| Livestock Research for Rural Development 26 (5) 2014 | Guide for preparation of papers | LRRD Newsletter | Citation of this paper |
El objetivo de este trabajo fue caracterizar la composición química del destilado de yuca y evaluar el efecto de la suplementación con este subproducto de la producción de bioetanol a partir de la yuca, reemplazando 0% (DY0), 5% (DY5), 10% (DY10) y 15% (DY15) de la proteína en tres forrajes de pasto kikuyo de calidad nutritiva contrastante (alta, media y baja) por proteína proveniente del destilado de yuca en dos experimentos. Nuestra hipótesis es que el destilado de yuca puede reemplazar parcialmente la proteína del pasto kikuyo sin afectar negativamente las características de la fermentación ruminal de dicho pasto.
La composición química del destilado de yuca difirió bastante de los destilados procedentes de granos de cereales, el destilado de yuca presenta un bajo contenido proteína cruda (en base seca), un alto contenido de lignina y valores de FDN y FDA cercanos a los de los forrajes. En el experimento 1 se empleó un incubador DAISY II con una mezcla de un medio de cultivo y liquido ruminal en relación 4:1; cada forraje se analizó independientemente y a 48 horas de fermentación se midieron la degradabilidad de las fracciones materia seca (DMS), FDN (DFDN) y FDA (DFDA), los datos obtenidos se analizaron mediante un diseño de bloques completos al azar.
En el kikuyo de alta calidad DMS fue mayor en los tratamientos DY10 y DY15 comparados con DY0 y DY5, mientras que DFDA fue mayor en DY0 comparado con DY5, DY10 y DY15. En el kikuyo de media calidad DMS fue menor en los tratamientos DY10 y DY15 comparados con DY0 y DY5. DFDN también fue menor en los mismos tratamientos al igual que DFDA. En el kikuyo de baja calidad DMS fue mayor en los tratamientos DY10 y DY15 comparados con DY0 y DY5. Así mismo, DFDN fue mayor en los mismos tratamientos comparados con DY0 y DY5. Finalmente, DFDA fue mayor en DY10 comparado con DY15, DY0 y DY5, mientras que DY0 y DY5 no difirieron entre sí. El reemplazo de proteína del pasto por proteína del destilado de yuca tuvo un efecto positivo sobre DMS, DFDN y DFDA en los pastos de alta y baja calidad nutritiva, mientras que tuvo un efecto negativo sobre estos parámetros en el pasto de media calidad nutritiva. En el experimento 2 se empleó la técnica de producción de gases in vitro, aproximadamente 0.5 gramos de cada uno de los tratamientos experimentales se depositaron en botellas de vidrio, se sellaron con un tapón de caucho y se incubaron a 39°C, utilizando cuatro repeticiones por tratamiento, a 24 y 48 horas de fermentación se midieron la producción de gas, pH, N-NH3 ácidos grasos volátiles (AGV) y la degradabilidad de la materia seca (DMS), FDN (DFDN) y FDA (DFDA) y se analizaron mediante un diseño de bloques completos al azar.
En el kikuyo de alta calidad a las 24 horas de fermentación tanto la producción de gas como DMS, DFDN y DFDA fueron mayores en DY10 y DY15 comparados con DY0 y DY5 mientras que N-NH3 fue menor en dichos tratamientos. Así mismo, AGV total, y las concentraciones de acetato y propionato fueron mayores en DY10 y DY15 mientras que valerato e isovalerato fueron menores en estos tratamientos. A las 48 horas de fermentación, la producción de gas fue menor en los tratamientos que incluían destilado de yuca, DFDN y DFDA fueron más bajas en DY10 y DY15 comparados con DY0 y DY5. La concentración de propionato fue mayor en DY15 mientras que valerato e isovalerato disminuyeron a medida que aumento DY en los tratamientos. La relación acetato:propionato fue menor en DY15 (1.95).
En el kikuyo de media calidad a las 24 horas de fermentación, la producción de gas, DMS, DFDN y DFDA fueron mayores en DY10 y DY15. Así mismo, AGV total y la concentración de acetato, propionato, butirato y valerato fueron mayores en DY10 y DY15, mientras que la relación acetato:propionato fue menor en los tratamientos DY5, DY10 y DY15 comparados con DY0. A las 48 horas de fermentación la concentración de N-NH3 fue superior en DY10 y DY15 comparado con los demás tratamientos.
En el kikuyo de baja calidad, a las 24 horas de fermentación DMS fue superior en DY15 comparado con los demás tratamientos al igual que DFDN. DFDA por su parte fue mayor en DY10 y DY15. Las concentraciones de butirato fueron más bajas en los tratamientos con destilado de yuca al igual que las de isovalerato, por otro lado, la mayor concentración de valerato se dio en DY10, siendo superior a la de DY5 y DY15. A las 48 horas de fermentación, la concentración de N-NH3 fue menor en DY15 al igual que la concentración de isovalerato.
Los resultados indican que la el reemplazo de proteína del pasto por proteína proveniente del destilado de yuca puede mejorar algunos parámetros de la fermentación ruminal cuando se emplean niveles relativamente altos de reemplazo de la proteína (10 y 15%). Sin embargo, la respuesta es más pronunciada cuando la calidad nutritiva del pasto es alta ya que se requieren cantidades más altas de destilado de yuca para alcanzar la equivalencia del reemplazo de proteína.
Palabras claves: ácidos grasos volátiles, amoníaco, producción de gas, rumiantes
The aim of this study was to characterize the chemical composition of the cassava distillers and assess the effect of supplementation with this byproduct of bioethanol production from cassava flour replacing (0 %, 5 %, 10 % and 15 % , named DY0, DY5 , DY10 and DY15 , respectively) of the protein of three kikuyu grass samples with contrasting nutritional quality (high, medium and low) for protein from cassava distillers in two experiments. Our hypothesis is what the cassava distillate can partially replace protein of kikuyu grass without adversely affecting the characteristics of the ruminal fermentation of this grass.
The chemical composition of the distillate cassava distillates differed greatly from cereal grains, cassava distillate has a low crude protein content (on dry basis), a high lignin content and NDF and ADF values close to those of forages.
In experiment 1 was employed a DAISY II incubator with a mixture of culture media and ruminal fluid 4 to 1 ; each forage was analyzed independently and to 48 hours of fermentation was measured dry matter (DMD), NDF (NDFD) and ADF (ADFD) degradabilities, the data obtained were analyzed using a complete randomized block design.
In high quality kikuyu DMD was higher in treatments DY10 and DY15 compared with DY0 and DY5 while ADFD was higher in DY0 compared to DY5, DY10 and DY15. In the medium quality kikuyu DMD was lower in DY10 and DY15 treatments versus DY5 and DY0. NDFD was also lower in the same treatments as well as ADFD. In the low quality kikuyo DMD was higher in the treatments DY10 and DY15 compared to DY0 and DY5. Likewise, NDFD was higher in the same treatments versus DY5 and DY0. Finally, ADFD was higher in DY10 compared to DY15, DY0 and DY5 whereas DY5 and DY0 no differed from each other. The replacement of protein of kikuyu grass for protein from cassava distillate had a positive effect on DMD, NDFD and ADFD in grasses with high and low nutritional quality, while it had a negative effect on these parameters in the middle nutritional quality grass.
In Experiment 2, we employed the in vitro gas production technique, approximately 0.5 grams of each of the experimental treatments were placed into glass bottles, sealed with a rubber stopper and incubated at 39°C, using four replicates per treatment, at 24 and 48 hours of fermentation was measured gas production , pH, N-NH3, volatile fatty acids (VFA) and the degradability of dry matter (DMD), NDF (NDFD) and ADF (ADFD) and data was analyzed using a complete randomized block design.
In high quality kikuyu grass at 24 hours of fermentation gas production, DMD, NDFD and ADFD were higher in DY10 and DY15 compared to DY0 and DY5 while N-NH3 was lower in such treatments. Likewise, total VFA concentration and acetate and propionate concentrations were higher in DY10 and DY15 while valerate and isovalerate were lower in these treatments. Within 48 hours of fermentation, gas production was lower in treatments including cassava distillate, NDFD and ADFD were lower in DY10 and DY15 compared to DY0 and DY5. Propionate concentration was higher in DY15 while valerate and isovalerate was lower as DY increase in treatments. The acetate to propionate ratio was lower in DY15 (1.95).
