Empleo del tubérculo de boniato (Ipomoea batatas L.) y la cepa Lactobacillus pentosus LB-31 como aditivos a ensilajes mixtos para rumiantes

R Rodríguez, Y Ontivero¹, Y García, D Sosa y S Gómez

Instituto de Ciencia Animal, Carretera Central, km 47 ½, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba
rrodriguez@ica.co.cu
¹ Instituto de Pastos y Forrajes, La Habana, Cuba

Resumen

Para evaluar el efecto de la inclusión como aditivos de tubérculos de boniato (0, 25 y 50%) y L. pentosus LB-31 (5% volumen/peso) en el valor nutritivo de ensilajes mixtos de C. purpureus x C. glaucum (híbrido OM-22) y Moringa oleifera. Para ello, se analizó la composición química de los ensilajes, su cinética de producción de gas in vitro, concentración de NH₃ y degradabilidad aparente de la materia seca (DIVMS) y materia orgánica (DIVMO). Se usó un diseño experimental completamente aleatorizado con arreglo factorial 3x2, donde los factores principales fueron los 3 niveles de inclusión de boniato (0, 25 y 50%) y la inclusión o no del lactobacilo.

El nivel de inclusión de tubérculos influyó en los contenidos de MS, MO, FDN y FDA (p< 0.05), mientras que LB-31 mejoró el contenido proteico de los ensilajes (p< 0.05). Se observó tendencia al aumento del potencial de producción de gas al incrementarse el nivel de boniato, alcanzándose los mayores valores para el ensilado Forraje + 50% Boniato + LB-31 (604 ml g MOinc^-1). El parámetro C mostró la misma tendencia. DAIVMS y DAIVMO mostraron que 50% de boniato aumentó estos indicadores (p=0.02). Se concluye que la inclusión de tubérculo de boniato al 50% en ensilajes mixtos deC. purpureus x C. glaucum (híbrido OM-22) y M. oleifera mejoró el valor nutritivo de los productos obtenidos, mientras que el empleo de L. pentosus LB-31, al 5% (volumen/peso), no influyó en la calidad nutritiva de los ensilajes evaluados, excepto que mejoró el contenido proteico.

Palabras clave: Cenchrus, Moringa oleifera, técnica in vitro, valor nutritivo

Use of the sweet potato tuber (Ipomoea batatas L.) and the Lactobacillus pentosus LB-31 strain as additives to mixed silages for ruminants

Abstract

This study aimed to evaluate the effect of the inclusion of sweet potato tuber and L. pentosus LB-31 on the nutritional value of mixed silages of C. purpureus x C. glaucum (hybrid OM-22) and Moringa oleifera. For this, the chemical composition of the silages, their kinetics of in vitro gas production, NH₃ concentration and apparent degradability of dry matter (DAIVMS) and organic matter (DAIVMO) were analyzed. A completely randomized experimental design with a factorial arrangement (3x2) was used, where the main factors were the 3 levels of sweet potato inclusion (0, 25 and 50%) and the inclusion or not of lactobacillus. The level of inclusion of tubers influenced the contents of MS, MO, FDN and FDA (p<0.05), while LB-31 improved the protein content of silages (p<0.05). A tendency to increase the gas production potential was observed as the sweet potato level increased, reaching the highest values ​​for Forage silage + 50% Sweet potato + LB-31 (604 ml g MOinc^-1). Parameter C showed the same trend. DAIVMS and DAIVMO showed that 50% sweet potato increased these indicators (p= 0.02). It is concluded that the inclusion of 50% sweet potato tuber in mixed silages of C. purpureus x C. glaucum (hybrid OM-22) and M. oleifera improved the nutritional value of the products obtained, while the use of L. pentosus LB-31, 5% (volume / weight), did not influence the nutritional quality of the silages evaluated, except that the protein content improved.

Key words: Cenchrus, in vitro technique, nutritional value, Moringa oleifera

Introducción

Los pastos y forrajes constituyen la principal y más económica fuente de nutrientes para los rumiantes en el trópico. En la mayoría de los sistemas de producción estos aportan entre el 40 y el 90 % de los requerimientos nutricionales de los animales herbívoros (Uvidia et al 2015). Sin embargo, la producción de pastos y forrajes varía durante el año, siendo la época menos lluviosa la de menos disponibilidad de biomasa, mientras que en la etapa lluviosa se producen excedentes de biomasa forrajera que se pierden si no se conservan de forma eficiente. Como alternativa, se puede conservar el exceso de forraje que se produce en el período lluvioso en forma de heno o ensilaje, para ser suministrado en el período seco (Espinoza 2016).

El método del ensilaje se basa en la fermentación ácido láctica del forraje bajo condiciones anaerobias. El ensilaje tiene como ventajas que no depende de las condiciones climáticas (Romero y Bravo 2012), permite conservar gran cantidad de forraje en poco tiempo, es fácil de manejar y el producto final generalmente es de buena calidad y palatable (Franco et al 2007). Además, Garcés et al (2004) plantean que al utilizar ensilados se puede almacenar mayores volúmenes de comida en poco espacio e incrementar el número de animales por hectárea.

En el trópico, los ensilajes se elaboran generalmente con gramíneas que presentan contenidos bajos de proteínas y altos de fibra, lo que da como resultado un material con poca calidad. Entre las gramíneas forrajeras, las del género Cenchrus son de las más utilizada en el trópico por su alta producción de biomasa, buena proporción de hojas, rusticidad y adaptación a una gran diversidad de suelos y condiciones climáticas adversas (García et al 2014).

