| Livestock Research for Rural Development 31 (10) 2019 | LRRD Misssion | Guide for preparation of papers | LRRD Newsletter | Citation of this paper |
El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto del ensilaje de la mezcla integral de camote en la concentración y pérdidas de los componentes químicos, así como en la fermentación ruminal in vitro. Se compararon dos tratamientos; mezcla integral de camote pre-seca (CPS) y mezcla integral de camote ensilada (CE), la cual se conservó mediante la técnica de microsilos. El material ensilado presentó buenas características organolépticas, pH de 3.5 y nitrógeno amoniacal (N-NH3,% N total) de 2.0 %. El proceso de ensilaje produjo una disminución en la composición de MO y FDN con valores de 1.1 y 13.3 % y pérdidas de MS, MO y FDN de 9.4, 10.3 y 18.2 %, respectivamente. Las concentraciones de proteína bruta y verdadera no fueron afectadas por el proceso de ensilado. La producción acumulada de gas in vitro no mostró diferencias entre tratamientos durante las primeras 9 horas de la incubación, luego en los horarios posteriores se presentaron diferencias crecientes a favor del CPS. Se concluye que el proceso de ensilado no afectó apreciablemente la composición química, balance de componentes químicos y capacidad fermentativa in vitro de la mezcla integral de camote. Se considera que el ensilado integral de camote constituye una buena alternativa de alimentación de bovinos en el trópico.
Palabras clave: balance de nutrientes, camote, gas, incubación in vitro
The objective of this research was to evaluate the effect of ensiling the whole sweet potato plant on the chemical components and the in vitro rumen fermentation. Two treatments were compared; integral blend of pre-dried sweet potato (CPS) and integral blend of sweet potato silage (CE), which was preserved in micro-silos. The silage had good organoleptic characteristics, pH of 3.5 and ammonia-nitrogen (N-NH3,% N total) of 2.0%. The silage process resulted in a decrease in the content of MO and FDN with values of 1.1 and 13.3% and losses of MS, MO and FDN of 9.4, 10.3 and 18.2%, respectively. The levels of crude and trueprotein were not affected by the silage process. The accumulated in vitro gas production showed no differences between the treatments during the first 9 hours of the incubation; in the later stage ((9 to 48hours) there were increasing differences in favor of the CPS. It is concluded that the silage process did not significantly affect the chemical composition, balance of chemical components and in vitro fermentation capacity of the whole sweet potato mplant. It is considered that the ensiled whole sweet potato constitutes a good alternative for feeding cattle in the tropics.
Keywords: in vitro incubation, chemical composition, gas production, nutrient balance, sweet potato silage
La búsqueda de opciones para la alimentación animal con recursos locales constituye un elemento importante en el trópico (Villa y Hurtado 2016). Estas alternativas deben presentar características nutricionales como fibra de alta degradabilidad y carbohidratos solubles (azúcares y almidones) que faciliten la producción de ácidos grasos volátiles de cadena corta, principalmente ácido propiónico, y que reduzcan la emisión de metano (Fraga 2010). En este sentido, el camote o boniato constituye una alternativa viable ya que tanto el tubérculo como el follaje se pueden utilizar como alimento animal. El tubérculo se puede emplear fresco, ensilado y como harina, mientras que el follaje se puede utilizar fresco, henificado o ensilado. El camote en forma de ensilado integral ha sido utilizado por Negesse et al (2016) y Solís y Ruiloba (2017) en alimentación de cabras y bovinos de carne, respectivamente, con buenos resultados productivos.
El objetivo del estudio fue evaluar el efecto del ensilaje de la planta integral de camote en la concentración y pérdidas de los componentes químicos así como en la fermentación ruminal in vitro.
Se utilizó la planta completa de camote (tubérculo y follaje), cultivar CIP-14, con 120 días de edad. Una vez se cosechó el material integral, ambos componentes de la planta fueron picados por separado para obtener muestras compuestas y determinar su contenido de MS. Al momento de la cosecha el contenido de MS del tubérculo y follaje fue de 29 y 17%, respectivamente. El follaje se troceó manualmente con machete a un tamaño de 0.5 a 2.0 cm de diámetro y se presecó por 24 horas, mientras que los tubérculos se pre-secaron enteros durante 8 horas, posteriormente se trocearon a un tamaño aproximado de 0.3 a 1.0 cm de diámetro en una picadora estacionaria. Con el presecado, el tubérculo y el follaje alcanzaron contenidos promedios de MS de 31 y 26%, respectivamente. Luego ambos materiales se mezclaron en una proporción 2:1 (tubérculo-follaje), base seca.
