Introducción
En la explotación pecuaria, la nutrición cuantitativa y cualitativa constituye uno de los pilares determinantes, ya que su composición y su contenido nutricional pueden afectar directamente al estado fisiopatológico del individuo y, por ende, a sus índices de eficacia productiva. Asimismo, en el ámbito de los animales de compañía, especialmente en perros y gatos, la dieta ejerce un efecto epigenético y metabólico crucial sobre el desarrollo y la longevidad.
Por consiguiente, la formulación de las raciones debe ajustarse estrictamente en función de la raza, la fase productiva y el estadio fisiológico, optimizando los parámetros para lograr una mayor eficacia en el animal.
Desde la perspectiva analítica, un pellet no debe considerarse solo una mezcla de ingredientes; es una de las matrices más complejas y heterogéneas. La coexistencia de cereales, fuentes de proteína vegetal, grasas, subproductos industriales, macrominerales y microminerales, enzimas y aditivos sintéticos encapsulados representa un desafío analítico para la reproducibilidad y la exactitud de los ensayos (Steiner et al., 2020).
Esta variabilidad composicional intrínseca constituye el principal factor limitante en el control analítico, debido a la presencia de fenómenos bioquímicos y físicos como:
- La presencia de polisacáridos no amiláceos (PNA) solubles, que alteran la viscosidad del extracto.
- Las interacciones covalentes resultantes de las reacciones de Maillard (glicación no enzimática entre proteínas y azúcares reductores) inducidas por el procesamiento térmico de extrusión o peletizado.
- La heterogeneidad de analitos presentes a nivel traza, como micotoxinas y vitaminas liposolubles e hidrosolubles.
Estas variables interfieren de manera crítica en las fases operativas de muestreo, extracción y cuantificación instrumental. En consecuencia, los métodos normalizados de referencia frecuentemente manifiestan limitaciones severas debido a efectos de matriz, los cuales inducen fenómenos de supresión o intensificación de la señal analítica (matrix enhancement/suppression), comprometiendo la representatividad de los resultados (Steiner et al., 2020).
Composición de los pellets
La composición de los pellets exhibe una variabilidad significativa, determinada por la evolución de la morfología del tracto gastrointestinal de cada especie, cuyas particularidades anatómicas condicionan su capacidad digestiva.
Gallinas ponedoras
En el caso de las gallinas ponedoras, se ha demostrado una relación entre la alimentación, la producción de huevos, la calidad de la cáscara y la salud de la gallina.
En su dieta es necesario incluir calcio y fósforo para garantizar la correcta formación de la cáscara del huevo; además, el contenido proteico es fundamental para asegurar un buen tamaño del huevo y una yema nutritiva. Por su parte, los carbohidratos se incorporan como fuente de energía, mientras que la fibra tiene como propósito contribuir a la regulación del tránsito intestinal (Instituto de Estudios del Huevo, s.f.).
En la Tabla 1 se muestra un ejemplo de los ingredientes y la ración típica que se encuentran en un pellet de gallina ponedora.
| Ingrediente | Cantidad (%) |
| Maíz | 48 |
| Soja | 15 |
| Harina de pescado o de carne | 6 |
| Salvado de trigo o Harinilla | 20 |
| Conchuela | 7 |
| Harina de hueso | 3,2 |
| Metionina | 0,125 |
| Lisina | 0,125 |
| Núcleo de ponedora (Premix) | 0,25 |
| Sal | 0,3 |
Tabla 1. Composición de pellet para gallinas ponedoras (Gallinasponedoras.org, s.f.).
Cerdos de engorde
En los cerdos de engorde, la composición de la dieta constituye un punto clave, ya que determina la velocidad de crecimiento, la calidad de la carne, la eficacia económica y el impacto ambiental en la producción.
La eficiencia en el depósito de tejido magro está estrechamente relacionada con la suplementación proteica. Este enfoque exige un perfil óptimo de aminoácidos esenciales. La sincronización de estos monómeros con fuentes proteicas potencia el rendimiento cárnico (Cincaporc, 2024).
