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FEDNA AVANCES EN LA ALIMENTACION DEL GANADO PORCINO: CRECIMIENTO-CEBO MADRID, 6 y 7 de Noviembre de 1997 XIII CURSO DE ESPECIALIZACION FEDNA AVANCES EN LA ALIMENTACION DEL GANADO PORCINO. I. CRECIMIENTO Y CEBO F. J. Piquer Pfizer Salud Animal Dirección 1.- INTRODUCCION La producción porcina se ve afectada cada vez en mayor medida por la influencia de agentes externos al proceso productivo en sí. Dos ejemplos de ello son la necesidad de reducir los efectos contaminantes de los procesos productivos mediante la reducción de excreciones y la modificación de los productos cárnicos en función de las demandas de alimentos saludables por parte de los consumidores. A continuación se discute un ejemplo de cada una de estas situaciones. En primer lugar se discuten los efectos de la adición de fitasas como ejemplo de una forma de reducir la contaminación ambiental a través de la alimentación y sus implicaciones en la formulación. A continuación, se presenta la posibilidad de modificar la composición de la grasa de la carne por medio de la adición de ácidos grasos w-3 para hacerla un producto más saludable y cómo puede ser necesaria la modificación de las necesidades de vitamina E para producir este tipo de productos. 2.- ADICION DE FITASAS A LOS PIENSOS PARA PORCINO La utilización óptima de las fitasas en alimentación animal se debe hacer sobre la base de un conocimiento adecuado de la equivalencia de actividad fitásica en gramos de fósforo disponible. Sin embargo, éste cálculo no es fácil porque hay varios factores que influyen sobre dicha equivalencia. 2.1.- Diferencias en el contenido de fósforo fítico de distintas materias primas El contenido en fósforo fítico varía de forma importante entre distintas materias primas y, por tanto, la cantidad de fósforo liberada por la actividad fitásica variará en función de las materias primas utilizadas para formular el pienso. Por ejemplo, Dünhgelhoef et al. (1994) demostraron que la actividad de fitasas exógenas aumentaba la digestibilidad del fósforo del 18% al 56% cuando el cereal base era el maíz, del 62% al 74% en el caso del trigo y del 52% al 74% en el triticale. En la Figura 1 se puede observar cómo la respuesta a la suplementación con fitasas varía en función de la composición del pienso (Beers, 1992).

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AVANCES EN LA ALIMENTACION DEL GANADO PORCINO: CRECIMIENTO-CEBO

MADRID, 6 y 7 de Noviembre de 1997 XIII CURSO DE ESPECIALIZACION FEDNA

AVANCES EN LA ALIMENTACION DEL GANADO PORCINO. I. CRECIMIENTO Y CEBO F. J. Piquer Pfizer Salud Animal Dirección 1.- INTRODUCCION La producción porcina se ve afectada cada vez en mayor medida por la influencia de agentes externos al proceso productivo en sí. Dos ejemplos de ello son la necesidad de reducir los efectos contaminantes de los procesos productivos mediante la reducción de excreciones y la modificación de los productos cárnicos en función de las demandas de alimentos saludables por parte de los consumidores. A continuación se discute un ejemplo de cada una de estas situaciones. En primer lugar se discuten los efectos de la adición de fitasas como ejemplo de una forma de reducir la contaminación ambiental a través de la alimentación y sus implicaciones en la formulación. A continuación, se presenta la posibilidad de modificar la composición de la grasa de la carne por medio de la adición de ácidos grasos w-3 para hacerla un producto más saludable y cómo puede ser necesaria la modificación de las necesidades de vitamina E para producir este tipo de productos. 2.- ADICION DE FITASAS A LOS PIENSOS PARA PORCINO La utilización óptima de las fitasas en alimentación animal se debe hacer sobre la base de un conocimiento adecuado de la equivalencia de actividad fitásica en gramos de fósforo disponible. Sin embargo, éste cálculo no es fácil porque hay varios factores que influyen sobre dicha equivalencia. 2.1.- Diferencias en el contenido de fósforo fítico de distintas materias primas El contenido en fósforo fítico varía de forma importante entre distintas materias primas y, por tanto, la cantidad de fósforo liberada por la actividad fitásica variará en función de las materias primas utilizadas para formular el pienso. Por ejemplo, Dünhgelhoef et al. (1994) demostraron que la actividad de fitasas exógenas aumentaba la digestibilidad del fósforo del 18% al 56% cuando el cereal base era el maíz, del 62% al 74% en el caso del trigo y del 52% al 74% en el triticale. En la Figura 1 se puede observar cómo la respuesta a la suplementación con fitasas varía en función de la composición del pienso (Beers, 1992).

