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Revista de Investigaciones Veterinarias del Perú

versão impressa ISSN 1609-9117

Rev. investig. vet. Perú vol.31 no.4 Lima out-dez 2020

http://dx.doi.org/10.15381/rivep.v31i4.19020 

Artículos primarios

Determinación de la digestibilidad y energía digestible de la harina de kudzu (Pueraria phaseoloides) en el cuy (Cavia porcellus)

Determination of digestibility and digestible energy of kudzu (Pueraria phaseoloides) meal in the guinea pig (Cavia porcellus)

Ronald Cuibin1 

Otto Zea M1 

Gloria Palacios P1 

Edgar Norabuena M2 

Lizbeth Collazos P3 

Alejandrina Sotelo M1 

1Departamento Académico de Nutrición, Facultad de Zootecnia, Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima, Perú

2Facultad de Ingeniería Química y Textil, Universidad Nacional de Ingeniería, Lima, Perú

3Universidad Nacional del Callao, Lima, Perú

RESUMEN

El experimento fue conducido para determinar los coeficientes de digestibilidad y la energía digestible de la harina de kudzu (Pueraria phaseoloides) en cuyes. Se utilizaron 10 cuyes machos de 12 semanas y 828 g de peso promedio, colocados en jaulas metabólicas. Cinco animales fueron alimentados con la dieta basal (subproducto de trigo) y los otros cinco con la dieta experimental (60% subproducto de trigo y 40% harina de kudzu). Para estas determinaciones se utilizó el método indirecto, teniendo como alimento basal al subproducto de trigo, cuyos coeficientes de digestibilidad se determinaron por el método directo. Se tuvo una fase pre-experimental de 14 días para la adaptación de los cuyes a las instalaciones y la nueva dieta. La fase experimental fue de seis días, en la cual se realizó la colección de heces. En ambas fases se midió diariamente el consumo de alimento. Los coeficientes de digestibilidad aparente obtenidos fueron: 42.90% de materia seca, 40.57% de materia orgánica, 81.07% de proteína cruda, 68.86% de extracto etéreo, 30.77% de fibra cruda, 30.55% de extracto libre de nitrógeno y 74.18% de ceniza. El valor de la energía digestible determinado por diferencia fue de 1.98 Mcal/kg de materia seca.

Palabras clave: digestibilidad; energía digestible; cuyes; harina de kudzu; Pueraria phaseoloides

ABSTRACT

The experiment was conducted to determine the digestibility coefficients and digestible energy of kudzu meal (Pueraria phaseoloides) in guinea pigs. Ten male guinea pigs of 12 weeks and 828 g of average weight were placed in metabolic cages. Five animals were fed the basal diet (wheat by-product) and the other five were fed with the experimental diet (60% wheat by-product and 40% kudzu meal). The indirect method was used for these determinations. The wheat by-product meal was used as a basal feed and its digestibility coefficient was determined by the direct method. There was a 14-day preexperimental phase for the adaptation of the animals to the facilities and the new diet. The experimental phase was six days, in which the stool collection was performed. In both phases, feed consumption was measured daily. The apparent digestibility coefficients obtained were: 42.90% dry matter, 40.57% organic matter, 81.07% crude protein, 68.86% ethereal extract, 30.77% crude fibre, 30.55% nitrogen free extract and 74.18% ash. The digestible energy value determined by difference was 1.98 Mcal/kg of dry matter.

Key words: digestibility; digestible energy; guinea pigs; kudzu meal

INTRODUCCIÓN

El cuy (Cavia porcellus) es considerado en el Perú como una especie animal de interés social por ser una buena fuente alternativa de proteína animal capaz de satisfacer las necesidades de la población local (Sánchez et al., 2015). Según la última Encuesta Nacional Agropecuaria (ENA), el Perú cuenta con una población estimada de 17.4 millones de cuyes (INEI, 2017), presentando un consumo de esta carne de 0.66 kg/habitante/año, siendo el mayor exportador de carne de cuy con el 71.3% del mercado exterior (MINAGRI, 2019). Su crianza está generalizada en el ámbito rural como un animal de carne para autoconsumo, constituyéndose en una excelente alternativa para diversificar la dieta, siendo considerado por la ONU y la FAO como «Una fuente de seguridad alimenticia de la población mundial de escasos recursos económicos» (Meza et al., 2014).