In medium quality kikuyu grass after 24 hours of fermentation, gas production, DMD, NDFD and ADFD were higher in DY10 and DY15. Likewise, total VFA concentration and acetate, propionate, butyrate and valerate concentrations were higher in DY10 and DY15, while the acetate to propionate ratio was lower in DY5, DY10 and DY15 compared with DY0. After 48 hours of fermentation, the N-NH3 concentration was higher in DY10 and DY15 compared to the other treatments.
Finally in the low quality kikuyu grass after 24 hours of fermentation, DMS was higher in DY15 compared to the other treatments as well as NDFD. ADFD meanwhile was higher in DY10 and DY15. Butyrate concentration were lower in treatments with cassava distilled as well as isovalerate concentration, on the other hand, the highest valerate concentration was in DY10, being superior to DY5 and DY15. After 48 hours fermentation, the N-NH3 concentration was lower in DY15 as well as isovalerate concentration.
The results indicate that replacement of the grass protein by protein from cassava distillate can improve some parameters of ruminal fermentation when using relatively high levels of replacement of the protein (10 and 15). However, the response is more pronounced when the nutritional quality of the grass is high as it requires higher amounts of cassava distillate to achieve the equivalence of protein replacement of forage.
Keywords: ammonia, gas production, ruminants, volatile fatty acids
El uso de los subproductos de la industria del alcohol en la alimentación animal se conoce desde más de 100 años (Schingoethe et al 2009; Kalscheur et al 2012) pero es solo en la actualidad que se dispone de grandes cantidades de estos a precios competitivos debido a la expansión de la industria del alcohol carburante (Schingoethe et al 2009). Estos subproductos tradicionalmente llamados destilados o granos del destilador han sido empleados como fuente de proteína y fibra en las raciones del ganado lechero (Kalscheur et al 2012; Cao et al 2009).
Recientemente se ha venido impulsando iniciativas tendientes a fomentar la producción de etanol a partir de materias primas alternativas (MADR 2009). La yuca es una de las materias primas alternativas para la producción de alcohol carburante en nuestro país. Varios antecedentes refuerzan esta alternativa: Colombia es el tercer productor de yuca en América, después de Brasil y Paraguay, con una producción de 2 millones de toneladas/año (Global Cassava Market FAO 2004); en el año 2008 el área total cultivada fue de 182.465 hectáreas con una producción total de 1.994.741 toneladas y un rendimiento promedio de 10.9 toneladas/ha (Agronet 2010).
El destilado de yuca (DY) es el producto sólido que se obtiene mediante el secado de los residuos del proceso de obtención de etanol como biocombustible, a partir de un ingrediente rico en almidón como lo es la harina de yuca (65 – 75% almidón). La fermentación de la yuca para producir etanol produce una vinaza de la cual el destilado de yuca es obtenido por medio de la filtración de la masa de fermentación (una vez ha terminado dicha etapa) previo a la etapa de destilación del etanol. Dado que la composición de nutrientes de los subproductos de la industria del bioetanol depende de la composición de la materia prima original es necesario llevar a cabo investigaciones sobre la composición química del destilado de yuca así como su impacto sobre el ambiente ruminal de los bovinos con miras a su empleo como un alimento para el ganado. El objetivo del presente trabajo fue evaluar el efecto del reemplazo de diferentes niveles de proteína del pasto kikuyo por proteína proveniente del destilado de yuca sobe los principales parámetros de la fermentación ruminal in vitro.
Los experimentos se llevaron a cabo en las instalaciones del Laboratorio de Biotecnología Ruminal (BIORUM) de la Universidad Nacional de Colombia sede Medellín, el cual se encuentra a una altura de 1.538 msnm y temperatura promedio de 24°C.
Se utilizaron tres muestras de forraje del pasto kikuyo (Pennisetum clandestinum) de calidad nutritiva alta, media y baja según su composición química, las de calidad alta y media procedieron del municipio de San Pedro de los Milagros, el cual está localizado en el norte de Antioquia a 2.600 msnm, temperatura promedio de 14°C y zona de vida bh-MB, mientras que la de baja calidad procedió del corregimiento de Santa Elena perteneciente al municipio de Medellín y localizado a una altura de 2.600 msnm y zona de vida bh-MB.
En los experimentos 1 y 2, para cada pasto (alta, media y baja calidad) se reemplazó el 0% (DY0), 5% (DY5), 10% (DY10) y 15% (DY15) de la proteína del pasto por proteína proveniente del destilado de yuca y se agregó una cantidad constante de harina de yuca equivalente al 10% de la materia seca total, exceptuando en el tratamiento DY0.
Para la determinación de la degradabilidad in vitro de las fracciones materia seca (DMS), FDN (DFDN) y FDA (DFDA) se siguió el protocolo recomendado por el fabricante del equipo DAISY II utilizando bolsas F57 (ANKOM Technology Corp., Fairport, NY, USA) con un tamaño de poro de 25 μm y dimensiones de 5 × 4 cm fabricadas de poliéster/polietileno con filamentos extruidos en una matriz de tres dimensiones, en cada una de las cuales de depositaron 0,50 gramos de cada dieta/tratamiento, se utilizaron 4 repeticiones por dieta.
Las bolsas se sellaron con calor y se depositaron en el incubador DAISY II junto con 1600 ml de medio de cultivo (Goering y Van Soest 1970) sin tripticasa y líquido ruminal en una relación 4:1, las jarras se sellaron y se incubaron a 39°C durante 48 horas.
Para la determinación de la degradabilidad in vitro de la materia seca se retiraron las bolsas de las jarras, se lavaron con agua del grifo hasta que esta corrió clara y se procedió a su secado en una estufa de aire forzado a 60°C durante 48 horas y posteriormente fueron pesadas utilizando una balanza de precisión para determinar la materia seca residual, la degradabilidad de la materia seca (DMS) se calculó como la relación entre la materia seca degradada (calculada por diferencia entre la materia seca incubada y la materia seca residual) y la materia seca incubada; para determinar la degradabilidad de la pared celular la materia seca residual se sometió a determinación del contenido de FDN y FDA siguiendo el método propuesto por Goering y Van Soest (1970) en un analizador de fibra ANKOM 200 (ANKOM Technology Corp. Fairport NY). La degradabilidad de la FDN y la FDA se calculó como la relación entre la FDN o FDA degradada y la FDN o FDA incubada (gr).
El líquido ruminal fue colectado de 4 vacas de la raza Holstein canuladas al rumen las cuales consumieron una dieta compuesta por una mezcla de pasto kikuyo (P. clandestinum), falsa poa (H. lanatus) y oloroso (A. odoratum), sin suplemento alimenticio, este líquido ruminal se recolectó en termos precalentados a una temperatura de 39°C y se obtuvo por medio del filtrado de contenido ruminal a través de dos capas de muselina con un tamaño de poro de 0.45 mm, el cual fue manejado bajo constante gaseo con CO2.
Se utilizó la técnica de producción de gas in vitro descrita por Theodorou et al (1994). Para ello, se depositaron aproximadamente 0.50 gramos de materia seca de cada uno de los tratamientos en frascos de 110 ml de volumen junto con una mezcla de medio de cultivo (Goering y Van Soest 1970) y líquido ruminal en una relación 4:1, luego se sellaron los frascos con un tapón de caucho y un agrafe de aluminio y se incubaron a 39°C durante 24 y 48 horas. Se utilizó una serie de frascos como blancos los cuales contenían medio de cultivo e inóculo pero no sustrato o forraje, con el propósito de corregir los valores del gas generado por el gaseado con CO2 y el producido por la fermentación de los microorganismos ruminales presentes en el inóculo (Theodorou et al 1994; López et al 1998).
Se midió el volumen de gas producido en cada frasco después del respectivo tiempo de fermentación por medio de un transductor de presión manual modelo T453CEPA (Bailey; Mackey Ltd UK), al cual se le acoplo una válvula de tres salidas. La primera salida conectada a una aguja (0.8 mm), la segunda conectada al transductor de presión y la tercera a una jeringa plástica de 100 ml, utilizada para medir el volumen de gas producido durante la fermentación.
El pH del efluente de cada botella, se cuantificó al final del período de fermentación (24 y 48 horas) por potenciometría utilizando un pH-metro marca Schott Instruments modelo Lab 850 (SI Analytics Gmb Mainz, Germany).
Para la determinación de la concentración de amoníaco en el efluente se utilizó el método volumétrico (AOAC 1984 ), para ello se tomó un muestra del efluente de cada botella una vez terminado el periodo de fermentación, y se depositaron en un tubo falcon el cual contenía una solución de ácido clorhídrico 0.5N y se almacenaron a 4°C hasta su análisis.
