| Livestock Research for Rural Development 35 (10) 2023 | LRRD Search | LRRD Misssion | Guide for preparation of papers | LRRD Newsletter | Citation of this paper |
Para evaluar el efecto de la suplementación dietética del biocarbón de eucalipto en la digestibilidad fecal de nutrientes del fermentado de banano orito (Musa acuminataAA) tratado con yogur natural en cerdos de crecimiento. Se procedió a fermentar fruta de banano orito verde durante ocho días, y se realizó el estudio de digestibilidad fecal aparente de la materia seca (MS), proteína bruta (PB), fibra bruta (FB), extracto etéreo (EE), extractos libres de nitrógeno (ELN), energía bruta (EB), calcio (Ca) y fósforo (P), con el empleo de 3 cerdos machos castrados Blanco Belga x Duroc x Pietrain de 36 ± 2 kg, los cuales se asignaron a un diseño cuadrado latino de 3*3 y se alimentaron con una dieta basal con tres niveles de suplementación de biocarbón (0.4, y 0.8%, respectivamente).
Los mejores (p<0.05) coeficientes de digestibilidad de la MS (94.38%), PB (95.11%), FB (85.06%), EE (96.34%), ELN (95.30%), EB (95.25%), Ca (90.26%) y P (91.55%) se obtuvieron con el tratamiento que se suplementó con 0.4% de biocarbón. En conclusión, el fermentado de fruta de banano orito verde suplementado con 0.4% de biocarbón de eucalipto en la dieta de cerdos en crecimiento mejoró la digestibilidad de los nutrientes, propiciando un alimento alternativo con alto valor nutricional para la alimentación de cerdos comerciales en crecimiento.
Palabras claves: aprovechamiento de nutrientes, carbón activado, fermentación, fruta verde, cerdos comerciales
To evaluate the effect of dietary supplementation of eucalyptus biochar on the fecal digestibility of nutrients of fermented baby banana (Musa acuminata AA) treated with natural yogurt in growing pigs. Green baby banana fruit was fermented for eight days, and the study of apparent fecal digestibility of dry matter (DM), crude protein (CP), crude fiber (CF), ethereal extract (EE), nitrogen free extracts (NFE), gross energy (GE), calcium (Ca) and phosphorus (P), using 3 Belgian White x Duroc x Pietrain castrated male pigs of 36 ± 2 kg, which were assigned to a Latin square design of 3*3 and were fed a basal diet with three levels of biochar supplementation (0, 0.4 and 0.8%, respectively).
The best (p<0.05) digestibility coefficients of DM (94.38%), CP (95.11%), CF (85.06%), EE (96.34%), NFE (95.30%), GE (95.25%), Ca (90.26%) and P (91.55%) were obtained with the treatment that was supplemented with 0.04% biochar. In conclusion, fermented green baby banana fruit supplemented with 0.4% eucalyptus biochar in the diet of growing pigs improved nutrient digestibility, providing an alternative feed with high nutritional value for growing commercial pigs.
Key words: utilization of nutrients, activated carbon, fermentation, green fruit, commercial pigs
Los cerdos son animales monogástricos que necesitan de alimentos con alto valor nutricional, para que puedan tener un buen desempeño productivo, su alimentación en la etapa de crecimiento representa el 50% del costo de su producción total, por esta razón su alimentación debe estar balanceada de acuerdo con sus necesidades nutricionales sin excesos ni déficit para mejorar la ganancia de peso y la conversión alimentaria (Bertechini 2013).
Los alimentos convencionales para la alimentación de cerdos en Ecuador provienen de tres grandes empresas importadoras de materias primas, en estas se incluyen: AFABA (Asociación de Alimentos Balanceados de la Sierra) con el 40% a nivel nacional, APROBAL (Asociación de Productores de Balanceados del Litoral) con el 28% y PRONACA (Procesadora Nacional de Alimentos) como mayor contribución a nivel nacional. No obstante, este tipo de alimentos son cada día menos asequibles para pequeños y medianos productores, debido al alto costo del alimento balanceado (Caicedo et al 2021).
