Cuban Journal of Agricultural Science Vol. 58, january-december 2024, ISSN: 2079-3480
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Animal Science

Effect of micronized zeolite as an additive on production and egg quality in laying hens

 

iDBárbara Rodríguez*✉:brodriguez@ica.edu.cu

iDM. Valera

iDM. Castro


Instituto de Ciencia Animal, C. Central, km 47 ½, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba

 

*Email: brodriguez@ica.edu.cu

The effect of micronized zeolite as an additive for the production and egg quality in 89-week-old laying hens is determined. 240 White Leghorns L-33 hens were used for 10 weeks, distributed in four treatments, according to a completely randomized design, with 10 replications and six hens each. The treatments consisted of adding micronized zeolite to a control diet (corn-soybean) in the following proportions: T1) control diet without addition of zeolite, T2) control diet + 1 % addition of zeolite, T3) control diet + 1.5 % addition of zeolite and T4) control diet + 2 % addition of zeolite. Body weight, laying intensity, eggs per hen per week and feed conversion did not differ among treatments. However, with 2 % micronized zeolite, mass conversion was better than in the control (1.70 vs 1.86) and is closely related to the increase in egg weight (68.95 vs 66.89 g) compared to the diet without zeolite. Zeolite also had a positive effect on breaking strength compared to the control (37.92 vs 34.26 N), with no changes in color, albumen height and Haugh units. The results suggest using 2 % micronized zeolite as a dietary additive for 89-week-old laying hens, allowing for higher egg weight, better mass conversion, and resistance to breakage.

Keywords: 
birds, clipnotilolite, feed, minerals

Received: 02/4/2024; Accepted: 28/6/2024

Conflict of interest: The authors declare that there is no conflict of interest.

CRediT authorship contribution statement: Bárbara Rodríguez Sánchez: Conceptualization, Investigation, Data curation, Formal analysis, Writing - original draft. M. Valera: Conceptualization, Investigation. M. Castro: Conceptualization, Investigation

CONTENT

Introduction

 

At the Institute of Animal Science (ICA), the evaluation of natural zeolites for the feeding of avian species began in the 1980s. The aim of this research was to evaluate and further study substances that could potentially be used as diluents for the concentration of nutrients in feed for broilers and laying hens, and thus reduce feed costs (Acosta et al. 2005Acosta, A., Lon Wo, E. & Dieppa, O. 2005. Effect of the natural zeolite (Clinoptilolite) and of the different feeding schemes on the productive performance of broilers. Cuban Journal of Agricultural Science, 39 (3): 311-316, ISSN: 2079-3480.). The work carried out on monogastrics (Lon-Wo et al. 1987Lon-Wo, E., Pérez, F. & González, J.L. 1987. Inclusión de 5% de zeolita (clipnotilolita) en dietas para pollos de ceba en condiciones de producción. Revista Cubana de Ciencia Agrícola, 21: 169-173, ISSN: 2079-3480., Castro 2014Castro, M. 2014. Las zeolitas naturales. Caracterización químico-física. Principales yacimientos de Cuba. Boletín técnico porcino, 25: 3-6, ISSN: 2078-2675., and Llanes et al. 2022Llanes, J., Castro, M. & Herrera, M. 2022. Partial replacement of raw matters by natural zeolite in Clarias gariepinus feed. Cuban Journal of Agricultural Science, 56(3): 165-173, ISSN: 2079-3480.) considered the particle size provided by the mineral, commercially known as ZOAD, with ground particles less than 1 mm. The results achieved in laying hens suggested the use of this mineral between 1 and 10 % in diets (Berrios et al. 1983Berrios, E., Castro, M. & Cárdenas, M. 1983. Inclusión de zeolita en los piensos para gallinas ponedoras alimentadas ad libitum. Revista Cubana de Ciencia Agrícola, 17: 157-162, ISSN: 2079-3480., Lon-Wo and Cárdenas 1996Lon-Wo, E. & Cárdenas, M. 1996. Estrategia de uso de las zeolitas naturales en dietas para gallinas ponedoras. Revista Cubana de Ciencia Agrícola, 30: 313-316, ISSN: 2079-3480. and Lon-Wo et al. 2010Lon-Wo, E., Acosta, A. & Cárdenas, M. 2010. Effect of the natural zeolite (Clinoptilolite) on the laying hen diet. Its influence on ammonia release through the feces. Cuban Journal of Agricultural Science, 44(4): 389-392, ISSN: 2079-3480.), allowing improvements in productive behavior, health, and hygienic-sanitary conditions of agricultural facilities.

Recently, the Cuban Mining Company of the West has been micronizing natural zeolite with smaller particles (0.045 mm), to achieve higher quality and biosecurity for its use in different products. In animal production, the fact that it has a smaller particle size could modify the productive results (Pérez-Bonilla et al. 2011Pérez-Bonilla, A., Frikha, M., Mirzaie, S., García, J. & Mateos, G.G. 2011. Effects of the main cereal and type of fat of the diet on productive performance and egg quality of brown-egg laying hens. Poultry Science, 90 (12): 2801-2810, ISSN: 1525-3171. https://doi.org/10.3382/ps.2011-01503.). The reduction of the particle size can facilitate the contact between nutrients and endogenous enzymes, thus improving the digestibility of nutrients (Parsons et al. 2006Parsons, A.S., Buchanan, N.P., Blemings, K.P., Wilson, M.E. & Mortiz, J.S. 2006. Effect of corn particle size and pellet texture on broiler performance in the growing phase. Journal of Applied Poultry Research, 15(2): 245-255, ISSN: 1537-0437. https://doi.org/10.1093/japr/15.2.245.). However, fine particles often have a negative impact on the development of the gizzard and gastrointestinal tract, which could affect productive performance (González-Alvarado et al. 2007González-Alvarado, J.M., Jiménez-Moreno, E., Lázaro, R. & Mateos, G.G. 2007. Effects of type of cereal, heat processing of the cereal, and inclusion of fiber in the diet on productive performance and digestive traits of broilers. Poultry Science, 86: 1705-1715, ISSN: 1525-3171. https://doi.org/10.1093/ps/86.81705.). Hence, the importance of evaluating zeolite in its new form.

