizar y articular acciones con el entorno donde se desenvuelven.

Preocupados por el fortalecimiento del sector agropecuario, especialmente por el sector piscícola, la Corporación Universitaria Minuto de Dios en alianza con el Centro de Estudios Superiores María Goretti ―CESMAG― y la Universidad de Nariño (haciendo uso de sus funciones sustantivas de docencia, investigación y proyección social) proponen un sistema de innovación organizacional por medio de la adopción de la estrategia asociativa denominada: “Red Empresarial”; la cual eleva la capacidad de los piscicultores para permanecer, competir y mantenerse en el actual entorno globalizado; siendo considerada como una oportunidad de incrementar la capacidad financiera de las microempresas, adoptando nuevas formas de organización y gestión; permitiendo a los piscicultores establecer una serie de interacciones tanto de manera vertical como horizontal dentro de la cadena de consumo, al establecer convenios y contratos con establecimientos especializados para reducir los costos operacionales de producción a través de estrategias de comercialización y conservación para garantizar al consumidor un producto de buena calidad y con valor agregado (Ortega-Salas, 2014).

Fundamento teórico

Innovación social rural

Para Paz y Hernández (2013) el sector agropecuario ha mostrado una habilidad especial para adaptarse, por lo que es necesario que como sector económico incremente la demanda de la pequeña producción con tecnologías que le ayuden a integrarse a nuevos mercados; orientándose progresivamente en dirección de las investigaciones e innovaciones en alianza con las instituciones públicas y privadas de la región. Se ha demostrado que el fomento de la innovación en este sector incentiva su expresión y desarrollo, pues no busca aliviar la pobreza sino estimular la riqueza de los pequeños productores al mejorar los conocimientos en sistemas de comercialización, organización, diversificación del riesgo, conservación de la biodiversidad e incremento de la capacidad asociativa. Según el Departamento Nacional de Planeación ―DNP― y el Departamento Administrativo de Ciencia ―COLCIENCIAS― (2015) los procesos continuos de operaciones científicas, tecnológicas, organizativas, financieras y comerciales generan innovación y permiten la transferencia de conocimiento, el aprovechamiento de nuevas tecnologías o la generación de oportunidades.

La Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos ―OCDE― (2005) afirma que la innovación es la concepción e implantación de cambios significativos en el producto, el proceso, el marketing o la organización de la empresa con el propósito de mejorar los resultados. Todas estas iniciativas de innovación e investigación responden a demandas de pequeños y medianos productores, quienes comparten con sus oferentes tecnológicos los riesgos de la inversión y coinciden en fomentar la competitividad a través del escalamiento de la innovación en términos de espacios o territorios que exige el desarrollo de las capacidades de aprendizaje de las organizaciones productivas en intensa interacción con los agentes de su entorno tecnológico, provisión de servicios y facilitación institucional; todo esto expresado en políticas de desarrollo local (Paz & Hernández, 2013).

Perry (2016), por su parte, plantea que los procesos de innovación y desarrollo de las comunidades rurales toman tiempo para madurar y van avanzando de lo simple a lo complejo al pasar por tres etapas: la de construcción, la de consolidación y la de escalamiento e incidencia. En la primera la comunidad se diagnóstica, prioriza sus problemas, propone soluciones y construye su particular ruta de innovación. En la segunda etapa la comunidad aprende a manejar los diversos aspectos de su proceso de desarrollo al fortalecer y consolidar sus organizaciones, sus negocios y sus capacidades de gestión. En la tercera etapa la comunidad escala sus avances organizativos y tecnológicos, expande su producción y sus negocios y se proyecta sobre su localidad, territorio y cadena de valor. Esta posición reconoce en los actores, la capacidad de la creatividad social para la producción de espacios de innovación (Paz & Hernández, 2013). Esto significa que hay que considerar el accionar social de los actores, la transferencia del conocimiento y los espacios de articulación entre la universidad, empresa y Estado en aras de generar cambios sociales importantes en el sector agropecuario para su desarrollo y consolidación hacia la innovación.

Las redes empresariales y la asociatividad

En el proceso de desarrollo de la innovación social rural una de las estrategias es la asociatividad, considerada como una plataforma de concertación para la institucionalización de la innovación. Según la OCDE (2005) la innovación organizacional es entendida como “la introducción de un nuevo método de organización, aplicando a las prácticas de negocio, a la organización del trabajo o a las relaciones externas”. De esta manera la asociatividad es una reacción o mecanismo de adaptación para sobrevivir o aprovechar oportunidades en un entorno específico de competencia, por lo que se considera como una característica principal de los casos exitosos de innovación en las organizaciones de pequeños agricultores. En este sentido una asociación para tales fines no es una simple unión, sino una combinación de capacidades. Sin embargo la característica general de la asociatividad agropecuaria es la fragilidad, expresada como incipientes interacciones entre el flujo de conocimientos que se traducen en iniciativas colectivas; además, tiene rasgos específicos según las distintas regiones. La debilidad de las capacidades para asociarse tiene al menos dos registros: uno referido a las capacidades individuales de los productores para asociarse con organizaciones empresariales o empresas propiamente dichas; otro vinculado con las capacidades de las organizaciones o empresas para asociarse entre ellas en conglomerados, encadenamientos o grupos de interés (Paz & Hernández, 2013).

Para mejorar los procesos asociativos de innovación rural se propone la estructura de red empresarial, que es una alianza estratégica entre un grupo limitado y claramente definido de empresas independientes que colaboran para alcanzar objetivos comunes de mediano y largo plazo orientados hacia el desarrollo de la competitividad de los distintos participantes (López, 2004). Así pues, la red empresarial se considera como un modelo de asociatividad que genera una metodología adecuada para alcanzar los objetivos planteados y dimensiona claramente el tipo de integración que se planea realizar con el concerniente proceso de activación productiva e intervención en el desarrollo tecnológico y organizativo para la gestión e innovación del desarrollo rural. Por ello la red empresarial es considerada como una estrategia organizativa que mejora los procesos y que fortalece la competitividad de la actividad agropecuaria y el desarrollo de las regiones como una aproximación metodológica, pero también como una posición ontológica, para entender el cambio social al generar innovación.

Al interior de la red empresarial existen dos tipologías de red según su estructura: las redes horizontales (entre empresas de un mismo eslabón) y las redes verticales (entre empresas de eslabones consecutivos). Una red horizontal es un conjunto de empresas que ofrecen el mismo tipo de bien o servicio; las cuales cooperan entre sí en algunas actividades, pero compiten entre sí en un mismo mercado. Perego (2003) sostiene que las empresas participantes cuando integran una red horizontal de producción elaboran los mismos productos para un mismo mercado (cliente), aunque prevalece la independencia jurídica, en donde cada empresa participante es responsable ante sus clientes por la calidad y condiciones de entrega de sus productos. Las redes verticales son aquellas modalidades de cooperación entre empresas que se sitúan en posiciones distintas y consecutivas de la cadena productiva y se asocian para alcanzar ventajas competitivas que no podrían obtener de forma individual (López, 2004).

Materiales y Métodos

La investigación se abordó desde la perspectiva metodológica plurimetódica, utilizando el paradigma cuantitativo y cualitativo, con un diseño de tipo no experimental dado que no se realizó una manipulación deliberada de las variables; es decir se analizaron los fenómenos tal y como se presentaron en su contexto natural (Hernández & Collado, 2004). Dentro de los tipos de diseño no experimental la investigación fue transaccional, ya que se recolectaron datos en un momento determinado. El tipo de investigación es descriptiva puesto que busca las propiedades importantes de las personas, grupos, comunidades o cualquier otro fenómeno que sea sometido a análisis (Hernández & Collado, 2004). Además, se utilizó el método inductivo-deductivo; método de inferencia basado en la lógica y relacionado con el estudio de hechos particulares que trabaja sobre realidades y cuya característica fundamental consiste en la presentación de una interpretación, imagen o fiel representación (descripción) del fenómeno estudiado a partir de sus características. Este estudio tiene un alcance descriptivo porque analiza las características del sector piscícola y de sus piscicultores. En cuanto a las técnicas e instrumentos de recolección de la información se utilizó el análisis de contenido documental, este análisis se basó en la revisión bibliográfica y documental del sector; de igual forma la teoría desarrollada incluye documentos de trabajo referidos a la asociatividad, innovación social rural, diagnósticos del sector y red empresarial. En cuanto al diagnóstico interno se realizó una encuesta dirigida a los 40 piscicultores de Cumbal y Potosí con el objeto de caracterizar los siguientes aspectos: información socioeconómica, empresarial, ambiental, comercial, parámetros productivos de la empresa entre otros. También se realizaron entrevistas, grupos focales y talleres aplicados a los actores sustanciales de la red (stakeholders), lo que permitió identificar y procurar factores de predisposición hacia la asociatividad. Para la estructuración de la red empresarial se utilizó el modelo propuesto por Vega et al. (2005) y López (2004), quienes presentan las etapas para la implementación de las redes empresariales en pequeñas y medianas empresas; sirviendo de marco para la propuesta de red empresarial de empresas productoras de trucha arcoíris. Se siguieron, además, las estructuras y ejemplos de innovación social rural publicados por Paz y Hernández (2013).

Resultados y Discusión

Diagnóstico de las organizaciones

Durante el desarrollo de la investigación se realizó el diagnóstico de la situación actual del entorno interno y externo del sector piscícola de Cumbal y Potosí. Para ello fue necesario realizar una revisión (sectores político, gubernamental y legal) y un análisis documental (económico, social, cultural, tecnológico, ecológico, de mercadotecnia y financiero), en donde se encontró que existe un bajo esfuerzo por conseguir estrategias que permitan aprovechar las oportunidades y evitar las amenazas externas. Sin embargo el entorno, según el análisis de oportunidades y amenazas, es recomendable para la estructuración de la red empresarial como estrategia de innovación organizacional debido a que el peso ponderado de las oportunidades es mayor que el de las amenazas.

En cuanto al diagnóstico interno obtenido de las encuestas a los productores se tiene que el 81,8 % de los piscicultores de Cumbal son campesinos y el 18,2 % son indígenas, mientras que en Potosí el 100 % de los piscicultores son indígenas. De igual forma de la población objeto de estudio (los piscicultores) el 86,4 % son jornaleros, el 9,1 % son empleados esporádicos y solo el 4,5 % cuenta con estudios profesionales para realizar sus labores en el campo. Es decir que la gran mayoría de las personas que trabajan en el sector piscícola poseen otra ocupación al día. Por tal motivo se puede plantear que no hay una planeación ni gestión del talento humano, pues se ocupa a los trabajadores según las necesidades priorizadas por el propietario con personas cuya formación y perfil se derivan de la experiencia artesanal. Asimismo, del total de la población encuestada, el 90,9 % tiene como remuneración económica menos del total de un salario mínimo mensual legal vigente; ello implica que los trabajadores suman el total de los jornales, pero no alcanzan a dicho salario. Por otra parte, este bajo costo de nómina se asocia al nivel de formación y el tipo de trabajo que se realiza en las piscifactorías. Además, en Cumbal y Potosí, se evidencia el no pago de prestaciones sociales a los empleados en un 95,5 %; este factor obedece a la forma de acuerdo entre el propietario y el empleado para el desarrollo del trabajo y el pago del mismo, a la vez los trabajadores asumen con el propietario su contratación por día de forma verbal y no por contrato escrito.

Los productores integran en su mayoría microempresas y famiempresas que trabajan de manera independiente y desarticulada con un alto grado de competencia entre ellos aunado al escaso financiamiento e inversión en el mejoramiento del componente administrativo, tecnológico, de industrialización y generación de valor agregado, demostrando una débil posición estratégica interna. Por lo anterior se considera que la población sujeto de estudio es económicamente activa con funciones de tipo agropecuario y de acuicultura acompañadas por otras actividades desarrolladas para la subsistencia, por lo que es necesario conocer las potencialidades que tiene la actividad en la zona tales como la topografía del terreno, el clima, la disponibilidad del recurso hídrico, mano de obra entre otros; enfocando esfuerzos de gestión productiva, competitiva y ambiental para capacitar, crear medidas, controles de vigilancia (en aspectos productivos, culturales, normativos, político-administrativos e institucionales) de carácter nacional para garantizar la permanencia de la actividad en el futuro; lo cual retribuye no solo al entorno social, económico y ambiental de la población sino a la producción sustentable de la actividad en el tiempo, desarrollándose bajo criterios y técnicas apropiadas; sin dejar de ser económicamente viable y socialmente aceptable.

También se observa una deficiente educación recibida por los pequeños piscicultores, quienes no han desarrollado capacidades para detectar oportunidades que estimulen su asociatividad y expresen sus demandas por cambio tecnológico. Lo anterior, les impide detectar oportunidades de negocios a partir de las potencialidades naturales y humanas de la zona. Esta situación deficitaria de conocimientos constituye la brecha de incomunicación que inhibe su articulación y proceso de desarrollo a través de la innovación rural (Paz & Hernández, 2013).

En cuanto a la producción se evidencia un caudal promedio de 32,5 l.s-1. Esto establece un área de espejo de agua de 602 m2, correspondiendo en promedio a 8 estanques por piscicultor. El área de finca de producción se estimó como 50000 m2 en cifra mínima; por su parte el área acuícola representa en promedio el 15 % del área máxima, definida en los sistemas productivos estudiados. La producción en sus niveles promedios se estima en 51,5 t de trucha al año, obtenidas en ciclos de 8 meses como tiempo máximo de cosecha. El peso inicial de semilla en promedio registro 4,4 g y el peso de extracción a mercado equivalente a 500 g a la venta como máximo. De acuerdo a lo observado la producción de trucha está limitada por el caudal que depende de la capacidad del efluente, que a la vez está relacionado con la superficie y la topografía del terreno, siendo necesario garantizar la disponibilidad de recambios aceptables durante todo el ciclo productivo de la especie que es de 6 a 8 meses; el caudal es entonces un condicionante para determinar la capacidad de carga del sistema de producción, pues la trucha requiere volúmenes grandes de agua por kilogramo de peso vivo y por unidad de cultivo (biomasa), siendo necesario entre 0,01 a 0,02 l.s-1 por cada kilo de carne a producir (Cachafeiro, 1995). En consecuencia, los municipios de estudio poseen la capacidad hídrica de producir la cantidad suficiente de trucha para cubrir la demanda regional y sus zonas de influencia.