Por su parte, Moringa oleifera es una arbustiva forrajera con una alta calidad nutricional y buena producción de biomasa verde en el campo (Nouman et al 2014). Además, acumula tanta proteína en sus hojas como las leguminosas, lo que puede ser aprovechado para mejorar el balance de nitrógeno en ensilajes que se elaboran con los excedentes de biomasa de gramíneas forrajeras que se producen durante la época lluviosa (Roa y Galeano 2015).

En ocasiones para mejorar la calidad del ensilado se utilizan aditivos energéticos con elevados niveles de carbohidratos fermentables (Espinoza 2016), tal es el caso de la melaza y tubérculos como el del boniato (Ipomoea batatas L.) (Alvarado-Villalobos 2015). Además, se pueden utilizar inóculos microbianos como aditivos para garantizar una correcta fermentación en la biomasa ensilada, inhibir el desarrollo de microorganismos que deterioran el ensilado, reducir las pérdidas de materia seca (MS) y mejorar la digestibilidad del alimento (Hutjens 2013). Trabajos donde se utilizaron productos a base de especies de microorganismos de los géneros Lactobacillus y Pediococcus han mostrado potencialidades para mejorar los procesos fermentativos y garantizar una buena calidad del producto obtenido (Bereterbide 2015; Porto et al 2017).

Por ello, el objetivo del presente estudio fue evaluar el efecto de la inclusión de dos tipos de aditivos (tubérculo de boniato y cultivos puros de bacterias ácido lácticas) en el valor nutritivo de ensilajes mixtos de C. purpureus x C. glaucum (híbrido OM-22) y M. oleifera, mediante el análisis de su composición química y la cinética de su fermentación in vitro.

Materiales y métodos

Obtención de los ensilajes

Forrajes utilizados en la elaboración de los ensilajes

Los experimentos se desarrollaron en el Instituto de Ciencia Animal (ICA), ubicado entre el 22º 58 LN y los 82º 02 LO y a 80 m sobre el nivel del mar. En las áreas experimentales del ICA se recolectaron plantas de C. purpureus x C. glaucum (híbrido OM-22) y M. oleifera (moringa) de 90 y 60 días de edad, respectivamente. Las plantas estaban establecidas en suelo ferralítico rojo típico, de rápida desecación y perfil uniforme (Hernández et al 2015).

Tanto la gramínea como el material arbóreo se obtuvieron por corte manual. Ambos materiales se acarrearon frescos y se trocearon en un molino forrajero hasta alcanzar un tamaño de partícula de 20–30 mm. Posteriormente, el material molido se extendió para su presecado en una superficie plana con escurrimiento y se secó al sol hasta lograr disminuir la humedad y alcanzar un rango de MS superior al 30%.

Aditivos utilizados en la elaboración de los ensilajes

Como aditivo energético para incrementar el contenido de carbohidratos de fácil fermentación se empleó tubérculos de boniato. Se utilizaron boniatos de pequeño y mediano tamaño, sin lavar, pero sin tierra adherida. Los tubérculos se cortaron longitudinalmente en trozos y luego se redujo su tamaño lasqueándolos en láminas finas. Este proceso se realizó en el momento en que se prepararon los ensilajes para evitar en lo posible la oxidación de los almidones.

Como aditivo microbiano se utilizó el cultivo puro de la cepa de bacterias ácido-lácticas Lactobacillus pentosus LB-31, obtenida del Banco de Microorganismos del ICA y cuya secuencia genómica se encuentra depositada en el GenBank (números de acceso: FR717464). La cepa se cultivó en caldo Rogosa (Oxoid, UK), a 37 ºC y durante 18 - 24 h. Después del período de incubación, se verificó su pureza y se garantizó concentraciones de 10⁹ células·mL^-1, determinadas por conteo en cámara de Neubauer.

Elaboración de los microsilos

Primero se preparó una mezcla con los forrajes a ensilar (OM-22 y moringa, 50:50 en base húmeda), que constituyó el núcleo fibroso y proteico de los ensilados a evaluar. Posteriormente se mezcló este núcleo con los tres niveles de tubérculos de boniato (0, 25 y 50%) y a continuación a todos los tratamientos se les asperjó uniformemente urea (1%) y sulfato de amonio (0.2%), diluidos en agua en una proporción (1:2), también en base húmeda. Terminado el mezclado con la urea y el sulfato de amonio, se dejó reposar 30 minutos antes de añadir el inóculo microbiano a los tratamientos. Para dicha inoculación, se asperjaron 75 ml de medio con el inoculo correspondiente por cada 1.5 kg del material a ensilar para cada combinación de forraje y boniato (5% volumen/peso). A los tratamientos sin inoculo microbiano se le asperjo la misma cantidad de agua destilada para garantizar que todos los tratamientos se humedecieran homogéneamente.

Luego de un último mezclado, los tratamientos se introdujeron en los recipientes de vidrio, por capas que se compactaron con un pisón. Al finalizar, los recipientes se sellaron herméticamente. Los microsilos, con aproximadamente 300 g de materia fresca, se mantuvieron en condiciones de anaerobiosis por un período de 64 días. En la Tabla 1 se muestran los tratamientos evaluados. La elaboración de los microsilos se realizó según la metodología propuesta por Rodríguez et al (2016) en tubos de vidrio (120 mm altura x 70 mm diámetro) herméticamente cerrados.