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Figura 1.- Relación entre dosis de fitasas y digestibilidad del fósforo (Beers, 1992)

Además, los valores de digestibilidad del fósforo son variables en función de la fuente consultada. Los valores de digestibilidad del fósforo en el trigo varían entre el 38-41% (Barrier Guillot et al., 1996b) y el 68% (Rodehutscord et al., 1996). Como consecuencia, la posibilidad de mejora de la digestibilidad del fósforo sería mucho mayor en el primer caso. 2.2.- Actividad fitásica intrínseca de las materias primas Algunas materias primas de origen vegetal tienen cierta actividad fitásica. Dentro de los cereales, el triticale y el centeno son los que tienen mayor actividad intrínseca mientras que el trigo y la cebada tienen una actividad intermedia y en el maíz y la avena prácticamente no se detecta dicha actividad (Pointillart, 1993). Además, esta actividad se encuentra localizada fundamentalmente en los salvados. Por otra parte, no se ha podido detectar actividad fitásica en las harinas de soja, girasol y colza (Pointillart, 1993; Eeckhout et al., 1994) (Cuadro 1). Además de la variabilidad debida a la especie vegetal, también se han detectado diferencias debidas a la variedad. Barrier-Guillot et al. (1996a) encontraron diferencias significativas en la actividad fitásica de distintas variedades de trigo, indicando además que esta actividad no estaba correlacionada con el contenido en fósforo total o en fósforo fítico. 2.3.- Actividad fitásica en el intestino delgado del cerdo Aunque la capacidad para degradar los fitatos por los monogástricos se considera prácticamente nula, Hu et al. (1996) detectaron actividad fitásica en el intestino delgado de lechones de 4,5 a 6,0 kg de peso vivo. Por segmento intestinal, esta actividad fitásica era más importante en el yeyuno, mientras que en el duodeno y el íleon oscilaba entre el 35% y el 83% de la actividad detectada en el yeyuno (Cuadro 2). Esta actividad detectada en el intestino delgado va dirigida principalmente hacia fitatos con menor saturación de grupos fosfato y, por tanto, los

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1,8 g P fítico/kg2,3 g P fítico/kg

Digestibilidad P (%)

Fitasa (U/kg)

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autores del trabajo sugieren que esta actividad puede ser complementaria de la posible incorporación de actividad fitásica exógena al pienso, aunque este extremo no está todavía demostrado. Cuadro 1. Fósforo fítico y actividad fitásica en distintas materias primas (Pointillart, 1993)

P fítico (g/kg) P fítico (% P total) Actividad fitasa (U/kg)a Trigo 1,7-2,5 60-77 700 ± 100 Maíz 1,7-2,2 66-85 nb Avena 1,9-2,3 55-63 n Cebada 1,9-2,5 51-66 400 ± 200 Triticale 2,5-2,6 65-68 1.500 ± 170 Centeno 2,2-2,5 61-73 4.900 ± 620 Sorgo 1,8-2,2 60-74 - Guisantes 1,2-1,7 40-50 n Salvado de trigo 8,1-9.7 70-90 1.200 ± 150 Salvado de centeno 7,6 71 6.300 ± 1.100 Harinas Soja 3,2-3,8 51-61 n Colza 6,0-7,3 60-73 n Girasol 6,2-9,2 73-80 n Cacahuete 3,2-4,3 47-69 n

aUna unidad libera 1 µmol de P de fitato sódico a pH 5,5 y 37oC; bn: no detectada