Por otra parte, la fracción de carbohidratos representa el principal sustrato para satisfacer los requerimientos de energía (Cincaporc, 2024).
Finalmente, la homeostasis inmunológica y las características cualitativas del canal están reguladas por el aporte de microminerales y vitaminas (Cincaporc, 2024).
En la Tabla 2 se detalla la inclusión porcentual de ingredientes para la dieta formulada para cerdos en fase de engorde.
| Ingrediente | Cantidad (%) |
| Cebada | 40 |
| Maíz | 30 |
| Salvado de trigo | 9,5 |
| Harina de carne y huesos | 6 |
| Harina de hierbas | 5 |
| Guisantes | 5 |
| Harina de soja o de girasol | 3 |
| Tiza | 1 |
| Sal | 0,5 |
Tabla 2. Composición de pellet para cerdos de engorde (Garden Time, s.f.).
Rumiantes
A diferencia de las especies monogástricas como las aves y los porcinos, los rumiantes poseen un aparato digestivo especializado caracterizado por un complejo estomacal plurilocular. El compartimento principal y de mayor volumen es el retículo-rumen, el cual opera como una cámara continua de fermentación anaerobia. En este ecosistema, bacterias, protozoos y hongos hidrolizan los polímeros estructurales de la pared celular vegetal, transformándolos en nutrientes.
La dinámica ruminal depende estrictamente del aporte de fibra. Esta fracción estructural es indispensable para mantener un equilibrio en el pH, debido a que estimula la masticación y la rumia, lo que estimula una elevada producción de saliva, la cual actúa como amortiguador natural neutralizando los ácidos generados por la fermentación, manteniendo un pH por encima de 5,7 (Garza, 2017).
Para complementar la densidad energética de la dieta y sostener los niveles de producción (carne o leche), las raciones incorporan carbohidratos provenientes de granos de cereales, que son los encargados de aportar energía (Garcisan, s.f.).
En la Tabla 3 se expone la inclusión porcentual de ingredientes de una ración balanceada para rumiantes.
| Ingrediente | Cantidad (%) |
| Paja de trigo | 20 |
| Harinolina | 9 |
| Melaza | 16 |
| Urea | 1 |
| Sorgo | 35 |
| Heno de alfalfa | 17 |
| Premezcla mineral | 2 |
Tabla 3. Composición de pellet para rumiantes (Lascano, 2018).
Acuicultura
La formulación de dietas para organismos acuáticos presenta una elevada heterogeneidad debido a la diversidad de hábitos alimenticios de las especies (carnívoras, herbívoras y omnívoras).
En consecuencia, la acuicultura es el sector zootécnico con mayor variabilidad en los perfiles nutricionales de sus alimentos balanceados. La optimización del valor nutritivo de estas dietas es un factor crítico para maximizar el índice de conversión alimenticia, preservar el estatus sanitario de los ejemplares y garantizar la sostenibilidad ambiental de la industria (Acuicultura de España, 2021).
En el ámbito de la acuicultura, los requerimientos nutricionales exigen densidades elevadas de proteína bruta, así como perfiles óptimos de ácidos grasos, específicamente de la serie ω-3, esenciales para el desarrollo fisiológico (Acuicultura de España, 2021).
Respecto a las materias primas de origen vegetal, su inclusión debe ajustarse estrictamente a la etapa productiva y a la capacidad enzimática del animal. La digestibilidad de los carbohidratos complejos varía significativamente entre especies, por lo que una tasa de inclusión inadecuada puede inducir patologías gastrointestinales.
Asimismo, debido a las restricciones del medio acuático, las propiedades físicas del pellet son determinantes. Se incorporan aglutinantes y aditivos tecnológicos específicos para modular la hidroestabilidad y la flotabilidad mediante procesos de extrusión, optimizando así la tasa de ingesta y minimizando la pérdida de nutrientes (Acuicultura de España, 2021).