La producción de cuyes debe estar enmarcada en el uso de alimentos no tradicionales para obtener una ventaja comparativa con relación a la producción y necesidades de otras especies, incluidas el hombre; sin embargo, se requiere conocer la digestibilidad y valor nutricional de estos insumos (Barrera et al., 2015). La digestibilidad es una medida de la disponibilidad biológica de nutrientes y es importante en la formulación de una ración balanceada a fin de obtener la máxima productividad de los animales (Caprita et al., 2013). Al respecto, dentro del ambiente tropical, existen leguminosas tropicales que por sus potenciales características nutritivas deberían ser evaluadas desde el punto de vista nutricional (Sánchez et al., 2012a).

El kudzu tropical (Pueraria phaseoloides) es una leguminosa rastrera de alta palatabilidad (Sánchez et al., 2012b), con alto contenido proteico (alrededor del 20% de la materia seca [MS]) y entre 26 y 40% de fibra cruda (Heuzé et al., 2016). Esta leguminosa se le utiliza en la alimentación de ovinos y bovinos (Carvalho da Paz, 2016). Así por ejemplo, Monteiro et al. (2012) evaluaron el efecto de sustituir Brachiaria humidicola en dietas de ovejas con cuatro niveles (100, 75, 50 y 25%) de kudzu tropical, determinando que el nivel de 100% incrementó el consumo voluntario y la digestibilidad aparente de la MS, proporcionando un aumento de la productividad animal. Por otro lado, el forraje fresco de kudzu puede ser usado sin restricción en la alimentación de conejos como fuente de fibra y proteína (Akoutey et al., 2012; Lebas, 2013).

En el caso particular de cuyes, el valor nutritivo del heno de kudzu no ha sido establecido; no obstante, este forraje seco podría ser utilizado como una buena fuente de proteína y fibra (Heuzé et al., 2016). Los objetivos del presente trabajo fueron determinar los coeficientes de digestibilidad aparente de la materia seca, materia orgánica, proteína, grasa, fibra, extracto libre de nitrógeno y cenizas; así como la energía digestible de la harina de kudzu a través de ensayos de digestibilidad in vivo en cuyes.

MATERIALES Y MÉTODOS

Ubicación del Estudio

El experimento se llevó a cabo en las instalaciones del Laboratorio de Evaluación Biológica de Alimentos entre abril y mayo de 2007, y los análisis químicos se realizaron en el Laboratorio de Evaluación Nutricional de Alimentos (LENA), ambos pertenecientes al Departamento de Nutrición de la Facultad de Zootecnia de la Universidad Nacional Agraria La Molina (UNALM), Lima, Perú.

Animales

Se utilizaron 10 jaulas metabólicas de acero inoxidable con un área de 0.28 m² c/u (56 x 51 x 34 cm). Se utilizaron 10 cuyes machos de la línea mejorada Tipo I, que fueron adquiridos en la granja de cuyes de Cieneguilla de la UNALM, de tres meses de edad y peso promedio de 828 g. Los cuyes fueron distribuidos en forma individual en las jaulas metabólicas, formando dos grupos de cinco animales. El primer grupo consumió la dieta única de subproducto de trigo (dieta basal) y el segundo grupo consumió la mezcla equivalente a 40% de harina de kudzu y 60% de subproducto de trigo (dieta experimental). Se proporcionó agua ad libitum y vitamina C protegida Rovimix stay-35, la cual se mezcló con el alimento a una concentración de 0.5 mg/g.

Análisis de Laboratorio

El material vegetativo de kudzu fue recolectado de un campo de 0.5 ha establecido en la Facultad de Zootecnia de la Universidad Nacional de La Amazonía Peruana, en el distrito de Yurimaguas, provincia de Alto Amazonas, Región Loreto (Perú). La zona tiene una precipitación pluvial anual de 15001800 mm en época seca y 2000-2400 en época de lluvias.