Cuadro 2. Actividades enzimáticas en duodeno e íleon en porcentaje de la del yeyuno en lechones (Hu et al., 1996)

Duodeno Yeyuno (%) Yeyunoa Ileon IP6 83 100 0,67 55 IP5 82 100 0,67 54 IP4 63 100 1,80 48 IP3 47 100 3,80 35

aActividad expresada en µmol de fosfato liberados/mg de proteína y minuto. 2.4.- Disponibilidad del fósforo en la dieta basal La determinación de la biodisponibilidad del fósforo se hace normalmente a partir de una dieta basal que es deficiente en el contenido de este mineral al que se van añadiendo cantidades crecientes de la fuente de fósforo que se pretende valorar. De la misma forma se puede valorar la equivalencia de la actividad fitásica en gramos de fósforo. En la Figura 2 se puede apreciar cómo los resultados obtenidos pueden variar en función de del contenido en fósforo digestible de la dieta basal (Kirchgessner y Windisch, 1995; Kornegay y Qian, 1996). La adición de 1.400

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unidades de fitasa por kg de pienso produjo un aumento de la digestibilidad del fósforo de 25 unidades porcentuales en un pienso con 0,07% de fósforo disponible, mientras que ésta mejora era sólo de 11 unidades cuando el pienso basal contenía un 0,32% de fósforo disponible. En el caso de un contenido inicial intermedio en fósforo disponible, parece que a partir de una cierta dosis el grado de respuesta es mínimo y no hay ventajas adicionales al incrementar la dosis.

Figura 2.- Incremento de la digestibilidad del fósforo con concentraciones crecientes de actividad fitásica

2.5.- Relación calcio:fósforo El calcio y otros minerales pueden formar complejos con los fitatos que precipitan y, como consecuencia, disminuye la disponibilidad de estos minerales (Vohra et al., 1965). Por este motivo, la adición de fitasas puede mejorar no sólo la digestibilidad del fósforo sino también la del calcio, como ocurre en los datos publicados por Jongbloed et al. (1995) (Cuadro 3) y Kirchgessner y Windisch (1995) (Cuadro 4). Cuadro 3. Digestibilidad del calcio con en presencia o ausencia de fitasas (Jongbloed et al.,

1995)

Ca en el pienso (g/kg) Fitasa 2 4 7 10 0 39,2 38,9 38,3 37,8 800 68,5 58,5 54,5 46,8

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Kirchgessner y Windisch (1995) Kornegay y Qian (1996) (0,7 Pd) Kornegay y Qian (1996) (1,6 Pd)

Digestibilidad P (%)

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Cuadro 4. Digestibilidad del calcio con niveles crecientes de fitasa (Kirchgessner y Windisch, 1995)

Fitasa (U/kg) Calcio (%) 0 300 600 1000 0,65 54,2 58,2 59,5 67,2 0,85 34,0 40,8 44,8 54,0

Debido a esta mejora en la digestibilidad del calcio, algunos autores se han planteado la necesidad de reevaluar la concentración óptima de calcio y fósforo con la adición de fitasas en la dieta. Así, Lantzsch et al. (1995) obtuvieron retenciones máximas de calcio con una relación 1,25 Ca:1 P cuando se añadían al pienso 1.000 unidades de actividad fitásica por kg. La máxima retención de fósforo se obtuvo con una relación 1,5 Ca:1 P (Cuadro 5). Qian et al. (1997) estudiaron la eficacia de la adición de fitasas utilizando distintas relaciones Ca:P total en lechones. La actividad fitásica presente en el pienso disminuyó al aumentar la relación Ca:P total, independientemente de la concentración de fósforo utilizada (Cuadro 6) y esta disminución se correspondió con un empeoramiento de los coeficientes de digestibilidad de calcio y fósforo. Por tanto, Qian et al. (1997) concluyen que la equivalencia de unidades de actividad fitásica en gramos de fósforo disponible se puede maximizar con una relación Ca:P total óptima.