In poultry farming, there is a tendency to keep laying hens for more than 100 weeks, given the cost of layer replacements and the technological flow that allows eggs to be kept on the market (Martínez et al. 2021Martínez, Y., Bonilla, J.L., Sevilla, M.A., Botello, A., Matamorros, I. & Valdivié, M. 2021. Effect of palm kernel (Elaeis guineensis) meal on laying, egg quality and economic feasibility of old laying hens. Cuban Journal of Agricultural Science, 55(2): 1-12, ISSN: 2079-3480. https://www.cjascience.com/index.php/CJAS/issue/view/60.). It is known that, at this stage, the egg tends to reach a larger size (Hervo et al. 2022Hervo, F., Narcy, A., Nys, Y. & Létourneau-Montminy, M.P. 2022. Effect of limestone particle size on performance, eggshell quality, bone strength, and in vitro/in vivo solubility in laying hens: a meta-analysis approach. Poultry Science, 101:101686, ISSN: 1525-3171. https://doi.org/10.1016/j.psj.2021.101686.) and with it, the quality of the shell decreases (Wistedt et al. 2019Wistedt, A., Ridderstråle, Y., Wall, H. & Holm, L. 2019. Age-related changes in the shell gland and duodenum in relation to shell quality and bone strength in commercial laying hen hybrids. Acta Veterinaria Scandinavica, 61(1): 14, ISSN: 1751-0147. https://doi.org/10.1186/s13028-019-0449-1). Previous studies reported improvements in eggshell quality when feeding laying hens with natural zeolite (Roland et al. 1985Roland, D.A., Laurent, S.M. & Orloff, H.D. 1985. Shell quality as influenced by zeolite with high ion-exchange capability. Poultry Science, 64(6): 1177-1187, ISSN: 1525-3171. https://doi.org/10.3382/ps.0641177. and Keshavarz and McCormick 1991Keshavarz, K. & McCormick, C.C. 1991. Effect of sodium aluminosilicate, oyster shell, and their combinations on acid-base-balance and eggshell quality. Poultry Science, 70(2): 313-325, ISSN: 1525-3171. https://doi.org/10.3382/ps.0700313.). However, contradictory results are known in this regard, thus the present work aims to determine the effect of micronized zeolite as an additive for the production and egg quality in laying hens at 89 weeks old.

Materials and methods

 

The study was carried out in the poultry unit of the Institute of Animal Science. 240 White Leghorn L33 hens were used, distributed in four treatments, according to a completely randomized design, with 10 replications and six hens each, for 10 weeks.

The birds were housed in metal cages of 40 x 40 cm, with two nipples/cage for the ad libitum water supply and a linear feeder to supply the feed in a restricted manner, at a rate of 110 g/bird/day. The treatments consisted of adding zeolite to the control diet (corn-soybean) (table 1) in the following proportions: T1) control diet without addition of micronized zeolite, T2) control diet + 1 % addition of micronized zeolite, T3) control diet + 1.5 % addition of micronized zeolite and T4) control diet + 2 % addition of micronized zeolite. Micronized zeolite, with the commercial name ZEOBLANK, is processed in the Empresa Minera de Occidente with an average particle size of 6.68 µm, from the San Ignacio deposit, Mayabeque province, Cuba.

Table 1.  Experimental control diet for feeding laying hens
Ingredients, % Control
Cornmeal 62.30
Soymeal (45 % PB) 25.00
Vegetable oil 0.89
Monocalcium phosphate 1.16
Calcium carbonate 9.80
Common salt 0.30
DL methionine 0.12
Choline 0.10
Vitamin and mineral premix1 0.30
Calculated contributions, %
Crude protein 15.99
Metabolizable energy, MJ/kg of DM-1 11.50
Crude fiber 2.40
Total calcium 4.00
Available phosphorus 0.35
Methionine + digestible cystine 0.62
Digestible lysine 0.80

1Mineral premix per kg of feed: selenium (0.1 mg), iron (40 mg), copper (12 mg), zinc (120 mg), magnesium (100 mg), iodine (2.5 mg), and cobalt (0.75 mg), and Vitamin premix per kg of feed: vitamin A (10,000 IU), vitamin D3 (2,000 IU), vitamin E (10 mg), vitamin K3 (2 mg), vitamin B1 (thiamine, 1 mg), vitamin B2 (riboflavin, 5 mg), vitamin B6 (pyridoxine, 2 mg), vitamin B12 (15.4 mg), nicotinic acid (125 mg), calcium pantothenate (10 mg), folic acid (0.25 mg) and biotin (0.02 mg)

The evaluation of the effect of micronized zeolite on growth performance of laying hens was determined by the following indicators: final body weight, feed and mass conversion, number of eggs per bird and laying intensity. For egg quality, in the morning, 15 eggs per treatment were randomly selected at week 96 old. Using two automatic devices, Egg Force Reader and EggAnalyzer® (ORKA brand), the eggshell breaking strength, yolk color, egg weight, albumen height and Hauhg units were determined.

For statistical processing of the data, variance analysis was performed according to a completely randomized design for the indicators egg weight, feed conversion, mass conversion, breaking strength and albumen height. The comparison between the means was performed using the Duncan (1955)Duncan, D.B. 1955. Multiple range and multiple F test. Biometrics, 11: 1-42, ISSN: 0006-341X. https://doi.org/10.2307/3001478. test. The theoretical assumptions of the analysis of variance, normality of errors by the Shapiro and Wilk test (1965)Shapiro, S.S. & Wilk, M.B. 1965. An Analysis of Variance Test for Normality (Complete Samples). Biometrika, 52(3/4): 591–611, ISSN: 0006-3444, https://doi.org/10.2307/2333709. and homogeneity of variance by Levene (1960)Levene, H. 1960. Robust tests for the equality of variance. Contributions to Probability and Statistics. Stanford University Press. pp. 278-292, ISBN: 978-0-8047-0596-7. were tested for the variables laying intensity, eggs per bird per week, yolk color, and Hauhg units. These variables did not meet these assumptions, thus a nonparametric simple classification analysis of variance by Kruskal and Wallis (1952)Kruskal, W.H & Wallis, W.A. 1952. Use of ranks in one-criterion variance analysis. Journal of the American Statistical Association, 47(260): 583-621, ISSN: 1537-274X. https://doi.org/10.1080/01621459.1952.10483441. was performed, and the Conover test (1999)Conover, W. 1999. Practical Nonparametric Statistcs. John Wiley & Sons, Inc., New York, 3rd Edition, ISBN: 978-0-471-16068-7. was applied for p<0.05. The statistical packages Infostat (Di Rienzo et al. 2012Di Rienzo, J.A., Casanoves, F., Balzarini, M.G., González, L., Tablada, M. & Robledo. C.W. 2012. InfoStat versión 2012. Grupo InfoStat, FCA, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina. Available at: http://www.infostat.com.ar.) and StatSoft (2003)StatSoft, Inc. 2003. STATISTICA (data analysis software system), version 7. www.statsoft.com. were applied.