Al finalizar el proceso de ensilaje, se abrieron los microsilos y se tomó una muestra de 10 g de cada uno, se le añadió 90 mL de agua destilada y se mezcló en zaranda orbital a 250 rpm durante 15 minutos, a 20ºC. Luego la mezcla se filtró en gasa y al filtrado se le midió pH (pHmetro Everich, PHSJ-3F, China).

Adicionalmente, se tomaron aproximadamente 200 g de cada microsilo. Las muestras se secaron hasta peso constante en estufa de aire forzado, con temperatura regulada (60ºC). Las muestras secas se molieron en molino de martillo hasta alcanzar tamaño de partícula de 1 mm. Posteriormente, la mitad del material seco de cada microsilo se almacenó de manera individual en bolsas de nailon selladas hasta que se les hizo el análisis de composición química. El resto del material seco se mezcló homogéneamente por tratamiento y el pool obtenido también se almacenó en bolsas de nailon selladas hasta su empleo en las evaluaciones in vitro.

Evaluación in vitro de la capacidad fermentativa de los ensilados obtenidos

Para evaluar el valor nutritivo de los ensilados mixtos obtenidos se realizaron dos ensayos in vitro, en los cuales se utilizó la técnica de producción de gas descrita por Theodorou et al (1994). Se incubó 1.0 g de cada tratamiento en botellas de vidrio de 100 mL, un medio de cultivo (Menke y Steingass 1988) e inóculo de microorganismos ruminales en proporción de 0.2 mL del volumen total de incubación (80 mL).

Se utilizó como inóculo el contenido ruminal de dos vacas de raza Siboney, adultas, estabuladas, alimentadas ad libitum con forraje de gramíneas y con libre acceso a agua y sales minerales. El contenido ruminal se recolectó a través de la cánula ruminal, antes de ofrecer el alimento en la mañana, y se conservó en termos cerrados independientes hasta llegar al laboratorio, donde se filtraron a través de gasa y se mezclaron en proporciones iguales. Durante el proceso, se mantuvo la temperatura de los inóculos a 39±1ºC, y condiciones anaeróbicas mediante flujo continuo de CO₂. Las botellas se sellaron y se incubaron en baño, a temperatura controlada (39ºC). Se tomó ese momento como la hora cero de la incubación. En ambos ensayos se incubaron botellas sin sustrato, como blancos.

Ensayo I - Determinación de la cinética de fermentación in vitro de los ensilados obtenidos

En este ensayo la producción de gas se midió a las 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 29, 48, 72, 77 y 144 h, por medio de un manómetro HD8804 acoplado a un calibrador de presión TP804 (DELTA OHM, Italia). Después de cada medición, se liberó el gas hasta igualar las presiones externa e interna de las botellas. Se estimó el volumen de gas a partir de los datos de presión, mediante una ecuación de regresión lineal pre-establecida (Rodríguez et al 2013):

Gas (mL)= (presión [10³ Pa]+4.95)/2.59) (n= 132; R ²= 0.99)

El volumen de gas se expresó por gramo de materia orgánica (MO) incubada (MOinc). Para estimar la cinética de producción de gas, se utilizó el modelo monofásico de Gompertz:

Y = A*Exp (−B*Exp(-C*t))

Donde:

Y - es la producción de gas al tiempo t (mL·g^-1·MOinc)

A - es el potencial de producción de gas (asíntota cuando t= ∞; mL·g ^-1·MOinc).

B - es la tasa relativa de producción de gas

C - es un factor constante de la eficiencia microbiana (h^-1)

t - es el tiempo de incubación (h)

Además, se estimó el tiempo al que se alcanzó la velocidad máxima de producción de gas (T_Vmáx), a partir de la segunda derivada del modelo de Gompertz, evaluada en cero (punto de inflexión del modelo sigmoidal). También se estimó la velocidad máxima de producción de gas (V_máx; mL·g^-1·MOinc·h^-1), al sustituir T_Vmáx en la primera derivada del modelo (Rodríguez et al 2013).

Ensayo II - Determinación de indicadores de la fermentación in vitro de los ensilados obtenidos

En este ensayo, la producción de gas se midió solo hasta las 24 horas de incubación. Al finalizar la incubación se abrieron las botellas y su contenido se filtró a través de bolsas de naylon (50 μm de porosidad y área superficial de 28 cm²), taradas previamente en balanza analítica (Sartorius BL 1500, ± 0.0001). Las bolsas con los residuos de la fermentación se secaron hasta peso constante en una estufa de aire forzado con temperatura regulada a 60ºC, durante 72 horas. Luego los residuos se incineraron para determinar su contenido de MO. Con este estudio se determinó por gravimetría la degradabilidad aparente in vitro de la MS (DAIVMS) y MO (DAIVMO) de los ensilajes evaluados, como la diferencia entre el sustrato incubado y el residuo de la fermentación, expresado como proporción del sustrato incubado y multiplicado por 100 (%).

Además, del filtrado se tomaron 5 mL de muestra para determinar el contenido de NH₃, los que se preservaron y conservaron hasta el momento de su análisis.