Con base en los resultados obtenidos es necesario mejorar la innovación rural de este importante sector, al ampliar los conocimientos que permitan perfeccionar la calidad del proceso productivo; proceso con prácticas adecuadas en la cosecha, postcosecha y procesamiento; así como de los servicios de comercialización, crédito, gerencia y administración, al generar un conocimiento especializado de la organización para identificar y adquirir tecnología con la intensidad y calidad de sus interacciones con el entorno organizativo e institucional. Estas interacciones amplían sus capacidades de adquisición de nuevos conocimientos o profundizan los adquiridos a escalas que individualmente no les son accesibles. Es necesario diseñar estrategias para mejorar la capacidad de adquisición y asimilación de conocimiento externo a través de alianzas para adquirir los conocimientos que se requieren para la toma de decisiones, en donde la innovación asociativa resulta ser una simbiosis para la competitividad y en donde los interesados deberán absorber nuevos conocimientos que compartirán y desarrollarán mutuamente (Paz & Hernández, 2013).

De igual forma se pretende que las comunidades integren sus esfuerzos en la consolidación de estrategias de asociatividad y productividad para ser más competitivas, mejorando sus ingresos y calidad de vida, incidiendo en los factores de predisposición a la asociatividad; generando empoderamiento y emprendimiento en los piscicultores al capacitarlos en procesos, procedimientos en relación con el entorno; al respecto Perry (2016) asegura que es necesario “una aproximación holística que contemple adecuadamente los factores biológicos, ambientales, sociales, económicos, políticos y culturales y las relaciones e interacciones que entre ellos se presentan; acompañada en cohesión social y desarrollo organizativo, empoderamiento, mejoramiento tecnológico y productivo, desarrollo empresarial y vinculación a cadenas de valor”.

Fortalecimiento y consolidación de las organizaciones

Una vez obtenido el diagnóstico externo e interno de los piscicultores y su contexto se procedió a socializarlo a la comunidad con el objeto de identificar el problema o necesidad; fue un diagnóstico participativo que, con la ayuda de un facilitador (en este caso el grupo de investigadores), reflexionó sobre los problemas de la comunidad y priorizó un “problema productivo raíz”; que al ser superado podrá ayudar a resolver otras dificultades relacionadas (Paz & Hernández, 2013). En este proceso se ha aprendido que la identificación del problema raíz se debe hacer con herramientas sumamente sencillas e ilustrativas tal como el árbol de problemas, identificando causas y efectos, permitiendo que los participantes apropien reflexivamente la problemática en cuestión. Como problema raíz se identificó la escasa asociatividad que no permite que las organizaciones rurales accedan a la ciencia, tecnología e innovación, proponiendo para ello la conformación de una red empresarial que conlleve a conseguir beneficios que no lograrían estando aisladas y desarticuladas. Entre las principales ventajas de la asociatividad podría considerarse el obtener la materia prima más fácilmente, aumentar el poder de negociación con sus proveedores, incrementar su productividad y lograr un producto de alto valor agregado (Ortega-Salas, 2014).

Para fortalecer y consolidar las organizaciones a través de la red empresarial se determinaron los factores de predisposición a la asociatividad, identificando los motivos que impulsan la cooperación entre las empresas y mejorando las debilidades encontradas. Para ello se realizaron actividades para romper el hielo entre las mipymes participantes y el establecimiento de una base de confianza entre ellas; con el reconocimiento mutuo de su labor y articulación de compromisos en un entorno favorable para el mejoramiento de la calidad de vida local, la inclusión social, la generación de empleo, el mejoramiento de las oportunidades de desarrollo y el reconocimiento de derechos de sus integrantes. Al respecto, Paz y Hernández (2013) señalan que la clave de su éxito en procesos de innovación social rural ha sido la asociatividad. Por lo tanto es indispensable alcanzar la promoción de los modelos asociativos de microempresas en los cuales la producción se mantiene dentro del ámbito individual, pero las fases anteriores de constitución y comercialización se llevan a cabo de manera comunitaria trabajando en equipo y obteniendo cierto grado de especialización en las tareas según las habilidades de cada socio. El reto es, entonces, abandonar la visión de la microempresa para asumir el modelo asociativo; ya que este permite mejorar los estándares de calidad y aumentar el volumen de producción. Ambos son factores que posibilitan el triunfo en el mercado local e internacional. Para cumplir con lo anterior, fue necesario realizar las siguientes acciones.

Ejecución de reuniones colectivas: se programaron reuniones con el objeto de reforzar la visión compartida de la asociatividad, utilizando estrategias como vídeos de testimonios de participantes en experiencias similares exitosas al igual que experiencias fallidas. Entendiendo que la asociatividad es una reacción o mecanismo de adaptación para sobrevivir o aprovechar oportunidades en un entorno específico de competencia. En estas reuniones se realizaron los correspondientes análisis y discusión de los diagnósticos, al exponer la importancia de que la cooperación y la articulación de esfuerzos entre empresas puede contribuir eficazmente a resolver problemas y debilidades. Acorde a lo anterior, se logró que el 100 % de los piscicultores capacitados integren la red empresarial; sin embargo, es necesario mantener el interés y motivación para permanecer en el tiempo; al respecto, la Comisión de Promoción de la Pequeña y Mediana Empresa (2005) sugiere que es necesario la búsqueda de beneficios comunes a menores costos para poder disminuir la incertidumbre y hacer frente a las debilidades inherentes de las microempresas.

Identificación de los factores de predisposición para el empoderamiento de los piscicultores: para permitir el empoderamiento de los piscicultores es necesario fortalecer los factores de predisposición a la asociatividad tales como el compromiso, la cooperación, el conocimiento y tecnología, el beneficio económico y la confianza (Arias et al., 2006). Para ello fue necesario realizar estrategias lúdico pedagógicas para incidir significativamente en estos factores (actividades grupales, juegos, mímicas, carteleras y demás acciones que permiten que los piscicultores sean más productivos y competitivos) y adquirir así confianza, diálogo, cooperación, interés, solidaridad, respeto, liderazgo y creatividad; de igual manera han ido entendiendo algunos procesos de empresa y mercado, así como se están actualizando en tecnologías de información y comunicación. En suma, se puede afirmar que las estrategias lúdico-pedagógicas inciden positivamente en los factores de predisposición hacia la asociatividad debido a que el 100 % de los piscicultores decidieron participar activamente en el proceso asociativo para generar capital social y promover el desarrollo sostenible de la región (Belalcazar-Belalcazar & Ortega-Salas, 2016).

Estas acciones fortalecen los procesos de innovación social rural al mejorar las interrelaciones entre sus principales agentes y contribuir a adquirir nuevas capacidades productivas ante la demanda con conocimientos estratégicos y el desarrollo de una institucionalidad rural para la innovación, especialmente vinculada con la pequeña producción. Esto permitirá, a largo plazo, el desarrollo del mercado de servicios, el manejo de planes de negocios en todo proyecto productivo, la emergencia de articuladores de la oferta con la demanda y la institucionalización del impulso a la innovación; no obstante, para llegar a eso, es necesario fortalecer el componente humano con aprendizajes adquiridos, aceptados y usados dentro del conjunto de experiencias que conforman hoy una plataforma de capacidades y competencias de un sistema de innovación a partir de la confianza, compromiso, trabajo en equipo y demás factores que favorecen el escalamiento de la innovación; así como la expansión de innovaciones locales exitosas a mayores escalas, en términos de espacios o territorios; sin embargo se requiere del desarrollo de las capacidades de aprendizaje de las organizaciones productivas para innovar sobre la base de la absorción y uso de los conocimientos disponibles, gestionando los intereses particulares de cada uno a través de propósitos comunes del colectivo para construir las agendas de prioridades; y cumplir así con las metas y objetivos de la red empresarial con el apoyo institucional público y privado (Paz & Hernández, 2013).

Avances organizativos y tecnológicos

Según el diagnóstico externo hay limitantes en términos presupuestales con el difícil acceso a la financiación y al crédito para incentivar el desarrollo tecnológico, a la vez que existe insuficiente cantidad de personal interdisciplinario para atender esta clase de procesos. Esto genera una baja cohesión y estructura de los eslabones de la cadena con el incipiente desarrollo de redes de proveedores de equipos, insumos y servicios e inoperatividad en la estructura comercial; además, hay un bajo desarrollo agroindustrial con deficiencias en la productividad y especialización en procesos productivos, hay atomización institucional pública y privada del sector y es débil el control al ejercicio de la actividad. Lo anterior, aunado a una baja capacidad institucional para la asistencia técnica y transferencia de tecnología, establece una baja competitividad y débil proyección nacional de la producción. Esto se evidencia en el diagnóstico interno donde el 70 % posee asistencia técnica a través del SENA, mientras que el 30 % no; lastimosamente esta asistencia no es permanente; lo que demuestra la necesidad de incrementar el personal capacitado que mejore las variables productivas, económicas y financieras en los municipios objeto de estudio. La población que no tiene asistencia técnica está en desventaja frente a sus competidores puesto que no incorpora procesos técnicos, productivos y organizativos de calidad que ayuden a la rentabilidad y sostenibilidad de la actividad en el tiempo.

Se sugiere que la asistencia técnica en la red empresarial esté en la capacidad de tener el conocimiento necesario para la promoción y consultoría de los emprendimientos asociativos con la transferencia de ciencia, tecnología e innovación, que es difícil de obtener si los productores no se encuentran asociados (Alonso, 2000). Igualmente se debe estar en la capacidad de diagnosticar los requerimientos específicos para conseguir acuerdos cooperativos exitosos a través de las alianzas estratégicas con organizaciones que trabajan de manera complementaria para lograr un objetivo común. Para ello se deben generar importantes acuerdos o convenios de producción, distribución y comercialización (Reyes, 2007).

Según Gómez (2008) la Corporación para el Desarrollo Científico y Tecnológico ―CODECYT― debe promover y dinamizar la relación entre las universidades, el sector productivo y el entorno mediante la promoción de proyectos de investigación aplicada enfocados en resolver necesidades tecnológicas reales de las empresas; con el compromiso de estimular el emprendimiento, la innovación, creatividad y asociatividad; mejorando la productividad con altos niveles de competitividad y responsabilidad social. Para lograrlo es necesario incluir tecnologías y prácticas basadas en conocimiento local junto con tecnología y conocimiento científico, materias primas y maquinaria que sean capaces de responder a las demandas y retos de los mercados dinámicos externos. Estas innovaciones pueden derivar ―a una escala mayor― en estrategias y prácticas organizativas para enfrentar la inseguridad alimentaria, disminuir riesgos por falta de alimentos y asegurar la provisión de insumos en condiciones medioambientales adversas en caso de sequías, inundaciones o heladas para de esta manera asegurar la provisión de los sectores rurales menos favorecidos (Paz & Hernández, 2013).

El mismo autor sostiene que el escalamiento es la expansión de innovaciones locales exitosas a mayores escalas en términos de espacios o territorios; por lo tanto la red empresarial deberá crear nuevos productos, procesos o formas organizativas a partir de las condiciones de una institucionalidad y política que faciliten su comportamiento y desempeño en pro de mejorar la competitividad; en donde cada quien incrementa sus competencias para cumplir con eficiencia su rol, así la adquisición de conocimientos tecnológicos que implica también un proceso complejo de aprendizaje colectivo.

Para lograr el escalamiento se propone la discusión sobre posibles proyectos a ejecutar, para esto fue necesario analizar y discutir los diagnósticos internos y externos del sector objeto de estudio; identificando los posibles proyectos organizativos y tecnológicos; destacando alcances, responsables, indicadores y cronograma de ejecución para tener claro los horizontes y metodologías que permitan cumplir con los objetivos. Como resultado de ello se presentó un proyecto titulado: “Innovación en la producción, producto y trabajo asociativo para fortalecer la competitividad y el manejo sostenible del recurso hídrico para piscicultores de trucha en el departamento de Nariño a través de la red empresarial”; presentado ante el plan y acuerdos estratégicos departamentales en ciencia, tecnología e innovación. Este proyecto se encuentra en formulación, involucrando los actores de la red horizontal y vertical que aportan conocimientos para su estructuración. Se propone, además, crear en el corto plazo, proyectos piloto de fácil ejecución y con resultados tangibles para visualizar las ventajas de sus resultados y que motiven a continuar en la integración de la red.

Propuesta para poner en marcha el modelo organizativo

Con el objeto de consolidar el desarrollo de la red empresarial se propone la creación de una unidad articuladora que busque estrategias para brindar el asesoramiento y asistencia técnica; de igual manera se debe coordinar el apoyo de consultores externos que puedan proporcionar el apoyo necesario para facilitar la asociatividad y el trabajo en conjunto. La unidad articuladora estará conformada por profesionales, quienes tendrían como objetivo principal crear lazos de confianza entre las empresas que forman parte de la red. Si no hay confianza, no se puede crear una relación de cooperación y compromiso: los microempresarios deben confiar en la capacidad y compromisos; también deben favorecer los procesos que permitan obtener beneficios económicos, conocimiento y tecnología que son los ítems que más atraen a los empresarios para asociarse; por todo lo anterior, la labor del articulador cobra importancia trascendental. Los objetivos que tendría la unidad articuladora serían: eliminar todo obstáculo para la conformación de la red; promover y guiar el proceso de construcción de la red; propulsar el rápido aprendizaje de los procesos de la red; fomentar el conocimiento y aplicación del direccionamiento estratégico de la red (Ortega-Salas & Belalacazar-Belalcazar, 2016).

Hoy la unidad articuladora de la red empresarial se encuentra en construcción, el papel de articulación es liderado por los investigadores y las universidades por medio de la investigación: “Fortalecimiento asociativo, productivo y administrativo de los pequeños y medianos productores piscícolas de Cumbal y Potosí, a través de la red empresarial”; esto ha permitido que los piscicultores se mantengan unidos, recibiendo asistencia técnica con la transferencia de conocimientos y la estructuración de proyectos de innovación que permitirán a futuro acceder a recursos del Estado y de cooperación internacional. Se espera que en la medida en que los piscicultores adquieran experiencia y se organicen como una red empresarial, legalmente constituida, puedan ser los que cumplan las funciones de la unidad articuladora al establecer el intercambio entre la organización de productores, clientes, operadores, oferentes, entidades públicas y privadas que apoyan desde su objeto social el desarrollo del sector. Con ello se optimiza la capacidad de planificación, la diversificación y mejora de los servicios de todos los interesados.

Paz y Hernández (2013) aseguran que en las diferentes experiencias exitosas de innovación agropecuaria se revela el importante rol que ha jugado el articulador; entendiendo que la asociatividad, redes y plataformas de concertación son espacios en los que los productores organizados estructuran sus demandas por servicios de innovación y entornos o políticas de facilitación para la institucionalización de la innovación.

En la formulación definitiva de la propuesta asociativa de cooperación para la innovación es necesario establecer con tiempos finitos el desarrollo de proyectos a desarrollar y jerarquización en cuanto a prioridad. El desarrollo de este paso tiene como objeto adelantar acciones operativas de la red. Para ello se realizó el cronograma de actividades con los correspondientes responsables, indicadores, funciones y acciones a corto, mediano y largo plazo en concordancia con el modelo asociativo, las necesidades de los productores y la discusión propositiva  llevada a cabo.