Results and Discussion

 

The addition of micronized zeolite in the diet did not modify the body weight of the hens, the feed conversion and the albumen height (table 2). The mass conversion was better with 2 % and is closely related to the increase in egg weight at this level, thus the hen used less feed to produce a kilogram of egg. Similar results were reported by Elsherbeni et al. (2024)Elsherbeni, A.I., Youssef, I.M., Hamouda, R.E., Kamal, M., El-Gendi, G.M., El-Garhi, O.H., Alfassam, H.E., Rudayni, H.A., Allam, A.A., Moustafa, M., Alshaharn, M.O. & El-Kholy, M.S. 2024. Performance and economic efficiency of laying hens in response to adding zeolite to feed and litter. Poultry Science, 103 (7): 103799, ISSN: 1525-3171. https://doi.org/10.1016/j.psj.2024.103799., when adding 20 g/kg of zeolite in the diet for Silver Montazah hens.

Table 2.  Effect on productive and egg quality in 89-week-old laying hens with the addition of micronized zeolite to the diet
Productive indicators Micronized Zeolite, % SE ± p-value
0 1 1.5 2
Initial body weight, g/bird 1714 1719 1731 1711 13.04 0.7288
Final body weight, g/bird 1777 1785 1792 1789 11.57 0.7963
Feed conversion, kg/kg 1.35 1.36 1.33 1.26 0.03 0.0874
Mass conversion, kg/kg 1.86a 1.89a 1.84a 1.70b 0.04 0.0223
Egg weight, g 66.89a 67.15a 68.56ab 68.95b 0.57 0.0343
Breaking strength, N* 34.26a 37.99b 38.78b 37.92b 0.86 0.0022
Albumen height, mm 5.36 5.47 5.69 5.61 0.19 0.6165

a,bDifferent letters in the row differ for p≤0.05 *Newton

Previous studies have shown that Cuban zeolite is capable of increasing the efficiency of nutrient utilization (Berrios et al. 1983Berrios, E., Castro, M. & Cárdenas, M. 1983. Inclusión de zeolita en los piensos para gallinas ponedoras alimentadas ad libitum. Revista Cubana de Ciencia Agrícola, 17: 157-162, ISSN: 2079-3480., Lon Wo et al. 1987Lon-Wo, E., Pérez, F. & González, J.L. 1987. Inclusión de 5% de zeolita (clipnotilolita) en dietas para pollos de ceba en condiciones de producción. Revista Cubana de Ciencia Agrícola, 21: 169-173, ISSN: 2079-3480. and Acosta et al. 2005Acosta, A., Lon Wo, E. & Dieppa, O. 2005. Effect of the natural zeolite (Clinoptilolite) and of the different feeding schemes on the productive performance of broilers. Cuban Journal of Agricultural Science, 39 (3): 311-316, ISSN: 2079-3480.). According to Macháček et al. (2010)Macháček, M.V., Večerek, Mas. N., Suchý, P., Straková, E., Šerman, V. & Herzig, I. 2010. Effect of the feed additive Clinoptilolite (ZeoFeed) on nutrient metabolism and production performance of laying hens. Acta Veterinaria Brasilica, 79: 29-34, ISSN: 1981-5484. https://doi.org/10.2754/avb201079S9S029., this improvement can be attributed to zeolite due to its positive effect on the intestinal microflora and the digestion mechanism (Prasai et al. 2016Prasai, T.P., Walsh, K.B., Bhattarai, S.P., Midmore, D.J., Van T.T.H., Moore, R.J & Stanley, D. 2016. Biochar, bentonite, zeolite supplemented feeding of layer chickens alters intestinal microbioa and reduces Campylobacter load. PLoS One, 11(4): e0154061, ISSN: 1932-6203. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0154061.). This is supported by the properties of this mineral, which participates in biochemical processes that include high cation exchange capacity, absorption, catalysis and rehydration-dehydration processes. The works of Emam et al. (2019)Emam, K.R.S., Toraih, H.M., Hassan, A.M., El-Far, A.A., Morsy, A.S. & Ahmed, N.A. 2019. Effect of zeolite dietary supplementation on physiological responses and production of laying hens drinking saline well water in South Sinai. World´s Veterinary Journal, 9 (2): 109-122, ISSN: 2322-4568. www.wvj.science-line.com. and Elsherbeni et al. (2024)Elsherbeni, A.I., Youssef, I.M., Hamouda, R.E., Kamal, M., El-Gendi, G.M., El-Garhi, O.H., Alfassam, H.E., Rudayni, H.A., Allam, A.A., Moustafa, M., Alshaharn, M.O. & El-Kholy, M.S. 2024. Performance and economic efficiency of laying hens in response to adding zeolite to feed and litter. Poultry Science, 103 (7): 103799, ISSN: 1525-3171. https://doi.org/10.1016/j.psj.2024.103799. also reported improved egg weight and mass conversion with the inclusion of zeolite in the diet.