Para la determinación de la degradabilidad de la materia seca de las dietas evaluadas el contenido de las botellas fue filtrado con la ayuda de una bomba de vacío BÜCHI V-700 (BÜCHI Labortechnik AG, Suiza) y crisoles filtrantes marca Schott (SCHOTT AG Alemania) con un poro de 0.5 mm. Luego se procedió al secado de los crisoles con los residuos de la muestra en la estufa a una temperatura de 60ºC durante 48 horas, posteriormente se pesaron utilizando una balanza de precisión para determinar la materia seca residual y la degradabilidad se calculó de la misma forma como en el experimento 1.
Para determinar la degradabilidad de la pared celular, la materia seca residual de todas las botellas se depositó en bolsas filtrantes Ankom F57 (ANKOM Technology Corp Fairport NY) y se determinó el contenido de FDN y FDA siguiendo el método propuesto por Goering y Van Soest (1970) en un analizador de fibra ANKOM 200 (ANKOM Technology Corp Fairport NY).La degradabilidad de FDN y FDA se calculó de la misma forma que en el experimento 1.
De cada botella luego de la fermentación in vitro, se tomaron 0.8 mL del efluente a los cuales se agregó una solución desproteinizante y acidificante, luego la muestra se centrifugó por 12 minutos a 4ºC y se tomó 1 mL del sobrenadante en un vial para cromatografía y se conservó a 4ºC hasta su análisis. Para la determinación de la concentración de ácidos grasos volátiles (acético, propiónico, butírico, isobutírico, valérico e isovalérico) se usó un cromatografo de gases Shimadzu modelo GC-2014 (Shimadzu Corporation, Japón) equipado con una columna capilar de polietilenglicol Agilent HP-FFAP. Las condiciones empleadas en el proceso de separación fueron: Temperaturas: 260ºC para el puerto de inyección Split; temperatura de detección 280ºC detector FID; gas de arrastre Helio a velocidad constante (42 cm/segundo). El volumen inyectado fue 1µL para las muestras y los estándares, usando un automuestreador. El procedimiento de cuantificación se basa en un proceso en el que las muestras de calibración (estándares) y las muestras problemas se analizan bajo las mismas condiciones y de forma comparativa.
Puesto que en los experimentos 1 y 2 no se agregó 10% de harina de yuca en el tratamiento control fue necesario recurrir al análisis de regresión, para ajustar los datos de las variables de respuesta para este tratamiento. El análisis consistió en realizar una regresión lineal para cada variable de respuesta utilizando como variable independiente el nivel de reemplazo de proteína del pasto kikuyo y como variable dependiente cada una de las variables de respuesta. Como todos los tratamientos tenían 10% de inclusión de harina de yuca teóricamente el intercepto de la recta con el eje Y corresponde a la respuesta del pasto + 10% de harina de yuca (D0). Luego, una vez se obtuvieron los parámetros de la regresión (pendiente e intercepto) se procedió al ajuste de los datos del tratamiento control restando al intercepto de la recta al promedio de dicho tratamiento, esta diferencia se consideró como el efecto de agregar 10% de harina de yuca en el control y con ella se ajustaron todos los datos de dicho tratamiento en los experimentos 1 y 2. Posteriormente el análisis estadístico de cada experimento se llevó a cabo como se describe a continuación.
Los datos obtenidos en cada tratamiento para cada una de las variables de respuesta en ambos experimentos fueron sometidos a un análisis de varianza utilizando el procedimiento GLM del programa estadístico SAS (2001) versión 9.1.3 bajo un diseño de bloques completos al azar que incluyó los efectos de animal donador de líquido ruminal (bloque) y tratamiento como fuentes de variación, cuando se detectó un efecto significativo las medias de los tratamientos se compararon por medio de la prueba de la diferencia mínima significativa a un nivel de significancia del 0.05 y se declararon tendencias cuando 0.05 ≤ p ≤ 0.10.
La composición química del destilado de yuca obtenido como subproducto en la fabricación de etanol a partir de la harina de yuca se presenta en la Tabla 1. Este se caracteriza por presentar un bajo contenido de materia seca (10.7% en base húmeda), el contenido de fibra en detergente neutro (FDN), fibra en detergente ácido (FDA) y Lignina es superior al de los DDGS, así mismo, el contenido de minerales (cenizas) es aproximadamente dos veces superior en el destilado de yuca comparado con los DDGS de varias fuentes presentados en la Tabla 1-2, mientras que el extracto etéreo (grasa cruda) es más bajo en el destilado de yuca. En cuanto al contenido de energía bruta, este es levemente mayor en el destilado de yuca comparado con la materia prima de la cual procede (harina de yuca, 4.1 Mcal/Kg MS).
Con respecto al contenido de algunos minerales, el destilado de yuca presenta un contenido excepcionalmente bajo de azufre comparado con el contenido de este elemento en los DDGS de maíz y otras fuentes reportados por Liu (2011), esta condición puede deberse primero a un bajo contenido de azufre en la harina de yuca empleada como materia prima y segundo, a la no utilización de la hidrólisis ácida con ácido sulfúrico en el proceso de acondicionamiento de la misma para la elaboración del etanol.
El contenido de calcio en el destilado de yuca es hasta 3.6 veces mayor que los valores reportados por Liu (2011) para los DDGS de maíz y otras especies de cereales, mientras que el contenido de P es dos veces menor a los valores reportados en esas tablas, el contenido de Mg es levemente menor a los valores reportados para los DDGS de maíz y otras fuentes, el contenido de potasio es más alto en el destilado de yuca entre 2.6 y 3.2 veces los valores reportados para los DDGS de maíz y otras fuentes reportados por Liu (2011) al igual que el contenido de sodio (1.8 a 3.6 veces mayor en el destilado de yuca).
En cuanto al contenido de micro minerales, resalta un contenido de hierro extremadamente alto, entre 5 y 29 veces los valores reportados por diferentes investigadores para los DDGS de maíz Liu (2011), el cobre es mayor en el destilado de yuca con un contenido que supera entre 1.8 y 3 veces el contenido de este elemento en los DDGS de maíz. El Mn es mayor en el destilado de yuca superando a los DDGS de maíz entre 2.3 y 3.1 veces y el contenido de Zn es menor en el destilado de yuca, siendo entre 1.5 y 2.9 veces mayor en los DDGS de maíz.
Por otro lado, referente a la composición química de los tratamientos evaluados, en la Tabla 2-2 se puede apreciar como en los kikuyos de alta y media calidad el contenido de proteína disminuyó con el aumento en los niveles de destilado de yuca siendo más notorio en el kikuyo de alta calidad. Igualmente, los valores de FDN y FDA disminuyeron con el aumento en los niveles de inclusión de destilado de yuca y aumentó el contenido de lignina en todos los tratamientos como consecuencia directa del alto contenido de lignina del destilado de yuca.
| Tabla 1. Composición química del destilado de yuca obtenido como subproducto de la producción de bioetanol a partir de la yuca. | ||
| Análisis | Valor | Método de análisis |
| Materia seca (%) | 10.7 | Secado en estufa a 60°C por 48 horas |
| En base seca | ||
| Proteína cruda (%) | 9.9 – 12.2 | Kjeldahl |
| Fibra en detergente neutro (FDN) (%) | 50.9 | Van Soest |
| Fibra en detergente ácido (FDA) (%) | 42.5 | Van Soest |
| Extracto etéreo | 2.0 | Soxhlet |
| Lignina (%) | 16.6 | Van Soest |
| Cenizas (%) | 11.1 | Incineración directa |
| Materia orgánica (%) | 88.9 | Diferencia (100-%cenizas) |
| DIVMS (%) | 74.6 | Técnica Goering y Van Soest (1970) |
| Energía bruta (Kcal/kg MS) | 4,359 | Calorimetría |
| Calcio (%) | 0.722 | Espectrofotometría A.A |
| Fósforo (%) | 0.463 | Espectrofotometría U.V-VIS |
| Magnesio (%) | 0.237 | Espectrofotometría A.A |
| Potasio (%) | 3.0 | Espectrofotometría A.A |
| Sodio (%) | 0.469 | Espectrofotometría A.A |
| Azufre (%) | 0.073 | Gravimetría |
| Cobre (mg/kg) | 18.0 | Espectrofotometría A.A |
| Hierro (mg/kg) | 622.6 | Espectrofotometría A.A |
| Manganeso (mg/kg) | 50.6 | Espectrofotometría A.A |
| Zinc (mg/kg) | 39.9 | Espectrofotometría A.A |
En cuanto a la composición química de los tratamientos evaluados se encontró que en los pastos de alta y media calidad nutritiva se presentó una disminución leve en el contenido de proteína al aumentar el nivel de reemplazo de la proteína del kikuyo por proteína del DY, así mismo una disminución en el contenido de FDN y FDA en todos pastos y un aumento en el contenido de lignina consistente con el aumento en DY. Por otro lado, el extracto etéreo disminuyo en el pasto de alta calidad mientras aumentó en los de media y baja (Tabla 2).