Los productores de trucha tienen una débil posición estratégica dentro de sus unidades de negocio puesto que son muchos los factores productivos, comerciales, ambientales, financieros y administrativos que se deben mejorar para lograr la integralidad de su actividad productiva dirigida hacia la novación. Por tal motivo se proponen las siguientes estrategias, resultado del análisis de factores internos y externos de la investigación y que contó con la participación activa de los beneficiarios: (i) generar la sinergia empresarial con las universidades, permitiendo la transformación de conocimientos e interrelaciones entre diferentes actores, para acceder a entornos competitivos e innovadores en diferentes escenarios y numerosas alternativas con mercados atractivos que generen crecimiento y desarrollo; (ii) mantener una mentalidad innovadora en constante compromiso que corresponda a las exigencias de la red, manteniendo la integralidad del concepto de talento humano con sus actitudes, conductas, capacidades, conocimientos, experiencias y destrezas con las que cada integrante deberá desempeñarse; (iii) contribuir al trabajo en red, permitiendo la adquisición de conocimiento y tecnología, lo cual es posible al entablar relaciones con una gran sinergia y complementariedad entre las entidades, facilitando espacios de capacitación, generando nuevas formas de producción y el acceso a las nuevas tecnologías que den paso a la difusión del producto; esto generará una reducción en los costos debido al procesamiento adecuado del producto, mayor eficiencia y calidad del mismo; (iv) mejorar su rendimiento, calidad y el posicionamiento del sector con una oferta diferenciada, mayor valor agregado proveniente de mejoras en el producto y en los procesos que permitan la certificación con estándares de los nuevos mercados, el desarrollo de marcas, el fortalecimiento de la logística de distribución de cada uno de los miembros de la red; (v) fomentar el uso de las TIC en los productores e incorporar las herramientas de tecnología e innovación en los procesos productivos y administrativos; (vi) vincular a los productores a programas de formación del SENA y universidades para mejorar los sistemas de producción, administración, medio ambiente, al implementar nuevas técnicas orientadas al aumento en la productividad en condiciones de sostenibilidad y sustentabilidad; y así generar transferencia tecnológica y procesos investigativos y de innovación que faciliten el acceso a fuentes de financiación; (vii) generar nuevos productos a través de subproductos tales como vísceras, escamas, aletas; al igual que generar nuevos elementos a partir de la carne de trucha como ácidos grasos esenciales, colágeno elastina entre otros; (viii) utilizar nuevos elementos para la construcción de infraestructura que sean más accesibles a los productores y que estén en armonía con el medio ambiente; (ix) establecer estrategias para el seguimiento operativo del modelo de asociatividad enfocado en la red empresarial, liderado bajo la responsabilidad del gerente-administrador de la red y mediante el uso de indicadores cualitativos y cuantitativos de gestión.

Para la verificación del modelo propuesto se recomienda efectuar un grupo focal con 10 expertos regionales en el área piscícola a los que se les explicará el modelo y quienes concluirán el proceso de monitorización y evaluación a seguir. En cuanto a la asignación de recursos, estos deben estar al alcance de los piscicultores. El dinero que se logre recaudar será utilizado para promocionar el producto, promover la ejecución de proyectos y dar a conocer los objetivos planteados para el sector y los interesados a fin de aunar esfuerzos para el cumplimiento de los mismos.

Conclusiones

La red empresarial en el sector piscícola es considerada como una estrategia asociativa que permite la cooperación entre las microempresas que, manteniendo su independencia jurídica y con afiliación voluntaria, buscan solucionar problemas comunes y generar beneficios individuales y colectivos con ventajas competitivas que no se podrían alcanzar de forma aislada.

Es necesario mantener la articulación permanente de la universidad, empresa y Estado a través de vínculos de cooperación, confianza, trabajo en equipo que contribuyan a la eficiencia colectiva y que permitan la aplicación del conocimiento y la tecnología por parte de los productores; generando equidad en el beneficio económico y mejorando las condiciones de vida de las personas dedicadas a esta actividad.

Una vez se consolide los procesos de innovación rural es necesario hacer visible la red empresarial ante las organizaciones públicas o privadas para acceder a diferentes políticas y programas para obtener beneficios y un mayor posicionamiento en el sector agropecuario.

Agradecimientos

La autora expresa sus más sinceros agradecimientos a los productores piscícolas de Cumbal y Potosí. Al grupo de investigaciones interdisciplinarias sobre Nariño y América Latina GIINARAL de UNIMINUTO. Al grupo de investigaciones en acuicultura GIAC de la Universidad de Nariño y al grupo GILENCORS del CESMAG.

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* Financiado por la Corporación Universitaria Minuto de Dios en alianza con investigadores del Grupo de Investigaciones Interdisciplinarias sobre Nariño y América Latina – GIINARAL de UNIMINUTO,  el grupo de investigación Lenguaje, Comunicación y Responsabilidad Social GILENCORS de la Institución Universitaria CESMAG y el Grupo de Investigación en Acuicultura (GIAC) de la Universidad de Nariño

Como citar: Ortega-Salas, A.L. La innovación organizacional rural y el sector piscícola del departamento de Nariño, Colombia. Revista Veterinaria y Zootecnia, v. 12, n. 1, p. 105-121, 2018. Recuperado de: http://vetzootec.ucaldas.edu.co/index.php/component/content/article?id=248. DOI: 10.17151/vetzo.2018.12.1.8

Esta obra está bajo una Licencia de Creative Commons Reconocimiento CC BY 

Detection of Salmonella spp. antigens in Tolima poultry products by Western Blot*

Gustavo Quintana-Ospina^{1, 2, 3}, Gisella Holguin-Cespedes^{1, 2}, Victoria Rodriguez-Rodriguez^1, 2, 3, Noel Verjan-Garcia^1, 2, 3

1 Semillero de investigación Patogénesis, Facultad de Medicina Veterinaria, Universidad del Tolima, Ibagué, Colombia.

2 Grupo de investigación Inmunobiología y Patogénesis, Facultad de Medicina Veterinaria, Universidad del Tolima, Ibagué, Colombia.

3 Grupo de investigación Avicultura, Facultad de Medicina Veterinaria, Universidad del Tolima, Ibagué, Colombia.

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Recibido: 02 de octubre de 2017 y Aprobado: 11 de noviembre de 2017, Actualizado: 26 de diciembre de 2017

DOI: 10.17151/vetzo.2018.12.1.6

                                      ABSTRACT: Salmonella spp., is a Gram-negative bacterium transmitted to human by consumption of contaminated water and food consumption, mainly poultry products like eggs and chicken meat. The aim of this study was to implement the Western Blot technic to detect the presence of antigenic proteins of Salmonella spp., in chicken carcasses and egg surface and if possible to compare it with the traditional microbiological isolation. A total of 18 chicken carcasses and 18 eggs were collected from the 13 communes and 5 marketplaces of Ibagué city. A chicken carcass and egg surface washes were obtained and an aliquot from each one was processed by using standard international guidelines ISO 6579-1:2017 for bacterial isolation. Another aliquot was centrifuged and the pellet separated by polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). Separated proteins were transferred in to a nitrocellulose membrane by Western blot. Primary antibody was an in-house rabbit polyclonal anti-Salmonella enteritidis antiserum and the secondary antibody was a goat anti-rabbit IgG conjugated with alkaline phosphatase. The reaction of the two antibodies was detected with the addition of the BCIP-NBT enzyme substrate and the image recorded with a digital camera. Antigenic bands of Salmonella spp. of 10, 15, 17 and 40 kDa and 10, 17, 25, 37 and 75 kDa were detected in 15 out of 18 (83,3 %) and 4 out of 18 (22,2 %) samples from chicken carcasses and egg surface respectively. A total of 4 out of 36 samples were positive to Salmonella spp., by microbiological isolation. It is concluded that the SDS-PAGE and Western blot technic can successfully detect Salmonella antigens in chicken carcasses and egg surface and it may constitute a valuable complementary tool for the detection of this microorganism in poultry products.

Key Words: antibodies, bacteria, diagnosis, electrophoresis, isolation, proteins.

Detección de antígenos de Salmonella spp., en productos avícolas del Tolima, por la técnica de Western Blot

                                      RESUMEN: Salmonella spp., es una bacteria Gram-negativa transmitida por el agua o alimentos contaminados como los productos de origen aviar. El objetivo de este estudio fue implementar la técnica de Western Blot para la detección de proteínas antigénicas de Salmonella spp., en canales de pollo y superficie de huevo y comparar dicha técnica con el cultivo microbiológico. Un total de 18 muestras de canales de pollo y 18 de huevo fueron colectadas de las 13 comunas y 5 plazas de mercado de la ciudad de Ibagué. Se obtuvo un lavado de la superficie del pollo y otro de la superficie del huevo; una alícuota fue procesada mediante el protocolo estándar internacional ISO para el aislamiento bacteriano. Otra alícuota fue centrifugada y separada mediante electroforesis en gel de poliacrilamida (SDS-PAGE). Las proteínas separadas fueron transferidas a una membrana de nitrocelulosa a través de la técnica de Western Blot. El anticuerpo primario fue un antisuero policlonal anti-Salmonella Enteritidis generado en conejo y el anticuerpo secundario, una IgG comercial de cabra anti-conejo conjugada con la enzima fosfatasa alcalina. La reacción de los dos anticuerpos fue detectada mediante la adición del substrato BCIP-NBT. Se detectaron bandas antigénicas de Salmonella spp., de 10, 15, 17 y 40 kDa y 10, 17, 25, 37 y 75 kDa en 15 de 18 (83,3 %) y 4 de 18 (22,2 %) muestras de canales de pollo y superficie de huevo respectivamente. Un total de 4 de las 36 muestras fueron positivas a Salmonella spp., por aislamiento microbiológico. Se concluye que la técnica de SDS-PAGE y Western Blot puede detectar exitosamente antígenos de Salmonella en canales de pollo y superficie de huevos y constituye una herramienta valiosa complementaria en el diagnóstico de la bacteria en productos avícolas.

Palabras clave: aislamiento microbiológico, anticuerpos, diagnóstico, electroforesis, proteínas.

Introduction

The genus Salmonella comprises 2 species: Salmonella enterica and Salmonella bongori, although a third species named Salmonella subterranea (Shelobolina et al., 2004), was recognized in 2005 and it might be incorporated in to the CDC system (Su & Chiu, 2007). Salmonella enterica is further subdivided into six subspecies that include enterica, salamae, arizonae, diarizonae, houtenae and indica and currently there are more than 2610 Salmonella serotypes (Yoshida et al., 2016), that are motile, facultative intracellular, non-lactose fermenting, Gram-negative microorganisms (Bopp et al., 2015; Quinn et al., 2001).

Salmonella is classified according to the different antigens present in the bacterial cell wall, the O antigen is known as somatic antigens and the H antigen is constituted by polymerized subunits of flagellin, whereas the virulence-associated antigen expressed in the surface of some Salmonella strains is called Vi or K antigen (Parra et al., 2002). The use of a number of commercial antisera directed to some of those surface antigens of Salmonella constitutes a universal subtyping method called Serotyping.

Several Salmonella enterica serotypes may cause infections in humans and animals; however, S. enteritidis and S. typhimurium are widely distributed and represent the main serovars associated with disease in human (Hendriksen et al., 2004; Canals et al., 2011). Salmonella is a foodborne pathogen that is usually transmitted to humans by ingestion of contaminated water and food (Velge et al., 2012), including raw chicken (WHO, 2008) and eggs (Perez et al., 2008), which are the most common sources of infection.

Foodborne illness occurs at a rate of one million, nineteen thousands hospitalizations and 380 deaths each year in the United States (CDC, 2016), meanwhile in the European Union, over 100000 human cases are reported each year (EFSA, 2017). Globally, it is estimated that 93,8 million cases of gastroenteritis and 155000 deaths are caused by Salmonella species each year (Majowicz et al., 2010), even though the number of cases is high, 60-80 % of all Salmonella infections are not recognized as part of a known outbreak and they usually are classified as sporadic cases, or are not properly diagnosed at all (WHO, 2014).

Isolation and identification of Salmonella species is a long process that requires microbiological culture and agglutination tests (Ospina-Florez et al., 2014; Van der Zee, 1994). Salmonella isolation solely is a time-consuming process that include steps like pre-enrichment, enrichment in selective agars and sub-cultivation of the samples in a variety of culture mediums (Hendriksen, 2003). To overcome those limitations, the Poultry Research Group of the University of Tolima has implemented molecular techniques to speed up the identification of Salmonella present in poultry products, among them are the use of Polymerase Chain Reaction (PCR) (Rodriguez et al., 2015), Multiplex PCR (Mogollon et al., 2016), Multilocus Sequence Typing (MLST) and Pulse Field Gel Electrophoresis (PFGE) (Rodriguez et al., 2015). The Western Blot is a fast and sensitive technic for detection and characterization of proteins based on their recognition by antibodies (de la Fuente et al., 2007). The technique has been used to detect different kinds of Salmonella proteins (Humphries et al., 2005). In this pilot study the Western Blot technique was implemented to detect the presence of antigenic proteins of Salmonella spp., in raw chicken and shell eggs, as an alternative diagnostic tool compared to the traditional microbiological isolation.

Materials and Methods

Sample collection

A total of 36 samples (18 chicken meat samples and 18 eggs) were collected from stores and supermarkets located in the 13 communes and 5 marketplaces of Ibagué city during May-November of 2016. Each sample consisted of one whole chicken leg weighing about 300 gr and 3 eggs collected at each store. The eggs were processed in a pool, thus obtaining 2 samples from each store or supermarket. The samples were packed in sterile plastic bags kept at 4 ºC and transported to the Laboratory of Veterinary Diagnosis for processing within 3 hours.

Salmonella Isolation

All samples were processed according to standard international guidelines ISO 6579-1:2017. Briefly chicken meat samples were incubated in buffered peptone water during 24 hours at 37 ºC for pre-enrichment, and subsequently an aliquot of the peptone water was seeded in Tetrathionate Broth (Muller-Kauffmann) and Rappaport Vassiliadis and incubated at 37 ºC and 42 ºC respectively for the colony selective enrichment. Later, bacterial cells were seeded on McConkey and XLT4 (Xylose Lysine Tergitol) agar. Compatible colonies were seeded in Rambach agar and confirmed as Salmonella spp., by an agglutination test with Poli AI + Vi antibodies (Difco® 222641). Positive colonies were confirmed biochemically using API® 20E gallery (Biomereux, France). The surface of eggs was rubbed in buffered peptone water and the surface wash was used as the sample and followed the same culture protocol.