The breaking strength of the egg (table 2), regardless of the level of zeolite used, increased by 1.13 times compared to the control. In this regard, Roland et al. (1985)Roland, D.A., Laurent, S.M. & Orloff, H.D. 1985. Shell quality as influenced by zeolite with high ion-exchange capability. Poultry Science, 64(6): 1177-1187, ISSN: 1525-3171. https://doi.org/10.3382/ps.0641177. stated that the beneficial effect of zeolite on eggshell quality corresponds to the high affinity with calcium and ion exchange capacity. Similarly, Watkins and Southern (1991)Watkins, K.L. & Southern, L.L. 1991. Effect of dietary sodium zeolite A and graded levels of calcium on growth, plasma and tibia characteristics of chicks. Poultry Science, 70 (11): 2295-2303, ISSN: 1525-3171. https://doi.org/10.3382/ps.0702295. support that it may be associated with the content of elements such as silicon (Si), aluminum (Al), and sodium (Na) in the zeolite, which intervene in calcium metabolism. In a recent work, Yglesia et al. (2022)Yglesia, A.L., Orihuela, R.D., Velázquez, M.G., Díaz, M.F.S., Rodríguez, B.S., García, R.L., Galindo, J.L. & Rodríguez, R.H. 2022. Perspectivas de utilización de la zeolita micronizada como aditivo en la alimentación animal. En: Memorias Convención Producción Animal y Agrodesarrollo 2022. Madeleidy Martínez Pérez, Jesús M. Iglesias Gómez & Nayda Armengol López (eds.). ISBN: 978-959-7171-86-7. indicated that the micronized zeolite used in this study is of the calcium-sodium type, with a Si02/Al203 molar ratio ranging between 6.0 and 8.0 %, a characteristic aspect of these silica-rich minerals with a cation exchange capacity of 126.31 meq/100 g. These characteristics could favor calcium absorption in hens, an aspect that should be further investigated in subsequent studies due to its importance in egg quality and production.

The laying intensity, eggs per bird per week, yolk color, and Haugh units (table 3) were not modified with the addition of micronized zeolite. However, with 2 % of this mineral, a numerical increase was found in the laying intensity and the number of eggs per bird per week (5.9 % compared to the control). Similarly, Amad (2021)Amad, A. 2021. The Effect of Natural Zeolite as Feed Additive on Performance and Egg Quality in Old Laying Hens. Journal of Poultry Research, 18(1): 13-18, ISSN: 2147-9003. https://doi.org/10.34233/jpr.919356. did not find modifications in these indicators when using natural zeolite at levels of 0.5 and 1 %. According to Vieira et al. (2023)Vieira, R.B., Ludke, M.C.M.M., Ludke, J.V., Lopes, C.C., Oliveira, E.F., Santos, A.C.A. & Rabello, C.B.V. 2023. Effect of dietary zeolite supplementation on production, egg quality, ammonia volatilization, organ morphometry and blood parameters in brown laying hens. Brazilian Journal of Poultry Science, 25(04): 1-9, ISSN: 1806-9061. https://doi.org/10.1590/1806-9061-2023-1797, the contradictions in the results obtained when using zeolite in the diet of laying hens are related to some factors such as the type and origin of the mineral, breed, age, technological level in the breeding systems, among others. According to Kermanshahi et al. (2011)Kermanshahi, H., Haji Agha, J.E., Hashemipour, H. & Pilevar, M. 2011. Efficacy of natural zeolite and pigments on yolk color and performance of laying hens. African Journal of Biotechnology, 10(6): 3237-3242, ISSN: 1684-5315. https://doi.org/10.5897/AJB10.1713., the expected effect of zeolite in animal experiments may vary, due to the source, concentration, particle size, aluminum and silicon content in the zeolite, as well as the calcium and phosphorus content in the diet.

Table 3.  Effect on laying intensity, eggs per bird, Haugh units and egg yolk color of 89-week-old laying hens with the addition of micronized zeolite in the diet
Productive indicators Micronized Zeolite, % p-value
0 1 1.5 2
Laying intensity, % 19.20 (82.10) SD =8.39 15.45 (80.90) SD =4.14 19.10 (82.74) SD =4.49 28,25 (87.26) SD =4.36 0.0881
Eggs/bird/week, u 19,20 (5.75) SD =0.59 15.45 (5.66) SD =0.29 19.10 (5.79) SD =0.31 28.25 (6.11) SD =0.31 0.0881
Yolk color 36.50 (3.53) SD =0.52 24.50 (3.13) SD =0.35 34.50 (3.47) SD =0.52 26.50 (3.20) SD =0.41 0.0533
Haugh units 26.67 (73.92) SD =8.50 28.20 (73.93) SD =5.19 33.00 (75.13) SD =4.21 34.13 (75.37) SD =4.41 0.5850

() Means of original data without transformation SD: desviación estándar

Conclusions

 

It is concluded that the micronized zeolite did not affect animal performance, thus it is suggested to use 2 % micronized zeolite as an additive in the diet of 89-week-old laying hens, allowing for higher egg weight and better mass conversion. It is necessary to delve deeper into aspects related to the internal and external egg quality, as well as blood biochemistry and nutrient digestibility, thus that the results can be confirmed and the possible mechanisms of action established.

Acknowledgements

 

We would like to thank the technician Yoslaidy Arbelo and Mirella Pérez and Idalmis Rodríguez for their contribution to the development of the research in the poultry unit of the Institute of Animal Science. We also thank Magaly Herrera PhD, and the specialist Yolaine Medina for their collaboration in the statistical processing of the results.

References

 

Acosta, A., Lon Wo, E. & Dieppa, O. 2005. Effect of the natural zeolite (Clinoptilolite) and of the different feeding schemes on the productive performance of broilers. Cuban Journal of Agricultural Science, 39 (3): 311-316, ISSN: 2079-3480.

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Ciencia Animal

Efecto de la zeolita micronizada como aditivo para la producción y calidad del huevo de gallinas ponedoras

 

iDBárbara Rodríguez*✉:brodriguez@ica.edu.cu

iDM. Valera

iDM. Castro


Instituto de Ciencia Animal, C. Central, km 47 ½, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba

 

*Email: brodriguez@ica.edu.cu

Se determina el efecto de la zeolita micronizada como aditivo para la producción y calidad del huevo de gallinas ponedoras de 89 semanas de edad. Se utilizaron durante 10 semanas 240 gallinas White Leghorns L-33, distribuidas en cuatro tratamientos, según diseño completamente aleatorizado, con 10 repeticiones y seis gallinas cada una. Los tratamientos consistieron en adicionar zeolita micronizada a una dieta control (maíz-soya) en las proporciones siguientes: T1) dieta control sin adición de zeolita, T2) dieta control + 1 % de adición de zeolita, T3) dieta control + 1.5 % de adición de zeolita y T4) dieta control + 2 % de adición de zeolita. El peso vivo, la intensidad de puesta, los huevos por ave por semana y la conversión alimentaria no difirieron entre tratamientos. En tanto, con 2 % de zeolita micronizada, la conversión masal fue mejor que en el control (1.70 vs 1.86) y está muy relacionada con el incremento del peso del huevo (68.95 vs 66.89 g) respecto a la dieta sin zeolita. La zeolita además, tuvo efecto positivo en la resistencia a la ruptura respecto al control (37.92 vs 34.26 N), sin modificaciones en el color, la altura del albumen y las unidades Haugh. Los resultados sugieren utilizar 2 % de zeolita micronizada como aditivo en la dieta para gallinas ponedoras de 89 semanas de edad, al permitir mayor peso del huevo, mejor conversión masal y resistencia a la ruptura.

