Calidad del frijol de soya en EU: 2016 Mejores medidas de calidad y valor. Dr. Jill Miller-Garvin y Dr. Seth Naeve Universidad de Minnesota

Transcripción

1 Calidad del frijol de soya en EU: 2016 Mejores medidas de calidad y valor Dr. Jill Miller-Garvin y Dr. Seth Naeve Universidad de Minnesota

2 Índice Parte 1: Temporada de crecimiento 2016 Parte 2: Variación histórica de proteína y aceite Parte 3: Resultados de estudio 2016 Estudio y métodos de análisis Resultados: Proteína, Aceite, y Tamaño de la semilla Parte 4: Mejores Métricas para evaluación del Frijol Soya 2015 Regents of the University of Minnesota. All rights reserved.

7 Media Temporada a Cosecha La mayoría de los estados productores de soya tuvieron niveles de PRECIPITACION Por arriba del promedio, excepto el sudeste donde occurrió una severa sequía Regents of the University of Minnesota. All rights reserved.

10 Impactos ambientales en la proteína y aceite del frijol de soya. Impactos específicos a la locación (latitud, clima, tipo de tierra) afectan a largo plazo los niveles de calidad. La variación anual en los patrones climáticos se refleja año con año en las variaciones de calidad. Los niveles de precipitación reflejan los impactos más grandes sobre el nivel de proteína lluvia excesiva al inicio de la temporada y/o sequía durante las etapas de germinación y crecimiento de la semilla reducen los niveles de proteína. Temperaturas altas durante la etapa de germinación incrementan el aceite Regents of the University of Minnesota. All rights reserved.

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15 2016: Método de estudio En Agosto, paquetes de muestreo fueron enviados a 5,228 productores de soya en EU, basados en nivel de producción de soya por estado. El 5 de Diciembre, 1,752 muestras fueron devueltas para análisis Regents of the University of Minnesota. All rights reserved.

16 2016: Métodos de estudio para proteína y aceite Las muestras fueron analizadas para proteína, aceite, amino ácidos y concentración de sacarosa, por medio de Esprectroscopía Infra roja Cercana (NIRS por sus siglas en inglés) utilizando un instrumento con una formación de diodos Perten Niveles promedio de proteína y aceite fueron determinadas por estado. Valores regionales y nacionales fueron determinados promediando la producción anual de Regents of the University of Minnesota. All rights reserved.

17 Region Number of Samples Protein (13%) Change from 2015 Oil (13%) Change from 2015 Seed Weight (g/100 seeds) USA Average 1, Average of 2016 Crop US Average US average values weighted based on estimated production by state, as estimated by USDA, NASS Crop Production Report (November, 2016) 2015 Regents of the University of Minnesota. All rights reserved.

18 Region Number of Samples Protein (13%) Change from 2015 Oil (13%) Change from 2015 Seed Weight (g/100 seeds) Western Corn Belt Eastern Corn Belt Midsouth Southeast East Coast Regional average values weighted based on estimated production by state, as estimates by USAD, NASS Crop Production Report (November 2016) 2015 Regents of the University of Minnesota. All rights reserved.

19 Soybean Oil (% on a 13% moisture basis) Soybean seed protein and oil combinations that will produce meal with protein >47.5% and <48.5% soybeans produce meal < 47.5% protein 2015 soybeans produce meal > 48.5% protein yr ave 35: Soybean Protein (%, on a 13% moisure basis) -Based on the SPROC model of Brumm and Hurburgh (1990) -Adapted from Hurburgh (2006)

23 RESUMEN La producción de soya de 2016 en Estados Unidos fue millones de toneladas métricas (un incremento del 10% respecto a 2015) Esto fue resultado de una combinación entre un nivel record de área de cosecha y niveles record de rendimiento promedio. En general, los niveles de proteína fueron similares a los de 2015 y ligeramente más bajos que el promedio de los últimos 10 años. El contenido oléico fue ligeramente más bajo que los muy altos niveles registrados en La concentración de aceite fue más alta que el promedio de los últimos 10 años Regents of the University of Minnesota. All rights reserved.

25 Mejores Métricas Para la Evaluación del Frijol Soya Hoy en día, el frijol soya y la pasta de soya son valuados en gran parte por su contenido de proteína cruda, pero este es un indicador muy pobre para determinar la calidad nutrimental del alimento. Sobreestima el total de aminoácidos (proteína real) a niveles más altos de proteína No arroja información sobre la CALIDAD de la proteína (presencia y balance de aminoácidos) Existe una necesidad real de evolucionar hacia evaluar bajo un esquema de valores de composición más relevantes a nivel nutricional 2015 Regents of the University of Minnesota. All rights reserved.

