INTRODUCCIÓN

El agua es el primer nutriente esencial para las aves y su consumo está entre 2 a 3 veces el consumo de materia seca. Con tal cantidad consumida diariamente su calidad microbiológica y fisicoquímica juega un papel fundamental en el desempeño de las aves. Para mejorar su calidad microbiológica, normalmente se adiciona cloro entre 2-3 ppm. Recientemente se recomienda adicionar alguna cantidad de ácidos orgánicos con el fin de incrementar la efectividad del cloro. Esta efectividad se mide a partir del potencial de oxidoreducción y del valor residual de Cl. Sin embargo, en presencia de materia orgánica el cloro no es efectivo. Para mejorar la calidad del agua, y mejorar digestión se pueden adicionar ácidos orgánicos. Los ácidos orgánicos pueden causar corrosión y además se neutralizan rápidamente en el tracto digestivo del ave, perdiendo su capacidad de eliminar entero bacterias. Por tal motivo, una buena proporción de los ácidos orgánicos deben neutralizarse para disminuir su capacidad de corrosión y principalmente para mantener su actividad a valores de pH intestinal.

ORP y CALIDAD DEL AGUA

El potencial de oxidoreducción es una medida (mV) que refleja el nivel de oxidación del agua e indirectamente la actividad de una sustancia sanitizadora. El ORP mide el voltaje generado cuando un metal entre en el agua en presencia de agentes oxidantes. Así, este voltaje mide o estima la habilidad de los oxidantes en presencia de agua, de eliminar bacterias. Los oxidantes aceptan electrones, y cuando hay un agente oxidante como cloro el voltaje da un valor positivo. De tal manera el ORP es un indicador de potencia oxidante del Cl que en el agua es el ácido hipocloroso, HOCl. Este ácido se forma cuando adicionamos por ejemplo hipoclorito de sodio (NaOCl) al agua:

NaOCl + H2O—> HOCl + Na+

Una vez se forma HOCl y OH- ocurre otra reacción: HOCl + OH- <—> OCl- + H2O

De esta manera el HOCl entra en equilibrio con el OCl cuando el pH del medio es 7.5, ósea el pka. Cuando el pH es inferior a 7.5 la ecuación tiende a la izquierda y más HOCl es formado y cuando el pH sube predomina el OCl-. Esto ocurre entre pH 5-9. Por lo tanto en estos valores de pH la medición del ORP puede ser importante para determinar el grado de efectividad del cloro.

Figura 1.

Esta estrategia es efectiva en un sistema cerrado y limpio. En este sentido al OMS recomienda 650 mV para que el cloro añadido pueda eliminar la E.coli y 750 mV para eliminar Salmonela y Listeria. Sinembargo, en presencia de materia orgánica como en bebederos abiertos, en tuberia con biofilm o cuando se recontamina en la caseta, el cloro no actua y la medición de ORP del agua no tiene significado práctico. A valores de pH 4, hay una inhibición total del crecimiento bacteriano, por lo que deseamos llegar a estos valores cuando acidificamos el agua. A este valor podemos eliminar la presencia de biofilm de la tuberia y controlar totalmente el crecimiento de enterobacterias patógenas. En producción de aves sencillamente conviene acidificar aguas neutras o ligeramente alcalinas para llevarlas a PH < 6 donde predomina la presencia de HOCl y se miden ORP altos.

Sin embargo, en presencia de materia orgánica el cloro comienza a reaccionar y su potencial de oxidación disminuye, por lo que el valor de ORP cae. Similar efecto ocurre cuando acidificamos con Selko pH hasta bajar el pH por debajo de 4,5. Como indica la gráfica 1, por debajo de 4.6 el HOCl rápidamente se convierte en H y Cl. Sin embargo, a pH 4 el efecto de los ácidos orgánicos es quien controla el crecimiento bacteriano.

Por lo tanto podemos concluir que el ORP mide indirectamente la concentración de HOCl. Como se ve este tiene un pka de 7.5. Es decir que si bajamos el pH de 7.5 rápidamente la ecuación tiende a la izquierda y tenemos más HOCl. Una vez llegamos a pH 6, tenemos casi 100 de HOCl y si bajamos aún más a 5.5 logramos su máxima concentración.