Análisis químico

Para determinar la composición química de los ensilados, se les determinó MS, MO y proteína bruta (PB) (AOAC 2016). La fibra detergente neutro (FDN) y la fibra detergente ácido se obtuvieron por el procedimiento descrito por Van Soest et al (1991). Para obtener la concentración de amoníaco en el ensayo in vitro, se utilizó la técnica colorimétrica propuesta por Chaney y Marbach (1962).

Análisis estadístico

Para el análisis de la composición química de los ensilajes evaluados, se empleó un diseño experimental completamente aleatorizado con arreglo factorial (3x2), donde los factores principales fueron los 3 niveles de inclusión de boniato (0, 25 y 50%) y la inclusión de aditivo microbiano (sin aditivo y con L. pentosus LB-31). Los microsilos se consideraron como unidad experimental (5).

En el ensayo in vitro de 24 h se empleó un diseño de bloques al azar con arreglo factorial (3x2), donde los factores analizados fueron los mismos que en el caso anterior y las incubaciones se consideraron como bloque (4). En este experimento las botellas se consideraron como unidad experimental (3 botellas por tratamiento).

En ambos casos, las variables se analizaron por ANOVA. Las medias de los tratamientos se compararon por la dócima de rangos múltiple de Duncan (1955), cuando se encontraron diferencias (p< 0.05) o se apreció una tendencia a la diferencia (0.05 ≤ p < 0.10).

Para todos los análisis se empleó el paquete estadístico InfoStat (Di Rienzo et al 2012).

Resultados y discusión

Rendimiento, composición química y pH de los ensilajes obtenidos

En la Tabla 2 se muestra la composición química de los forrajes y el tubérculo de boniato, utilizados en la producción de los ensilajes. Los valores de MS de los forrajes fueron superiores al 30% reconocido como adecuado para producir ensilajes de buena calidad (Michelena y Molina 1990). Por su parte, moringa mostró los mayores valores de PB, como corresponde al componente proteico de la mezcla ensilada, pues tanto la harina de boniato como el híbrido OM-22 tuvieron niveles proteicos menores al 5%. De igual forma, la gramínea aportó los mayores contenidos de fibra y el tubérculo de boniato los más bajos (9,3%).

Al evaluar el efecto de los aditivos en el rendimiento de MS de los ensilajes obtenidos, no se apreció interacción entre los factores ni efecto de los factores individuales (p>0.05). En todos los casos el rendimiento mostró valores elevados (96.6-97.0%), lo cual pudo estar relacionado con los altos niveles de MS de la mezcla de forrajes conservada, que contribuyen a su mejor preservación, y al tipo de microsilo utilizado en el estudio, que reduce las pérdidas por lixiviación.

En cuanto al efecto de los aditivos en la composición química de los ensilajes mixtos obtenidos, se observó que no hubo interacción entre los factores estudiados (p> 0.05). Respecto al efecto de los factores individuales, se apreció que el nivel de inclusión de tubérculos de boniato (Tabla 3) influyó en los contenidos de MS, MO, FDN y FDA (p< 0.05), a la vez que hubo una tendencia a afectar el contenido proteico (p= 0.08).

Al incrementar el contenido de boniato disminuyó MS y FDN, mientras que se apreció reducción del contenido de FDA al incluir 25% de boniato, pero los ensilajes con este nivel de boniato no difirieron de los que contenían 50% del tubérculo. A su vez, el 25% de inclusión del tubérculo aumentó MO, respecto a los ensilajes sin boniato, pero sin que se observara diferencias entre el 25 y 50% de inclusión del aditivo energético.

Aun cuando la disminución del contenido de MS fue de 14 unidades porcentuales entre los ensilajes sin aditivo energético y los ensilajes con 50% de boniato, todos los ensilajes mixtos evaluados mostraron MS superiores al 30% que es el valor mínimo recomendado para obtener ensilajes de calidad (Michelena y Molina 1990).

Por su parte, los elevados valores de FDN observados se pueden deber a la edad de los forrajes utilizados para confeccionar los ensilados. Además, Rodríguez et al (2016) plantean que elevadas cantidades de FDN pueden ser un indicador de desaparición de material soluble durante la fermentación anaeróbica. En cuanto a la PB, se observó una tendencia a incrementarse al incluir 50% de boniato respecto a los ensilajes sin boniato (p=0.08).

Estos efectos de la inclusión del aditivo eran esperados, dado que los tubérculos aportaban mayor contenido de MO y menor de MS y fibra. Sin embargo, la tendencia al incremento de la PB con el 50% del tubérculo fue un resultado inesperado dado el bajo contenido proteico de este alimento, aunque la disponibilidad de carbohidratos no estructurales aportados por el tubérculo pudo favorecer procesos de retención del nitrógeno a través de procesos de síntesis de proteína microbiana.

Hubo una tendencia (p=0.08) a incrementar el porcentaje de proteína bruta en los ensilados a medida de que la proporción de la raíz de boniato en los ensilados se incrementó (Tabla 3; Figura 1). Los valores contradicen  lo obtenido por Neiva et al (2001) pues encontraron que al aumentar los niveles de caña de azúcar como fuente de CHS los valores de PB de los ensilajes disminuyeron.