26 Mejores Métricas Para la Evaluación del Frijol Soya Existe una relación inversa entre el nivel de proteína cruda y los 5 aminoácidos más esenciales lisina, lisina, cisteína, metionina, treonina, y triptófano en la base de porcentaje de proteína (18% aminoácidos) Pruebas de alimentación tanto formales como informales en diferentes países, han demostrado en repetidas ocasiones que la pasta de frijol soya estadounidense se desempeña mejor de lo esperado, basado en los niveles de proteína cruda Regents of the University of Minnesota. All rights reserved.

27 Charles Hurburgh Iowa State University

28 Charles Hurburgh Iowa State University

32 Quality components in soybeans from the U.S. and Brazil, 3-year means ( ) Country n Protein Total 5 EAAs Lysine Cysteine Methionine Threonine Tryptophan db % of total 18 Amino Acids U.S *** 6.81*** 1.46*** 1.42*** 3.98*** 1.09 Brazil *** Sum of lysine, cysteine, methionine, threonine, and tryptophan *** Significant at the probability level 2015 Regents of the University of Minnesota. All rights reserved.

33 Aunque el frijol soya de Brasil, es típicamente más alto en el nivel de proteína cruda que el frijol norteamericano, el frijol de EU está enriquecido con lisina, cisteína, metionina y treonina, y puede esperarse un mejor nivel en la calidad de la pasta que pueda satisfacer las necesidades de aminoácidos esenciales en una dieta animal con menor concentración de proteína Regents of the University of Minnesota. All rights reserved.

34 Encontramos que el frijol soya de EU contiene niveles más altos de sacarosa y más bajos de rafinosa que el frijol soya de Brasil. * esto es una ventaja para el frijol soya de EU pues la sacarosa es muy importante para metabolizar la energía y la rafinosa es antinutricional en animales monogástricos. Quality components in soybeans from the U.S. and Brazil, 3-year means ( ) Country n Sucrose Raffinose Stachyose db U.S *** Brazil *** 2.56 *** Significant at the probability level 2015 Regents of the University of Minnesota. All rights reserved.

35 Mejores Métricas Para la Evaluación del Frijol Soya Existe una relación inversa entre el nivel de proteína cruda y los 5 aminoácidos más esenciales lisina, lisina, cisteína, metionina, treonina, y triptófano en la base de porcentaje de proteína (18% aminoácidos) Pruebas de alimentación tanto formales como informales en diferentes países, han demostrado en repetidas ocasiones que la pasta de frijol soya estadounidense se desempeña mejor de lo esperado, basado en los niveles de proteína cruda Regents of the University of Minnesota. All rights reserved.

36 PASTA DE SOYA La calidad de la pasta de soya se ve impactada tanto por factores que influencian al frijol soya entero, como por variables en el procesamiento de la misma. Sin embargo, la variación en la calidad es relativamente pequeña el buscar que se cumplan los valores de proteína requeridos por el mercado es la principal causa de esto Regents of the University of Minnesota. All rights reserved.

37 Pasta de Soya Quality of soybean meal by origin (12% moisture) from Thakur and Hurburgh, 2007 Country # samples Protein (%) Total 5 EAAs Digestible Total Amino Acids (%) Digestible Limiting Amino Acids (%) Swine Digestible Limiting Amino Acids (%) Poultry KOH solubility (%) U.S Argentina Brazil Sum of lysine, cysteine, methionine, threonine, and tryptophan expressed as a percent of protein. La pasta de soya de EU contiene altas concentraciones de aminoácidos esenciales clave (% de proteína) y un nivel total más alto de aminoácidos digeribles comparado con la pasta Argentina y más aminoácidos digeribles limitantes para el ganado porcino y aves, comparado con la pasta de Brasil y Argentina Regents of the University of Minnesota. All rights reserved.

38 El contenido de proteína digerible en la pasta del frijol soya estadounidense fue más alto que en la de frijol soya argentina. La energía metabolizable aparente en pasta estadounidense fue más alta que en la pasta de Argentina y Brasil, debido a los altos niveles de azúcar in la pasta de EU. Quality of soybean meal by origin (as-received basis) from Ravindran, 2014 Country n Crude Protein Crude Fat Crude Fiber Neutral Detergent Fiber Sugar Apparent Metabolizable Energy (Poultry) % kcal kg -1 U.S Argentina Brazil Regents of the University of Minnesota. All rights reserved.

39 PASTA DE SOYA Ravindran y otros encontraron una falta de correlación entre el contenido de proteína cruda y la calidad nutricional de la pasta de soya. Pruebas de alimentación tanto formales como informales en diferentes países, han demostrado en repetidas ocasiones que la pasta de frijol soya estadounidense se desempeña mejor de lo esperado, basado en los niveles de proteína cruda Regents of the University of Minnesota. All rights reserved.