De la mezcla pre-secada se tomaron 10 muestras de 1.0 kg cada una: 5 constituyeron el material pre-seco (CPS) y 5 fueron ensiladas en microsilos plásticos de 1.0 kg de capacidad, sellados herméticamente, las que constituyeron el material ensilado (CE). El tiempo de fermentación fue de 45 días. Al abrir los microsilos se determinó el pH (Corral et al. 2010) y el nitrógeno amoniacal (Chaney y Marbach 1962) expresado como % del Nitrógeno Total (N-NH3,%NT). Las muestras de CPS y CE fueron secadas en estufa de aire forzado a 65ºC por 48 horas y molidas a través de una criba de 1.0 mm.
A las muestras de CPS y CE se les determinó MS, MO y PB (Latimer 2016), fibra detergente neutra y ácida (FDN y FDA) (Goering y Van Soest 1970) y proteína verdadera (PV) (Bernstein 1983). La determinación de PV consistió en ebullir la muestra en agua destilada (dos minutos), luego adicionar CuSO4 (6% M) y NaOH (1.25 M), filtrar el precipitado. A este precipitado se le determina el contenido de N (Latimer 2016). El balance de los componentes químicos en el proceso de ensilado se determinó como la diferencia (kg) entre la cantidad del indicador obtenida en el material ensilado y la colocada inicialmente dentro del silo, expresado porcentualmente con respecto a la cantidad inicial
Para la evaluación de las mezclas integrales de camote se empleó la técnica in vitro de producción de gas descrita por Theodorou et al (1994). Se incubaron 600 mg de cada sustrato en botellas de 100 mL, en un medio de cultivo (Menke y Steingass 1988) y un inóculo de líquido ruminal en proporción de 20% del volumen total del medio (80 mL). Se utilizó como inóculo el líquido ruminal de dos vacas con cánulas ruminales, alimentadas con forraje de gramíneas, 2.0 kg/día de alimento concentrado, y libre acceso al agua y sales minerales. El líquido ruminal se recolectó antes de ofrecer el aliento en la mañana. Se utilizó la metodología descrita por Rodríguez et al. (2019) para determinar producción de gas, utilizando un manómetro HD8804, acoplado a un calibrador de presión TP804 (DELTA OHM, Italia). La producción de gas se midió a las 2, 4, 6, 9, 12, 15, 24, 36 y 48 h de incubación. Después de cada medición se liberó el gas hasta igualar la presión externa e interna de las botellas. Se incluyeron cuatro botellas blanco (botellas sin sustrato para conocer el aporte de gas del inóculo ruminal). Se estimó el volumen de gas a partir de los datos de presión mediante la ecuación de regresión lineal pre-establecida por Rodríguez et al (2013):
Gas (mL) = (presión [103 Pa]+4.95)/2.5858) [n= 132; r2= 0.98]
El volumen de gas (mL) se expresó por gramo de materia orgánica (MO) incubada (MOinc).
El contenido y balance de los componentes químicos en el proceso de ensilado se analizaron a través de un análisis de varianza, utilizando como fuentes de variación tratamiento y error residual. Para su análisis se empleó el paquete estadístico Infostat (Di-Rienzo et al 2012) y un alpha de 0.05. La producción acumulada de gas se analizó con un diseño de medidas repetidas en el tiempo sobre la misma unidad experimental, con análisis de normalidad y transformación gamma y su función de enlace Log (Gómez et al 2019) y como fuentes de variación tratamiento, horario de incubación, repetición, interacción (tratamiento*horario de incubación) y error residual. Para esto se utilizó el paquete estadístico SAS (2010) y la dócima de comparación de medias de Tukey-Kramer (Kramer 1956) y un alpha de 0.05.
De acuerdo a la escala de evaluación de Pamio (2010), el CE se clasificó como excelente, con pH de 3.5. Los contenidos de FDN, FDA, PC y PV fueron relativamente bajos (Tabla 1), producto de un contenido bajo de estos indicadores en el tubérculo, ya que este constituyó el 66.7% de la MS de la mezcla integral. El contenido de MO y FDN en el CE se redujo en 1.1 y 13.3 % con respecto a CPS, lo que se atribuye a pérdidas por respiración y fermentación dentro del silo. El contenido de PB y PV no sufrieron cambios probablemente debido a la baja proteólisis, producto de la rápida acidificación del medio y quizá a la síntesis de proteína microbiana en el ensilado (Rodríguez 2004). El contenido de N-NH3 (% de N total) fue 2.0%, nivel inferior al 5 % reconocido como límite máximo para un buen ensilado (Demanet 2018).