Protein extraction and SDS-PAGE

To extract and separate proteins from chicken meat and egg washes, the meat pieces and pooled eggs were rinsed in peptone water for 10 minutes until a surface wash was obtained. The wash was centrifuged at 1500 rpm and the precipitated material was resuspended in PBS. A total of 50 µL of each sample was mixed with 50 µL of 2 x Laemmli buffer and boiled at 95 ºC for 5 minutes. Later samples were centrifuged at 12000 rpm at 4 ºC for 4 minutes and 20 µL of each supernatant were taken and seeded in a 15 % polyacrylamide gel. Electrophoresis was conducted at 80V for 30 minutes (prerunning) and 110V 102 minutes (running). The gel was stained with Coomasie brilliant blue overnight and discolored in decolorizing agent (water, methanol and acetic acid). Later, photographic record was taken.

Western Blotting

The proteins separated in a second polyacrylamide gel were transferred into a nitrocellulose membrane by using a Trans-Blot SD semi-dry cell (Bio-Rad) transfer equipment. The proteins from the gel were transferred at 15V for 90 minutes. After transference, the nitrocellulose membrane was blocked with BSA (TBS-Triton + BSA) for 1 hour, and washed twice for 10 minutes with TBS-T. After blocking the membrane was incubated with the primary rabbit anti-Salmonella antibody at a dilution of 1:500 for 1 hour and then washed with TBS-T twice for 10 minutes. Subsequently the membrane was incubated with goat anti-rabbit IgG conjugated with alkaline phosphatase (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) at a dilution of 1:15000 for 1 hour. Reaction of the two antibodies was detected with the addition of 5-Bromo-4-Chloro-3-indolyl phosphate/Nitro Blue Tetrazolium (BCIP-NBT) enzyme substrate (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA).

Production of an Anti-Salmonella polyclonal antiserum

A pure culture of Salmonella Enteritidis isolated from laying hen farms (Rodriguez et al., 2015) was inactivated with 1 % buffered formalin and incubated at room temperature overnight. Inactivated bacterial cells were collected by centrifugation, washed and re-suspended on PBS. Bacterial suspension was homogenized with Complete Freund’s adjuvant (CFA) (Sigma Aldrich, St Louis, MO, USA) and inoculated into four New Zealand female rabbits via subcutaneous and intramuscular routes at different sites, with periodic booster inoculations. On day 52 post inoculation (p.i) total blood was collected from the marginal vein of the ear. The blood was left at 4 ºC overnight and, the serum was decanted and collected after centrifugation at 2500 rpm during 15 minutes at 4 ºC. Cross-reactive antibodies present in the hyperimmune serum were removed by incubation with Escherichia Coli ATCCC 25922 for 30 minutes. Bacterial cells with bound cross-reactive antibodies were removed by centrifugation at 12000 rpm and this immunoadsorption protocol was repeated twice before the serum could be used in western blot.

Results and Discussion

Western Blot analysis and molecular techniques based on immunological methods for detection of specific proteins of Salmonella spp. had been used for a long time (Cooper & Thorns, 1996; Fadl et al., 2002; Findik et al., 2010), and it has been described as an effective identification method based on potent antigenic protein detection (Maripandi & Al-Salamah, 2010). Based on those advantages of Western Blot compared to the time-consuming microbiological isolation, this study shows for the first time that this technique was effective in detecting the presence of Salmonella in poultry products in the Tolima Department.

Surface washes of the chicken carcasses and eggs were processed by SDS-PAGE and Western Blot and positivity to Salmonella antigens were considered when consistent bands on the nitrocellulose membrane were apparent. A total of 15 out of 18 (83,3 %) chicken carcasses were positive for Salmonella antigens, indicating the presence of Salmonella in chicken carcasses. This result is higher than that obtained by microbiological isolation, where only 2 out of 18 (11,1 %) samples were positive for Salmonella isolation. In addition, a total 4 out of 18 (22,2 %) egg surface wash samples were found positive for Salmonella antigens even though Salmonella was not detected (0 %) by microbiological isolation of those samples (Table 1).

Table 1. Frequency of Salmonella positive poultry products by Western blotting and Microbiological isolation           

The results indicate a high sensitivity of the Western Blot technique to detect Salmonella in poultry samples when compared to microbiological culture. Thus, we proposes Western Blot as an alternative diagnosis tool for epidemiologic evaluation/detection of Salmonella spp., in poultry products such as chicken meat and eggs that could speed up the identification of contaminated or Salmonella-free poultry products.

We generated a polyclonal antibody in rabbits that was immuno absorbed with E. coli cells due to presence of cross-reactive antibodies. This step seems to be very important to remove weak and non-specific antigen-antibody interactions responsible for undesirable background. Cross reactive antibodies are normally present when using polyclonal antisera and even with the use of monoclonal antibodies there could be non-specific immunoglobulins (Keller et al., 1993; Lee et al., 1989; Thorns et al., 1994). The cross-reactivity is in part due to the high similarity and amino acid identity between antigenic proteins from Enterobacteria, that could be as high as 73-82 % between E. coli, Citrobacter and Enterobacter species (Yeh et al., 2016; Nhan et al., 2011). However, to reduce the potential background caused by cross-reactive antibodies, we performed various immunoadsorption with total proteins from E. coli (Sambrook, 2001), that allowed us to detect a reduced number but specific antigenic proteins from Salmonella.

The SDS-PAGE and Western Blot assay identified antigenic protein bands of different molecular mass in both kinds of samples. In chicken carcasses protein bands of approximately 10, 15, 17, and 40 kDa were commonly detected (Figure 1B), whereas in the egg surface wash samples, bands of 10, 17, 25, 37, 75 kDa were frequently observed. Although the SDS-PAGE and Western blot assay implemented in this study could not identify the protein represented by each immunoreactive band, recent studies have reported that several Salmonella antigenic proteins corresponds to outer membrane proteins (OMPs) (Maripandi & Al-Salamah, 2010). Thus, implementing standard protocols for outer membrane proteins extraction could be useful to identify particular antigens of Salmonella with high immunoreactivity with the polyclonal IgG.

Figure 1. Detection of Salmonella spp. in poultry products by SDS-PAGE and Western Blot assay. A. Representative SDS-PAGE of total proteins from chicken carcasses and egg’s washes stained with Coomasie brilliant blue. B.Western Blot of total protein extracted from chicken carcasses and egg’s washes that shows detection of Salmonella spp., antigens M: Protein marker; Lane 1: Positive control of Salmonella enteritidis ATCC 13076; Lanes 2 to 6: Samples of chicken carcasses.

Differences in the intensity of the bands obtained in the Western Blot assay have been described previously and it is related with the genetic variability, strain, pathogenic and metabolic features of Salmonella spp. (El-Fakar & Rabie, 2009; Helmuth et al., 1985). Interestingly, the electrophoretic profile of the proteins extracted from different chicken carcasses (Figure 1A) and egg surface wash samples, produced some proteins bands visualized by SDS-PAGE that matched with antigenic protein bands detected by Western Blot, however other immunoreactive bands were not visualized by SDS-PAGE, and may suggest a different nature of those antigens, perhaps polysaccharides complexes. In addition, the amount of proteins from the positive control needed to be detected by Western Blot was significantly less than the amount of protein from chicken meat and egg wash samples. This may indicate that although the Salmonella present in each sample was significantly low it could be consistently detected by WB.

Proteins with molecular masses of 16 kDa (Koski et al., 1989), 25 kDa (Cordova, 1998) 37 and 40 kDa (Helmuth et al., 1985; Singh et al., 2007; Verdugo-Rodriguez et al., 2009), 75 kDa (Khan et al., 2003) and a fimbria of 17 kDa (Collinson et al., 1991) in different Salmonella serotypes have been identified as antigenic proteins. Future studies should use more robust techniques such as 2-dimensional gel electrophoresis (2D) to identify the antigenic proteins of Salmonella that could be explored as immunodominant antigens. In addition, recombinant DNA technology can also be used to generate recombinant proteins to assess their antigenicity and immunoreactivity with our polyclonal anti-Salmonella antibody that help us to identify the most dominant antigenic proteins.

The SDS-PAGE and Western blot assay implemented in this study showed more effectivity when compared to microbiological isolation. The Western blot assay could detect a very low number of antigenic proteins from Salmonella spp., that may indicate a low number of bacterial cells in the wash samples and they were not detected by microbiological isolation (Gonzalez et al., 2014), however the specificity of Western Blot technique was lower than microbiological isolation when the hyperimmune sera was used without immunoadsorption. Additional studies are necessary to evaluate the possibility to increase the specificity of the Western Blot technique to detect Salmonella in poultry products, for example if an antigenic protein of Salmonella is identified to have a very low amino acid identity with the proteins of other Enterobacteria, it could be possible to produce a polyclonal antiserum specifically to that antigen. This procedure could optimize the Western blot technique as an alternative diagnostic tool for Salmonella in poultry products and food and other products and eventually reduce the transmission of Salmonella to the consumer. Detection of antigenic proteins of Salmonella spp., in poultry products by Western blot may indicate the presence of live bacteria in those products but it may also possible that only bacterial cell debris were present. In this regard the low frequency of Salmonella isolation could give support to the second possibility, however, in the pursuit for high quality and safety poultry products, in the future the establishment of minimal levels of bacterial proteins in food products, as a reflect of bacterial contamination could be established and novel and more sensitive techniques developed.

Finally, the total time required for the SDS-PAGE and Western blot assay was approximately 8 hours, which was less time consuming than the standard microbiological isolation technique to detect Salmonella spp.

Conclusions

This study has implemented an additional molecular technique, the SDS-PAGE and Western Blot to detect Salmonella in poultry products in the Tolima region. The results, are promissory for the poultry field and need to be included in future projects. In addition, the study allowed the involvement of undergraduate students of the Veterinary Medicine program and constitutes an approximation to a novel work field of Veterinarians that allow them to use standard technologies and to visualize the upcoming technologies, their use in research and epidemiological investigations and academy. The regional poultry industry should pay attention to these efforts directed to understand the epidemiology of Salmonella and the safety of poultry products and the education of Veterinary students in research focused on avian health. These results without a doubt will contribute to improve the quality and hygienic conditions of poultry products before human consumption.

Acknowledgments

The authors thank the owners of shops and supermarkets that participated in the study, to Luz Clemencia Fandiño for technical assistance in Salmonella isolation and Luis Hernando Ortiz for preparing all necessary materials.

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* This research was funded by grants from the Central Research Office of the University of Tolima to the Semillero de Investigación Pathogenesis (Project No. 160413).

Como citar: Quintana-Ospina, G. et al. Detection of Salmonella spp. antigens in Tolima poultry products by Western Blot. Revista Veterinaria y Zootecnia, v. 12, n. 1, p. 72-83, 2018. Recuperado de: http://vetzootec.ucaldas.edu.co/index.php/component/content/article?id=246. DOI: 10.17151/vetzo.2018.12.1.6

Esta obra está bajo una Licencia de Creative Commons Reconocimiento CC BY 

Energía metabolizable del grano de soya integral en pollos de engorde*

Sandra Liliana Rueda-Agudelo¹, Ángel María Giraldo-Mejía²

1 Gerente. Biotropical S.A. Medellín, Colombia.

2 Profesor asociado. Departamento de Producción Animal, Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín. Medellín, Colombia.

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Recibido: 22 de junio de 2017  y Aprobado: 23 de diciembre de 2017, Actualizado: 27 de diciembre de 2017

DOI: 10.17151/vetzo.2018.12.1.7

                                    RESUMEN: Se evaluó el efecto de tres procesos térmicos aplicados al grano de soya integral (GSI) sobre la composición química, algunos indicadores de calidad del proceso, energía metabolizable aparente (EMA) y metabolizable aparente corregida por el balance de nitrógeno (EMAn) estimada con recolección total de excretas o 0,5 % de Cr2O3. Se utilizaron cinco dietas en forma de harina: una de referencia (DR) y cuatro en las que se incluyó el GSI crudo (T1), cocido (T2), tostado (T3) o extruido (T4); sustituyendo 30 % del núcleo energético (maíz, torta de soya y aceite de soya) de la DR. La fase experimental se realizó entre el día 12 y el 19 de vida de los pollos con cinco días de adaptación y cuatro de recolección de las excretas cada 24 horas. El experimento se condujo en un diseño completo al azar con cinco tratamientos, ocho repeticiones y cuatro pollos machos de la línea Ross 308 por repetición. Las variables se analizaron por el GLM y los valores promedio se compararon con la prueba de Duncan. También se realizó el análisis de correlación simple de Pearson y de regresión entre los resultados de la EM estimada con la recolección total de excretas o el uso del CR2O3. Los análisis estadísticos se realizaron en el programa SAS. La composición química de los granos estuvo dentro de los valores de la literatura. El GSI crudo, no cumplió con los indicadores de calidad de proceso de la norma técnica colombiana. La extrusión fue el único proceso que produjo un GSI con proteína soluble en KOH por debajo del nivel mínimo de la norma en referencia, en tanto que en el tostado el valor estuvo próximo a este mínimo. Se sugiere que en ambos granos hubo sobreprocesamiento. El valor de la EMA para el grano crudo, cocido, tostado y extruido fue 2775, 3759, 3887 y 3886 (kcal/kcal MS) respectivamente; el correspondiente a la EMAn fue 2552, 3469, 3583 y 3600 (kcal/kcal MS). Los procesos térmicos empleados incrementaron en 1000 kcal la EM del GSI crudo sin que hubiese diferencia entre los procesos. La estimación de la EMA con el uso del Cr2O3, no fue alternativa a la recolección total de las excretas.

Palabras clave: energía metabolizable, soya integral, pollo de engorde, proceso térmico.

Metabolizable energy of full-fat soybean for broilers

                                  ABSTRACT: The effect of three thermal processes applied to the full-fat soybean (FFS) on the chemical composition, some indicators of process quality, apparent metabolizable energy (AME) and apparent metabolizable energy corrected by the nitrogen balance (AMEn) estimated by using either the total collection of excreta or 0.5% Cr2O3 methods were evaluated. Five diets were used in the form of flour: one reference diet (RD) and four diets in which raw (T1), cooked (T2), roasted (T3) or extruded (T4) FFS was included replacing 30% of the energy core (corn, soybean meal and soybean oil) from the RD. The experimental phase was carried out between day 12 and day 19 of the chickens’ life with five days of adaptation and four days of collecting the excreta every 24 hours. The experiment was conducted in a complete randomized design with five treatments, eight repetitions and four male chicken of the Ross 308 line per repetition. The variables were analyzed by the GLM and the average values were compared with the Duncan test. Pearson's simple correlation analysis and regression between the results of the estimated ME with either the total collection of excreta or the use of CR2O3 were also performed. Statistical analyzes were performed in the SAS program. The chemical composition of the beans was within the values of the literature. The raw FFS did not comply with the process quality indicators of the Colombian technical standard. Extrusion was the only process that produced a FFS with protein soluble in KOH below the minimum level of the norm in reference, while in the roasted grain the value was close to this minimum. It is suggested that in both beans there was over-processing. The value of AME for the raw, cooked, roasted and extruded grain was 2,775, 3,759, 3,887 and 3,886 (kcal/kcal DM) respectively; the corresponding value for AMEn was 2,552, 3,469, 3,583 and 3,600 (kcal/kcal DM). The thermal processes used increased the ME of the raw FFS by 1,000 kcal, without any difference between the processes. The estimation of the AME with the use of Cr2O3 was not an alternative to the total collection of excreta.