Palabras clave: 
alimentación, aves, clipnotilolita, minerales

Introducción

 

En el Instituto de Ciencia Animal (ICA), desde la década del 80 comenzó la evaluación de zeolitas naturales para la alimentación de especies aviares. El objetivo de estas investigaciones fue evaluar y profundizar en el estudio de sustancias que tuvieran posibilidades de utilizarse como diluentes de la concentración de nutrientes del pienso para pollos de engorde y gallinas ponedoras, y de esta forma disminuir los gastos en la alimentación (Acosta et al. 2005Acosta, A., Lon Wo, E. & Dieppa, O. 2005. Effect of the natural zeolite (Clinoptilolite) and of the different feeding schemes on the productive performance of broilers. Cuban Journal of Agricultural Science, 39 (3): 311-316, ISSN: 2079-3480.). Los trabajos realizados en monogástricos (Lon-Wo et al. 1987Lon-Wo, E., Pérez, F. & González, J.L. 1987. Inclusión de 5% de zeolita (clipnotilolita) en dietas para pollos de ceba en condiciones de producción. Revista Cubana de Ciencia Agrícola, 21: 169-173, ISSN: 2079-3480., Castro 2014Castro, M. 2014. Las zeolitas naturales. Caracterización químico-física. Principales yacimientos de Cuba. Boletín técnico porcino, 25: 3-6, ISSN: 2078-2675. y Llanes et al. 2022Llanes, J., Castro, M. & Herrera, M. 2022. Partial replacement of raw matters by natural zeolite in Clarias gariepinus feed. Cuban Journal of Agricultural Science, 56(3): 165-173, ISSN: 2079-3480.) consideraron la granulometría aportada por el mineral, de nombre comercial ZOAD, con partículas de molienda inferior a 1 mm. Los resultados que se alcanzaron en gallinas ponedoras sugirieron el uso de este mineral entre 1 y 10 % en las dietas (Berrios et al. 1983Berrios, E., Castro, M. & Cárdenas, M. 1983. Inclusión de zeolita en los piensos para gallinas ponedoras alimentadas ad libitum. Revista Cubana de Ciencia Agrícola, 17: 157-162, ISSN: 2079-3480., Lon-Wo y Cárdenas 1996Lon-Wo, E. & Cárdenas, M. 1996. Estrategia de uso de las zeolitas naturales en dietas para gallinas ponedoras. Revista Cubana de Ciencia Agrícola, 30: 313-316, ISSN: 2079-3480. y Lon-Wo et al. 2010Lon-Wo, E., Acosta, A. & Cárdenas, M. 2010. Effect of the natural zeolite (Clinoptilolite) on the laying hen diet. Its influence on ammonia release through the feces. Cuban Journal of Agricultural Science, 44(4): 389-392, ISSN: 2079-3480.), al permitir mejoras en el comportamiento productivo, la salud y las condiciones higiénico sanitarias de las instalaciones agropecuarias.

Recientemente, en la Empresa Minera de Occidente de Cuba se realiza la micronización de la zeolita natural con partículas de menor dimensión (0.045 mm), con el fin de lograr mayor calidad y bioseguridad para su utilización en disímiles productos. En la producción animal, el hecho que tenga un tamaño de partícula inferior pudiera modificar los resultados productivos (Pérez-Bonilla et al. 2011Pérez-Bonilla, A., Frikha, M., Mirzaie, S., García, J. & Mateos, G.G. 2011. Effects of the main cereal and type of fat of the diet on productive performance and egg quality of brown-egg laying hens. Poultry Science, 90 (12): 2801-2810, ISSN: 1525-3171. https://doi.org/10.3382/ps.2011-01503.). La reducción del tamaño de partícula puede facilitar el contacto entre nutrientes y enzimas endógenas, por lo que mejora la digestibilidad de nutrientes (Parsons et al. 2006Parsons, A.S., Buchanan, N.P., Blemings, K.P., Wilson, M.E. & Mortiz, J.S. 2006. Effect of corn particle size and pellet texture on broiler performance in the growing phase. Journal of Applied Poultry Research, 15(2): 245-255, ISSN: 1537-0437. https://doi.org/10.1093/japr/15.2.245.). Sin embargo, las partículas finas repercuten a menudo negativamente en el desarrollo de la molleja y del tracto gastrointestinal, lo que pudiera afectar el comportamiento productivo (González-Alvarado et al. 2007González-Alvarado, J.M., Jiménez-Moreno, E., Lázaro, R. & Mateos, G.G. 2007. Effects of type of cereal, heat processing of the cereal, and inclusion of fiber in the diet on productive performance and digestive traits of broilers. Poultry Science, 86: 1705-1715, ISSN: 1525-3171. https://doi.org/10.1093/ps/86.81705.). De ahí, la importancia de evaluar la zeolita en su nueva presentación.