Cuadro 5. Retención de Ca y P con distintas relaciones Ca:P y con adición de fitasas (Lantzsch et al., 1995)

Fósforo (g/kg) 4 4 4 4 4 Calcio (g/kg) 5 5 6 7 8 Fitasa (U/kg) 0 1.000 1.000 1.000 1.000 Retención P (%) 44,3 62,3 65,8 67,3 64,3 Retención Ca (%) 42,3 70,0 65,5 60,2 58,5

2.6.- Estado fisiológico El efecto de las fitasas exógenas sobre la digestibilidad de Ca y P se ve afectada también por el estado fisiológico del cerdo. Kemme et al. (1997) estudiaron esta fuente de variación con animales de genética similar en distintas fases de producción. Según sus resultados, las mejoras en digestibilidad de fósforo más importantes se producen en cerdas en lactación y en cerdos de más de 40 kg de peso vivo, mientras que en cerdos de 30 a 40 kg de peso y en cerdas gestantes las mejoras en la digestibilidad del fósforo son de menor importancia (Cuadro 7). Por tanto, la equivalencia de la actividad fitásica en cantidad de fósforo disponible es variable y habría que utilizar distintas equivalencias en función del tipo de piensos formulados. Tomando los datos de Kemme et al. (1997), la cantidad de fósforo digestible generado por la acción de 500 unidades de actividad fitásica fue de 0,83; 0,74; 0,63 y 0,62 g/kg para cerdas lactantes, cerdos de más de 40 kg, cerdos de 30 a 40 kg y cerdas gestantes, respectivamente. Las unidades de fitasa a suplementar para conseguir 1g de fósforo digestible/kg de pienso serían de 602, 676, 793 y 806 para cada uno de los estados fisiológicos mencionados anteriormente.

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Cuadro 6. Influencia de la relación Ca:P sobre la actividad de fitásica, coeficientes de digestibilidad de Ca y P y excreción de P (Qian et al., 1997)

Actividad

fitasa Digestibilidad Excreción

fecal Fitasa (U/kg) Pt (Pdisp.) Ca:Pt (U/kg) Ca (%) P (%) P (g/día) 700 0,36 (0,07) 1,2:1 702 76,0 53,4 1,65 700 0,36 (0,07) 1,6:1 649 74,5 49,2 1,80 700 0,36 (0,07) 2,0:1 589 70,4 44,4 1,82 700 0,45 (0,16) 1,2:1 692 77,4 57,2 1,80 700 0,45 (0,16) 1,6:1 640 76,0 57,9 1,84 700 0,45 (0,16) 2,0:1 592 73,6 54,5 1,87 1.050 0,36 (0,07) 1,2:1 968 75,8 55,9 1,56 1.050 0,36 (0,07) 1,6:1 942 74,0 52,8 1,63 1.050 0,36 (0,07) 2,0:1 841 73,0 49,4 1,69 1.050 0,45 (0,16) 1,2:1 999 76,5 61,2 1,70 1.050 0,45 (0,16) 1,6:1 934 76,9 60,1 1,74 1.050 0,45 (0,16) 2,0:1 905 72,9 55,6 1,87

Cuadro 7. Digestibilidad aparente de Ca y P de cerdos en distintos estados fisiológicos, alimentados con una dieta sin o con 500 unidades de fitasa (Kemme et al., 1997).