Key words: metabolizable energy, whole soybean grain, broilers, thermal process.

Introducción

El grano de soya integral (full-fat soybean), que corresponde al grano al cual no se le ha extraído el aceite, es un recurso que se utiliza desde hace varios años en la alimentación de cerdos, pollos y gallinas. La Norma Técnica Colombiana NTC 3716 (2012) establece que el grano de soya integral (GSI) identifica al fríjol de soya entero o molido sometido a proceso térmico para inactivar factores antinutricionales y mejorar la digestibilidad. Se trata de un alimento que, además de presentar alto contenido de proteína (entre 36 y 40 %) y grasa total (entre 18 y 22 %) (Leeson et al., 2000), aporta ácido linoleico, vitamina E y lecitina; por tanto, al ser apropiadamente procesado, se puede incluir en las dietas de pollo en niveles que varían entre 20 y 25 % sin que se presenten efectos adversos en su desempeño (Lázaro et al., s.f).

En trabajos iniciales sobre el uso de la soya y algunos de sus derivados en la alimentación animal se identificó que contenían compuestos químicos ―denominados factores antinutricionales (FAN)― que afectaban de manera desfavorable la salud, su valor nutricional y la propia producción animal; reconociéndose que para inhibirlos y disminuir sus efectos era necesario someterlos a algún tipo de proceso. Si bien no se dispone de información sobre el número preciso de FAN de la soya existe acuerdo para señalar que de ellos hacen parte los inhibidores de proteasa (TIA), las fitohemaglutininas (lectinas), ureasa, lipooxigenasas y factores antivitamina, los cuales son sensibles a la aplicación de calor o la fermentación (van Eys, Offner y Bach, s.f); también existen otros compuestos FAN tales como la estaquiosa y la rafinosa, las saponinas, estrógenos, compuestos cianogénicos y el fósforo ligado al ácido fítico, que no son sensibles al calor. De los FAN, en la soya, los TIA representan el mayor porcentaje; llegando a constituir el 6 % de la proteína de la soya (Ryan, 1973, como se citó en Herkelman et al., 1993); de estos los más estudiados son el Kunitz o KSI (Kunitz soybean inhibitor) y el Bowman-Birk o BBI (Bowman-Birk inhibitor), ya que pueden constituir el mayor porcentaje.

Se conoce que si el GSI se somete a diferentes opciones de aplicación de temperatura se facilita su uso en la alimentación de aves y de cerdos porque mejora de manera directa la digestibilidad de los nutrientes (Brenes y Brenes, 1993) o porque lo hace a través de la reducción de los FAN, con lo que se espera mejorar el contenido de energía metabolizable (EM). Los procesos térmicos difieren en cuanto al tiempo, temperatura, presión, humedad, superficie del grano expuesta (Monari, 1999) aunque tienen como objetivo común obtener un producto final homogéneo con actividad residual mínima de sus FAN, calidad óptima de la proteína y alta disponibilidad de aceite. Jorge Netto (1992) señaló que las opciones térmicas incluían la cocción, el tostado en tambor rotacional, vapor húmedo o seco, el jet sploder, micronización, extrusión en seco o húmeda y el microondas.

En general, estos tratamientos se dividen en procesos cortos (130-170 ºC por 10 a 180 segundos) y largos (máximo 105 ºC entre 15 y 30 minutos) (Mateos et al., s.f); de los primeros hacen parte el tostado y la extrusión, mientras que la cocción pertenece al grupo de los procesos largos.

En condiciones de alimentación a voluntad, el consumo de los alimentos se relaciona con las necesidades de energía de los animales y con la concentración de la energía disponible en la dieta; en los pollos esta última no solo determina el rendimiento productivo, sino que es una parte importante del costo del alimento (NRC, 1981).

Para la NRC (1981) la energía de los alimentos se puede medir por su transformación en el metabolismo para producir calor. En alimentación animal la energía de la dieta se puede evaluar mediante expresiones como la energía digestible (ED), metabolizable (EM) o neta (EN). En las aves se acepta que mientras no se disponga de información de la EN de los alimentos, la medición de la EM es la utilizada para expresar su contenido energético (Sibbald, 1982). No obstante, como lo planteó Francesch (2001), en una revisión de los sistemas de valoración energética de los alimentos para aves, no se puede asumir que la EM sea un valor constante característico de la dieta o del alimento; es una medida biológica característica del animal que depende de los factores que intervienen en la digestión y asimilación de los nutrientes. Contrario a este planteamiento diversos autores han postulado que los valores de EM de un alimento o de una dieta están articulados a la influencia del ave, las características del alimento y la dieta, el uso de algunos aditivos, los efectos de los procesos térmicos y los métodos de determinación.

La literatura sugiere que la extrusión y el tostado son los procesos térmicos más utilizados en el procesamiento del GSI; estos se han evaluado mediante su efecto en el contenido de EM (Café et al., 2000; Carvalho, 2006; Freitas et al., 2005; Ravindran, Abdollahi y Bootwalla, 2014; Rodrigues et al., 2002; Soares et al., 2005).

Esta investigación fue conducida con el objetivo de evaluar el efecto de tres procesos térmicos (cocción, tostado y extrusión) aplicados al grano crudo de soya integral empleado en la formulación de dietas para pollos de engorde de una línea genética comercial; de acuerdo con la hipótesis según la cual el proceso térmico aplicado debe introducir cambios en algunos indicadores de evaluación de la calidad del proceso y en su contenido de EM.

Materiales y Métodos

El proyecto recibió el otorgamiento de aval del Comité de Ética de la Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín. Durante su ejecución en los pollos, no se identificaron efectos adversos derivados de las condiciones experimentales establecidas.

El experimento se realizó con 160 pollos de la línea Ross 308 en una granja experimental de una firma comercial, localizada en el municipio de Rionegro (Antioquia), a 2150 m s. n. m., con temperatura ambiental media de 17 °C y certificada como biosegura por el Instituto Colombiano Agropecuario (ICA).

Entre el día 1 y 11 de vida, los pollos se alojaron en piso y recibieron una dieta del programa de alimentación establecido por la granja. A partir del día 12 y hasta el 19 de vida se inició la fase experimental con cinco días de adaptación y cuatro de recolección total de las excretas cada 24 horas. Tanto en la fase de adaptación como de recolección se registró la oferta de la dieta y el rechazo en el comedero con el fin de estimar el consumo. No se midió el desperdicio de las dietas. Se utilizaron cinco dietas en forma de harina: una de referencia (DR) y cuatro en las que se incluyó el GSI crudo (T1), cocido (T2), tostado (T3) o extruido (T4); sustituyendo el 30 % del núcleo energético de la DR (maíz, torta de soya y aceite de soya). La DR estuvo conformada por maíz amarillo (67,88 %), torta de soya (25,90 %), aceite de soya (1,5 %), fuentes de fósforo, calcio, cloruro de sodio y una premezcla de vitaminas y minerales (3,63 %), L-lisina HCl, Metionina DL y L-treonina (0,59 %) y Cr2O3 comercial (0,5 %). Esta conformación es la que se ha venido utilizando en las investigaciones en EM realizadas en la Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín. Las presentaciones del GSI crudo, tostado y extruido pertenecían al mismo lote y procedían de los Estados Unidos, mientras que los cocidos eran nacionales. La cocción se realizó en un equipo colombiano a 95 ºC, 29,4 psi y 40 minutos. Para el tostado se utilizó un equipo norteamericano a 130 ºC por cinco minutos. La extrusión se hizo a 105 ºC, 44,1 psi durante tres minutos. Durante todo el período experimental se empleó el Cr2O3 en todas las dietas con el fin de estimar la EM de las dietas y del GSI con el uso de un indicador externo y comparar los valores con los obtenidos en el método clásico de recolección total de excretas (RT). La determinación del Cr en el indicador se realizó mediante espectrometría de absorción atómica y arrojó un valor de 7,77 % respectivamente, el cual se consideró muy bajo.

Los análisis químicos y las determinaciones del valor calorífico bruto de los alimentos, las dietas y excretas se realizaron en el Laboratorio de Análisis Químico y Bromatológico de la Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín, acreditado por el Organismo Nacional de Acreditación (14-LAB-036 en el 2015) de acuerdo con la Norma ISO/IEC 17025:2005. La determinación de la inactivación de los inhibidores de tripsina se realizó en el laboratorio de control de calidad de una firma comercial productora de alimentos para animales utilizando la metodología NIR.

La energía metabolizable aparente con balance de nitrógeno (EMAn) para cada dieta se estimó de acuerdo a la siguiente expresión sugerida por Sakomura y Rostagno (2007):

La EMAn del GSI en sus diferentes presentaciones se estimó mediante la siguiente expresión de los mismos investigadores:

En el denominador de esta última expresión se modificó el componente g dieta por g del núcleo energético de la DR expresado con base en la materia seca.

El experimento se condujo en un diseño completo al azar con cinco tratamientos, ocho repeticiones por tratamiento y cuatro aves por repetición. Las variables de respuesta generadas se analizaron utilizando el procedimiento GLM y los valores promedio se compararon mediante la prueba de Duncan. También se realizó un análisis de correlación simple de Pearson y de regresión entre los resultados de la EM estimada mediante el método de recolección total de excretas y el uso del CR2O3. En el análisis de regresión se tomó como variable dependiente el valor de la EM estimado mediante la recolección total de excretas, en tanto que la independiente fue el de la EM estimada con el uso del indicador. Todos los análisis estadísticos se realizaron en el programa SAS.

Resultados y Discusión

Caracterización química e indicadores de calidad del proceso térmico del GSI

En la tabla 1 se registra la información de los resultados de los análisis de laboratorio realizados al GSI.

Tabla 1. Composición química e indicadores de calidad del proceso térmico para el GSI crudo y procesado usado en el experimento (valores expresados en base tal cual)

Como se puede observar en las fracciones químicas de uso frecuente en la alimentación animal no se identificaron valores que llamen la atención por sus diferencias entre los tipos de GSI, lo que sugeriría que el origen del grano y el procesamiento no pudo haber incidido sobre dichas fracciones; además, los valores obtenidos se encuentran dentro de los registrados en la literatura (De Blas, Mateos y Rebollar, 2010; Rostagno et al., 2011).

La comparación de los resultados de los análisis de laboratorio para evaluar las condiciones de proceso con los lineamientos de la NTC 3716 (2002) muestra que ―como era de esperarse― el GSI crudo no cumplió con los valores máximos indicados en dicha norma para el índice de ureasa y para la inactivación de los inhibidores de tripsina, pero sí para la proteína soluble. En cuanto a los granos procesados, el índice de ureasa y los valores de inactivación de los inhibidores de tripsina, los resultados sugieren que el procesamiento térmico fue óptimo para inactivar los metabolitos secundarios termolábiles. En cuanto a la proteína soluble, en KOH, se observa que el grano extruido estuvo por debajo del nivel mínimo de la NTC 3716; en tanto que en el grano tostado el valor fue próximo a este mínimo. El comportamiento de este indicador de evaluación de la calidad de proceso podría sugerir que en ambos hubo sobreprocesamiento o sobrecalentamiento.

Anderson-Haferman et al. (1992) sometieron a condiciones de autoclave (121 ºC, 124 kPa), en seis tiempos entre 0 y 21 minutos, muestras de GSI. A los 15 minutos el índice de ureasa fue 0,1, que sugiere que el proceso fue eficiente para inactivar los FAN; este valor llegó a cero a los 18 minutos sin sufrir modificación hasta el minuto 21. Hasta los 18 minutos, la solubilidad en KOH se mantuvo entre 86 y 93 % y tres minutos después descendió a 74 %. De acuerdo con estas cifras se podría indicar que el proceso de autoclave no redujo la calidad de la proteína. Sakomura et al. (1998) establecieron en el GSI sometido a extrusión o tostado que la actividad de la ureasa fue 0,04 y 0,05, los inhibidores de tripsina fueron 4,97 y 90,47 ITU/mg de proteína y la solubilidad de la proteína en KOH fue 81,52 y 78,12 %.

Con base en los resultados del índice de ureasa todo parece indicar que la extrusión y el tostado fueron eficientes; llama la atención el elevado valor de la inactivación de los inhibidores de tripsina registrado para el grano tostado, el cual no fue explicado por los investigadores, lo que dificulta establecer sí el 90,47 ITU/mg de proteína corresponde a un valor real o sí existió algún tipo de error. En cuanto a la solubilidad de la proteína en KOH al 0,2 %, los valores registrados sugieren que ambos procesos fueron óptimos para garantizar la calidad de la proteína.

Composición química y contenido de energía de las dietas experimentales

En la tabla 2 se registra la información relacionada con estas características bromatológicas en las dietas experimentales.

Tabla 2. Composición química y contenido de energía de las dietas experimentales (valores expresados en base seca)^* 

^* Con excepción del valor calorífico bruto, los otros componentes de los tratamientos están expresados en porcentaje. 

De la información registrada en la tabla 2 se observa que, por lo general, las dietas con los granos procesados fueron próximas en los componentes analizados. Llama la atención que la DR fue algo diferente en estos.

Variables relacionadas con el consumo

De la dieta

En la determinación de la EM de una dieta o un alimento es importante controlar el nivel y la frecuencia de oferta de la dieta, cuantificar los rechazos y desperdicios de la misma, la recolección de las excretas ―bien sea total o parcial― y el registro de la información. En este ensayo se controló la oferta de la dieta y se cuantificó los rechazos, aunque no fue posible considerar el desperdicio de la dieta; razón por la cual la estimación del consumo se realizó por la diferencia entre la oferta de dieta y la medición del rechazo. En la tabla 3 se registra la información del análisis del consumo acumulado.