Por su parte, la inclusión del aditivo microbiano LB-31 también hizo aumentar el contenido proteico (p< 0.05) (Figura 2). Efectos como estos son esperados y fueron los objetivos de utilizar este tipo de aditivos microbianos y una fuente de carbohidratos fácilmente fermentada como la raíz de boniato. Sifeeldein et al (2018) al evaluar el efecto de aplicar aditivos microbianos a base de aislamientos de L. plantarum y P. acidilactici en la dinámica fermentativa y la comunidad microbiana de ensilajes de C. purpureus, observaron que los aditivos reducían los niveles de nitrógeno amoniacal, así como de bacterias aeróbicas y levaduras, que pueden estar involucradas en procesos de proteólisis que ocurren en las primeras fases de fermentación del material ensilado.

Figura 1. Efecto del nivel de inclusión de boniato en el contenido de proteína bruta de los ensilados	Figura 2. Efecto del aditivo microbiano LB-31 en el contenido de proteína bruta de los ensilados

En cuanto al pH, no hubo interacción entre los efectos de los dos aditivos evaluados (p=0.97) ni efecto del aditivo microbiano LB-31 (p= 0.94). Sin embargo, la presencia del aditivo energético influyó en este indicador de la fermentación (Figura 3). El pH del ensilado sin boniato fue alto (pH=6.7), pero se observó una disminución de este indicador fermentativo por debajo de 4,9 al incluir el boniato, sin que se apreciaran diferencias para 25 y 50% de inclusión del tubérculo (p<0.0001).

Figura 3. Efecto del nivel de inclusión de boniato en el pH de los ensilajes evaluados (EE= 0.02)

Es importante destacar que, a pesar de los altos valores de pH observados sobre todo en los tratamientos sin boniato, en ningún caso los microsilos mostraron indicios de putrefacción del material conservado ni se observó a simple vista la presencia de hongos filamentosos. Aunque se plantea que el valor máximo de pH para obtener un ensilaje de calidad está entre 3.8 y 4.2 (McDonald et al 1991), se conoce que en la medida que se incrementa la MS de los forrajes a ensilar se pueden obtener buenos productos conservados a pH altos (Castle y Watson 1984).

Evaluación in vitro de la capacidad fermentativa de los ensilados obtenidos

Para la variable producción acumulada de gas in vitro, en todos los horarios hubo interacción entre los dos factores evaluados, nivel de boniato e inclusión de LB-31 (p< 0.05) (Tabla 4). En todos los horarios los ensilajes sin boniato produjeron menos gas, sin que se observaran diferencias entre el ensilaje sin aditivos y el ensilaje con LB-31. Por su parte, los ensilajes con 25 y 50% de boniato y sin aditivo microbiano no mostraron diferencias entre sí durante las primeras 18 h de fermentación, mostrando mayor producción de gas el ensilaje con 50% de boniato a las 24 h. Sin embargo, los ensilajes con 25 y 50% de boniato y adición de LB-31 difirieron entre sí durante todo el período en que se midió la producción de gas, obteniendo los mayores acumulados con el tratamiento con 50% de boniato. Para un mismo nivel de boniato, solo se apreció diferencias por efecto del LB-31 a las 3 horas de incubación para el nivel 25%, mientras para el nivel 50% las diferencias se apreciaron solo entre las 6 y 18 h de fermentación.

En la Tabla 5 se muestran los parámetros de las ecuaciones de mejor ajuste a los datos experimentales obtenidos según el modelo de Gompertz, que fue capaz de explicar un alto por ciento de la variabilidad de los datos de producción acumulada de gas in vitro de todos los tratamientos (R² > 0.99).

Se pudo apreciar que el parámetro A tendió a incrementarse con el nivel de tubérculos en el ensilaje, sin que se pudiera apreciar una tendencia definida por efecto del aditivo LB-31. Por su parte, el parámetro B tendió a ser mayor para el tratamiento con 50% de boniato. En el caso de los ensilajes con LB-31 sí se apreció tendencia a incrementarse el parámetro B con el nivel de boniato.

Respecto al parámetro C, también se apreció una tendencia a incrementarse con el nivel de boniato, pero a igual nivel de inclusión del tubérculo no se observó diferencias en las magnitudes de este parámetro al incluir o no el aditivo LB-31. De igual forma, la V _máx de producción de gas tendió a incrementarse con el nivel de boniato, mientras que T_Vmáx tuvo el comportamiento inverso. Tampoco en el caso de V_máx y T_Vmáx se vio una respuesta a la inclusión del aditivo microbiano. El parámetro C como factor constante de eficiencia microbiana, pudo indicar que la inclusión del tubérculo y el aumento en su nivel de inclusión, favorecieron el crecimiento microbiano debido al mayor aporte de carbohidratos de fácil fermentación, lo que también se reflejó en la velocidad de producción de gas.

El aumento de la producción acumulada de gas in vitro y de los parámetros A y C cuando se incrementó el nivel de inclusión del tubérculo pudo estar dado porque el uso de alimentos con elevadas cantidades de carbohidratos no estructurales como aditivos en ensilados a base de forrajes tropicales mejora la calidad nutritiva del material obtenido. En tal sentido, la inclusión del boniato favoreció la disponibilidad de nutrientes para los microorganismos del rumen. Respuesta similar observaron Morales et al (2016) al sustituir forraje de Cenchrus por forraje de Tithonia diversifolia, un material vegetal de mayor calidad nutritiva, en ensilajes mixtos para rumiantes.