Digestibilidad P (%) Digestibilidad Ca (%) Control + Fitasa P < Control + Fitasa P < Crecimiento/cebo 30 kg 19,9 34,6 0,01 36,8 43,1 0,01 34 kg 23,8 36,2 0,01 39,2 43,3 0,01 38 kg 25,2 38,9 0,01 41,9 45,3 0,01 40 kg 24,8 43,4 0,01 35,0 43,6 0,01 60 kg 28,2 44,9 0,01 41,6 44,9 0,12 80 kg 23,2 41,5 0,01 38,2 40,2 0,42 100 kg 27,6 43,1 0,01 42,2 44,2 0,18 Reproductoras 60 días gestación 13,7 20,4 0,24 13,4 9,4 0,35 100 días gestación 18,3 33,3 0,02 23,8 23,4 0,90 10 días lactación 19,4 40,8 0,01 29,7 26,4 0,20 25 días lactación 19,2 42,1 0,01 31,2 36,7 0,66

3. MODIFICACION DE LA COMPOSICION DE LA CANAL Recientemente se está prestando gran atención a la ingesta de ácidos grasos poliinsaturados w-3 (PUFA w-3) en la dieta humana. Entre las propiedades que se les atribuye a estos nutrientes figuran la disminución de la incidencia de enfermedades cardiovasculares con un consumo de 0,3 a 1,0 g de ácidos grasos PUFA w-3, la reducción de la producción de

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eicosanoides proinflamatorios y su importancia en el desarrollo del tejido nervioso, donde se concentran los ácidos eicosapentanoico (EPA) y docosahexanoico (DHA) en el último trimestre de desarrollo fetal (Innis, 1991). Debido a estas propiedades, distintos organismos recomiendan un aumento del consumo de ácidos grasos PUFA w-3, EPA y DHA y teniendo en cuenta la relación PUFA w-6:PUFA w-3, en lugar de la relación saturados:insaturados (Leskanich y Noble, 1997). Como consecuencia de estas consideraciones se ha intentado modificar la composición de la grasa de distintos productos ganaderos, enriqueciéndolos en PUFA w-3, como huevos y carne de ave (Leskanich y Noble, 1997). También en el caso de la carne de cerdo se han estudiado posibles modificaciones de este tipo. Taugbol y Saarem (1995) observaron cómo la suplementación con 50 mL de aceite de bacalao aumentaba la concentración de PUFA w-3 en el músculo y grasa entre 1,3 y 1,7 veces y disminuía la relación PUFA w-6:PUFA w-3 en todos los tejidos examinados. De igual manera, Leskanich et al. (1997) aumentaron la concentración de PUFA w-3 en Longissimus dorsi y grasa de cerdos que consumían un pienso con un 2% de aceite de colza y un 1% de aceite de pescado (Cuadro 8). Cuadro 8. Modificación de la composición de la grasa del cerdo con la suplementación con

ácidos graso PUFA w-3 (Leskanich et al., 1997)

Acidos grasos Control Control + w-3 Control + w-3 + vit Ea Longissimus dorsi Saturados (SFA), (%) 35 36 35 Monoinsaturados (MUFA), (%) 37 40 41 Poliinsaturados (PUFA), (%) 27 24 24 18:3 (w-3), (%) 0,78 1,00 1,13 20:5 (w-3), (%) 0,68 1,13 1,18 22:5 (w-3), (%) 1,09 1,16 1,04 22:6 (w-3), (%) 0,77 0,99 1,00 PUFA:SFA 0,77 0,67 0,69 w-6:w-3 7,3 4,6 4,5 Vitamina Eb 3,03 2,71 3,27 TBARSc 6,02 7,07 6,48 Grasa dorsal Saturados (SFA), (%) 41 39 38 Monoinsaturados (MUFA), (%) 42 44 44 Poliinsaturados (PUFA), (%) 17 17 18 18:3 (w-3), (%) 1,39 1,91 2,09 20:5 (w-3), (%) 0,06 0,23 0,26 22:5 (w-3), (%) 0,21 0,40 0,42 22:6 (w-3), (%) 0,14 0,40 0,45 PUFA:SFA 0,41 0,44 0,47 w-6:w-3 8,5 4,9 4,6 Vitamina Eb 15,4 13,2 16,5

aVitamina E 250 mg a-tocoferil acetato/kg pienso (100 mg en control y control + w-3). bµg a-tocoferol/g tejido fresco. cmg TBARS/kg muestra.