En la avicultura existe la tendencia de mantener las gallinas ponedoras por más de 100 semanas, dado el costo de los reemplazos de ponedoras y el flujo tecnológico que permite mantener huevos en el mercado (Martínez et al. 2021Martínez, Y., Bonilla, J.L., Sevilla, M.A., Botello, A., Matamorros, I. & Valdivié, M. 2021. Effect of palm kernel (Elaeis guineensis) meal on laying, egg quality and economic feasibility of old laying hens. Cuban Journal of Agricultural Science, 55(2): 1-12, ISSN: 2079-3480. https://www.cjascience.com/index.php/CJAS/issue/view/60.). Se conoce que, en esta etapa, el huevo tiende a alcanzar mayor tamaño (Hervo et al. 2022Hervo, F., Narcy, A., Nys, Y. & Létourneau-Montminy, M.P. 2022. Effect of limestone particle size on performance, eggshell quality, bone strength, and in vitro/in vivo solubility in laying hens: a meta-analysis approach. Poultry Science, 101:101686, ISSN: 1525-3171. https://doi.org/10.1016/j.psj.2021.101686.) y con ello, disminuye la calidad de la cáscara (Wistedt et al. 2019Wistedt, A., Ridderstråle, Y., Wall, H. & Holm, L. 2019. Age-related changes in the shell gland and duodenum in relation to shell quality and bone strength in commercial laying hen hybrids. Acta Veterinaria Scandinavica, 61(1): 14, ISSN: 1751-0147. https://doi.org/10.1186/s13028-019-0449-1). Estudios previos informaron mejoras en la calidad de la cáscara del huevo, al alimentar gallinas ponedoras con zeolita natural (Roland et al. 1985Roland, D.A., Laurent, S.M. & Orloff, H.D. 1985. Shell quality as influenced by zeolite with high ion-exchange capability. Poultry Science, 64(6): 1177-1187, ISSN: 1525-3171. https://doi.org/10.3382/ps.0641177. y Keshavarz y McCormick 1991Keshavarz, K. & McCormick, C.C. 1991. Effect of sodium aluminosilicate, oyster shell, and their combinations on acid-base-balance and eggshell quality. Poultry Science, 70(2): 313-325, ISSN: 1525-3171. https://doi.org/10.3382/ps.0700313.). No obstante, se conocen resultados contradictorios al respecto, por lo que el presente trabajo tiene como objetivo determinar el efecto de la zeolita micronizada como aditivo para la producción y calidad del huevo de gallinas ponedoras con 89 semanas de edad.

Materiales y Métodos

 

El estudio se realizó en la unidad avícola del Instituto de Ciencia Animal (ICA) en Mayabeque, Cuba. Se utilizaron 240 gallinas White Leghorn L33, distribuidas en cuatro tratamientos, según diseño completamente aleatorizado, con 10 repeticiones y seis gallinas cada una, durante 10 semanas. Las aves se alojaron en jaulas metálicas de 40 x 40 cm, con dos niples/jaula para el abasto de agua a voluntad y un comedero lineal para suministrar el alimento de forma restringida, a razón de 110 g/ave/día.

Los tratamientos consistieron en adicionar zeolita a la dieta control (maíz-soya) (tabla 1) en las siguientes proporciones: T1) dieta control sin adición de zeolita micronizada, T2) dieta control + 1 % de adición de zeolita micronizada, T3) dieta control + 1.5 % de adición de zeolita micronizada y T4) dieta control + 2 % de adición de zeolita micronizada. La zeolita micronizada, con nombre comercial ZEOBLANK, se procesa en la Empresa Minera de Occidente con un tamaño de partícula promedio de 6.68 µm, procedente del yacimiento San Ignacio, provincia Mayabeque, Cuba.

Tabla 1.  Dieta control experimental para la alimentación de gallinas ponedoras
Ingredientes, % Control
Harina de maíz 62.30
Harina de soya (45 % PB) 25.00
Aceite vegetal 0.89
Fosfato monocálcico 1.16
Carbonato de calcio 9.80
Sal común 0.30
DL metionina 0.12
Colina 0.10
Premezcla vitaminas y minerales1 0.30
Aportes calculados, %
Proteína bruta 15.99
Energía metabolizable, MJ/kg de MS-1 11.50
Fibra bruta 2.40
Calcio total 4.00
Fósforo disponible 0.35
Metionina + cistina digestible 0.62
Lisina digestible 0.80

1 Premezcla mineral por kg de alimento: selenio (0.1 mg), hierro (40 mg), cobre (12 mg), zin (120 mg), magnesio (100 mg), yodo (2.5 mg) y cobalto (0.75 mg) y Premezcla vitamínica por kg de alimento: vitamina A (10 000 UI), vitamina D3 (2 000 UI), vitamina E (10 mg), vitamina K3 (2 mg), vitamina B1 (tiamina, 1 mg), vitamina B2 (riboflavina, 5 mg), vitamina B6 (piridoxina, 2 mg), vitamina B12 (15.4 mg), ácido nicotínico (125 mg), pantotenato de calcio (10 mg), ácido fólico (0.25 mg) y biotina (0.02 mg)

La evaluación del efecto de la zeolita micronizada en el comportamiento productivo de las gallinas ponedoras se determinó mediante los siguientes indicadores: peso vivo final, conversión alimentaria y masal, número de huevos x aves e intensidad de puesta. Para la calidad del huevo, en el horario de la mañana, se seleccionaron al azar 15 huevos por tratamiento en la semana 96 de edad. En dos equipos automáticos, Egg Force Reader y EggAnalyzer® (marca ORKA), se determinó la resistencia a la ruptura de la cáscara de los huevos, el color de la yema, el peso del huevo, la altura del albumen y las unidades Hauhg.

Para el procesamiento estadístico de los datos, se realizó análisis de varianza según diseño completamente aleatorizado para los indicadores peso del huevo, conversión alimentaria, conversión masal, resistencia a la ruptura y altura del albumen. La comparación entre las medias se realizó mediante la dócima de Duncan (1955)Duncan, D.B. 1955. Multiple range and multiple F test. Biometrics, 11: 1-42, ISSN: 0006-341X. https://doi.org/10.2307/3001478.. Se probaron los supuestos teóricos del análisis de varianza, normalidad de los errores por la dócima de Shapiro y Wilk (1965)Shapiro, S.S. & Wilk, M.B. 1965. An Analysis of Variance Test for Normality (Complete Samples). Biometrika, 52(3/4): 591–611, ISSN: 0006-3444, https://doi.org/10.2307/2333709. y homogeneidad de varianza por Levene (1960)Levene, H. 1960. Robust tests for the equality of variance. Contributions to Probability and Statistics. Stanford University Press. pp. 278-292, ISBN: 978-0-8047-0596-7. para las variables intensidad de puesta, huevos por ave semanal, color de yema y unidades Hauhg. Estas variables no cumplieron con dichos supuestos, por lo que se realizó análisis de varianza no paramétrico de clasificación simple de Kruskal y Wallis (1952)Kruskal, W.H & Wallis, W.A. 1952. Use of ranks in one-criterion variance analysis. Journal of the American Statistical Association, 47(260): 583-621, ISSN: 1537-274X. https://doi.org/10.1080/01621459.1952.10483441. y se aplicó dócima de Conover (1999)Conover, W. 1999. Practical Nonparametric Statistcs. John Wiley & Sons, Inc., New York, 3rd Edition, ISBN: 978-0-471-16068-7. para p<0.05. Se aplicaron los paquetes estadísticos Infostat (Di Rienzo et al. 2012Di Rienzo, J.A., Casanoves, F., Balzarini, M.G., González, L., Tablada, M. & Robledo. C.W. 2012. InfoStat versión 2012. Grupo InfoStat, FCA, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina. Available at: http://www.infostat.com.ar.) y StatSoft (2003)StatSoft, Inc. 2003. STATISTICA (data analysis software system), version 7. www.statsoft.com..

