Diana Patricia Barajas Pardo - Tecnología y ciencia en la Orinoquia y la Amazonía

Fuente: elaboración propia

Otro punto importante es que en esta simulación fueron tomados los valores máximos para la concentración mineral presentados en la literatura. Sin embargo, los pastos del departamento del Caquetá presentan valores muy discrepantes de los utilizados en la simulación, especialmente en los contenidos de fosforo (0,10 %), magnesio (0,175) y potasio (0,05 %). Así, la suplementación mineral en cada microrregión de la Orinoquia y Amazonia debe ser el resultado de evaluaciones bromatológicas de los pastos, seguido de la formulación mineral por un profesional especializado.

Composición de la glicerina proveniente de la producción de biodiesel

Considerando las diferentes materias primas y procesos que pueden ser utilizados en la producción de biodiesel, la glicerina puede tener diferentes grados de pureza y composición nutricional. Los principales componentes en la glicerina cruda son glicerol, agua y lípidos. Por lo tanto, cuanto menor sea la eliminación de humedad o de aceites, durante el proceso de purificación, mayor es la presencia de estos compuestos y, por lo tanto, menor será la contribución del glicerol (Oliveira et al., 2013). Con el fin de competir en el mercado de la alimentación animal, las plantas de producción de biodiesel en Colombia deben ser más eficientes en la purificación de la glicerina e intentar estandarizar los procesos, especialmente en las etapas de eliminación de humedad y lípidos.

Poco se sabe de la composición de la glicerina cruda producida en Colombia, de allí la necesidad de realizar futuros levantamientos sobre composición y costos de la glicerina cruda en cada una de las plantas productoras de biodiesel en funcionamiento. En Brasil, los niveles de glicerol de la glicerina cruda producida varían entre 40 % y 80 % (Lage, 2014). Sin embargo, esta alta variación es resultado de la variedad de oleaginosas utilizadas para la extracción del biodiesel en ese país, donde se utiliza: semillas de girasol (Helianthus annuus), soja (Glycinemax), jatrofa (Jatropha curcas), semilla de ricino (Ricinuscommunis), aceite de palma (Elaeis guineensis), nabo (Raphanus sativus), sésamo (Sesamum arientale), semillas de algodón (Gossypium spp. L.), cacahuete (Arachis hypogaea), canola (Brassica canapus), babasú (Orrbigny aspeciosa) y macaúba (aculeata Acrocomia) (Storck biodiesel, 2008). Una de las grandes ventajas de la glicerina cruda producida en Colombia es que, en su mayoría, es proveniente del aceite de palma, reduciendo la variación en los niveles de glicerol y los demás componentes.

En la tabla 5 se presentan los valores reportados por diferentes autores sobre la composición nutricional de la glicerina cruda utilizada en la dieta de bovinos. Valadares Filho et al. (2017) también reportan la composición mineral de este ingrediente: calcio 0,06, fosforo 0,08, potasio 0,13, cloro 0,64, sodio 1,70, hierro 25,13, cobalto 0,49, cobre 0,19, manganeso 0,72 y zinc 0,78%.

Tabla 5. Composición nutricional de la glicerina cruda utilizada en la dieta de bovinos.

Fuente: elaboración propia

Metabolismo de la glicerina en los rumiantes

La glicerina es un importante subproducto de la producción de biodiesel que, debido a su alta disponibilidad y propiedades nutricionales, se ha convertido en una alternativa eficiente en la suplementación animal, principalmente en rumiantes (Krehbiel, 2008). Una de las características nutricionales más importantes de este subproducto es el alto porcentaje de glicerol y la similar concentración energética que presenta con el almidón del maíz (Schroder; Sudekum, 1999). Esto convierte a la glicerina en un producto útil en la producción ganadera, principalmente en el reemplazo de hasta 30 % del maíz utilizado en dietas donde el maíz es la principal fuente de energía del animal (Benedeti et a., 2015). Por ejemplo en sistemas intensivos de producción de leche, donde las vacas reciben hasta 50 % del total de la dieta en concentrado o en sistemas intensivos de producción de carne donde la proporción de concentrado puede llegar a representar hasta el 90 % de la dieta total.

Cuando la glicerina es ingerida por el rumiante, el glicerol presente en ella es utilizado (>85 %), aproximadamente 44 % es fermentada por los microrganismos que habitan el rumen —principalmente bacterias—, el 43 % es absorbido por las papilas de la pared ruminal y el 13 % restante sale del rumen junto con el alimento hacia el duodeno donde podrá ser absorbido o eliminado en las heces (Krehbiel, 2008).

Bacterias de la especie Selenomonas ruminantium y Anaerovibrio lipolytica son las principales responsables de la fermentación de la glicerina en el rumen y como resultado del proceso fermentativo de estos microrganismos, son producidos propionato y succinato, los cuales serán utilizados por el animal como fuente de energía (Hobson; Mann, 1961; Prins et al., 1975). La glicerina en el rumen es rápidamente metabolizada dentro de las células de las bacterias, además de propionato y succinato, otros productos finales de fermentación pueden ser producidos, esto dependerá de la ruta metabólica utilizada por las diferentes bacterias que habitan el rumen y que pueden fermentar la glicerina (Zhang; Yang, 2009).

Las bacterias con capacidad fermentativa de la glicerina oxidan la misma a través de la enzima glicerol deshidrogenasa, produciendo dihidroxiacetona, la cual inmediatamente es fosforilada por la enzima dihidroxiacetona quinasa y resulta así la producción de dihidroxiacetona fosfato (Wang et al., 2001). Finalmente, esta molécula intermediaria ingresa en la glucólisis al ser transformada en gliceraldehído-3-fosfato por la enzima triosafosfato isomerasa (Mayes, 2007). La fracción de la glicerina fermentada por los microrganismos (44 %) desaparece del rumen en las primeras cuatro horas después de la ingestión y los ácidos grasos de cadena corta producidos —propionato principalmente— el ganado los usa como fuentes principales de energía para el mantenimiento y la producción (Trabue et al., 2007). Del total de propionato resultante de la fermentación ruminal, 50 % es metabolizado por las células del epitelio ruminal y las demás células del tracto gastrointestinal, el 50 % restante es absorbido por la vena porta y llevado hasta el hígado (Bergman, 1990).

El glicerol que se escapa del metabolismo bacteriano ruminal es transportado junto con el alimento al abomaso —13 % de la glicerina ingerida— o absorbido por las papilas de la pared ruminal —43 % de la glicerina ingerida— y llevado al hígado por el torrente sanguíneo (Donkin, 2008). En el hígado, el destino de la glicerina es la oxidación mediante la vía glucolítica, con la necesidad de la enzima glicerol quinasa (Lin, 1977). El glicerol presente en la corriente sanguínea puede ser removido por tejidos que tengan la enzima glicerol quinasa, responsable por la fosforilación del glicerol a glicerol-3-fosfato y ADP (Leningher et al., 2006).

Sin embargo, cuando el animal se encuentra en un estado donde necesita altas cantidades de glucosa, el destino de la glicerina, así como del propionato absorbido en el rumen y transportado vía sangre hasta el hígado, pasa a ser la gluconeogénesis (Donkin, 2008). En condiciones de energía deficiente el glicerol puede ser oxidado ya que 1 mol de glicerol produce 22 moles de ATP (Bartelt; Schneider, 2002). En condiciones donde hay un exceso de energía, el glicerol es utilizado en la síntesis de grasa (Beitz, 2006).