Sin embargo, en el cantón Pastaza existen recursos alternativos como la fruta de banano orito, misma que puede constituir una excelente fuente de nutrientes empleando técnicas de procesamiento como la fermentación líquida o sumergida, esta biotecnología conserva los nutrientes, suprime el crecimiento de microrganismos patógenos y aumenta las bacterias ácido lácticas (García et al 2020), mejorando el aprovechamiento de los nutrientes del alimento fermentado respecto al natural (Lezcano et al 2014).
Por otro lado, la digestibilidad de un alimento, es un proceso de la interpretación de lo que pasa con el alimento ingerido y el alimento que es excretado. La digestibilidad fecal puede ser determinada a través de la utilización de diferentes métodos, el más representativo consiste en la colecta total de heces (método directo) utilizando jaulas metabólicas (Araujo et al 2016).
Finalmente, en años recientes la ciencia está volcada a la investigación con aditivos naturales que permitan limitar el uso de productos sintéticos, entre estos se incluyen; el carbón vegetal (biochar) que se produce a partir de una biomasa obtenida de manera sostenible, mismo que actúa como equilibrante de la flora intestinal, refuerza el sistema inmunitario de los animales y neutraliza las toxinas de los microrganismos patógenos, aumenta la eficiencia de la ingesta de nutrientes y, por tanto, la productividad (Schmidt et al 2019). El objetivo de este estudio consistió en evaluar el efecto de la suplementación dietética del biocarbón de eucalipto en la digestibilidad fecal de nutrientes del fermentado de banano orito (Musa acuminataAA) tratado con yogur natural en cerdos de crecimiento.
El trabajo de campo se llevó a cabo en las instalaciones de porcinos de la “Granja Agropecuaria Caicedo” misma que se encuentra ubicada en el km 2 vía a Madre Tierra, parroquia Tarqui, cantón y provincia de Pastaza, Ecuador, su altitud es de 931 m.s.n.m., su latitud “983 01 85” N y longitud “832 41 6” E, esta zona se caracteriza por tener un clima cálido o subtropical húmedo, con precipitaciones entre 4000 y 4500 mm anuales. El análisis de muestras de alimentos y excretas se ejecutó en el “Laboratorio de Bromatología” de la Universidad Estatal Amazónica, misma que está ubicada en el kilómetro 2 ½ vía a Tena con una altitud de 949 m.s.n.m, latitud de 983 756 8” N y longitud de 166 49 4’ E, respectivamente.
Para la elaboración del fermentado se siguieron las recomendaciones de Caicedo et al (2020) con (60%) de fruta picada, y se hizo una ligera modificación en el nivel de agua potable (38%) y yogur natural (2%) para mejorar la estabilidad. El material fermentado (FEL) presentó una buena composición nutricional: MS (21.18%), PB (7.88%), FB (0.65%), EE (1.60%), ELN (80.28%), EB (3702 kcal kg MS-1), Ca (0.07%) y P (0.14%).
Las ramas de eucalipto se recolectaron en la ciudad de Ambato, parroquia Montalvo, provincia de Tungurahua. Se obtuvo 20 kg de ramas frescas, procedentes de un bosque de 15 años que había sido cosechado previamente 7 días antes de la recolección, y se trasladaron hacia las instalaciones de la Granja Agropecuaria Caicedo. El biocarbón se obtuvo mediante pirólisis rápida con una temperatura entre 500 y 700 °C, con un reactor de pirolisis (Klug et al 2013). Seguidamente, el carbón se colocó en una bandeja de aluminio hasta que se enfríe, y se realizó el proceso de triturado para obtener partículas finas (Foto 1), se colocaron en fundas ziploc, se pesaron y almacenaron hasta su uso.
Esta investigación se desarrolló tomando en consideración las normativas de bienestar animal de Ecuador (AGROCALIDAD 2017), y el protocolo experimental de acuerdo a Sakomura y Rostagno (2007). Para ello, se emplearon 3 cerdos machos castrados, cruce comercial Blanco Belga x Duroc x Pietrain, con un peso medio inicial de 36 ± 2 kg. Los cerdos se ubicaron en jaulas metabólicas individuales de 1.0 m x 0.40 m (0.40 m2) provistas de un comedero tipo tolva y un bebedero de chupón, ubicadas en una nave con paredes exteriores de 1.2 m de altura y piso de concreto. La temperatura ambiente promedio en la nave fue de 23 °C.