Las muestras fueron tomadas en el mes de abril (finales de la época lluviosa), aproximadamente 3-4 meses después del último corte. La altura de corte fue a 20 cm del suelo. Se cosechó cerca de 40 kg de forraje verde, con mayor proporción de hojas que de tallos, obtenido de diferentes puntos de muestreo para así obtener una muestra significativa del área. El forraje fue enviado la UNALM, donde se tomó una muestra fresca para determinar su humedad. El resto fue colocado en bandejas y secado en estufa a 60 ºC durante 72 horas. El material seco pasó por un proceso de molienda grosera con un molino de cuchillas Willey Mill, con motor de – hp y 3450 rpm con 6 cuchillas y una malla de 2 mm.

En el análisis proximal, la harina de kudzu reportó un alto contenido de proteína (20% PC) por lo que fue combinada con el subproducto de trigo para que la dieta no exceda el 25% de proteína y determinar su digestibilidad por el método indirecto.

Diseño Experimental

El experimento contó con un periodo de adaptación de 14 días, durante el cual se fue cambiando el alimento de manera gradual, calculando el consumo y evaluando las condiciones del comedero para obtener un suministro uniforme durante el periodo experimental, el cual fue de seis días. Se determinó el consumo de alimento diario, calculado por diferencia entre la cantidad de alimento ofrecida y los residuos encontrados.

Se realizó el análisis químico proximal, bromatológico o de Weende de los insumos alimenticios: harina de kudzu, subproducto de trigo, la mezcla de ambos (60% subproducto de trigo40% harina de kudzu) y de las heces colectadas, según las normas establecidas por la AOAC (2012).

Las heces fueron recolectadas diariamente utilizando el método directo de colección total de heces (Sotelo et al., 2016), pesadas y almacenadas en refrigeración en bolsas de polietileno a -21 ºC. Las heces de cada animal se mezclaron homogéneamente al final del periodo de colección. Una parte fue llevada a la estufa (105 °C) por 24 horas para determinar la MS y la otra parte, pre-secada a 60 °C por 24 horas, fue molida para analizar su composición químico proximal. Los cálculos para determinar la calidad nutricional de las dietas y sus componentes se hicieron según los lineamientos de Crampton y Harris, 1974).

Con base a los resultados obtenidos del análisis proximal del alimento y de las heces, se determinó el porcentaje de digestibilidad de los nutrientes aplicando el método directo para las dos dietas, según la fórmula siguiente: D = [100 (T-B)*S] + B, donde D = Coeficiente de digestibilidad del alimento en estudio; B = Coeficiente de digestibilidad de la dieta basal; T = Coeficiente de digestibilidad de la dieta experimental; S = porcentaje del alimento en estudio dentro de la ración.

Los cálculos del coeficiente de digestibilidad aparente (CD) se realizaron con base al 100% de MS, según la fórmula siguiente: CD (%) = [(Nutriente ingerido Nutriente heces) / Nutriente ingerido] * 100.

La energía digestible se determinó hallando previamente la energía bruta de los insumos y de las heces, para lo cual se usó la fracción hallada por el análisis químico proximal multiplicando cada uno de ellos por sus respectivos valores calóricos medios (proteína 5.70 cal/g; extracto etéreo: 9.30 cal/g; ELN y fibra: 4.10 cal/g) según la AEC (1978). En base al contenido energético del alimento y las heces (base seca) se aplicó la fórmula para la energía digestible: ED = EB - [(EH * Qh)/Ia], donde ED = Energía digestible del alimento (kcal/g); EB = Energía bruta del alimento (kcal/g); Qh = Cantidad de heces producidas por día (g); EH = Energía bruta de las heces (kcal/g); Ia = Cantidad de alimento ingerido por día (g).

Los nutrientes digestibles totales (NDT) fueron calculados según la fórmula NDT (%) = proteína cruda (%) + extracto libre de nitrógeno digestible (%) + fibra cruda digestible (%) + grasa cruda digestible (%) * 2.25.