Tabla 3. Valores para el consumo acumulado de las dietas en la etapa de adaptación y de recolección del período experimental 

Como era de esperarse, durante el período de recolección, el consumo acumulado fue superior al de adaptación en virtud de que los pollos tenían más edad. Como se observa en la tabla 3, en ambos períodos, esta variable presentó bajo coeficiente de variación. Sin embargo, y a pesar de que en el período de adaptación hubo diferencia entre los tratamientos, en el de recolección no se presentó comportamiento diferente en función de la dieta recibida (Pr>F 0,0835). En un trabajo realizado por Sakomura et al. (1998) se evaluaron tres tipos de soya (torta más aceite desgomado de soya, integral extruida e integral tostada al vapor) y dos niveles de proteína (17 y 22 %) en pollos de engorde (machos o hembras). Con respecto al tipo de soya estudiado no se presentó diferencia en el consumo de la dieta para los períodos entre 22 y 42 días, de 43 a 49 días y para toda la fase experimental (1 a 49 días). Entre el día 1 y el 21 de edad solo se pudo establecer efecto del tipo de soya en el consumo con la dieta del 22 % de proteína; en este sentido el menor consumo se estableció en la dieta con el grano de soya integral tostada sin que se hubiese presentado diferencias entre las otras dos dietas.

Mogridge et al. (1996) (como se citó en Lázaro et al., s.f) establecieron que los granos crudos de leguminosas, además de aumentar el tamaño del páncreas y del duodeno, redujeron el consumo de la dieta y el crecimiento del pollo. Resultados similares fueron registrados por otros investigadores. Los valores establecidos al respecto por Herkelman et al. (1993) indican que la introducción de una dieta de 37 % de granos crudos de leguminosas incrementó en 260 % el tamaño del páncreas y redujo en 50 % el crecimiento del pollo. Finalmente Lázaro et al. (s.f) declararon que la inclusión de granos crudos de leguminosas en las dietas de pollos redujeron el consumo y el peso vivo en 14 y 35 %, y afectaron el índice de conversión en un 53 %.

Del nitrógeno

En el estudio, además de evaluarse el consumo de la dieta, también se analizó el del nitrógeno. Esta información, junto con la de la excreción, es requerida para estimar el balance de nitrógeno (BN); el cual, a su vez, se incorpora a la de la EMA corregida por BN. Los resultados para el consumo de nitrógeno se registran en la tabla 4.

Tabla 4. Valores promedio del nitrógeno ingerido para cada tratamiento en la fase de recolección del período experimental

^{a, b, c} Valores promedio con letra diferente en la misma columna son diferentes.

A partir de los resultados registrados en la tabla 4 se puede establecer que el modelo de análisis propuesto fue significativo (P<0,0001), lo que indica que la variación en la ingestión de nitrógeno estuvo asociada con los tratamientos propuestos. Igual que en el consumo acumulado, la ingestión de nitrógeno presentó baja variación. La comparación entre los tratamientos muestra que el menor nivel de nitrógeno ingerido se obtuvo con la DR debido no tanto a la diferencia en el consumo acumulado de la dieta, sino posiblemente a la menor concentración de proteína cruda en ella. Con relación a los otros tratamientos los resultados indican que el tratamiento con el grano crudo presentó mayor ingestión de nitrógeno que con el grano cocido y con el extruido, pero no con el tostado. Los resultados también muestran que el tipo de procesamiento no afectó la ingestión de nitrógeno, situación que no parece tener una explicación atribuida a la diferencia en el consumo de la dieta (Tabla 3) o a la concentración de la proteína cruda de las mismas (Tabla 2).

Caracterización química y valor calorífico bruto de los rechazos de la dieta

Un aspecto que se debe incorporar a los estudios de EM está relacionado con la caracterización química y el contenido de energía de los rechazos y los desperdicios asociados con cada dieta. Como se expresó en este estudio, no fue posible analizar el impacto de los desperdicios. El análisis de los rechazos adquiere importancia en la medida en que se considere que el alimento objeto de evaluación o algún tipo de tratamiento o proceso puede afectar el consumo. Los resultados de la evaluación de los rechazos tanto en la concentración de algunas fracciones como en el nivel se registran en las tablas 5 y 6.

Tabla 5. Concentración de materia seca, nitrógeno y valor calorífico bruto en los rechazos de las dietas generados en la etapa de recolección

^{a, b, c, d} Valores promedio con letra diferente en la misma columna son diferentes. las dietas generados en la etapa de recolección

Tabla 6. Valores de materia seca, nitrógeno y valor calorífico bruto rechazado.

De igual forma que con las dos variables precedentes, las consideradas en los rechazos presentaron bajos coeficientes de variación. No fue homogéneo el comportamiento de la composición de los rechazos. De las variables analizadas, la materia seca fue la única que no fue afectada por los tratamientos evaluados (P>0,1751). Los rechazos de las dietas de los pollos alimentados con la DR tuvieron menor concentración de nitrógeno que los procedentes de las otras dietas (P<0,0001); pero no hubo diferencia en esta variable entre los pollos que recibieron las dietas con el GSI sometido a cualquier proceso. El comportamiento del valor calorífico bruto de los rechazos fue diferente: el menor contenido se presentó en los rechazos de la DR, aunque para esta variable no es posible establecer una tendencia articulada a un proceso térmico en particular.

De acuerdo con los resultados registrados en la tabla 6 se puede establecer que no es posible asociar los niveles de materia seca, nitrógeno y valor calorífico bruto rechazados con las dietas evaluadas. La tabla también muestra que, a diferencia de las otras variables analizadas hasta este punto, el coeficiente de variación es más alto siendo posible calificar como de valor medio. Estos resultados colocan de manifiesto que el GSI tanto crudo como sometido a los diferentes procesos térmicos ni aumentó, ni disminuyó el nivel de rechazo en las dietas en las que se incluyó. El cálculo realizado entre el rechazo y la oferta osciló entre un valor mínimo de 14,29 % y máximo de 20,12 % para la materia seca, entre 17,1 % y 22,20 % para el nitrógeno y entre 15,78 % y 21,28 % para el valor calorífico bruto. Este cálculo sugiere que la relación entre el rechazo y la oferta se movió entre un mínimo de 15 % y un valor máximo de 22 %.

Evaluación de algunas variables asociadas con las excretas

Uno de los aspectos que se ha estudiado en el GSI, sea crudo o sometido a alguno de los procesos térmicos disponibles, tiene que ver con su efecto en el proceso digestivo. Este se ha evaluado bien a través de la digestibilidad o bien mediante estudios de tránsito digestivo, volumen y características de las excretas o por medio de descripciones cualitativas como lo son el tránsito rápido o las excretas líquidas (Ruíz, 2012). En este estudio inicialmente se estipuló la recolección de las excretas como requerimiento introducido en cualquier experimento para determinar la EM de un alimento ya sea con o sin el ajuste por el balance de nitrógeno. Esta condición se cumplió. De forma adicional se introdujo el análisis de algunas variables relacionadas con el comportamiento que presentaron las excretas para establecer sí el proceso térmico aplicado al GSI generaba algún tipo de efecto sobre su producción y composición e identificar sí había diferencia entre los diferentes procesos térmicos. En la tabla 7 se presenta un resumen de los resultados obtenidos para la producción de excretas, su composición y la materia seca, nitrógeno y valor calorífico bruto excretado.

Tabla 7. Características de las excretas producidas por los pollos durante la fase de recolección, agrupadas de acuerdo con las dietas experimentales

^{a, b} Valores promedio con letra diferente en la misma columna son diferentes.

De acuerdo con la información registrada en la tabla 7 se puede observar la reiteración del bajo coeficiente de variación establecido, una característica que acompañó a las variables analizadas hasta este punto. De igual forma se destaca que con excepción del porcentaje de materia seca en las excretas, todas las variables mostraron que fue significativo el modelo de análisis de varianza propuesto. Los resultados registrados en la tabla anterior indican que los pollos alimentados con el GSI crudo (T1) presentaron una mayor producción total de excretas y excretaron más materia seca, nitrógeno y energía bruta. Se observa a la vez que en estas variables no hubo diferencia debido al tipo de proceso térmico utilizado. Con respecto a la composición se puede establecer que no fue diferente la concentración de la materia seca de las excretas procedentes de las diferentes dietas. Esta situación fue diferente para el nitrógeno y la energía. Los pollos alimentados con la dieta T1 (GSI crudo) produjeron excretas con mayor contenido de nitrógeno y de energía sin que se hubiese presentado diferencia en ellas asociadas con el tipo de proceso térmico al que se sometieron los granos. Estos resultados reiteran el hecho según el cual el grano crudo de soya, y en general los de las leguminosas, al no tener inactivados los FAN, afectan los procesos digestivos de los monogástricos. No obstante, por lo menos en este estudio, no parece que sea posible establecer diferencias entre los tratamientos térmicos aplicados.

Balance de nitrógeno

Varios investigadores citados por Lopez y Leeson (2007) concordaron en establecer que el uso de la corrección de la EM por la retención de nitrógeno se realiza con el fin de transformar todos los datos a la misma base de equilibrio de nitrógeno y permitir su comparación. En la tabla 8 se registran los resultados para el balance de nitrógeno (BN) generados en el estudio.

Tabla 8. Valores promedio de las variables nitrógeno ingerido, nitrógeno excretado y balance de nitrógeno generados en la fase de recolección del período experimental

^{a, b, c} Valores promedio con letra diferente en la misma columna son diferentes. 

Los resultados de la tabla 8 mantienen la tendencia del bajo coeficiente de variación que acompañó a las otras variables analizadas. De acuerdo con los valores de probabilidad se puede considerar que fue significativo el modelo de análisis de varianza propuesto (Pr>F; <0,0001). Como era de esperarse en animales en crecimiento el balance de nitrógeno (BN) fue positivo en todos los casos. No obstante, la magnitud fue diferente de acuerdo con los tratamientos: el menor BN se obtuvo con el GSI crudo sin haber sido diferente al de la DR. Entre los pollos alimentados con el GSI sometido a los procesos térmicos, no hubo diferencia en esta variable. Llama la atención la situación del BN en la DR o T1. Si bien entre ellas no hubo diferencia para esta variable, los pollos que recibieron el T1 ingirieron más nitrógeno (10,90 g), pero también lo excretaron en mayor cantidad (9,20 g) que con la DR.

Carvalho (2006) evaluó el valor nutricional en pollos (machos Cobb con peso promedio de 474 g) y cerdos con dietas que contenían grano integral de soya procesada al vacío (109 ºC por medio de vapor y vacío a presión de 0,35 atmósferas durante 18 minutos; luego los granos fueron calentados a 35 ºC, descascarillados y secados hasta alcanzar 12 % de humedad) y con vapor (106 ºC, presión de 2 atmósferas durante 18 minutos y secados durante 30 minutos hasta alcanzar 12 % de humedad). Los resultados del trabajo mostraron que el nitrógeno ingerido fue la única variable que presentó diferencia entre los valores promedio entre la dieta control (maíz y torta de soya) y las que incluyeron el grano de soya procesado, aunque no fue diferente entre los granos procesados. La comparación de los resultados del estudio realizado por Carvalho (2006) y los obtenidos en este estudio muestra marcadas diferencias no solo en los indicadores de calidad de proceso (índice de ureasa y solubilidad de la proteína en KOH), sino en las variables asociadas con la ingestión y la excreción de nitrógeno.

En el caso del índice de ureasa la misma autora reconoció que el grano de soya procesado al vapor y al vacío fue inferior al límite mínimo recomendado. La solubilidad de la proteína en KOH, por su parte, estuvo por encima del patrón de referencia. El uso de ambos criterios podría sugerir que las condiciones de procesamiento con vapor y al vacío fueron insuficientes y el procesamiento con vapor, aunque posiblemente inhibió los metabolitos secundarios, conllevó a un valor de solubilidad un poco menor a la disposición. De manera general se observa que los registros de la tesis de Carvalho (2006) fueron menores a los obtenidos en este estudio. Para el experimento realizado que hace parte de este artículo no es fácil asociar los indicadores de calidad de proceso con los resultados del balance de nitrógeno. En primer lugar los indicadores solo se obtuvieron para una muestra, lo que no permite análisis estadístico alguno. Sin embargo resulta claro que los pollos que recibieron la dieta con grano crudo de soya integral presentaron el menor BN y a la vez los granos tuvieron valores de índice de ureasa, inactivación de los inhibidores de tripsina y proteína soluble en KOH que auguraban el resultado obtenido para el BN. Aunque para las dietas con grano integral de soya bien sea cocido, tostado o extruido es limitada toda posibilidad de asociación entre las variables químicas evaluadoras del proceso térmico y la que aquí se discute.

Valores de energía metabolizable del grano de soya integral

En la tabla 9 se registran los valores de EM para el grano de soya integral estudiado.

Tabla 9. Valores promedio de EMA y EMAn para el grano de soya integral (kcal/kg)

^{a, b} Valores promedio con letra diferente en la misma columna son diferentes.

En general los valores de EMA fueron superiores a los de EMAn siendo posible establecer la diferencia entre ambas determinaciones en 223, 290, 304 y 286 kcal/kg para el grano crudo, cocido, tostado y extruido respectivamente. Diversos autores registran valores de EMA superiores cuando no se introduce la corrección por BN que cuando ella se realiza (Lopez y Leeson, 2007). En la tabla en referencia también se puede observar que los procesos térmicos incrementaron en aproximadamente 1000 kcal/kg tanto la EMA como la EMAn con relación al grano crudo, pero los procesos térmicos aplicados no introdujeron diferenciales en los valores de EM.

De manera regular los valores de EM se corrigen por la retención de nitrógeno. De acuerdo con diferentes autores citados por Lopez y Leeson (2007) esta estrategia ha sido defendida porque permite convertir los valores de EM a una misma base de equilibrio de nitrógeno para propósitos comparativos, para explicar los efectos variables del crecimiento y la deposición de proteína corporal entre las aves, la retención de nitrógeno en los huevos o ambas, para realizar comparaciones entre razas de aves que tienen diferentes tasas de retención de nitrógeno y para disminuir la variabilidad de las estimaciones de EM de aquellos ingredientes que varían en su contenido de proteína; de igual modo la corrección de nitrógeno parece esencial para comparar los valores de EM determinados en aves jóvenes y adultas porque las primeras estarían creciendo mientras que las adultas normalmente estarían en retención de nitrógeno cero. Sin embargo, como lo expresaron algunos autores registrados por Lopez y Leeson (2007), es cuestionable la aplicación de esta corrección. Se espera que en alimentos como la torta de soya, por ejemplo, la retención de nitrógeno afecte más a la ME que en el caso del maíz debido a que con la primera se puede asociar mayor deposición de proteínas; efecto que sería semejante al que se presentaría en dietas con contenidos más altos de proteína como suele suceder en las dietas de iniciación. Esto significaría que la corrección por nitrógeno estaría penalizando fuertemente a los alimentos o dietas con alto contenido de proteína y, por ende, el valor de la EM correspondiente se vería disminuido. En caso de que las tasas de retención de nitrógeno fueran semejantes no parece justificarse la corrección por nitrógeno porque generaría valores parcializados de EM para ciertos ingredientes y dietas. Este tipo de situaciones es la que se presentaría o aplicaría en las líneas de pollos de rápido crecimiento en las que varía poco la retención de nitrógeno entre los 0 y 49 días de edad; razón por la cual la manera más apropiada de medir la energía para condiciones comerciales sería como EMA; ya que no parece ser de consideración la comparación con otras especies de aves, edades o ambas.