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Con las concentraciones de ácidos grasos determinadas en la canal, Leskanich et al. (1997) calcularon que al consumir 100 g de carne y 10 g de grasa de cerdo enriquecidas en PUFA w-3, la ingesta de EPA + DHA sería de 80 a 88 mg, frente a una ingesta de 33 mg con igual consumo de carnes no enriquecidas en estos ácidos grasos. Frente a estos consumos, las recomendaciones de ingesta diaria de EPA + DHA varían entre 200 mg (Department of Health, 1994). La incorporación de ácidos grasos poliinsaturados tiene el riesgo de disminuir la consistencia de la grasa de la canal, de aumentar los procesos de oxidación y las pérdidas de agua. Van Oeckel y Boucque (1992) han revisado varias de las recomendaciones que se pueden dar para evitar este tipo de problemas, tales como mantener la concentración de ácidos grasos poliinsaturados en la grasa dorsal al 12%, limitar los ácidos grasos poliinsaturados en el pienso al 212 g/kg de materia seca o limitar el aceite de pescado a un máximo del 5%. La oxidación de los lípidos en la carne producen alteraciones indeseables en su color y sabor (Pearson et al., 1993). La intensidad de estos procesos de oxidación se puede medir determinando la producción de sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico (TBARS). En la Figura 3 se puede apreciar cómo aumenta la producción de este tipo de sustancias cuando se suplementan las dietas con PUFA w-3 (Leshkanich et al., 1997) (Cuadro 8). Los productos cárnicos que dan valores de TBARS superiores a 1,0 mg/g no son aceptables desde el punto de vista sensorial (Buckley et al., 1989).

Figura 3.- Producción de TBARS con la adición de ácidos grasos w-3 en la dieta (Leskanich et al., 1997)

Una forma de corregir este problema es aumentar la concentración de vitamina E en la dieta, puesto que al suplementar la dieta con PUFA w-3 disminuye la concentración de vitamina E en los tejidos (Leskanich et al., 1997). Además, la adición de vitamina E ayuda también a mantener el color de la carne durante más tiempo por prevenir la oxidación de la hemoglobina a

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metamioglobina (Figura 4) (Ashgar et al., 1991) y a disminuir las pérdidas de agua (Cheah et al., 1995). Sin embargo, no hay todavía valores de referencia que indiquen cuál es la concentración de vitamina E que se debe incluir en la dieta cuando se suplementa ésta con ácidos grasos PUFA w-3. Figura 4.- Efecto de la vitamina E sobre el valor "a" de chuletas de cerdo conservadas a 4ºC (Ashgar

et al., 1991)

4.- CONCLUSIONES Las estrategias nutricionales a emplear en los programas de alimentación de porcino están cada vez más influidas por factores externos al proceso productivo. En este artículo se ha revisado la importancia que puede tener la necesidad de reducir los resíduos contaminantes poniendo como ejemplo la posibilidad de reducir la excreción de fósforo por medio de la adición de fitasas. El valor fundamental a tener en cuenta es la equivalencia de unidades de fitasa en unidades de fósforo disponible. Este valor depende de distintos factores, entre los que hay que destacar las materias primas empleadas en el pienso y el estado fisiológico del ganado al que se destina el pienso. En la segunda parte se ha discutido cómo la influencia de los consumidores puede modificar las pautas de formulación con la inclusión de PUFA w-3 y la modificación que ello puede suponer de las necesidades de vitamina E para que la calidad sensorial de la carne sea la adecuada. 5.- BIBLIOGRAFIA ASHGAR, A., GRAY, J.I., BOOREN, A.M., GOMAA, E.A., ABOUZLED, M. M. y MILLER

(1991). J. Sci. Food Agric. 57:31.

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