Indicadores químicos y gravimétricos a las 24 h de fermentación in vitro de los ensilados

Para la concentración de amoníaco se apreció interacción entre los factores en estudio (p=0.02) (Tabla 6). El menor valor correspondió al ensilaje con solo forrajes, aunque este no difirió del ensilaje con forraje y LB-31. El mayor valor de amoníaco lo mostró el tratamiento con forraje y 25% de boniato.

En todos los tratamientos se observaron valores de amoníaco superiores al mínimo recomendado por Satter (1982) para el correcto desarrollo de la microbiota ruminal (5mg 100 mL^-1). Igualmente, estos valores superaron a las concentraciones óptimas recomendadas para la síntesis de proteína microbiana, entre 5.6 y 10.0 mg NH₃ 100 mL^-1 de fluido ruminal, siempre que la disponibilidad de energía no limite el ecosistema ruminal (Van Soest 1994).

Es importante señalar que los resultados obtenidos mostraron una tendencia inversa a los informados por Rodríguez et al (2019), quienes al incluir tubérculo de boniato (5, 10 y 15%), en ensilados de C. purpureus vc. Cuba CT-169 y moringa, obtuvieron menor concentración de NH₃ en comparación con el ensilado mixto sin boniato. Estas diferencias pudieron estar dadas por los mayores niveles de moringa y boniato utilizados en el presente trabajo, pues la disponibilidad de PB y energía influyen en la síntesis de proteína microbiana y por tanto en la concentración de NH₃.

Respecto a la DAIVMS, no hubo interacción entre los factores evaluados (p=0.355) ni hubo efecto con la inclusión de la cepa microbiana (p=0.136). Sin embargo, el nivel de tubérculo sí tuvo efecto en la degradabilidad al aumentar este indicador cuando se incluyó 50% de boniato en la mezcla a ensilar (p=0.02) (Tabla 7). Igual comportamiento mostró la DAIVMO, pues no hubo interacción entre los dos factores estudiados (p=0.481), ni se observó efecto individual de la inclusión del aditivo microbiano (p=0.147), pero sí influyó el nivel de boniato (p=0.047), al aumentar la DAIVMO con 50% de tubérculo (40.2%) (Tabla 7).

La DAIVMS de todos los tratamientos evaluados superaron los valores de degradabilidad reportados por Rodríguez et al (2019), para ensilados de C. purpureus (vc. Cuba CT-169) y M. oleifera con la misma edad de corte y la inclusión de niveles inferiores de boniato (hasta 15%). La mayor degradabilidad de la MS y la MO reportada para el ensilado con 50% de tubérculo de boniato se pudo deber al menor contenido de fibra y mayor de carbohidratos solubles de esta mezcla. Con respecto a esto, Moura et al (2017) afirman que un menor contenido de carbohidratos estructurales permite un mayor acceso de los microorganismos al sustrato, lo que incrementa la degradabilidad del alimento.

Por otra parte, aunque a igual nivel de boniato no se aprecia un efecto del aditivo microbiano en la degradabilidad y otros indicadores in vitro, es ampliamente conocida la utilidad de los aditivos microbianos para mejorar la calidad de los ensilados tropicales (Blajman et al 2018). Al respecto, Morales et al (2016) al emplear el producto microbiano Vitafert, rico en lactobacilos y levaduras, observaron que su utilización como aditivo en ensilajes mixtos mejoró la composición química de los productos obtenidos al emplearlos en dosis del 4.5 y 6%, mientras que incidía positivamente en los indicadores de su fermentación in vitro al usarlo al 8%.

Conclusiones

• La inclusión de tubérculo de boniato al 50% en ensilajes mixtos deC. purpureus x C. glaucum (híbrido OM-22) y M. oleifera mejoró el valor nutritivo de los productos obtenidos, mientras que el empleo de la cepa de bacterias ácido-lácticas L. pentosus LB-31, al 5% (volumen/peso), no influyó en la calidad nutritiva de los ensilajes evaluados, excepto que mejoró el contenido proteico.

Referencias

Alvarado-Villalobos E J 2015 Evaluación del valor nutricional del ensilaje de residuos de la cosecha de camote (Ipomoea batatas (L)). Tesis de graduación de ingeniero agrónomo, Instituto Tecnológico de Costa Rica, Costa Rica, 50 p., Recuperado el 20 de abril de 2020, de https://repositoriotec.tec.ac.cr/bitstream/handle/2238/6468/evaluacion%20_valor_nutricional_ensilaje_camote.pdf?sequence=1&isAllowed=y

AOAC 2016 Official methods of analysis of AOAC International. 20 ed., Rockville MD: AOAC International., Latimer, George W. Jr., ISBN: 9780935584875, Recuperado el 5 de diciembre de 2019, de http://www.worldcat.org/title/official-methods-of-analysis-of-aoac-international/oclc/981578728?referer=null&ht=edition

Bereterbide L 2015 Efecto de la inoculación con Lactobacillus buchneri en la calidad nutritiva y la estabilidad aeróbica en ensilajes de maíz, cosechado en tres estados de madurez. Tesis de Licenciatura. Facultad de Ciencias Agrarias. Universidad Católica Argentina, 39 pp. Recuperado el 20 de abril de 2020, de https://scholar.google.com/scholar_url?url=https://repositorio.uca.edu.ar/bitstream/123456789/299/1/doc.pdf&hl=es&sa=T&oi=gsb-gga&ct=res&cd=0&d=503354491718942219&ei=kK2fXp7qCMiDy9YP3L-f4AQ&scisig=AAGBfm06I0qPgfo1m3BLR-MXtJVrIFqF3g