Resultados y Discusión

 

La adición de zeolita micronizada en la dieta no modificó el peso vivo de las gallinas, la conversión alimentaria y la altura del albumen (tabla 2). La conversión masal fue mejor con 2 % y guarda estrecha relación con el incremento del peso del huevo en este nivel, por lo que la gallina utilizó menos alimento para producir un kilogramo de huevo. Resultados similares informaron Elsherbeni et al. (2024)Elsherbeni, A.I., Youssef, I.M., Hamouda, R.E., Kamal, M., El-Gendi, G.M., El-Garhi, O.H., Alfassam, H.E., Rudayni, H.A., Allam, A.A., Moustafa, M., Alshaharn, M.O. & El-Kholy, M.S. 2024. Performance and economic efficiency of laying hens in response to adding zeolite to feed and litter. Poultry Science, 103 (7): 103799, ISSN: 1525-3171. https://doi.org/10.1016/j.psj.2024.103799., al adicionar 20 g/kg de zeolita en la dieta para gallinas Silver Montazah.

Tabla 2.  Efecto en indicadores productivos y de calidad del huevo de gallinas ponedoras de 89 semanas de edad con la adición de zeolita micronizada en la dieta
Indicadores productivos Zeolita micronizada, % EE ± p-valor
0 1 1.5 2
Peso vivo inicial, g/ave 1714 1719 1731 1711 13.04 0.7288
Peso vivo final, g/ave 1777 1785 1792 1789 11.57 0.7963
Conversión alimentaria, kg/kg 1.35 1.36 1.33 1.26 0.03 0.0874
Conversión masal, kg/kg 1.86a 1.89a 1.84a 1.70b 0.04 0.0223
Peso del huevo, g 66.89a 67.15a 68.56ab 68.95b 0.57 0.0343
Resistencia a la ruptura, N* 34.26a 37.99b 38.78b 37.92b 0.86 0.0022
Altura del albumen, mm 5.36 5.47 5.69 5.61 0.19 0.6165

abletras distintas en la fila difieren para p≤0.05 *Newton

Estudios previos demostraron que la zeolita cubana es capaz de incrementar la eficiencia de utilización de los nutrientes (Berrios et al. 1983Berrios, E., Castro, M. & Cárdenas, M. 1983. Inclusión de zeolita en los piensos para gallinas ponedoras alimentadas ad libitum. Revista Cubana de Ciencia Agrícola, 17: 157-162, ISSN: 2079-3480., Lon Wo et al. 1987Lon-Wo, E., Pérez, F. & González, J.L. 1987. Inclusión de 5% de zeolita (clipnotilolita) en dietas para pollos de ceba en condiciones de producción. Revista Cubana de Ciencia Agrícola, 21: 169-173, ISSN: 2079-3480. y Acosta et al. 2005Acosta, A., Lon Wo, E. & Dieppa, O. 2005. Effect of the natural zeolite (Clinoptilolite) and of the different feeding schemes on the productive performance of broilers. Cuban Journal of Agricultural Science, 39 (3): 311-316, ISSN: 2079-3480.). Según Macháček et al. (2010)Macháček, M.V., Večerek, Mas. N., Suchý, P., Straková, E., Šerman, V. & Herzig, I. 2010. Effect of the feed additive Clinoptilolite (ZeoFeed) on nutrient metabolism and production performance of laying hens. Acta Veterinaria Brasilica, 79: 29-34, ISSN: 1981-5484. https://doi.org/10.2754/avb201079S9S029., esta mejora se puede atribuir a la zeolita por efecto positivo en la microflora intestinal y en el mecanismo de la digestión (Prasai et al. 2016Prasai, T.P., Walsh, K.B., Bhattarai, S.P., Midmore, D.J., Van T.T.H., Moore, R.J & Stanley, D. 2016. Biochar, bentonite, zeolite supplemented feeding of layer chickens alters intestinal microbioa and reduces Campylobacter load. PLoS One, 11(4): e0154061, ISSN: 1932-6203. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0154061.). Lo anterior se sustenta en las propiedades de este mineral, al participar en procesos bioquímicos que incluyen alta capacidad de intercambio catiónico, absorción, catálisis y procesos de rehidratación-deshidratación. Los trabajos de Emam et al. (2019)Emam, K.R.S., Toraih, H.M., Hassan, A.M., El-Far, A.A., Morsy, A.S. & Ahmed, N.A. 2019. Effect of zeolite dietary supplementation on physiological responses and production of laying hens drinking saline well water in South Sinai. World´s Veterinary Journal, 9 (2): 109-122, ISSN: 2322-4568. www.wvj.science-line.com. y Elsherbeni et al. (2024)Elsherbeni, A.I., Youssef, I.M., Hamouda, R.E., Kamal, M., El-Gendi, G.M., El-Garhi, O.H., Alfassam, H.E., Rudayni, H.A., Allam, A.A., Moustafa, M., Alshaharn, M.O. & El-Kholy, M.S. 2024. Performance and economic efficiency of laying hens in response to adding zeolite to feed and litter. Poultry Science, 103 (7): 103799, ISSN: 1525-3171. https://doi.org/10.1016/j.psj.2024.103799. también informaron mejor peso del huevo y conversión masal con la inclusión de zeolita en la dieta.