La energía digestible de la harina de kudzu de la mezcla fue determinada mediante la fórmula ED (kudzu) = 100 * [ED (dieta experimental) ED (dieta control)/% de sustitución] + ED (dieta control), donde ED = Energía digestible del kudzu insumo problema; ED (dieta experimental) = Energía digestible de la mezcla; ED (dieta basal) = Energía digestible del alimento basal; % de sustitución = Porcentaje se sustituye al insumo de digestibilidad conocida.

La agrupación de datos obtenidos de cada variable en este experimento fue resumida mediante un análisis descriptivo utilizando al promedio como medida de tendencia y la desviación estándar y el coeficiente de variabilidad como medidas de variabilidad.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

La digestibilidad de la materia seca de la harina de kudzu fue de 42.90% (Cuadro 1) y un alto coeficiente de variabilidad (13.09%). Rosales y Tang (1996) obtuvieron valores mayores (46.82%) usando el método de digestibilidad in vitro. Así mismo, Arce et al. (2003) encontraron valores de 56.18% utilizando la enzima celulasa proveniente del hongo Penicillium funiculosum y 58.81% con el método de digestibilidad in vitro de Tilley y Terry (1963). Por otro lado, Meza-Bone et al. (2012) determinaron en cuyes la digestibilidad in vivo de cuatro harinas de forrajeras arbustivas tropicales: morera (Morus alba), caraca (Erythrina poeppigiana), botón de oro (Tithonia diversifolia) y cucarda (Hibiscus rosasinensis), donde la caraca obtuvo el 41-37% de digestibilidad de la materia seca, valor muy cercano al obtenido en este estudio para el kudzu tropical. En otro estudio, Guevara et al. (2008) reportan 76% de digestibilidad de la materia seca para la alfalfa en cuyes.

Cuadro 1 Energía digestible, nutrientes digestibles totales, análisis proximal y coeficientes de digestibilidad aparente de la harina de kudzu (Pueraria phaseoloides) (base seca) 

1 Extracto libre de nitrógeno; 2 Nutrientes digestibles totales

La digestibilidad de la materia seca (MS) y de la materia orgánica (MO) fue de 42.9 y de 40.56%, respectivamente. Esta digestibilidad resulta menor que la digestibilidad de otras leguminosas en cuyes, como la alfalfa y la malva con 77.42 y 77.18%, respectivamente (Aguirre, 2008) y al forraje seco de Mucuna con 66.13% (Sotelo et al., 2020). Según Sotelo et al. (2020) y Ribeiro et al. (2014), la edad del forraje al momento del corte puede afectar la digestibilidad de la MO; así por ejemplo, los forrajes vegetativos tienen una mayor calidad nutricional que los pastos maduros, pero también un menor rendimiento de MS y un alto contenido de humedad (Ribeiro et al., 2014). De igual forma, Hiep et al. (2008) encontraron una disminución de la proporción foliar y del contenido de proteína cruda, así como un aumento del contenido de materia seca y fibra detergente ácido (celulosa, lignina, cutina y sílica) con el incremento en el intervalo entre cortes del kudzu tropical. Por otro lado, la MO de un forraje hace referencia a la cantidad de MS que este contiene, excluidos los minerales o materiales inorgánicos, los que generalmente son mínimos en los alimentos, pero por ser elementos metálicos tienen elevado peso molecular, lo cual en cierta forma puede repercutir en la digestibilidad de los alimentos (Narváez y Delgado, 2012).

La digestibilidad de la proteína fue de 81.07% (Cuadro 1), con un coeficiente de variabilidad de 5.4%. Este valor fue similar al encontrado por Meza-Bone et al. (2012) para la harina de caraca (82.14%), mientras que Guevara et al. (2008) reportan un valor de 86% para la alfalfa. Un alto porcentaje de la proteína de los forrajes está ligada a su fibra, lo que afecta su digestión y absorción. De manera general, la digestibilidad de la proteína se ve influenciada por la conformación de la proteína, ya que las proteasas atacan a las proteínas insolubles más lentamente que a las proteínas globulares solubles. Del mismo modo, la unión a ciertos metales, lípidos, ácidos nucleicos, celulosa u otros polisacáridos puede limitar parcialmente la digestibilidad, así como también el tamaño y superficie de la partícula donde se encuentran las proteínas (González et al., 2007).