El valor de EMAn para el grano integral de soya cruda fue 2552 kcal/kg, inferior al señalado por Mateos et al. (s.f). Los bajos valores de EMAn en el grano sin procesar seguramente se explicarían por la presencia de metabolitos secundarios activos. En el estudio el valor de 3469 kcal/kg de la EMAn para el grano integral de soya sometido a cocción se encuentra en un punto medio entre los valores reportados por Freitas et al. (2005) de 3359 kcal/kg y por De Blas, Mateos y Rebollar (2010) de 3540 kcal/kg. Freitas et al. (2005) indicaron que la cocción es menos eficiente en hacer disponible la energía del grano de soya para las aves que la extrusión; declaración que no concordó con lo encontrado en la presente investigación.

Los valores reportados por diferentes autores para la soya tostada oscilan entre 3263 kcal/kg y 3735 kcal/kg, por lo que el valor obtenido en este trabajo de 3583 kcal/kg es congruente con esos hallazgos. Sin embargo valores de 3263 kcal/kg (Rostagno et al., 2011), 3280kcal/kg (Sauvant y Perez, 2004), 3300 kcal/kg (NRC, 1994) presentan diferencias numéricas de importancia económica para la avicultura.

El valor de EMAn encontrado para la soya extruida está muy cercano a los reportados en la literatura por la FEDNA (De Blas, Mateos y Rebollar, 2010) de 3540 kcal/kg, Café et al. (2000) de 3630 kcal/kg y aunque difiere numéricamente con los valores reportados por Freitas et al. (2005) de 3503 kcal/kg y de 3350 kcal/kg por Sauvant y Perez (2004) conservan la concordancia comparando los valores encontrados por estos autores para la soya extruida y la respectiva soya integral analizada.

Las diferencias en los valores reportados en la literatura con los encontrados en este trabajo puede deberse al origen del grano de soya, las condiciones del suelo y las ambientales y a las circunstancias intrínsecas de cada proceso; ya que, a pesar de que hay términos establecidos para llevarlos a cabo, las condiciones particulares afectan la disponibilidad de la EM.

Comparación de los valores de EMA del grano de soya integral mediante la técnica de la recolección total y el uso del Cr2O3 como indicador externo

En la tabla 10 se registran los resultados del análisis comparativo del empleo de las dos técnicas para estimar el valor de la EMA de los cuatro tipos de granos de soya integral.

Tabla 10. Valores promedio de EMA de granos de soya estimados por recolección total de excretas y el uso del Cr₂O₃ como indicador

^{a, b, c} Valores promedio con letra diferente en la misma columna son diferentes. 

Los resultados de la tabla mantienen la tendencia observada para otras variables analizadas en este estudio en cuanto al bajo coeficiente de variación. De acuerdo con los resultados registrados en la tabla en referencia la comparación de los valores de EMA con la recolección total de excretas o con el empleo del Cr2O3 como indicador presentó un comportamiento diferente y específico para cada grano en cuanto a la tendencia y magnitud. Si se mira la columna de la diferencia entre ambos métodos en el grano crudo y el tostado los valores de EMA fueron más altos con el indicador, pero para el grano cocido o extruido estos fueron mayores con la recolección total. La EMA del GSI sometido a tostado fue superior a la de los granos de los otros procesos sin que se hubiese obtenido diferencias entre los granos crudo, cocido y extruido. En este punto los resultados generados con el uso del indicador presentaron el mismo comportamiento para la EMA de los granos.

El estudio de la correlación entre los valores de EMA estimada mediante la recolección total de excretas y el Cr2O3 arrojó el valor de 0,3660 (P<0,0394); el cual como se observa, aunque significativo, fue medio; lo que sugiere que, a pesar de ser significativa la relación en dichos valores entre ambos métodos, su magnitud no permite pensar que se encuentren estrechamente asociados. El análisis de regresión para todas las observaciones permitió generar el siguiente modelo:

Y (EMA con recolección total de excretas) = 1105,2802 + 0,6631*EMA con indicador. R2=0,134 (P<0,0394)

El comportamiento del análisis de regresión sugiere que, en las condiciones del estudio, el uso del Cr2O3 no resultaría ser una herramienta alternativa a la recolección total de excretas para estimar la EMA para el grano de soya integral bien sea crudo, cocido, tostado o extruido.

Scott y Boldaji (1997) realizaron dos experimentos con el fin de evaluar varios factores incluyendo el uso de dos indicadores externos, el óxido de cromo y la ceniza insoluble (Celite®) en la determinación de la EMA de trigo o cebada en pollos de 21 días de edad. Cabe señalar que en esta investigación no hubo comparación en los valores de EMA entre los indicadores y el método de recolección total. Para el factor indicador se pudo establecer que con 0,5 % de óxido de cromo (o con 1,5 % de ceniza insoluble) se obtuvieron menores valores de EMA que con 0,5 y 1,0 % de cenizas; no existiendo diferencia en dichos valores con estas dos últimas concentraciones del indicador. En los experimentos los investigadores identificaron que en las dietas con cebada, pero no en las de trigo, hubo diferencia en la EMA atribuida a la fuente y al nivel del marcador (para el caso de la ceniza insoluble). Para los investigadores el óxido de cromo fue un indicador menos adecuado que la ceniza insoluble para la determinación de la EMA puesto que los resultados inusuales obtenidos en la dieta de cebada pudieron deberse a la elevada viscosidad de la digesta, lo que pudo originar una tasa de flujo desigual del óxido en este contenido digestivo. Oberleas et al. (1990) (como se citó en Scott y Boldaji, 1997) afirman que no se debe aceptar el uso de este indicador para la digestibilidad, principalmente para estimar las tasa de pasaje, porque es transportado más rápidamente por la fase líquida que por la sólida de la digesta.

En Brasil, Dourado et al. (2010) realizaron un estudio tendiente a comparar el uso de la recolección total de excretas y la ceniza insoluble (1 % de Celite®) como indicador en la determinación de la EMA del maíz y la torta de soya en pollos de 21 días de edad. Para el maíz, los valores de EMA fueron superiores con la recolección parcial de las excretas (3820±88 kcal/kg MS) que con el método de recolección total (3377±96 kcal/kg MS). En la torta de soya no hubo diferencia en dichos valores con el método clásico de recolección total (1931±109) y con la recolección parcial utilizando 1 % de Celite® (1957±166 kcal/kg MS).

Cuando se utilizan indicadores externos en los estudios de digestibilidad Sales y Jansenns (2003) (como se citó en Dourado et al., 2010) advirtieron que es necesario considerar la tasa de recuperación del indicador en la excreta porque es un criterio que puede afectar la estimación de la EM. Por su parte Jagger et al. (1992) (como se citó en Mayorga et al., 2009) indicaron que, si bien el empleo de indicadores genera buenos resultados cuando se compara con la recolección total, la recuperación del indicador en las excretas puede variar; lo que se traduciría en resultados variables en la estimación de la EM.

En el trabajo de Dourado et al. (2010) la tasa de recuperación de la dieta de referencia, de la dieta con maíz y la de torta de soya fue de 101, 111 y 96 % respectivamente; sugiriendo que los valores de energía estuvieron afectados por la tasa de recuperación en las excretas del indicador. La aplicación de las tasas de recuperación del indicador mostró que los valores de EMA del maíz como la torta de soya fueron semejantes con ambos métodos de recolección de excretas. En el maíz, los valores fueron 3377±96 y 3367±72 kcal/kg MS para la recolección total y parcial respectivamente. El comportamiento de los valores de EMA para la torta de soya fue 1931±109 y 1891±112 kcal/kg MS para los métodos de referencia. En el trabajo experimental que hace parte de este informe los valores de EMA estimados no fueron corregidos por este factor porque en su desarrollo metodológico no se estimó la tasa de recuperación del óxido de cromo en las excretas.

Zanella (1998) (como se citó en Sakomura y Rostagno, 2007) en su tesis de doctorado no encontró diferencia en los valores de EM de la torta de soya, la soya integral tostada o extruida cuando comparó la recolección total de excretas con la recolección parcial utilizando el óxido de cromo. Para Sakomura y Rostagno (2007), los valores de la desviación estándar identificados cuando se utilizó el óxido de cromo sugieren mayor variación en la EM de los granos y la torta de soya explicable por el hecho que probablemente el indicador no se recuperó totalmente en las excretas.

Mayorca et al. (2009) realizaron un estudio en pollos de 21 días de edad en el que evaluaron el efecto de diferentes metodologías sobre la metabolicidad y la EMAn que incluyeron la recolección de excretas durante 3 o 5 días, el ayuno de alimento sólido durante 4, 6 u 8 horas antes de la recolección de excretas, el uso o no del óxido de hierro (Fe2O3) como marcador y el empleo o no del Cr2O3 como indicador. Los resultados referidos específicamente al tema de la recolección clásica y el empleo del marcador mostraron que no hubo diferencia en la metabolicidad de la materia seca, proteína cruda, energía bruta y EMAn cuando se realizó la comparación ortogonal entre la recolección total de excretas durante tres días y la realizada durante el mismo tiempo con el indicador.

De acuerdo con los resultados generados en el estudio se estableció que en los granos de soya integral, independientemente de su presentación, los valores de EMA fueron superiores a los de EMAn. Los registros indican que en ambos casos los valores de energía metabolizable fueron menores en los granos crudos sin registrarse diferencia entre los granos procesados. En promedio los procesos térmicos colocaron alrededor de 1000 kcal de EMA y EMAn adicionales al grano de soya crudo. Los valores determinados de EMA y EMAn estuvieron en los intervalos registrados en la literatura consultada.

Conclusiones

La composición química de los granos en sus diferentes presentaciones estuvo dentro de los valores de la literatura. Como se esperaba el GSI crudo no cumplió con los indicadores de calidad de proceso de la norma técnica colombiana. La extrusión fue el único proceso que produjo un GSI con proteína soluble en KOH por debajo del nivel mínimo de la norma en referencia, en tanto que en el grano tostado el valor fue próximo a este mínimo. El comportamiento de este indicador podría sugerir que en ambos hubo sobreprocesamiento.

Los procesos térmicos empleados incrementaron en aproximadamente 1000 kcal la EM del GSI crudo sin que se presentará diferencias entre los procesos en los valores de EMA y EMAn.

El Cr2O3, no fue alternativa a la recolección total de excretas en la estimación de la EM.

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* Financiado por la firma Solla S.A, el posgrado en Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín, la Fundación Aurelio Llano y con recursos propios.

Como citar: Rueda-Agudelo, S.L.; Giraldo-Mejía, Á.M. Energía metabolizable del grano de soya integral en pollos de engorde. Revista Veterinaria y Zootecnia, v. 12, n. 1, p. 84-104, 2018. Recuperado de: http://vetzootec.ucaldas.edu.co/index.php/component/content/article?id=247. DOI: 10.17151/vetzo.2018.12.1.7

Esta obra está bajo una Licencia de Creative Commons Reconocimiento CC BY 

Demodicosis generalizada canina tratada con Fluralaner: reporte de un caso

Yasmir José Arroyo-Munive^1,2, Luis Carlos Hincapié-Gutiérrez^1,3

1 Departamento de Ciencias Pecuarias, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad de Córdoba. Montería, Colombia.

2 Miembro de la SLDV.

3 Grupo de Investigación en Producción Animal Tropical, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad de Córdoba. Montería, Colombia.

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Recibido: 26 de julio de 2017 y Aprobado: 13 de diciembre de 2017, Actualizado: 22 de diciembre de 2017

DOI: 10.17151/vetzo.2018.12.1.5

                                    RESUMEN: La demodicosis canina es una dermatopatía provocada por habitantes normales de la flora de la piel de los perros como son los ácaros (Demodex spp); siendo determinada por el aumento exponencial comparado con el número normal de estos. La sobrepoblación de los ácaros puede relacionarse con el desarrollo de dermatitis leve a severa o pérdida irregular del pelo; presentándose alta predisposición en situaciones donde el animal cursa con inmunosupresión; siendo de forma adquirida o congénita. Fluralaner es un insecticida y acaricida sistémico de efecto prolongado, de la familia de las isoxazolinas, aprobado por la FDA para el tratamiento de pulgas y garrapatas. Reporte del caso: un canino de raza French Poodle, macho entero de 4 años de edad, alimentado con concentrado balanceado comercial, con un peso de 11 kg. En el examen clínico general presenta las constantes fisiológicas dentro de lo normal; encontrándose como hallazgos relevantes la presencia de eritema y alopecia en área distal de los cuatro miembros, zona perianal, punta de la cola, cara interna de las orejas, queilitis, zona periocular y puente nasal. Se evidenció en el raspado cutáneo ácaros (Demodex canis) adultos, juveniles y sus respectivos huevos, determinando como diagnóstico definitivo demodicosis canina generalizada. Se instauró tratamiento con Fluralaner (Bravecto ® 500 mg), baños con champú a base de clorhexidina al 3 %, suplemento alimenticio a base de omegas y vitamina E. El Fluralaner administrado por vía oral para el tratamiento de demodicosis canina generalizada es altamente efectivo; observándose mejoría clínica pocos días después de su administración y comprobándolo mediante los raspados cutáneos en los controles; siendo una muy buena alternativa como tratamiento por su facilidad de administración y su alta eficiencia con tan solo una dosis.

Palabras clave: ácaros, alopecia, eritema, isoxazolinas.

Generalized canine demodicosis treated with Fluralaner: Case report

                             ABSTRACT: Canine demodicosis is a dermatopathy caused by normal inhabitants of the skin flora of dogs, such as mites (Demodex spp), being determined by the exponential increase compared to the normal number of mites. Overpopulation of mites may be related to the development of mild to severe dermatitis or irregular hair loss, with a high predisposition in situations where the animal is immunosuppressed and being acquired or congenital. Fluralaner is a long-acting systemic insecticide and acaricide of the family of isoxazolines approved by the FDA for the treatment of fleas and ticks. Case report. A 4-year-old male French poodle, fed with commercial balanced concentrate, weighing 11 kg. The general clinical examination presents normal physiological constants, showing relevant findings as the presence of erythema and alopecia in the distal area of the four members, perianal area, tail tip, inner ear face, cheilitis, periocular area and nasal bridge. Adult and young mites (Demodex canis) and their respective eggs were detected in the skin scraping, determining the definitive diagnosis as generalized canine demodicosis. Treatment with fluralaner (Bravecto ® 500 mg), baths with shampoo based on chlorhexidine 3%, and food supplement based on omegas and vitamin E was established. Conclusion. Fluralaner administered orally for the treatment of generalized canine demodicosis is highly effective; clinical improvement was observed a few days after its administration and verified by skin scraping in the controls, being a very good alternative as treatment for its ease of administration and its high Efficiency with only one dose.