Blajman J E, Páez R B, Vinderola C G, Lingua M S and Signorini M L 2018 A meta-analysis on the effectiveness of homofermentative and heterofermentative lactic acid bacteria for corn silage. Journal of Apply Microbiology 125 (6): 1655-1669. Online ISSN:1365-2672

Castle M E and Watson J N 1984 Silage and milk production: A comparison between unwilted and wilted grass silages. Grass and Forage Science, 39: 187-193. https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/j.1365-2494.1984.tb01680.x

Chaney A L and Marbach E P 1962 Modified reagents for determination of urea and ammonia. Clinical Chemistry. 8: 130-132.

Di Rienzo J A, Casanoves F, Balzarini M G, González L, Tablada M y Robledo C W 2012 InfoStat. version 2012, [Windows], Universidad Nacional de Córdoba, Argentina: Grupo InfoStat, Recuperado el 16 de febrero de 2020, de: http://www.infostat.com.ar/

Duncan D B 1955 Multiple Range and Multiple F Tests. Biometrics, 11 (1), pp. 1–42, ISSN: 0006-341X, DOI:10.2307/3001478

Espinoza I F 2016 Características fermentativas y nutritivas de ensilajes de forrajes tropicales con diferentes niveles de inclusión de residuos agroindustriales de cáscara de maracuyá (Pasiflora edulis). Tesis de doctorado. Universidad de Córdoba, España. Edita: UCOPress 178 pp.

Franco L H, Calero D y Ávila P 2007 Alternativas para la conservación de forrajes. Palmira - Valle del Cauca – Colombia 20 pp.

Garcés A M, Berrio L, Ruiz S, Serna J G y Builes A F 2004 Ensilaje como fuente de alimentación para el ganado. Revista Lasallista de investigación (1-1): 66-71. https://scholar.google.com/scholar_url?url=https://www.redalyc.org/pdf/695/69511010.pdf&hl=es&sa=T&oi=gsb-gga&ct=res&cd=0&d=3139914187257479623&ei=rbCfXuT0C4TCmAG76ZWoCw&scisig=AAGBfm3D6-sT7v2OhxTtDuai6lQCuKHLpw

García L M, Mesa A R and Hernández N 2014 Forage potential of four cultivars of Pennisetum purpureum on a Grayish Brown soil of Las Tunas. Pastos y Forrajes 37 (4): 413-419. https://payfo.ihatuey.cu/index.php?journal=pasto&page=article&op=download&path%5B%5D=1817&path%5B%5D=2876&inline=1

Hernández A, Pérez J M, Bosch D y Castro N 2015 Clasificación de los suelos de Cuba. Mayabeque, Cuba: Ediciones INCA, 93 p., ISBN: 978-959-7023-77-7 http://ediciones.inca.edu.cu/files/libros/clasificacionsueloscuba_%202015.pdf.

Hutjens M F 2013 Fisiología digestiva y uso de aditivos alimenticios rumiantes. XXIX Curso de Especialización FEDNA, Madrid 6 y 7 de noviembre, 17 - 31. https://scholar.google.com/scholar_url?url=https://produccion-animal.com.ar/informacion_tecnica/invernada_promotores_crecimiento/61-13CAP_IItrad.pdf&hl=es&sa=T&oi=gsb-gga&ct=res&cd=0&d=9747165896661736291&ei=4LGfXtHpEs3FmAGd0qyIDg&scisig=AAGBfm2jhjLRLdcPv1JDqMNWUETiR3IvqQ

McDonald P, Henderson A R and Heron S J 1991 The Biochemistry of Silage. UK, Marlow. Chalcombe Publication.

Menke K H y Steingass H 1988 Estimation of the energetic feed value obtained from chemical analysis and in vitro gas production using rumen fluid. Animal Research and Development, 28: 7–55, ISSN: 0340-3165

Michelena J B and Molina A 1990 The effect of time of sun exposure of King grass (hybrid Pennisetum) on silage quality. Cuban Journal of Agricultural Science, 24(2): 219-224. ISSN: 2079-3480.

Morales A, Rodríguez R, Gutiérrez D, Elías A, Gómez S y Sarduy L 2016 Evaluación de la inclusión de VITAFERT en el valor nutritivo de ensilajes de Tithonia diversifolia y Pennisetum purpureum. Cuban Journal of Agricultural Science, 50 (4): 619 - 630. ISSN: 2079-3480. http://scielo.sld.cu/pdf/cjas/v50n4/cjas11416.pdf

Moura M M A, de Assis D A, Ferreira R, Cangussú D, Sampaio J P and Junqueira E C 2017 Nutritional value of sorghum silages. Acta Scentiarum. Animal Sciences 39 (2): 137-142. http://www.scielo.br/pdf/asas/v39n2/1807-8672-asas-39-02-00137.pdf