La resistencia a la ruptura del huevo (tabla 2), independientemente del nivel de zeolita que se usó, se incrementó en 1.13 veces en relación con el control. Al respecto, Roland et al. (1985)Roland, D.A., Laurent, S.M. & Orloff, H.D. 1985. Shell quality as influenced by zeolite with high ion-exchange capability. Poultry Science, 64(6): 1177-1187, ISSN: 1525-3171. https://doi.org/10.3382/ps.0641177. plantearon que el efecto beneficioso de la zeolita en la calidad de la cáscara de huevo se corresponde con la gran afinidad con el calcio y por alta capacidad de intercambio iónico. De igual forma, Watkins y Southern (1991)Watkins, K.L. & Southern, L.L. 1991. Effect of dietary sodium zeolite A and graded levels of calcium on growth, plasma and tibia characteristics of chicks. Poultry Science, 70 (11): 2295-2303, ISSN: 1525-3171. https://doi.org/10.3382/ps.0702295. sustentan que puede estar asociada al contenido de elementos como el silicio (Si), aluminio (Al) y sodio (Na) en la zeolita, los que intervienen en el metabolismo del calcio. En un trabajo reciente, Yglesia et al. (2022)Yglesia, A.L., Orihuela, R.D., Velázquez, M.G., Díaz, M.F.S., Rodríguez, B.S., García, R.L., Galindo, J.L. & Rodríguez, R.H. 2022. Perspectivas de utilización de la zeolita micronizada como aditivo en la alimentación animal. En: Memorias Convención Producción Animal y Agrodesarrollo 2022. Madeleidy Martínez Pérez, Jesús M. Iglesias Gómez & Nayda Armengol López (eds.). ISBN: 978-959-7171-86-7. señalaron que la zeolita micronizada que se usó en este estudio es del tipo cálcica-sódica, con relación molar Si02/Al203 que oscila entre 6.0 y 8.0 %, aspecto característico de estos minerales ricos en sílice con capacidad de intercambio catiónico de 126.31 meq/100 g. Estas características pudieran favorecer la absorción del calcio en las gallinas, aspecto que se debe profundizar en estudios posteriores por la importancia que tiene en la calidad y producción de huevo.

La intensidad de puesta, los huevos por ave en la semana, color de la yema y unidades Haugh (tabla 3) no se modificaron con la adición de zeolita micronizada. Sin embargo, con 2 % de este mineral se halló incremento numérico en la intensidad de puesta y en la cantidad de huevos por ave en la semana (5.9 % respecto al control). De igual forma, Amad (2021)Amad, A. 2021. The Effect of Natural Zeolite as Feed Additive on Performance and Egg Quality in Old Laying Hens. Journal of Poultry Research, 18(1): 13-18, ISSN: 2147-9003. https://doi.org/10.34233/jpr.919356. no encontró modificaciones en estos indicadores, cuando empleó zeolita natural en niveles de 0.5 y 1 %. De acuerdo con Vieira et al. (2023)Vieira, R.B., Ludke, M.C.M.M., Ludke, J.V., Lopes, C.C., Oliveira, E.F., Santos, A.C.A. & Rabello, C.B.V. 2023. Effect of dietary zeolite supplementation on production, egg quality, ammonia volatilization, organ morphometry and blood parameters in brown laying hens. Brazilian Journal of Poultry Science, 25(04): 1-9, ISSN: 1806-9061. https://doi.org/10.1590/1806-9061-2023-1797, las contradicciones en los resultados obtenidos cuando se emplea zeolita en la dieta de gallinas ponedoras se relacionan con algunos factores como el tipo y origen del mineral, raza, edad, nivel tecnológico en los sistemas de crianza, entre otros. Según Kermanshahi et al. (2011)Kermanshahi, H., Haji Agha, J.E., Hashemipour, H. & Pilevar, M. 2011. Efficacy of natural zeolite and pigments on yolk color and performance of laying hens. African Journal of Biotechnology, 10(6): 3237-3242, ISSN: 1684-5315. https://doi.org/10.5897/AJB10.1713., el efecto esperado de la zeolita en experimentos con animales puede variar, debido a la fuente, concentración, tamaño de partícula, contenido de aluminio y silicio en la zeolita, así como por el contenido de calcio y fósforo en la dieta.

Tabla 3.  Efecto en la intensidad de puesta, huevos por ave, unidades Haugh y color de la yema de huevo de gallinas ponedoras de 89 semanas de edad con la adición de zeolita micronizada en la dieta
Indicadores productivos Zeolita micronizada, % p-valor
0 1 1.5 2
Intensidad de puesta, % 19.20 (82.10) DE=8.39 15.45 (80.90) DE=4.14 19.10 (82.74) DE=4.49 28,25 (87.26) DE=4.36 0.0881
Huevos/ave/semana, u 19,20 (5.75) DE=0.59 15.45 (5.66) DE=0.29 19.10 (5.79) DE=0.31 28.25 (6.11) DE=0.31 0.0881
Color de la yema 36.50 (3.53) DE=0.52 24.50 (3.13) DE=0.35 34.50 (3.47) DE=0.52 26.50 (3.20) DE=0.41 0.0533
Unidades Haugh 26.67 (73.92) DE=8.50 28.20 (73.93) DE=5.19 33.00 (75.13) DE=4.21 34.13 (75.37) DE=4.41 0.5850

() Medias de datos originales sin transformación DE: desviación estándar

Conclusiones

 

Se concluye que la zeolita micronizada no afectó el comportamiento animal, por lo que se sugiere emplear 2 % de zeolita micronizada como aditivo en la dieta para gallinas ponedoras de 89 semanas de edad, al permitir mayor peso del huevo y mejor conversión masal. Es necesario profundizar en aspectos relacionados con la calidad interna y externa del huevo, así como en la bioquímica sanguínea y digestibilidad de nutrientes, de modo que se puedan confirmar los resultados y establecer los mecanismos de acción posibles.

Agradecimientos

 

Se agradece a la técnica Yoslaidy Arbelo y a Mirella Pérez e Idalmis Rodríguez por la contribución al desarrollo de la investigación en la unidad avícola del Instituto de Ciencia Animal. También a la Magaly Herrera, Dra.C. y a la especialista Yolaine Medina por la colaboración en el procesamiento estadístico de los resultados.