Key words: mites, alopecia, erythema, isoxazolines.

Introducción

La demodicosis canina es una dermatopatía muy común, provocada por habitantes normales de la flora de la piel de los perros como son las especies de ácaros (Demodex spp); siendo determinada por el aumento exponencial comparado con el número normal de estos (Demodex canis, cornei e injai) que producen lesiones características de la enfermedad tales como alopecia y  eritema (siendo esta última apruriginosa) (Chávez, 2016; Espinosa et al., 2014). La sobrepoblación de los ácaros puede relacionarse con el desarrollo de dermatitis leve a severa o pérdida irregular del pelo (Chávez, 2016). Se presenta alta predisposición en situaciones donde el animal cursa con inmunosupresión (caninos adultos) y puede presentarse de forma congénita (los cachorros pueden presentar un factor hereditario que inactiva a los linfocitos T para la presencia de Demodex spp) (Espinosa et al., 2014).

Los ácaros se transfieren desde la perra a los cachorros durante los primeros días de vida (Mueller et al., 2011). El Demodex canis se localiza al interior del folículo piloso, siendo clasificado como excavador; el Demodex cornei en la capa cornea y el Demodex injai es habitual de las glándulas sebáceas, encontrándose en pequeñas cantidades en la mayoría de los caninos sanos (Espinosa et al., 2014). Sin embargo se han reportado trabajos recientes donde estas diferentes formas de Demodex son todas de Demodex canis (Bourdeau, 2010). La determinación final requerirá pruebas genéticas/moleculares (Mueller et al., 2011).

La demodicosis puede clasificarse según su localización a la hora de realizar el respectivo dermograma, en localizada o generalizada, y puede presentarse tanto en animales jóvenes como adultos (Chávez, 2016; Espinosa et al., 2014). La localizada es, en la mayoría de los casos, autolimitante y se presenta en cachorros menores de 6 meses de edad; mientras que la generalizada, considerada entre las enfermedades dermatológicas más graves, puede presentarse secundaria a otra enfermedad sistémica subyacente o inmunosupresión por diversas causas tales como desnutrición, endoparasitismo, neoplasias, quimioterapia, endocrinopatías (Chávez, 2016; Espinosa et al., 2014; Paradis, 1999).

Esta dermatopatía parasitaria es clasificada como la más importante de los cachorros caninos y la sexta enfermedad dermatológica más común (Espinosa et al., 2014), no se reporta predilección sexual; teniéndose presente que las hembras caninas en situaciones de estrés y oscilaciones hormonales marcadas como en el estro, el parto y la lactancia, están predispuestas a desarrollar la patología (Espinosa et al., 2014; Mueller et al., 2011).

La demodicosis canina ha sido ampliamente estudiada, siendo establecida como una dermatopatía de origen parasitario global; diagnosticada mediante impronta de piel con cinta de acetato, análisis microscópico del exudado cutáneo o con raspado cutáneo profundo; y aunque las opciones efectivas de tratamiento son pocas, muchas veces se requiere de terapias agresivas (Chávez, 2016; Mueller et al., 2011; Saridomichelakis et al., 2007; Pereira et al., 2012). Entre los principales tratamientos reportados en la literatura para tratar este tipo de dermatopatía se encuentran las lactonas macrocíclicas (milbemicina oxima, moxidectina, ivermectina y doramectina), fipronil, methoprene (Chávez, 2016; Espinosa et al., 2014; Mueller et al., 2011) y Amitraz (Garcia et al., 2015). Sin embargo estos medicamentos han demostrado un alto riesgo de toxicidad (Mueller et al., 2011).

Fluralaner es un insecticida y acaricida sistémico de efecto prolongado, de la familia de las isoxazolinas, aprobado por la FDA para el tratamiento de pulgas y garrapatas (Fourie et al., 2015). Actúa inhibiendo selectivamente los canales de cloro activados por el ácido γ-aminobutírico y por el L-glutamato de los artrópodos (Chávez, 2016; Fourie et al., 2015). En el estudio realizado por Fourie et al. (2015) se encontró que, al administrar comprimidos masticables a base de Fluralaner para el control de garrapatas y pulgas, también era altamente efectivo como tratamiento para la demodicosis generalizada en perros. En el presente trabajo se describe un caso de un canino de raza French Poodle con demodicosis generalizada y se evalúa la efectividad del tatamiento con Fluralaner.

Reporte del caso

Un canino de raza French Poodle, macho entero de 4 años de edad, sin vacunas y desparasitación vigente, alimentado con comida balanceada comercial, con peso de 11 kg, fue atendido en el servicio de dermatología de Mascotas Clínica Veterinaria Sincelejo el 10 de abril de 2016.

Dentro de los antecedentes que informó la propietaria se encuentra la caída del pelo y el enrojecimiento en áreas de la cara, las cuatro patas y zona perianal desde meses atrás, por lo que fue llevado a otras clínicas veterinarias donde se le realizó diagnóstico de una dermatofitosis con su respectivo tratamiento antimicótico sin evidenciar mejoría durante mes y medio de tratamiento.

El examen clínico general presenta las constantes fisiológicas dentro de lo normal; encontrándose como hallazgos relevantes la presencia de eritema y alopecia en región distal dorsal de los cuatro miembros a nivel del metacarpo y falanges (pododemodicosis), zona perianal, punta de la cola, cara interna de las orejas, queilitis, zona periocular y puente nasal (Figura 1). La propietaria comenta que las lesiones son  apruriginosas.

Se procede a tomar una muestra para raspado cutáneo parasitológico; evidenciando ácaros (Demodex canis) adultos, juveniles y sus respectivos huevos (Figura 2). Posteriormente se obtuvo una muestra para la realización del test DTM (Dermatophyte Test Medium) para el examen micológico, siendo este negativo al realizar su lectura a los 5 días luego de su incubación (Figura 3). Determinando como diagnóstico definitivo demodicosis canina generalizada debido a los resultados encontrados en el raspado cutáneo, además de las características de las lesiones encontradas al examen clínico.

Terapia y evolución posterior

Se instaura tratamiento con Fluralaner (Bravecto ® 500 mg), baños con champú a base de clorhexidina al 3 % cada 5 días por 30 días, suplemento alimenticio a base de omegas y vitamina E; se le programó fecha de control para 10, 20 y 40 días posteriores al inicio del tratamiento. La evaluación clínica de las lesiones cutáneas iniciales se realizó en cada visita, evidenciando mejoría clínica (Figuras 4, 5 y 6); en el raspado cutáneo solo se encontraron Demodex canis muertos desde el primer control, sin observarse en el raspado cutáneo realizado en el segundo control.

Figura 1. Condición de la piel antes del tratamiento con Fluralaner el día 0, eritema y alopecia en área distal de los cuatro miembros (A y B), puente nasal y miembros posteriores (C), zona periocular y queilitis (D), zona perianal y punta de la cola (E) y cara interna de la oreja (F).

Figura 2. Muestra de raspado cutáneo parasitológico día 0, donde se evidencia ácaros (Demodex canis) adultos y sus respectivos huevos; con aumento de 10x. a cola (E) y cara interna de la oreja (F).

Figura 3. Test DTM (Dermatophyte Test Medium) para el examen micológico con resultado negativo para dermatofitos. span> a cola (E) y cara interna de la oreja (F).

Figura 4. Condición de la piel día 10 del tratamiento con Fluralaner, área distal de los cuatro miembros (A y B), zona periocular y peribucal (C), zona periocular y puente nasal (D), zona perianal y punta de la cola (E) y cara interna de la oreja (F).

Figura 5. Condición de la piel día 20 del tratamiento con Fluralaner, zona periocular y peribucal (A), zona perianal y punta de la cola (B), área distal de los cuatro miembros (C y D). erna de la oreja (F).

Figura 6. Condición de la piel día 40 del tratamiento con Fluralaner, zona periocular y peribucal (A), cara interna de la oreja (B), zona perianal y punta de la cola (C), área distal de los miembros anteriores (D).

Discusión

La demodicosis es una dermatopatía de alta casuística en la clínica diaria de pequeños animales. Hasta 2016, no existía tratamiento aprobado que proporcionara una remisión clínica y/o microscópica consistente o que fuese considerado seguro por ser necesaria altas dosis y largos períodos; además de ser aceptable para los dueños de mascotas (Chávez, 2016). Los principales tratamientos mencionados en la literatura para lograr altos niveles de efectividad para la demodicosis son los baños con Amitraz (Garcia et al., 2015) y el uso de lactonas macrocíclicas (milbemicina oxima, moxidectina, ivermectina y doramectina) (Chávez, 2016; Espinosa et al., 2014; Mueller et al., 2011); presentando estos una baja eficacia contra la demodicosis en adultos (Mueller et al., 2011; Mueller, 2004); mientras que en los perros pastores para el uso de estas últimas se sugiere evaluar el genotipo ABCB1-D1 (MDR-1) y utilizar dosis más bajas o aumentar la dosis gradualmente en perros homocigóticos para la mutación ABCB1-D1 (MDR-1) por posible desarrollo de ataxia (Mueller et al., 2011).

Un factor directamente ligado al éxito de los tratamientos actuales para la demodicosis es el compromiso y la responsabilidad de la persona encargada de la administración frecuente de los medicamentos comúnmente utilizados (Mueller et al., 2011; González et al., 2016); siendo un problema que se evita al hacer uso del Fluralaner debido a su fácil administración y dosis única por su efecto prolongado y alta eficacia.

En el trabajo realizado por Chávez (2016) se reportaron resultados similares a los obtenidos en el presente estudio, administrando una tableta oral a base de Afoxolaner a dosis mínima de 2,5 mg/kg con 3 administraciones con intervalo de 4 semanas; con resolución total tanto clínica como microscópicamente de la demodicosis en 4 caninos naturalmente infectados; con una efectividad del tratamiento del 99,4 % y del 100 % en la primera revisión a las 4 semanas tras la primera dosis. Resultados análogos fueron encontrados por Fourie et al. (2015) que, con una única dosis oral de Fluralaner, fue del 99 % eficaz en la reducción de ácaros en el día 28 y del 100 % en los días 56 y 84; obteniendo así una resolución microscópica similar en el número de días de tratamiento que en el presente trabajo. En el estudio de Fourie et al. (2015), también se evidenció la mayor eficiencia del Fluralaner al ser comparado con Advocate (moxidectina+ imidacloprid, aplicado cada 28 días) en 16 caninos con demodicosis generalizada. Los caninos tratados con Fluralaner evidenciaron un recuento más bajo de ácaros tras el tratamiento (99,8 % el día 28 y 100 % en los días 56 y 84) en comparación con los tratados con moxidectina+imidacloprid (98 % el día 28, 96,5 % el día 56 y 94,7 % en el día 84).

En el estudio realizado por González et al. (2016) se evaluó la eficacia del Fluralaner al ser administrado vía oral, a dosis entre 25 y 56 mg/kg de peso vivo, en 9 perros con demodicosis generalizada; con ausencia de Demodex canis en dos raspados consecutivos a los 63 y 84 días y con la resolución de los signos clínicos a los 3 meses posteriores al inicio del tratamiento; siendo efectivo en un tiempo más prolongado al del actual trabajo, atribuido a que previamente habían sido tratados con glucocorticoides debido a que uno fue diagnosticado con pénfigo foliáceo y los demás como terapia antipruriginosa con antibioterapia.

En el trabajo realizado por Beugnet et al. (2016) se evaluó el uso de Afoxolaner administrado en los días 0, 14, 28 y 56 vía oral para el tratamiento de demodicosis canina generalizada; obteniendo resultados del 99,2 %, 99,9 % y 100 % de efectividad en los días 28, 56 y 84 tras la administración del producto. Six et al. (2016) evaluaron la eficacia del uso de sarolaner administrado en los días 0, 30 y 60 vía oral para el tratamiento de demodicosis canina generalizada; obteniendo resultados de efectividad del 97,1 % y del 99,8 % a los días 14 y 29 respectivamente, sin ácaros vivos detectados a los 44 días para los perros tratados con sarolaner. Los trabajos anteriores demostraron una reducción significativa de ácaros desde los primeros controles, al igual que en el presente trabajo, evidenciando así la alta efectividad que presenta la familia de las isoxazolinas en general para el tratamiento de la demodicosis canina generalizada.

El uso de Fluralaner para el tratamiento contra la demodicosis generalizada canina fue efectivo, evidenciando mejoría clínica como el nacimiento de pelo y regeneración de la piel desde el primer control posterior a la instauración del tratamiento; confirmándose mediante los raspados cutáneos realizados en los primeros controles. Además de tener en cuenta su facilidad al administrarse por vía oral, por ser una tableta altamente palatable para los caninos, siendo solo necesaria una dosis en este caso; igualmente de estar indicado para el control de pulgas y garrapatas con efecto por 3 meses (González et al., 2016) y su alta seguridad para perras en estado de gestación y lactancia, así como para perros con el gen ABCB1-1Delta (MDR-1) tal como los Collie (Koch, 2017). A partir de la elaboración de este trabajo, 1 año después del comienzo del tratamiento con Fluralaner, la paciente permanece libre de signos clínicos de demodicosis.

Conclusión

Fluralaner administrado por vía oral para el tratamiento de demodicosis canina generalizada fue altamente efectivo; observándose mejoría clínica pocos días después de su administración y comprobándolo mediante los raspados cutáneos en los controles del caso clínico evaluado para el presente estudio; siendo una muy buena alternativa como tratamiento por su facilidad de administración y su alta eficiencia con tan solo una dosis. Apoyados en los resultados obtenidos del presente trabajo se propone realizar trabajos adicionales para reunir más evidencia clínica del uso de Fluralaner para el tratamiento de demodicosis canina generalizada.

Se demuestra la importancia de la realización de una buena anamnesis, examen clínico y técnicas complementarias a la hora de diagnosticar una enfermedad dermatológica; siendo los exámenes complementarios útiles a la hora de confirmar una sospecha diagnóstica basada en el examen clínico. El tratamiento se debe supervisar con raspados mensuales de la piel y debe extenderse pasada la curación clínica y microscópica para reducir al mínimo las recidivas.

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Como citar: Arroyo-Munive, Y.J.; Hincapié-Gutiérrez, L.C. Demodicosis generalizada canina tratada con Fluralaner: reporte de un caso. Revista Veterinaria y Zootecnia, v. 12, n. 1, p. 62-71, 2018. Recuperado de: http://vetzootec.ucaldas.edu.co/index.php/component/content/article?id=245. DOI: 10.17151/vetzo.2018.12.1.5

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