| Tabla 2. Composición química de las dietas evaluadas en ambos experimentos | |||||||
| Tratamiento# | PC | EE | FDN | FDA | LDA | CEN | M.O |
| % MS | |||||||
| Kikuyo de calidad nutritiva alta | |||||||
| DY0 | 21.6 | 2.9 | 60.0 | 25.8 | 2.6 | 13.5 | 86.5 |
| DY5 | 19.6 | 2.8 | 55.6 | 24.0 | 3.0 | 11.2 | 88.8 |
| DY10 | 18.5 | 2.6 | 53.7 | 24.3 | 3.6 | 11.5 | 88.5 |
| DY15 | 17.5 | 2.1 | 52.8 | 25.0 | 4.7 | 10.7 | 89.3 |
| Kikuyo de calidad nutritiva media | |||||||
| DY0 | 15.0 | 1.5 | 71.4 | 31.7 | 3.1 | 9.2 | 90.8 |
| DY5 | 14.7 | 1.8 | 64.7 | 28.8 | 3.2 | 8.2 | 91.8 |
| DY10 | 13.5 | 2.1 | 62.2 | 28.5 | 4.0 | 8.4 | 91.6 |
| DY15 | 13.8 | 2.3 | 61.3 | 28.8 | 4.4 | 8.5 | 91.5 |
| Kikuyo de calidad nutritiva baja | |||||||
| DY0 | 6.0 | 0.8 | 77.7 | 34.0 | 4.1 | 7.6 | 92.4 |
| DY5 | 6.7 | 1.0 | 70.2 | 30.4 | 4.0 | 7.2 | 92.8 |
| DY10 | 7.1 | 1.0 | 71.3 | 32.4 | 4.1 | 7.3 | 92.7 |
| DY15 | 7.0 | 1.2 | 70.9 | 31.6 | 4.6 | 7.2 | 92.8 |
|
PC: Proteína cruda; EE: extracto etéreo; M.O:
Materia orgánica; FDN: Fibra en detergente neutro; FDA: Fibra en
detergente ácido; LDA: Lignina en detergente ácido; CEN: Cenizas;
M.O: Materia Orgánica; #Porcentaje de reemplazo de proteína del pasto por proteína proveniente del destilado de yuca 0% (DY0), 5% (DY5), 10% (DY10), 15% (DY15). |
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DMS fue mayor en los tratamientos DY10 y DY15 comparados contra DY5 y DY0 respectivamente, mientras que entre DY10 y DY15 no hubo diferencias entre los valores de la DMS, Por otro lado, la DFDA fue menor en los tratamientos con destilado de yuca comparados con el control (DY0), el tratamiento DY15 presentó el valor más bajo de DFDA comparado con los demás tratamientos; pero DY5 y DY10 presentaron la misma DFDA (52.6 y 52.8% respectivamente), el tratamiento control tuvo la más alta DFDA. Los niveles de inclusión de destilado de yuca fueron 0%, 9.4%, 18.8% y 28.2% de la materia seca para DY0, DY5, DY10 y DY15 respectivamente (Tabla 3).
DMS fue significativamente mayor en DY0 y DY5 comparados con los tratamientos DY10 y DY15 los cuales a su vez presentaron la misma DMS. Este mismo comportamiento fue observado en la DFDN y DFDA, las cuales fueron significativamente menores en los tratamientos DY10 y DY15 comparados contra DY0 y DY5 (Tabla 3). Para este pasto los niveles de inclusión de destilado de yuca fueron 0%, 5.65%, 11.3% y 16.94% de la materia seca para DY0, DY5, DY10 y DY15, respectivamente (Tabla 3).
| Tabla 3. Efecto del reemplazo de la proteína del pasto por proteína procedente del destilado de yuca sobre parámetros de fermentación ruminal in vitro. | ||||
| Calidad del pasto | Tratamiento# | Parámetros | ||
| DMS (%) | DFDN (%) | DFDA (%) | ||
| Alta | DY0 | 60.1 b | 55.8 | 56.0 a |
| DY5 | 62.4 b | 54.9 | 52.6 b | |
| DY10 | 70.5 a | 58.8 | 52.8 b | |
| DY15 | 70.1 a | 55.5 | 47.6 c | |
| E.E.M | 1.33 | 2.06 | 1.04 | |
| p | <0.0001 | 0.2931 | 0.0002 | |
| Media | DY0 | 58.6 a | 49.7 a | 45.6 a |
| DY5 | 58.1 a | 46.0 a | 43.0 a | |
| DY10 | 53.3 b | 39.4 b | 34.2 b | |
| DY15 | 54.9 b | 37.1 b | 34.7 b | |
| E.E.M | 1.17 | 2.38 | 2.09 | |
| p | 0.0037 | 0.0017 | 0.0007 | |
| Baja | DY0 | 45.4 b | 33.1 b | 24.2 c |
| DY5 | 46.8 b | 34.7 b | 26.2 c | |
| DY10 | 51.6 a | 42.1 a | 37.1 a | |
| DY15 | 51.2 a | 40.7 a | 34.7 b | |
| E.E.M | 1.02 | 0.90 | 0.97 | |
| p | 0.0003 | <.0001 | <0.0001 | |
|
# % de reemplazo de la proteína del pasto por
proteína proveniente del destilado de yuca 0%
(DY0), 5% (DY5), 10% (DY10), 15% (DY15). DMS: Degradación de la materia seca; DFDN: Degradación de la fibra en detergente neutro; DFDA: Degradación de la fibra en detergente ácido, E.E.M: Error estándar de la media abc Promedios en la misma columna con letra diferente indican valores con diferencia estadística significativa p < 0.05 |
||||
DMS fue mayor en DY10 y DY15 comparados contra DY0 y DY5, DY0 y DY5 tuvieron las más bajas DMS sin ser diferentes entre sí, así mismo DMS no fue diferente entre DY10 y DY15. DFDN mostró el mismo comportamiento que DMS, fue mayor en DY10 y DY15 comparados contra DY0 y DY5, siendo DFDN más baja en DY0 y DY5 pero estos tratamientos no fueron diferentes entre sí al igual que DY10 y DY15. Siguiendo la misma tendencia la DFDA fue mayor en DY10 y DY15 comparados contra DY0 y DY5, DFDA fue mayor en DY10 pero no difirió de DY15, y más baja en DY0 sin ser diferente de DY5 (Tabla 3). Para este pasto los niveles de inclusión de destilado de yuca fueron 0%, 3.17%, 6.34% y 9.51% para DY0, DY5, DY10 y DY15, respectivamente.
A las 24 horas de fermentación la producción de gas aumento junto con el aumento en el nivel de suplementación con destilado de yuca, DY5 y DY10 tuvieron la misma producción de gas al igual que DY0 y DY5 y DY10 y DY15, la producción de gas en DY0 fue menor que la obtenida en DY10 y DY15. La DMS también aumentó con el nivel de suplementación con destilado de yuca, siendo significativamente mayor en DY10 y DY15 comparados contra DY0 y DY5. Por su parte la DFDN y DFDA presentaron el mismo comportamiento, fueron mayores en los tratamientos DY10 y DY15 comparados con DY0 y DY5. La concentración de N-NH3 fue menor en DY15 comparado con DY0 y DY5 y no difirió de DY10. Así mismo, la producción de AGV total, acetato y propionato aumentaron con el aumento en el nivel de suplementación con destilado de yuca.
Los AGV total fueron mayores en DY10 y DY15, DY10 no difirió de DY5 pero si de DY0, DY15 difirió de DY0 y DY5 pero no de DY10, la concentración de acetato presento este mismo comportamiento, mientras la producción de propionato fue mayor en DY10 y DY15, que no fueron diferentes entre sí pero si fueron diferentes de DY0 y DY5. La producción de valerato disminuyo con el aumento en el nivel de suplementación con destilado de yuca, fue mayor en DY0 y a su vez no difirió de DY5 y DY10, DY15 presentó la menor producción de valerato comparado con DY0 y no fue diferente de DY5 y DY10. Finalmente, la producción de isovalerato fue menor en DY15 comparado con DY0, DY5 y DY10, por otro lado, la relación acetato: propionato tendió (p = 0.0738) a disminuir con el nivel de suplementación con destilado de yuca (Tabla 4). pH, la concentración de butirato y la relación acetato:propionato no fueron afectadas por los tratamientos.