40 En un estudio reciente, la Universidad de Minnesota donde se utilizaron ambientes controlados, la relación entre la cantidad y la calidad de la proteína, presentó una correlación inversa muy estrecha. * Entre más concentración de proteína, más diluidos se encuentran los aminoácidos esenciales. Regiones con menor cantidad de proteína, tienden a presenter major calidad en la misma. * E.U. vs. América del Sur * Cinturón del maíz del oeste vs. regiones del sur de E.U. *Cinturón del Maíz de Oeste: Mayor nivel de 5 aminoácidos esenciales (Valor Crítico de Aminoácidos) y mayor sacarosa 2015 Regents of the University of Minnesota. All rights reserved.

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43 Jill Miller-Garvin Seth Naeve 2016 U.S. Soybean Quality Report:

44 Medición de Calidad de la Proteína de Soya Valores Críticos de Aminoácidos

45 Los niveles nutricionales de proteína cruda no indican la calidad de la proteína en el alimento. La calidad está basada en la presencia y balance de aminoácidos esenciales en los ingedientes del alimento. Arbor Acres Broiler Nutrition Supplement 2009

46 Para resumir, mientras que los animales monogástricos (o norumiantes) reciban niveles adecuados de aminoácidos, el nivel de proteína cruda pasa a Segundo plano Ioannis Mavromichalis, Ph.D., is Nutrition Editor for WATTAgNet Editor en Jefe de Pig International, Amino acids versus crude protein in animal feed La calidad de la proteína en la dieta de los cerdos es un reflejo de la cantidad y disponibilidad de estos aminoácidos. La proteína de alta calidad contiene todos los aminoácidos esenciales en niveles aceptables; la proteína de baja calidad presenta deficiencias en uno o varios de estos aminoácidos. (The Pig Site) La mayoría de los cereales en grano están limitados en lisina, triptofano y treonina. Por lo tanto, cuando se evalúan los ingredientes del alimento, estos aminoácidos, en especial la lisina, son de suma importancia para determinar la calidad de la proteína.

47 Los aminoácidos son la base de la proteína El Dr. Charles Schwab, profesor de la Universidad de New Hampshire, cuestionó a su audiencia con la siguiente frase: La proteína cruda es un parámetro que nos tiene cegados, y no permite que la industria lechera progrese. Sin embargo, debemos siempre recordar que los aminoácidos son la base esencial de la proteína y que el suministro de ambos deben siempre complementar los niveles de aminoácidos esenciales para asegurar un desarrollo óptimo del animal.

48 Los esenciales de la proteína En la dieta animal o Los animales NO TIENEN un requerimiento nutricional de proteína. o Los animales TIENEN requerimiento de aminoácidos. o Los aminoácidos esenciales son requeridos por los animales para generar proteínas para mantenerse e incrementar su producción (carne y leche)

49 Los esenciales de la proteína En el frijol soya o El frijol soya en desarrollo produce proteínas de almacenaje mientras que la energía y el nitrógeno son reservadas para la procreación y desarrollo de la la germinación. o No todos los frijoles de soya son iguales, pues almacenan diferentes combinaciones de aminoácidos a diferentes concentraciones.

50 Aminoácidos Los esenciales de la proteína o Los aminoácidos son los componentes orgánicos clave requeridos para sintetizar las proteínas que los animales necesitan para una salud y crecimiento óptimos. o Los aminoácidos que se sintetizan internamente son considerados no-esenciales o Aquellos que deben ser adquiridos mediante la ingesta de alimento son esenciales o Si una dieta es inadecuada o carece de cualquier aminoácido esencial, la sínteisis de la proteína solamente puede realizarse en la medida en la que el aminoácido esté disponible. Estos amiácidos son conocidos como limitantes.

51 Los esenciales de la proteína Qué es la proteína cruda (CP)? CP?? How crude is Crude Protein? o CP no es una medida directa de la proteína, sino un estimado de la proteína basado en el nivel de nitrógeno (CP = % N x 6.25*) o Otros factores además de la proteína pueden influenciar estos niveles y alterar la CP, pues la CP refleja el nivel de nitrógeno mas no la Fuente del mismo. o Ya que la CP incluye tanto la proteína real (aminoácidos) como el nitrógeno, no brinda información acerca de la calidad o disponibilidad de la proteína en el alimento. * En promedio, la proteína contiene 16% de nitrógeno.

52 Los esenciales de la proteína CP How crude is Crude Protein??? Una nueva forma de hablar sobre proteína o Utilizar la proteína cruda (CP) como medida de calidad de la proteína o Los especialistas en nutrición animal ya utilizan medidas mucho más precisas para determiner la calidad de la proteína (análisis de aminoácidos) o La proteína cruda como criterio de compra únicamente determina cantidad; no contenido ni calidad. o Es tiempo de ser más precisos.