Se realizó una dieta basal con inclusión del 50% de ensilado de banano orito (Foto 2), siguiendo las consideraciones de Rostagno et al (2011) (Tabla 1), la dieta fue suplementada con 3 dosis de biocarbón de ramas de eucalipto (0, 0.4 y 0.8%, respectivamente). Se hizo el ajuste del consumo de alimento a razón de 0.10 kg (kg/MS) PV0.75d-1. El alimento se suministró en una sola ocasión al día: 08:00. El agua de bebida estuvo disponible a voluntad en bebederos tipo chupón.
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| Foto 1. Biocarbón de eucalipto | Foto 2. FEL de banano orito |
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Tabla 1. Composición y aporte de las dietas experimentales (% BS) |
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Ingredientes, % |
Niveles de suplementación de biocarbón de eucalipto, % |
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0 |
0.4 |
0.8 |
|
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Maíz amarillo |
18.40 |
18.40 |
18.40 |
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Aceite vegetal |
3.00 |
3.00 |
3.00 |
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FEL de fruta de banano orito |
50.0 |
50.0 |
50.0 |
|
Pasta de soya |
24.00 |
24.00 |
24.00 |
|
Fosfato monocálcico |
0.80 |
0.80 |
0.80 |
|
Carbonato de calcio |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
|
Cloruro de sodio |
0.30 |
0.30 |
0.30 |
|
Premezcla vitamínica mineral para cerdos1 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
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Biocarbón de eucalipto |
- |
0.4 |
0.8 |
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Aporte de nutrientes2 |
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EB, kcal kg MS-1 |
4031 |
4031 |
4031 |
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PB, % |
16.82 |
16.82 |
16.82 |
|
FB, % |
2.24 |
2.30 |
2.34 |
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1Premezcla de vitaminas y minerales para cerdos en
crecimiento (Vit A, 2 300 000 UI; Vit D3, 466 667 UI; Vit E,
5000 UI; Vit K3, 667 mg; Vit B1, 333 mg; Vit B2, 1000 mg;
Vit B6, 400 mg; Vit B12, 4000 μg; Ácido fólico, 67 mg;
Niacina, 6660 mg; Ac. Pantoténico, 4000 mg; Biotina, 17 mg;
Colina, 43 g; Hierro, 26 667 mg; Cobre, 41 667 mg; Cobalto,
183 mg; Manganeso, 16 667 mg; Zinc, 26 667 mg; Selenio, 67
mg; Yodo, 267 mg; Antioxidante 27 g; Vehículo qsp, 1000 g)
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El experimento tuvo una duración 30 días, dividido en tres periodos de 10 días cada uno, se utilizaron los primeros cinco días para la adaptación de los cerdos a las dietas, y durante los cinco días sucesivos las excretas se recolectaron completamente de forma individual, según la metodología de Ly et al (2014). El alimento se distribuyó en una única ración al día, 08 am.
En la fase experimental se registró el peso del alimento ofrecido, así como el sobrante, para controlar el consumo diario del alimento. Las excretas se almacenaron todos los días en congelación a -20 °C, y al finalizar el tiempo establecido para la colecta se mezclaron y se tomó una porción del 10%. Las excretas se pusieron en una estufa a 60 °C durante 72 h. Posteriormente, se pesaron, molinaron y analizaron en el laboratorio (Ly et al 2009). Los coeficientes de digestibilidad aparente (CDA) de los nutrientes se calcularon según la fórmula:
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Los análisis químicos de muestras de alimentos y excretas se realizaron en el Laboratorio de Bromatología de la Universidad Estatal Amazónica. Se determinó la materia seca (MS), proteína bruta (PB), fibra bruta (FB), extracto etéreo (EE), extractos libres de nitrógeno (ELN) de acuerdo con los procedimientos de AOAC (2005). La energía bruta (EB) por calorimetría. El calcio (Ca) y fósforo (P) se obtuvieron por medio de un espectrofotómetro de absorción atómica de UV/visible.
Para analizar los datos de los coeficientes de digestibilidad de nutrientes se utilizó un diseño cuadrado de 3*3. Para el análisis de los resultados se empleó el paquete estadístico InfoStat versión 2021 (Di Rienzo et al 2020). Las medias se contrastaron con la dócima de Duncan (1955) con (p<0.05).