A las 48 horas de fermentación la producción de gas fue la misma en DY0, DY5 y DY10 y a su vez fue menor en DY15 comparado con DY0 y DY5 mientras no difirió de DY10. La DFDN y DFDA disminuyeron con el aumento en el nivel de suplementación con destilado de yuca, la DFDN fue mayor en DY0 y DY5 comparados contra DY10 y DY15. El tratamiento DY10 por su parte presentó la más baja DFDN pero no difirió de DY15; en cuanto a DFDA esta fue mayor e igual en DY0 y DY5 comparados con DY10 y DY15, estos últimos a su vez también fueron diferentes, siendo DFDA mayor en DY15.
La producción de propionato fue mayor en DY15 comparado con DY0, DY5 y DY10, los cuales a si vez no fueron diferentes entre sí. La producción de valerato disminuyo con el aumento en el nivel de suplementación, siendo menor en DY15 comparado con DY0 y DY5 pero no diferente de DY10, mientras que DY0 y DY5 y DY5 y DY10 y fueron iguales. La producción de isovalerato fue mayor en DY0 y diferente de DY10 y DY15, DY10 y DY15 presentaron la misma producción de isovalerato al igual que DY0 y DY5. La relación acetato:propionato fue menor (P<0.05) en DY15 comparado con DY0, DY5 y DY10, mientras que DY0 y DY10 y DY5 y DY10 presentaron la misma relación acetato:propionato (Tabla 4). DMS, pH, N-NH3, AGV total, acetato y butirato no fueron afectados por los tratamientos.
| Tabla 4. Parámetros de fermentación ruminal in vitro a 24 y 48 horas de fermentación para el pasto Kikuyo de alta calidad nutritiva. | ||||||
| Parámetro | Tratamiento# | E.E.M | p | |||
| DY0 | DY5 | DY10 | DY15 | |||
| 24 horas | ||||||
| Gas (mL) | 95.2 c | 99.3 cb | 105.8 ab | 108.6 a | 3.03 | 0.0063 |
| DMS (%) | 55.4 c | 58.6 b | 65.1a | 66.8 a | 1.34 | <.0001 |
| DFDN (%) | 47.0 b | 49.7 b | 54.7 a | 56.1 a | 1.55 | 0.0007 |
| DFDA (%) | 41.8 b | 44.8 b | 51.3 a | 52.6 a | 1.66 | 0.0003 |
| pH | 6.48 | 6.48 | 6.45 | 6.40 | 0.04 | 0.3373 |
| N-NH3 (mg/L) | 229.6 a | 223.1 a | 221.4 ab | 212.5 b | 4.04 | 0.0148 |
| Ácidos grasos volátiles | ||||||
| AGV total (mmol/L) | 33.17 c | 36.08 cb | 40.02 ab | 42.41 a | 2.02 | 0.0060 |
| Acetato (mmol/L) | 20.70 c | 22.58 cb | 24.06 ab | 26.14 a | 1.34 | 0.0163 |
| Propionato (mmol/L) | 8.91 b | 10.02 b | 11.68 a | 12.52 a | 0.58 | 0.0007 |
| Butirato (mmol/L) | 3.10 | 3.07 | 3.86 | 3.41 | 0.36 | 0.1689 |
| Valerato (mmol/L) | 0.33 a | 0.29 a | 0.29 a | 0.24 b | 0.02 | 0.0183 |
| Isovalerato (mmol/L) | 0.14 a | 0.12 ab | 0.13 a | 0.10 b | 0.01 | 0.0404 |
| Acetato:Propionato | 2.35 | 2.23 | 2.08 | 2.10 | 0.10 | 0.0738 |
| 48 horas | ||||||
| Gas (mL) | 113.8 a | 109.9 a | 108.0 ab | 103.1 b | 2.49 | 0.0133 |
| DMS (%) | 72.7 | 73.0 | 71.1 | 72.5 | 1.13 | 0.3800 |
| DFDN (%) | 70.0 a | 69.0 a | 64.6 b | 65.3 b | 1.45 | 0.0101 |
| DFDA (%) | 65.3 a | 65.3 a | 60.0 b | 62.6 c | 1.05 | 0.0118 |
| pH | 6.40 | 6.40 | 6.43 | 6.40 | 0.02 | 0.4363 |
| N-NH3 (mg/L) | 289.5 | 293.3 | 288.2 | 296.4 | 10.11 | 0.8478 |
| Ácidos grasos volátiles | ||||||
| AGV total (mmol/L) | 47.44 | 48.18 | 47.04 | 48.71 | 1.15 | 0.5077 |
| Acetato (mmol/L) | 29.98 | 29.76 | 28.87 | 28.98 | 0.90 | 0.7256 |
| Propionato (mmol/L) | 12.61 b | 13.64 b | 12.99 b | 14.86 a | 0.46 | 0.0042 |
| Butirato (mmol/L) | 3.91 | 3.91 | 4.37 | 4.15 | 0.42 | 0.6592 |
| Valerato (mmol/L) | 0.71 a | 0.66 ab | 0.61 bc | 0.55 c | 0.03 | 0.0062 |
| Isovalerato (mmol/L) | 0.23 a | 0.22 ab | 0.20 b | 0.18 c | 0.01 | 0.0003 |
| Acetato:Propionato | 2.38 a | 2.20 b | 2.23 ab | 1.95 c | 0.07 | 0.0033 |
|
# % de reemplazo de la proteína del pasto por
proteína proveniente del destilado de yuca. E.E.M: Error estándar de la media. abc Promedios en la misma fila con letra diferente indican valores con diferencia estadística significativa a p < 0.05 . |
||||||
A las 24 horas de fermentación la producción de gas fue mayor en DY15 y no difirió de DY10, pero DY10 y DY15 a su vez fueron diferentes de DY0 y DY5; el tratamiento DY0 presentó la menor producción de gas. La DMS fue mayor en DY15, no difiriendo de DY10 pero estos tratamientos a su vez fueron diferentes de DY0 y DY5 los que no difirieron entre sí. La DMS fue menor en DY0; la DFDN también fue mayor en DY15 y no difirió de DY10, el cual a su vez no difirió de DY5 pero si de DY0, DY0 y DY5 por su parte no fueron diferentes entre sí, pero DY0 presentó la más baja DFDN, este mismo comportamiento fue observado en DFDA. Respecto al pH, este fue mayor en DY0, pero no difirió de DY5 y DY10 pero si de DY15 el cual fue más bajo pero no fue diferente de DY5 y DY10. La producción de AGV total aumentó con el nivel de suplementación con destilado de yuca, fue más alta en DY15 comparado con DY0 y DY5 pero no difirió de DY10, DY10 a su vez no difirió de DY5 pero si de DY0, DY5 por su parte no difirió de DY0 el cual a su vez presentó la más baja producción de AGV total, este mismo comportamiento fue observado en acetato, butirato y valerato.
El propionato fue mayor en DY15 comparado con los demás tratamientos, los cuales a su vez difirieron entre sí, el tratamiento DY0 presentó la más baja producción de propionato. Finalmente, la relación acetato: propionato fue más baja en los tratamientos con destilado de yuca (DY5, DY10 y DY15) los cuales a su vez no fueron diferentes entre sí, pero si diferentes con respecto a DY0 que presentó la más alta relación acetato: propionato (Tabla 5). No hubo efecto sobre la concentración de N-NH3 e isovalerato.