En la Tabla 4 se detalla la composición del pellet destinado a la dorada, especie que se clasifica como carnívora.
| Ingrediente | Cantidad (%) |
| Harina de pescado | 33 |
| Harina de calamar | 30,6 |
| Aceite de pescado | 7,65 |
| Almidón de maíz | 24,75 |
| Premix de vitaminas | 2 |
| Premix de minerales | 2 |
Tabla 4. Composición de pellet de acuicultura para especies carnívoras (Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, s.f.).
Mascotas
La formulación de alimentos balanceados para animales de compañía está intrínsecamente ligada a su homeostasis fisiológica, rendimiento metabólico y longevidad.
Las dietas destinadas a caninos y felinos requieren una base predominante de proteína de alto valor biológico (frecuentemente incorporada como harina de carne deshidratada o tejido muscular de pescado fresco) para aportar los aminoácidos esenciales necesarios para el desarrollo muscular y el mantenimiento de la masa magra. Asimismo, se incluyen ácidos grasos, particularmente de la serie ω-3, que desempeñan funciones estructurales y metabólicas esenciales, contribuyendo al mantenimiento de la integridad de la barrera cutánea y del folículo piloso (Santo Ángel, s.f.).
La fracción de carbohidratos se restringe a proporciones moderadas o bajas. Se priorizan fuentes de alta digestibilidad, como el arroz, la patata o los guisantes, mientras que se limita el uso de cereales como el maíz y el trigo por su asociación con reacciones adversas al alimento.
En la Tabla 5 se muestra la composición de una dieta de referencia para perros.
| Ingrediente | Cantidad (%) |
| Salmón | 50 |
| Grasa de pollo | 15 |
| Aceite de salmón | 3 |
| Patata | 26 |
| Otros | 6 |
Tabla 5. Composición del pellet para perros (Zooplus, s.f.).
Análisis del pellet
La heterogeneidad en la composición química de los pellets conlleva que las estrategias de análisis deban adaptarse de forma específica para optimizar la eficiencia de extracción de los analitos de interés. A pesar de la existencia de diversos protocolos analíticos aplicables a una misma matriz, la complejidad e interferencia de la composición del pellet constituyen un desafío analítico común.
El principal obstáculo metodológico es el efecto matriz. Ciertas macromoléculas y compuestos como los fosfolípidos, las sales inorgánicas y las proteínas son interferentes universales reconocidos. Por consiguiente, los pellets con un elevado contenido de estos componentes requieren protocolos de tratamiento de muestra extremadamente rigurosos y selectivos para la eliminación efectiva de interferencias (Panuwet et al., 2016; Valenzuela et al., 2006).
Al evaluar comparativamente las distintas matrices, los pellets de acuicultura presentan la mayor complejidad analítica debido a su alto contenido en aceite de pescado. Este ingrediente es crítico debido a su elevada concentración de ácidos grasos libres y triglicéridos. Además, estos formulados poseen una alta fracción proteica; la suma de ambos macronutrientes representa del 70% al 80% de la masa total del pellet, lo que confiere a la matriz una naturaleza extremadamente compleja.
En segundo lugar, los pellets para mascotas muestran una complejidad intermedia debido a una carga proteica y lipídica que oscila entre el 30% y el 50% de la composición total, siendo igualmente necesarias metodologías de purificación rigurosas para mitigar el efecto matriz.
Por el contrario, los pellets destinados a rumiantes, porcinos y avicultura (gallinas ponedoras) están constituidos predominantemente por materia prima de origen vegetal. No obstante, su comportamiento analítico difiere según el tejido vegetal empleado:
- Rumiantes: Una gran proporción del pellet está compuesta por pasto, heno y sorgo, que aportan un elevado contenido de fibra insoluble (celulosa, hemicelulosa y lignina), lo que disminuye el rendimiento de la extracción de los analitos. Asimismo, su estructura macroscópica filamentosa ofrece alta resistencia mecánica, dificultando los procesos de molienda y la posterior difusión del disolvente para la desorción del analito.