Neiva J N M, Ferreira A C H y Teixeira M 2001 Uso de caña de azúcar (Saccharum officinarum) deshidratada como aditivo en el ensilaje de pasto elefante (Pennisetum purpureum). Cartel Técnico 9.2. En: Uso del ensilaje en el trópico privilegiando opciones para pequeños campesinos. Memorias de la Conferencia Electrónica de la FAO sobre los Ensilajes Tropicales (L. ´tMannetje, Ed.), pp. 175-176. ISSN 1014-1227, ISBN 92-5-304500-0. Recuperado el 20 de abril de 2020, de https://books.google.com.cu/books?id=lUU1ihKYVgkC&printsec=frontcover&hl=es#v=onepage&q&f=false

Nouman W, Basra S M A, Siddiqui M T, Yasmeen A, Gull T and Alcayde M A C 2014 Potential of Moringa oleifera L. as livestock fodder crop: a review. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 38(1): 1–14, ISSN: 1300-011X. http://journals.tubitak.gov.tr/agriculture/issues/tar-14-38-1/tar-38-1-1-1211-66.pdf

Porto M C, Kuniyoshi T M, Azevedo P O S, Vitolo M and Oliveira R P S 2017 Pediococcus spp.: An important genus of lactic acid bacteria and pediocin producers. Biotechnology Advances 35 (3): 361–374.

Roal M L y Galeano J R 2015 Calidad nutricional y digestibilidad in situ de ensilajes de cuatro leñosas forrajeras. Pastos y Forrajes, (38): 431-440. ISSN 0864-0394. http://scielo.sld.cu/pdf/pyf/v38n4/pyf07415.pdf

Rodríguez R, Elías A, Herrera F, González N, Moreira O, Gutiérrez D, Gómez S, Sarduy L y Medina Y 2016 Valor nutritivo de ensilajes mixtos Pennisetum purpureum (vc. CUBA CT-169): Moringa oleifera: Ipomoea batata, inoculados con el producto biológico VITAFERT. Recuperado el 20 de abril de 2020, de http://www.engormix.com/MA-ganaderia-carne/nutricion/articulos/cuba2015-valor-nutritivo-ensilajes-t39536/141-p0.htm

Rodríguez R, Herrera F, Gómez S, González N, Alonso J, Elías A, Moreira O, Sarduy L and Medina Y 2019 Effects of including sweet potato (Ipomoea batatas) and Vitafert as additives on the nutritional value of Cenchrus purpureus cv. CUBA CT-169 and Moringa oleifera silages. Cuban Journal of Agricultural Science, 53(2): 119-133. ISSN: 2079-3480. http://www.cjascience.com/index.php/CJAS/article/view/877/890

Rodríguez R, Lores J, Gutiérrez D, Ramírez A, Gómez S, Elías A, Aldana A I, Moreira O, Sarduy L and Jay O 2013 Inclusion of the microbial additive Vitafert in the in vitro ruminal fermentation of a goat diet. Cuban Journal of Agricultural Science, 47(2): 171–178, ISSN: 2079-3480. http://www.ciencia-animal.org/revista-cubana-de-ciencia-agricola/articulos/T47-N2-A2013-P171-R-Rguez.pdf

Romero O y Bravo S 2012 Utilización y conservación de forraje para la producción ovina. En: Fundamentos de la producción ovina en la Región de La Araucanía. BOLETÍN INIA Número 245, 67 - 82 Recuperado el 25 de febrero de 2020, de https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=2ahUKEwjDhpXgifvoAhXIT98KHUNXA4oQFjAAegQIAhAB&url=http%3A%2F%2Fbiblioteca.inia.cl%2Fmedios%2Fbiblioteca%2Fboletines%2FNR38519.pdf&usg=AOvVaw1NMHe6COzZtYjPWVeZ_Hjt

Satter L D 1982 A metabolizable protein system keyed to ruminal amonia concentration – The Wisconsin System. En: F. N. Owens, (Ed.). Protein Requirements of Cattle: Symposium. pp. 245-264. Oklahoma Agriculture State University, Stillwater.

Sifeeldein A, Yuan X, Dong Z, Li J and Shao T 2018 Effect of applying Lactobacillus plantarum and Pediococcus acidilactici Isolated on fermentation dynamics, microbial community and aerobic stability of napier grass ( Pennisetum purpureum) silage. Kafkas Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi, 24 (3): 371-378. http://vetdergikafkas.org/pdf.php?&id=2340

Theodorou M K, Williams B A, Dhanoa M S, McAllan A B and France J 1994 A simple gas production method using a pressure transducer to determine the fermentation kinetics of ruminant feeds. Animal Feed Science and Technology, 48(3): 185–197, ISSN: 0377-8401, DOI: 10.1016/0377-8401(94)90171-6.

Uvidia H, Ramírez J, Vargas J Leonard I y Sucoshañay J 2015 Relación del clima con el rendimiento y la calidad delPennisetum purpureum en la Amazonia Ecuatoriana. REDVET (16-6) Recuperado el 25 de junio de 2019, de http://www.veterinaria.org/revistas/redvet/n060615.html

Van Soest P J 1994 Nutritional Ecology of the Ruminant. Cornell University Press. Ithaca, NY. 261 pp.

Van Soest P J, Robertson J B and Lewis B A 1991 Methods for Dietary Fiber, Neutral Detergent Fiber, and Nonstarch Polysaccharides in Relation to Animal Nutrition. Journal of Dairy Science, 74(10): 3583–3597, ISSN: 0022-0302,

Received 20 April 2020; Accepted 9 June 2020; Published 1 July 2020

Go to top