A las 48 horas de fermentación, la concentración de N-NH3 fue mayor en los tratamientos con destilado de yuca (DY5, DY10 y DY15), DY15 presentó la mayor concentración de N-NH3, el que su vez fue diferente de DY0 y DY5. El tratamiento DY0 y DY5 no fueron diferentes entre sí, al igual que DY5 y DY10 (Tabla 5). No hubo efecto sobre las demás variables medidas.
| Tabla 5. Parámetros de fermentación ruminal in vitro a 24 y 48 horas de fermentación para el pasto Kikuyo de calidad nutritiva media. | ||||||
| Parámetro | Tratamiento# | E.E.M | p | |||
| DY0 | DY5 | DY10 | DY15 | |||
| 24 horas | ||||||
| Gas (mL) | 75.6 b | 83.3 b | 98.5 a | 102.5 a | 5.69 | 0.0033 |
| DMS (%) | 46.0 b | 48.6 b | 53.0 a | 54.9 a | 1.34 | 0.0004 |
| DFDN (%) | 34.5 c | 36.7 cb | 37.8 ab | 40.5 a | 1.28 | 0.0076 |
| DFDA (%) | 30.4 c | 33.9 cb | 36.8 ab | 40.5 a | 1.63 | 0.0010 |
| pH | 6.55 a | 6.50 ab | 6.50 ab | 6.45 b | 0.03 | 0.0460 |
| N-NH3 (mg/L) | 227.0 | 226.4 | 230.7 | 227.6 | 9.45 | 0.9683 |
| Ácidos grasos volátiles | ||||||
| AGV total (mmol/L) | 29.55 c | 31.58 cb | 33.53 ab | 35.59 a | 1.25 | 0.0051 |
| Acetato (mmol/L) | 19.15 c | 20.24 cb | 21.30 ab | 22.37 a | 0.84 | 0.0214 |
| Propionato (mmol/L) | 7.97 d | 8.70 c | 9.39 b | 10.14 a | 0.29 | 0.0003 |
| Butirato (mmol/L) | 2.27 c | 2.45 cb | 2.71 ab | 2.85 a | 0.14 | 0.0111 |
| Valerato (mmol/L) | 0.08 c | 0.10 cb | 0.12 ab | 0.14 a | 0.01 | 0.0079 |
| Isovalerato (mmol/L) | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.01 | 0.8148 |
| Acetato:Propionato | 2.40 a | 2.30 b | 2.25 b | 2.23 b | 0.03 | 0.0027 |
| 48 horas | ||||||
| Gas (mL) | 120.1 | 115.6 | 115.2 | 108.1 | 5.27 | 0.2182 |
| DMS (%) | 64.6 | 65.0 | 65.7 | 66.1 | 1.65 | 0.8091 |
| DFDN (%) | 59.4 | 58.7 | 57.6 | 57.2 | 1.57 | 0.5190 |
| DFDA (%) | 57.1 | 57.0 | 56.2 | 55.9 | 1.30 | 0.7559 |
| pH | 6.38 | 6.40 | 6.40 | 6.43 | 0.02 | 0.2797 |
| N-NH3 (mg/L) | 243.0 c | 249.8 cb | 259.2 ab | 264.5 a | 4.43 | 0.0039 |
| Ácidos grasos volátiles | ||||||
| AGV total (mmol/L) | 44.89 | 44.54 | 46.60 | 45.03 | 1.63 | 0.6132 |
| Acetato (mmol/L) | 27.95 | 27.72 | 28.98 | 28.02 | 1.08 | 0.6752 |
| Propionato (mmol/L) | 12.39 | 12.47 | 12.98 | 12.83 | 0.47 | 0.5759 |
| Butirato (mmol/L) | 3.94 | 3.75 | 4.02 | 3.59 | 0.25 | 0.3577 |
| Valerato (mmol/L) | 0.45 | 0.44 | 0.47 | 0.44 | 0.02 | 0.6707 |
| Isovalerato (mmol/L) | 0.17 | 0.16 | 0.17 | 0.16 | 0.01 | 0.6573 |
| Acetato:Propionato | 2.25 | 2.20 | 2.25 | 2.18 | 0.04 | 0.2455 |
|
# % de reemplazo de la proteína del pasto por
proteína proveniente del destilado de yuca E.E.M: Error estándar de la media abc Promedios en la misma fila con letra diferente indican valores con diferencia estadística significativa a p < 0.05 |
||||||
A 24 horas de fermentación ruminal, DMS fue mayor en DY15 comparado con DY0, DY5 y DY10, el tratamiento DY0 o control, presentó la más baja DMS mientras que DY5 y DY10 no fueron diferentes entre sí. Por su parte, la DFDN aumentó con el aumento en el nivel de suplementación con destilado de yuca, DY15 presentó la mayor DFDN mientras que DY0 la menor, pero todos los tratamientos fueron diferentes entre sí. En cuanto a la DFDA, el tratamiento DY15 presentó el valor más alto pero no difirió de DY10; DY10 y DY15 fueron diferentes de DY0 y DY5, DY0 presentó la más baja DFDA (Tabla 6).
La producción de butirato disminuyo con la suplementación con destilado de yuca, siendo menor en DY15 y mayor en DY0; DY0, DY5, DY10 y DY15 fueron similares al igual que DY5 y DY15. La producción de valerato fue mayor en DY10 y no difirió de DY0 pero si de DY5 y DY15, DY0 y DY5 fueron similares al igual que DY5 y DY15. La producción de isovalerato fue mayor en DY0 y DY10 y no difirió entre estos dos tratamientos, los cuales a su vez fueron diferentes a DY5 y DY15 (Tabla 2-6). La concentración de N-NH3 tendió (p = 0.0505) a disminuir con el aumento en el nivel de suplementación con destilado de yuca; por otro lado, la relación acetato:propionato tendió (p = 0.0989) a aumentar con el incremento en el nivel de suplementación con destilado de yuca siendo mayor en DY15 (Tabla 6).
A 48 horas de fermentación, la concentración de N-NH3 fue menor en DY15 comparada con DY0, DY5 y DY10, los cuales a su vez no fueron diferentes entre sí. La producción de isovalerato disminuyo con el aumento en el nivel de suplementación con destilado de yuca, DY15 presentó la menor producción de isovalerato, la cual fue diferente de DY0 pero no difirió de DY5 y DY10; los tratamientos DY0, DY5 y DY10 tampoco fueron diferentes entre sí. Hubo una tendencia (p = 0.053) a una mayor DFDA en los tratamientos DY10 y DY15, de la misma forma, hubo una tendencia (p = 0.069) a una menor producción de valerato en los tratamientos suplementados con destilado de yuca (Tabla 6). Las demás variables medidas no fueron afectadas por los tratamientos.