- Porcinos y gallinas ponedoras: Presentan perfiles composicionales análogos, por lo que sus matrices muestran comportamientos homogéneos en el laboratorio. Por lo general, carecen de interferentes de elevada abundancia complejos, permitiendo tratamientos de muestra convencionales y de baja complejidad operativa.
Estrategias para disminuir el efecto matriz en pellets
La mitigación del efecto matriz es un requisito crítico para garantizar la exactitud y precisión en el análisis por cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas en tándem (LC-MS/MS). La elección de la estrategia depende intrínsecamente de la naturaleza fisicoquímica del interferente. A continuación, se describen las metodologías más consolidadas (Guialab, s.f.):
- Procedimientos de purificación y clean-up: Estas técnicas persiguen la eliminación selectiva de los componentes de la matriz antes de la inyección en el equipo. Si bien son altamente eficaces para reducir las interferencias, presentan limitaciones como la elevada carga de trabajo, el incremento en los costes analíticos y el riesgo de pérdida del analito de interés durante el fraccionamiento. Entre las técnicas más empleadas destacan la extracción líquido-líquido, la extracción en fase sólida y el método QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, and Safe).
- Dilución de la muestra: Esta estrategia consiste en la reducción de la concentración de los coextractos mediante dilución, lo que disminuye proporcionalmente el impacto del efecto matriz. No obstante, esta aproximación conlleva una disminución de la señal del analito, lo que compromete el límite de cuantificación. Por tanto, su viabilidad está condicionada a la disponibilidad de instrumentación de alta sensibilidad que permita mantener una relación señal-ruido adecuada ante factores de dilución elevados.
- Calibración por adición de patrón (Matriz pareada): Este enfoque consiste en la construcción de una curva de calibración mediante la fortificación de alícuotas de la muestra con concentraciones conocidas del analito. Esta técnica permite compensar el efecto matriz al asegurar que la curva de calibración experimente las mismas interferencias que la muestra problema. Si bien es considerada un estándar de alta fiabilidad por su precisión, su implementación implica un incremento significativo en los tiempos de análisis y en el consumo de recursos económicos.
- Estándares con marcaje isotópico: La incorporación de un estándar interno marcado isotópicamente puede realizarse en dos etapas del procedimiento analítico. La adición inmediatamente previa a la inyección en el sistema LC-MS/MS permite compensar las variaciones instrumentales y las fluctuaciones en el volumen de inyección. Por el contrario, su dosificación en la etapa inicial, previa al tratamiento de la muestra, corrige las pérdidas producidas durante el tratamiento de la muestra, optimizando así el porcentaje de recuperación del proceso de extracción. Con respecto a la mitigación del efecto matriz en la fuente de ionización, ambos momentos de adición son analíticamente válidos para corregir la supresión o intensificación de la señal, siempre que el estándar coeluya con el analito nativo.
Conclusiones
La magnitud del efecto matriz está directamente relacionada con a la composición química del pellet. Aquellas matrices caracterizadas por elevadas fracciones de fosfolípidos, sales inorgánicas y proteínas requieren la implementación de protocolos de preparación de muestra más rigurosos y selectivos (como procesos exhaustivos de extracción y clean-up) con el objetivo de minimizar la coextracción de interferentes y mitigar la supresión o intensificación de la señal analítica.
Por consiguiente, la caracterización previa o el conocimiento composicional del pellet constituye un requisito indispensable antes del desarrollo metodológico, ya que determina de forma inequívoca el diseño y la selectividad del tratamiento de muestra.
En escenarios donde el efecto matriz residual permanezca significativamente elevado tras el procesamiento físico-químico, se deberá recurrir a la aplicación complementaria de estrategias de compensación instrumentales o metodológicas para garantizar la exactitud del ensayo.