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Tabla 1. Composición de las integral pre-secada y ensilada |
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CPS |
CE |
EE± |
p |
|
|
MS, |
29.1 |
30.1 |
0.16 |
0.01 |
|
% de la MS |
||||
|
MO |
91.6 |
90.6 |
0.27 |
0.03 |
|
FDN |
33.4 |
29.0 |
1.05 |
0.02 |
|
FDA |
18.4 |
17.0 |
1.09 |
0.37 |
|
PB |
5.87 |
5.98 |
0.14 |
0.59 |
|
PV |
4.7 |
5.0 |
0.13 |
0.11 |
El proceso ensilado sólo produjo pérdidas significativas en la cantidad ensilada de MS, MO y FDN (Tabla 2). Las pérdidas de MS y MO fueron bajas, ya que estas pueden representar hasta 30% del material ensilado (Martínez-Fernández et al 2014). La pérdida de FDN fue similar a la reportada por Boschini-Figueroa et al (2014) con ensilado de pasto ratana (Ischaemum indicum HOUTT.) y Oliveira-Borgatti et al (2015) con caña de azúcar. Al respecto, McDonald et al (1991) indicaron que esta pérdida debe principalmente a la solubilización de la hemicelulosa.
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Tabla 2. Balance de los componentes químicos en el proceso de ensilado |
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|
Cantidad |
Cantidad |
Balance, |
EE+ |
p |
|
|
MS |
0.32 |
0.29 |
- 9.4 |
0.01 |
<0.001 |
|
MO |
0.29 |
0.26 |
- 10.3 |
0.01 |
<0.001 |
|
FDN |
0.11 |
0.09 |
- 18.2 |
0.01 |
<0.001 |
|
(*) Signo negativo (-): indicó pérdidas |
|||||
No hubo efecto de la interacción tratamiento*horario de incubacón (p>0.05) sobre la producción acumulada de gas in vitro. Durante las primeras 9 horas de incubación la producción acumulada de gas no presentó diferencia entre tratamientos (p>0.05) (Tabla 3), luego esta resultó en diferencias crecientes (p<0.0001) a favor de la mezcla pre-secada, debido a su mayor disponibilidad de carbohidratos fácilmente fermentables (azúcares y almidones) ya que no fue sometida al proceso de ensilaje. Sin embargo, en condiciones in vitro las tendencias de la producción de gas a medida que transcurre el tiempo de incubación son difíciles de interpretar, ya que la producción de gas puede deberse al sustrato, pero también al reciclaje microbiano (Cone et al 1997) como resultado de la acumulación de productos intermedios y finales de su metabolismo que actúan física o químicamente en el medio y afectan la actividad microbiana. La magnitud de este efecto negativo en el sistema in vitro parece depender de la naturaleza y cantidad de sustrato. El efecto del sustrato se evidencia en una investigación de Velásquez et al (2013) quienes al incubar in vitro mezclas a base de 70/30 de forraje/grano de maíz, lograron menores producciones de gas a las 24 h que las obtenidas en el presente trabajo, lo que indicó una fermentación más lenta y con menor acumulación de productos intermedios y finales, situación que favoreció una mayor producción de gas entre las 24 y 48 horas de incubación en su trabajo.
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Tabla 3. Valores promedios de la producción acumulada de gas (mL/g de MOinc) durante las 48h de la incubación |
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|
Hora |
CPS |
CE |
SEM |
p |
|
2 |
4.45 |
4.64 |
0.255 |
0.62 |
|
4 |
22.3 |
21.5 |
0.473 |
0.22 |
|
6 |
58.0 |
56.6 |
1.69 |
0.56 |
|
9 |
121 |
117 |
2.15 |
0.78 |
|
12 |
179 |
170 |
2.57 |
0.015 |
|
15 |
222 |
207 |
3.08 |
0.002 |
|
24 |
283 |
263 |
3.73 |
<0.0001 |
|
36 |
312 |
289 |
3.97 |
<0.0001 |
|
48 |
330 |
306 |
4.12 |
<0.0001 |
La producción neta de gas h-1 (PNG) (Figura 1), presentó un comportamiento curvilíneo en el tiempo, con máxima producción a las 9 horas y pocas diferencias entre tratamientos a pesar que CPS dispuso inicialmente de un mayor contenido de carbohidratos que CE. El comportamiento de ambos tratamientos pudo estar relacionado con las limitaciones del sistema in vitro utilizado, pero también a limitaciones de la degradabilidad microbiana de los almidones tal como ocurre con otras fuentes de almidón como el maíz y el sorgo (Owens et al. 1986).
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| Figura 1. Producción neta de gas in vitro por hora (mL g-1 MOinc h-1) |
Esta investigación se desarrolló gracias al programa de becas de Excelencia Profesional – Doctorado en Áreas Específicas del Conocimiento de la SENACYT e IFARHU de la República de Panamá y a la Universidad de Panamá (Facultad de Ciencias Agropecuarias). Nuestro reconocimiento a la labor de todos los técnicos y trabajadores de campo que contribuyeron a la realización de esta investigación.
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Received 30 January 2019; Accepted 16 September 2019; Published 2 October 2019