| Tabla 6. Parámetros de fermentación ruminal in vitro a 24 y 48 horas de fermentación para el forraje de pasto Kikuyo de calidad nutritiva baja. | ||||||
| Parámetro | Tratamiento# | E.E.M | p | |||
| DY0 | DY5 | DY10 | DY15 | |||
| 24 horas | ||||||
| Gas (mL) | 94.1 | 93.5 | 97.7 | 94.8 | 5.88 | 0.8922 |
| DMS (%) | 40.3 c | 43.9 b | 44.5 b | 49.5 a | 0.92 | <.0001 |
| DFDN (%) | 27.9 b | 31.8 c | 35.1 b | 39.4 a | 1.00 | <.0001 |
| DFDA (%) | 19.7 c | 23.4 b | 31.6 a | 33.0 a | 0.75 | <.0001 |
| pH | 6.50 | 6.45 | 6.50 | 6.43 | 0.03 | 0.1298 |
| N-NH3 (mg/L) | 269.8 | 248.0 | 215.4 | 199.1 | 22.95 | 0.0505 |
| Ácidos grasos volátiles | ||||||
| AGV total (mmol/L) | 33.53 | 32.16 | 30.97 | 29.51 | 2.31 | 0.3976 |
| Acético (mmol/L) | 20.94 | 20.54 | 19.57 | 19.46 | 1.39 | 0.6616 |
| Propiónico (mmol/L) | 8.66 | 8.28 | 7.81 | 7.47 | 0.62 | 0.2999 |
| Butírico (mmol/L) | 3.51 a | 2.97 ab | 3.09 a | 2.23 b | 0.35 | 0.0338 |
| Valérico (mmol/L) | 0.38 ab | 0.34 b | 0.45 a | 0.33 b | 0.03 | 0.0193 |
| Isovalérico (mmol/L) | 0.05 a | 0.03 b | 0.05 a | 0.02 b | 0.01 | 0.0210 |
| Acetato:Propionato | 2.43 | 2.50 | 2.50 | 2.60 | 0.06 | 0.0989 |
| 48 horas | ||||||
| Gas (mL) | 110.1 | 110.5 | 110.5 | 111.2 | 6.43 | 0.9982 |
| DMS (%) | 56.5 | 56.1 | 57.2 | 56.2 | 1.42 | 0.8767 |
| DFDN (%) | 47.4 | 47.3 | 50.1 | 48.1 | 1.60 | 0.3339 |
| DFDA (%) | 40.4 | 40.6 | 45.1 | 43.1 | 1.63 | 0.0530 |
| pH | 6.35 | 6.38 | 6.38 | 6.40 | 0.04 | 0.6310 |
| N-NH3 (mg/L) | 232.8 a | 226.4 a | 229.8 a | 218.5 b | 3.30 | 0.0100 |
| Ácidos grasos volátiles | ||||||
| AGV total (mmol/L) | 45.15 | 43.52 | 44.05 | 41.33 | 1.33 | 0.0930 |
| Acético (mmol/L) | 29.46 | 28.45 | 28.55 | 26.99 | 1.00 | 0.1727 |
| Propiónico (mmol/L) | 11.31 | 10.93 | 11.37 | 10.58 | 0.29 | 0.0765 |
| Butírico (mmol/L) | 3.94 | 3.74 | 3.76 | 3.44 | 0.19 | 0.1433 |
| Valérico (mmol/L) | 0.33 | 0.30 | 0.28 | 0.24 | 0.03 | 0.0540 |
| Isovalérico (mmol/L) | 0.11 a | 0.11 ab | 0.09 ab | 0.08 b | 0.01 | 0.0438 |
| Acetato:Propionato | 2.63 | 2.60 | 2.50 | 2.53 | 0.08 | 0.3865 |
|
# % de reemplazo de la proteína del pasto por
proteína proveniente del destilado de yuca E.E.M: Error estándar de la media abc Promedios en la misma fila con letra diferente indican valores con diferencia estadística significativa a p < 0.05 |
||||||
Al igual que en los granos y solubles del destilador (DDGS) de granos de cereales tales como el maíz, el trigo y la cebada, entre otros, en el destilado de yuca se cumple casi estrictamente con los factores de concentración de 2.3 a 3 veces el contenido de los nutrientes diferentes a los azúcares y almidones señalados por FEDNA (2010). Comparado con los DDGS más conocidos, el contenido de proteína del destilado de yuca es muy bajo cuando se compara con los de DDGS de maíz, trigo, cebada y sorgo, esto se debe al bajo contenido de proteína presente en la harina de yuca, el cual varía entre 2.5-3.2%. Así mismo, el contenido de grasa (extracto etéreo) es muy bajo y esto se debe a que la yuca se caracteriza por su bajo contenido de grasa y ácido linoleico (FEDNA, 2010). Los contenidos de FDN, FDA y lignina son más altos en el destilado de yuca comparado con los DDGS de diversas fuentes, esto se debe principalmente a la calidad de la materia prima (harina de yuca) empleada en el proceso de elaboración del bioetanol, la harina empleada para este proceso proviene de yuca de rechazo variedad Copiblanca (no apta para comercializarse para consumo humano) y el proceso de elaboración de la harina es muy tosco, el tubérculo fue lavado, picado, triturado, deshidratado y tamizado hasta obtener un tamaño de partícula de 0,15mm (Castaño et al 2011).
Por otro lado, la composición química del destilado de yuca es bastante similar a la composición química de la vinaza de yuca reportada por Patiño et al (2012), aunque presenta algunas diferencias que pueden ser atribuidas al tipo de proceso de elaboración del bioetanol empleado en cada caso. Así, el destilado de yuca contiene más materia seca que la vinaza de yuca, menos materia orgánica, extracto etéreo, menos fibra, mayor DIVMS, menores contenidos de macro minerales (Ca, P, Mg, K, S) y leves diferencias en el contenido de micro minerales. Como se mencionó antes, estas diferencias pueden ser debidas a la variedad de yuca empleada, las condiciones de cultivo propias de cada zona, el tipo de suelos, el proceso de producción del etanol y la tecnología de fermentación y destilación empleada en el proceso.
Dado que el tubérculo no se pela se presume que es debido principalmente a este hecho que en el destilado de yuca los valores de FDN, FDA y lignina sean más altos que los reportados para los DDGS de diversas fuentes. El contenido de energía bruta del destilado de yuca es aproximadamente un 6% superior al de la harina de yuca, este comportamiento también ha sido reportado para los DDGS de maíz por Birkeloet al (2004), quienes lo atribuyen a un mayor contenido de grasa en los DDGS, este también podría ser el caso del destilado de yuca, ya que contiene 4 veces más grasa (extracto etéreo) que la harina de yuca de la cual procede.
La respuesta a la suplementación con destilado de yuca dependió de la calidad del forraje, pues se observó un aumento en DMS, DFDN y DFDA en los forrajes de los pastos kikuyo de alta y baja calidad nutritiva, mientras que en el pasto kikuyo de media calidad nutritiva estos parámetros disminuyeron con el aumento en nivel de inclusión de destilado de yuca. Como la degradabilidad de la materia seca es directamente proporcional al porcentaje de inclusión de destilado e yuca (Behlkeet al 2007) esta es una de las posibles razones por la cuales se observó una mayor degradabilidad en el kikuyo de alta calidad nutritiva puesto que a mayor contenido de proteína cruda del forraje fue necesario usar mayores cantidades de destilado de yuca para reemplazar la proteína del mismo, así los niveles de inclusión de destilado de yuca para los tratamientos DY0, DY5, DY10 y DY15 fueron (0%, 9.4%, 18.8%, 28.2%; o 0%, 5.65%, 11.3% 16.94% y 0%, 3.17%, 6.34%, 9.51%; para kikuyo de alta, media y baja calidad, respectivamente.El alto contenido de Zn y Fe en el destilado de yuca pudieron afectar negativamente la degradación de la FDN y FDA debido a las altas cantidades de destilado de yuca que se emplearon en estos dos pastos, alcanzando quizás valores semejantes a los reportados por Arelovich (2000) quien indicó que una concentración de Zn equivalente a 470 ppm en base seca tiende a disminuir la digestibilidad de la materia seca. Por otro lado, Eryavuz y Dehority (2009) han postulado que este efecto pude deberse a un efecto directo del Zn en la inactivación de la celulasabacterial, ya que las sales de metales pesados pueden precipitar y desnaturalizar proteínas solubles y enzimas. Además, la acumulación de Zn en la membrana bacterial (Bonhomme 1990) puede afectar la adhesión de las células microbiales a las partículas de celulosa, un paso limitante en la fermentación de la celulosa, como lo establecieron (Pell y Schofield 1993a).
La DFDN no fue afectada por el nivel de inclusión de destilado de yuca en el pasto kikuyo de alta calidad nutritiva, aunque sus valores se encuentran dentro de los rangos reportados para diferentes forrajes del 25%–75% (NRC, 2001). Otros autores, Oliveros et al (1987) reportaron que el subproducto de la fermentación aumenta la actividad microbiana en el rumen lo que puede aumentar el suministro de energía y proteína a los rumiantes; esto soporta la teoría de que debido al contenido de nutrientes del destilado de yuca, especialmente algunos elementos menores como hierro, zinc, cobre, y manganeso, entre otros, se haya mejorado el metabolismo de los microorganismos ruminales ya que estos minerales actúan como cofactores en muchos sistemas enzimáticos, resultando así en mejores valores de DMS, DFDN y DFDA en la medida en que se incrementaron los niveles de destilado de yuca en los pastos kikuyo de alta y baja calidad nutritiva. Getachew et al (2004) sugirieron que el efecto de FDN sobre la fermentación se hace menos importante a medida que el nivel de FDN disminuye; en la evaluación realizada en todos los tratamientos en los que se incluyó destilado de yuca, la FDN presente en esta se redujo, lo cual favoreció el aumento en los niveles de degradación de la materia seca.
El comportamiento mostrado por el pasto kikuyo de media calidad nutritiva parece reflejar una respuesta curvilínea de los parámetros DMS, DFDN y DFDA a la suplementación con destilado de yuca en función de la calidad nutritiva del forraje, presentándose un punto de inflexión cuando el contenido de proteína cruda del pasto estuvo entre 13% y 16%. Por otro lado, De Blas et al (2007), han sugerido que la inclusión de niveles altos de DDGS en la dieta puede afectar negativamente la degradación de la fibra debido a su alto contenido de grasa saturada tal es el caso de los DDGS de maíz, sin embargo en nuestro caso todos los tratamientos presentaron niveles bajos de grasa (≤3.0%) por lo cual la disminución en los valores de DFDN y DFDA observados en el kikuyo de media calidad se puede deber más a un aumento en el contenido de lignina que al contenido de grasa del destilado de yuca.