La digestibilidad del extracto etéreo fue de 71.70% (Cuadro 1) con una variabilidad alta de 10.74%; valor superior al determinado por Meza-Bone et al. (2012) para la harina de caraca (35.82%) y al reportado por Guevara et al. (2008) de 56% para la alfalfa. El extracto etéreo no refleja el verdadero valor nutricional de la fracción lipídica de los forrajes, ya que una parte importante está compuesta por sustancias insaponificables (ceras, clorofila, cutina, etc.) de nulo valor energético para los animales (Palmquist y Jenkins, 2003). La mayoría de los lípidos en los forrajes se encuentran en los cloroplastos y su proporción del peso seco de la planta decrece a medida que va madurando (Palmquist y Jenkins, 2003).

La digestibilidad de la fibra fue de 30.77% (Cuadro 1) y con un alto coeficiente de variabilidad (28.64%). El valor encontrado fue inferior al 77.29% estimado por MezaBone et al. (2012) para la harina de caraca, pero cercano al valor encontrado para la alfalfa (33%) por Guevara et al. (2008). En las especies tropicales, el valor nutritivo y la composición química se ve influenciada por el estado de madurez, disminuyendo el contenido de proteína e incrementando los niveles de fibra (González, et al., 2011), lo que causa una disminución gradual en la digestibilidad. El contenido energético es inversamente proporcional a la edad de corte, lo que se debe a la menor presencia de almidones y mayor contenido de carbohidratos estructurales en las plantas maduras, lo que las vuelve menos digestibles (Godoy et al., 2012). Así mismo, el contenido de energía y proteína están relacionados directamente con el desdoblamiento microbiano de la fibra (Narváez y Delgado, 2012).

La digestibilidad de ELN fue de 30.55 ± 21.66% (Cuadro 1); valor inferior al 76.62% encontrado para la caraca (Meza-Bone et al., 2012) y de 85% para la alfalfa (Guevara et al., 2008). El extracto libre de nitrógeno incluye los carbohidratos más solubles: azúcares, almidón y algunas hemicelulosas, de un alto porcentaje de digestibilidad. La clase de carbohidrato determina su valor como fuente de energía para el animal. El extracto libre de nitrógeno está inversamente relacionado con la cantidad de fibra presente en los forrajes, pues a medida que esta aumenta, los carbohidratos solubles irán en descenso (Hahn et al., 2016). Por otro lado, la digestibilidad de la ceniza fue de 74.18 ± 6.89%; valor igualmente inferior al 91.68 reportado para la caraca (Meza-Bone et al., 2012), aunque cercano al 76% indicado para la alfalfa (Guevara et al., 2008).

El contenido de nutrientes digestibles totales (NDT) fue de 44.26%, valor que lo clasifica como un ingrediente fibroso. No obstante, este valor fue menor al 60.2% del tallo del maíz chala (Castro y Chirinos, 1997) y al 61.49% de la Mucuna (Sotelo et al., 2020). Por último, la energía digestible de la harina de kudzu fue de 1.98 Mcal/kg de materia seca, con una variabilidad entre unidades experimentales de 10.69%. Este contenido fue ligeramente inferior al estimado en Mucuna por Sotelo et al. (2020) de 2.61 Mcal/kg.

CONCLUSIONES

Los coeficientes de digestibilidad de la materia seca, proteína cruda, extracto etéreo, fibra cruda, ceniza, extracto libre de nitrógeno y materia orgánica de la harina de kudzu tropical fueron de 42.9, 81.07, 71.70, 30.77, 74.18, 30.55 y 40.56%, respectivamente.

La energía digestible obtenida por el método de diferencias fue de 1.98 Mcal/kg de materia seca.

Los nutrientes digestibles totales (NDT) con base al 100% fueron de 44.26%.

LITERATURA CITADA

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Recibido: 05 de Mayo de 2019; Aprobado: 15 de Septiembre de 2020

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