Sin embargo, una vez seguimos bajando el pH, la curva muestra que el HOCl sigue ionizándose y el pka es 4.6, por lo que por lo que a un pH de 4, casi no hay HOCl y como el ORP mide este valor, entonces no marca ORP. Por esto explicamos porque el ORP aumenta cuando bajamos pH de 8 a 6, pero si bajamos a 4, no hay medición válida.

Cuando el valor de ORP es menor al final del sistema de bebederos nos indica que hay material orgánico que está usando el cloro libre y disminuyendo su actividad oxidante. Así en presencia de materia orgánica el Cloro no tiene ninguna acción oxidativa a ningún valor de ORP. A bajo valor ORP el cloro pierde capacidad para aceptar (robar) electrones y oxidar.

Ácidos Orgánicos

Los AO disminuyen el pH del agua y pueden mejorar actividad enzimática del proventrículo. Adicionalmente, tienen un efecto bacteriostático en el buche e incluso en el intestino si están buferizados. El mecanismo de acción ha sido muy bien descrito. Los ácidos orgánicos en su forma asociada difunden la pared bacteriana hacia el citoplasma. Aquí el pH neutro disocia al ácido, liberando su protón. Este H+ disminuye el pH del citoplasma y obliga a transportar activamente el H+ fuera de la bacteria. En este proceso se consume ATP, debilitando a la bacteria hasta eliminarla.

De esta manera los AO se constituyen en un gran aliado para control de Salmonela y otras enterobacterias patógenas. La ventaja grande los ácidos orgánicos es que tienen gran eficacia en presencia de materia orgánica (Figura 2). En este ensayo, utilizando Campilobacter, se observó que el dióxido de cloro disminuyó rápidamente el conteo de unidades formadoras de colonia (ufc/g) en agua limpia, pero cuando se adicionó materia orgánica en forma de alimento para aves, no fue efectivo. Solo cuando su concentración se aumentó 25 veces disminuyó el conteo pero en 4horas. En contraste la concentración de ácidos orgánicos permitió disminuir el conteo de Campilobacter aún en presencia de materia orgánica, en el mismo tiempo que el cloro en agua limpia.

Figura 2.

Con el objeto de evaluar diferentes alternativas para control de bacterias en el agua de bebida se evaluaron los ácidos orgánicos, ácido fosfórico y un probiótico (Figura 3).

Figura 3.

Con el fin de comparar efectiva y rápidamente la acción de diferentes acidificantes a pH fisiológicos se desarrolló un modelo in vitro que permite simular condiciones fisiológicas. En este modelo se adiciona materia orgánica al agua, se inocula una Enterobacteria y después se evalúa a diferentes valores de pH simulando condiciones de buche, proventrículo e intestino (Figura 4). En esta prueba los diferentes ácidos mostraron efectividad en disminuir el conteo de Enterobacterias. Sin embargo, cuando el pH sube solamente la mezcla con ácidos neutralizados contenidos en Selko pH disminuyó significativamente el conteo bacteriano.

Figura 4.
Efecto de Diferentes Tratamientos Sobre el Conteo de Enterobacterias en Agua
de Bebida y Diferentes Partes del Intestino, Basado en Un Test in vitro.

Conclusiones

ORP es un indicador de calidad de agua, válido en rangos de pH de 5 a 8 y sin presencia de materia orgánica. Mayor desinfección se logra a pH 5 con mayor concentración de HOCl.

A valores de pH de 4, hay control bacteriano y la medición de ORP no tiene significancia práctica.

Selko pH es una estrategia de sanitización de agua, en condiciones de granjas con alta presencia de materia orgánica y con efecto a diferentes valores de pH, incluyendo el pH intestinal. A bajas dosis permite disminuir pH y mejorar actividad del cloro. Con al menos 1cc/lt logra bajar pH a 4, controlar bacterias y proveer suficiente producto activo para actuar en intestino.

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