Tanto la producción de gas como la DMS aumentaron con el aumento en el nivel de inclusión de destilado de yuca en los tratamientos, mostrando una estrecha relación entre el nivel de inclusión del destilado de yuca y la DMS dado que el destilado de yuca, al igual que los DDGS son sustratos altamente degradables en el rumen, y así mismo, existe una estrecha relación entre la degradación de la materia seca y la producción de gas (Williams, 2000). Varios autores han reportado que la composición química de los alimentos tiene un efecto sobre el volumen de gas producido. Nsahlaiet al (1995), encontraron que la producción de gas está relacionada con la degradación de la FDN, igualmente, Pell y Schofield (1993b) encontraron que la relación entre ambos conceptos es lineal, por lo que hay una tendencia al aumento de la producción de gas en aquellos forrajes donde el contenido de FDN es mayor, sin embargo, este comportamiento no siempre es así (Giraldo et al 2006).
La producción de gas a las 48 horas de fermentación, fue levemente mayor a la registrada a las 24 horas, esto puede ser debido a los constituyentes del alimento tales como grasa y proteína, las cuales contribuyen poco o nada a la producción de gas pero son degradadas in vitro (Getachewet al 2004). Recientemente Giraldo y Henao (2010) encontraron un efecto positivo sobre DMS y producción de gas del pasto kikuyo suplementado con 10% de destilado de yuca; en promedio la DMS aumentó un 12.2% y la producción de gas tan solo un 3.2% a las 24 horas de fermentación, sin detectar diferencias a las 48 horas, aunque en nuestro caso se emplearon niveles de inclusión diferentes en función del reemplazo de proteína de pasto kikuyo por proteína procedente del destilado de yuca, los resultados obtenidos mostraron un comportamiento semejante a los reportados por estos autores.
La degradación ruminal de la fibra (DFDN y DFDA), aumentó con el aumento en el nivel de suplementación con destilado de yuca a las 24 horas de fermentación en los tres forrajes de pasto kikuyo evaluados, lo cual es una consecuencia directa de la inclusión del destilado de yuca ya que este al igual que los DDGS es una fuente de fibra altamente degradable en el rumen (Mustafaet al 2000; Mironet al 2001, Getachewet al 2004, Schingoethe 2008, Tedeschiet al 2009 y Cao et al 2009). Sin embargo, a las 48 horas de fermentación ruminal este efecto no fue observado, en el pasto kikuyo de alta calidad la DFDN y la DFDA fueron levemente menores en los tratamientos con mayor nivel de suplementación con destilado de yuca, mientras que no fueron afectadas ambas degradabilidades de la fibra en los forrajes de kikuyo de media y baja calidad nutritiva; este efecto puede ser debido a que el destilado y la harina de yuca son suplementos altamente degradables que son aprovechados en un alto porcentaje por los microorganismos ruminales durante las primeras 24 horas de fermentación, quedando luego de este tiempo básicamente el forraje de kikuyo el cual es de más lenta degradación en rumen.
Las concentraciones de N-NH3 variaron en función de la calidad nutritiva del forraje, tanto en kikuyo de alta calidad nutritiva como en el de baja calidad nutritiva. El N-NH3 disminuyó con el aumento en el nivel de inclusión de destilado de yuca en los tratamientos a las 24 horas de fermentación. Esto puede ser explicado en parte por la inclusión de la harina de yuca como fuente energética así como también por el aumento en DFDN y DFDA dado que las bacterias fermentadoras de carbohidratos estructurales utilizan el amoniaco presente en el rumen como fuente de N para su síntesis proteica (Ribeiro et al 2001). Es probable que la energía adicional suministrada por la mayor degradación de FDN y FDA haya permitido una mayor utilización del N-NH3 ruminal para síntesis de proteína microbial (Nocek y Russell, 1988) resultando en mayores poblaciones de microorganismos ruminales y por ende mayor degradación del sustrato.
Los valores de pH siempre se mantuvieron dentro de los rangos óptimos reportados en la literatura para las diferentes especies de bacterias con muy poca variación entre las 24 y 48 horas de fermentación. Al respecto Van Soest (1994) sugirió un rango de pH óptimo entre 6.2 y 6.8 para que las bacterias fibroliticas y los protozoos actúen de forma adecuada, mientras que Furlanet al (2006) sugieren un rango de pH ideal entre 5.5 y 7.0 ya que las bacterias amiloliticas actúan mejor a valores de pH cercanos a 5.8. Por otro lado Ørskov (1988) afirma que el valor mínimo de pH para una adecuada fermentación de la fibra es 6.2.
Allen (2000) sugirió que forrajes con alta digestibilidad de la fibra pueden fermentar más rápidamente en el rumen, conduciendo a una mayor producción de ácidos grasos volátiles (AGV) producto de la fermentación, que resultan en bajos valores de pH ruminal. El pH tendió a ser más bajo en los tratamientos con mayor DFDN (suplementados con destilado de yuca), lo cual puede ser debido a que el destilado de yuca es una fuente de fibra altamente degradable en el rumen (Mustafaet al 2000; Mironet al 2001; Getachewet al 2004; Schingoethe, 2008; Tedeschiet al 2009 y Cao et al 2009).
La producción de ácidos grasos volátiles fue afectada por la suplementación con destilado de yuca. Así los AGV totales aumentaron con el nivel de inclusión de destilado de yuca solo en los forrajes de pasto kikuyo de alta y media calidad nutritiva a las 24 horas de fermentación, lo cual es consistente con mayores DMS, DFDN y DFDA en los tratamientos suplementados con destilado de yuca. Contrariamente, Kendall et al (2009), no encontraron diferencias en la producción de AGV en dietas con alta y baja digestibilidad de la FDN in vitro, sin embargo las dietas evaluadas por estos autores presentaban bajos valores de FDN, cerca de la mitad del contenido de los tratamientos evaluados en este trabajo, a pesar del uso de destilado de yuca que presenta altos niveles de degradación de la fibra como se mencionó antes.
Las concentraciones de acetato y propionato aumentaron mientras disminuyeron las concentraciones de los ácidos valérico e isovalérico. La disminución en las concentraciones de los ácidos valérico e isovalérico se manifestó principalmente en los forrajes del pasto kikuyo de alta y media calidad nutritiva, lo que puede ser debido a la reducción en el contenido de proteína de los tratamientos. Según Getachewet al (2004) existe una alta correlación positiva entre el contenido de proteína y la producción de valerato e isovalerato, indicando que la degradación de la proteína contribuye a la producción de AGV.
Además de la degradación de los carbohidratos, la degradación de la proteína también contribuye con cantidades proporcionalmente pequeñas de ácidos grasos (AG) de cadena corta, los esqueletos de carbono derivados de la desaminación dan lugar a una variedad de AGV (Allison 1970), por ejemplo la fermentación de glicina puede producir amoníaco y ácido acético sin liberar CO2, y la de leucina, isoleucina y valina a ácido valérico, ácido 2-metilbutirico y ácido isobutírico, respectivamente (Allison 1970, Blackburn 1965). La D-treonina puede producir ácido acético y la degradación del ácido DL-aspártico produce principalmente ácido propiónico (Blackburn 1965). La extensión de la producción de AG de cadena corta a partir de proteínas, depende de la composición de aminoácidos de los alimentos y el grado de desafinación en el rumen de esos aminoácidos (Getachewet al2004), la mayoría de estos aminoácidos han sido reportados por Correa et al (2008) como presentes en el pasto kikuyo y con un contenido variable en función de la edad de rebrote y el contenido de proteína cruda del mismo.
Las proporciones molares para los principales AGVs (datos no mostrados), como el acético, propiónico y el butírico fueron semejantes a las reportadas in vivo por Black (1990) para animales consumiendo forrajes suplementados con concentrado. Por su parte la relación acetato:propionato se mantuvo dentro de los rangos reportados por (Blümmelet al1999; Brown et al 2002) en fermentaciones in vitro. Se ha reportado que una alta relación acetato:propionato es un indicador de FDN proporcionalmente más digerible en los alimentos (Getachewet al 2004). Esto fue evidente dada la mayor relación acetato:propionato en el tratamiento control (DY0) en los forrajes de pasto kikuyo de alta y media calidad nutritiva, comparado con los tratamientos en los que se incluyó destilado de yuca, en los cuales la producción de propionato aumentó y por ende disminuyó dicha relación. Aún no está claro como el mayor contenido de lignina en los tratamientos con destilado de yuca pudo haber afectado dicha relación.
Los autores agradecen al Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural por la cofinanciación del proyecto 2008D31067-3724 y a la Alianza Universidad de Antioquia - Fundauniban - Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín.
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Received 20 November 2013; Accepted 26 March 2014; Published 1 May 2014