53 Modelo de Próximidad Tradicional Amino Acid Protein vs Crude Protein via HPLC Protein % (sum of amino acids [13% basis]) Slope = 0.88% / % Crude Protein % (13% basis)

54 Medida de Aminoácidos Limitantes Esenciales % Lisina + % Treonina + % Triptofano +(% Metionina + % Cisteína ) Dividida entre: (/) Total Aminoácidos = Valor Crítico de Aminoácidos (CAAV) Either NIRS or HPLC Measurement

55 Relación Inversa entre CAAV y Proteína Cruda

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57 Por qué estos 5 aminoácidos? Lisina, Metionina, Triptofano, y Teonina están entre los principales aminoácidos limitantes esenciales. Cisteina tiene un efecto de control sobre los niveles de metionina. Lisina, Metionina, Triptofano y Treonina están disponibles comercialmente como productos sintéticos. La suma de estos números sugiere un valor nutricional más completo.

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60 CAAV, % of CP Graph 4. Soybean meal distribution Quad 1: 31% Quad 2: 18% Quad 3: 19% Quad 4: 32% Soybean Meal Crude Protein, % Critical Amino Acid Value (CAAV) Amino acid based assessment tool for soybean meal value David R. Gast, Ph.D. 1/6/2014 Updated (2016)

61 Critical Amino Acid Value (CAAV) Amino acid based assessment tool for soybean meal value David R. Gast, Ph.D. 1/6/2014 SWINE STARTER RATIONS

62 Critical Amino Acid Value (CAAV) Amino acid based assessment tool for soybean meal value David R. Gast, Ph.D. 1/6/2014 BROILER STARTER RATIONS

63 IMPACTO DE LOS PRECIOS DE LOS INGREDIENTES Corn Corn DDG Pork Meal Meat Meal Fat SBM, hipro Lysine Methionine Tryptophan Threonine Prices intended to reflect Midwest prices early December of indicated year Critical Amino Acid Value (CAAV) Amino acid based assessment tool for soybean meal value David R. Gast, Ph.D. 1/6/2014

64 CAAV, % of CP Impacto relativo de precios de la pasta de soya Broiler 0-14d $1.63 $1.65 $1.04 Broiler 0-14d $6.97 $7.86 $4.95 Broiler 15-58d $0.82 $1.57 $1.38 Broiler 15-58d $9.16 $8.19 $4.53 Swine 25-35kg $2.67 $1.16 $0.71 Swine 25-35kg $6.32 $6.00 $3.40 Swine 50-70kg $2.25 $1.45 $1.15 Swine 50-70kg $5.85 $5.61 $ Broiler 0-14d -$ $10.16 Broiler 15-58d -$ $ $5.94 -$5.78 Swine 25-35kg -$8.01 -$8.55 -$4.88 Swine 50-70kg -$1.93 -$7.23 -$ Soybean Meal Crude Protein, % Broiler 0-14d -$1.16 $0.10 -$0.22 Broiler 15-58d $1.27 $0.68 -$0.43 Swine 25-35kg -$1.02 $0.70 $0.35 Swine 50-70kg -$0.95 -$0.07 -$0.35 Critical Amino Acid Value (CAAV) Amino acid based assessment tool for soybean meal value David R. Gast, Ph.D. 1/6/2014

65 RESUMEN CAAV nos provee de una descripción numérica para evaluar los valores comparativos entre pastas de soya. Nos brinda también un indicador de la concentración de aminoácidos críticos. Ciertas modificiaciones pueden realzar el CAAV como herramienta para evaular la pasta de soya. En esta evaluación, el uso del CAAV como herramienta de selección resultó en la identificación de pastas de soya de mayor valor en ganado porcino y pollos, de manera más consistente que la proteína cruda. Esta información permite seleccionar pastas de soya con mayor concentración de aminoácidos reduciendo el exceso de nitrógeno innecesario.

66 Una dieta que utiliza pasta de soya con un menor nivel de proteína cruda y mayor valor de aminoácidos puede contribuir para un animal más saludable y un medio ambiente más limpio. En promedio, una reducción de un punto porcentual del contenido de proteína cruda en una dieta, puede disminuir entre un 8% y 10% en la liberación de nitrógeno Yasuhiko Toride Ajinomoto Co., Inc. Japan

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71 Nuestro Mensaje 1. Existe una relación inversa entre el nivel de proteína cruda y los aminoácidos esenciales. 2. El valor crítico de aminoácidos (CAAV) es el indicador clave para evaluar la calidad de la proteína cuando se realizen compras de frijol soya y pasta de soya. 3. Existen beneficios económicos cuantificables al usar formulas altas en CAAV en la formulación de alimento. 4. El medio ambiente se beneficia de niveles altos de CAAV con baja proteína cruda. 5. El frijol soya es una fuente natural de nutrición.

72 Gracias por su atención *Comentarios y Preguntas