En la Tabla 2, Figuras 1 y 2 se muestran los resultados de los valores de los coeficientes de digestibilidad aparente de la MS, PB, FB, ELN, EB, Ca y P del ensilado de banano orito. Los mayores (p<0.05) coeficientes de digestibilidad de la MS, PB, EE, FB, ELN, EB, Ca y P, se obtuvo con el tratamiento que se suplementó con 0.4% de biocarbón de eucalipto, seguido por la suplementación dietética de 0.8% y cero, sin diferencias entre ambos, respectivamente.
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Tabla 2. Digestibilidad aparente de nutrientes del FEL de banano orito suplementado con biocarbón de ramas de eucalipto (Eucalyptus globulus Labill) |
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Nutrientes |
Niveles de inclusión de biocarbón de eucalipto en la dieta, % |
ESM |
p |
|||
|
0 |
0.4 |
0.8 |
||||
|
MS, % |
92.00b |
94.38a |
92.13b |
0.03 |
0.001 |
|
|
PB, % |
92.00 b |
95.11 a |
92.63 b |
0.38 |
0.001 |
|
|
FB, % |
77.94b |
85.06a |
79.74b |
0.80 |
0.001 |
|
|
EE, % |
93.58 b |
96.34 a |
93.4 b |
0.37 |
0.003 |
|
|
ELN, % |
91.25b |
95.30a |
91.24b |
0.08 |
0.001 |
|
|
EB, % |
90.38b |
95.25a |
90.38b |
0.08 |
0.006 |
|
|
Ca, % |
70.23 b |
90.26 a |
73.09 b |
0.52 |
0.002 |
|
|
P, % |
69.17 b |
91.55 a |
69.42 b |
0.38 |
0.001 |
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abLetras distintas indican diferencias significativas para P<0.05 |
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| Figura 1. Influencia de la inclusión de
biocarbón de eucalipto en la digestibilidad de la MS del FEL de banano orito |
Figura 2. Influencia de la inclusión de biocarbón de eucalipto en la digestibilidad de la PB del FEL de banano orito |
Los resultados del aprovechamiento para la MS, PB, EE, FB, ELN, EB, Ca y P del tratamiento con suplementación dietética de biocarbón de eucalipto al 0.4% son superiores a los obtenidos por otros autores con cerdos comerciales en la etapa de crecimiento alimentados con FEL de subproductos agrícolas. Al respecto, Caicedo (2015) incluyó 20% de FEL de tubérculos de papa china tratada con 27% de suero de leche y 5% de melaza y consiguió para MS (91.20%), PB (85.03%), FB (59.48%) y EB (89.88%). Así mismo, Araujo et al (2016) con FEL de yuca inoculada con yogur natural e inclusión del 25%, obtuvieron para MS (90.01%), PB (66.43%) y EB (91.48%). En otro estudio, Da Rocha (2016) incluyó 100% de FEL de raíz de yuca tratada con 27% de suero de leche y 1% de yogur natural, y logró un aprovechamiento aceptable para la MS (86.87%), PB (41.59%) y EB (90.56%), respectivamente.
El mejor aprovechamiento sobre la digestibilidad de nutrientes con la inclusión del 50% de FEL en la dieta y la suplementación con carbón activado al 0.4% se debe a que los alimentos fermentados tienen propiedades funcionales, y por la capacidad absorbente del biocarbón (Lanh et al 2019), ejerce acción sobre la microflora patógena, restringiendo su crecimiento, y genera biopelículas de hábitat para la proliferación de la microbiota benéfica que participan en los procesos digestivos, mejorando la salud intestinal y la digestibilidad de los nutrientes (Sivilai et al 2018; Schubert et al 2021). En este sentido, Chu et al (2013) demostraron en cerdos de engorde desde los 79 kg de peso corporal hasta el peso de sacrificio un aumento en la ganancia de peso diaria de 14.5 y 8.20%, y una mejora en la eficiencia alimenticia de 14.9 y 11.7% al agregar 0.3 y 0.6% de carbón de bambú, notándose un mejor comportamiento para el nivel de suplementación del 0.3%, respectivamente.
Se agradece a los estudiantes de la carrera de Ingeniería Agropecuaria; Andrés López, Jonathan Sisa y Víctor Grefa por el apoyo brindado durante la colecta de ramas de eucalipto para la elaboración del biocarbón.
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