ARTÍCULOS PRIMARIOS

Valoración nutricional in situ de dietas con harina de maracuyá (Passiflora edulis) en sustitución del maíz (Zea mays)

In situ nutritional assessment of diets with passion fruit meal (Passiflora edulis) as replacement of maize (Zea mays)

 

Adolfo Sánchez Laíño^1,3, Emma Torres Navarrete¹, Ítalo Espinoza Guerra¹, León Montenegro Vivas¹, Cecilio Barba Capote², Antón García Martínez²

¹ Carrera de Ingeniería Zootécnica, Facultad de Ciencias Pecuarias, Universidad Técnica Estatal de Quevedo, Mocache, Los Ríos, Ecuador

² Departamento de Producción Animal, Universidad de Córdoba, España

³ E-mail: arsanchez@uteq.edu.ec

Financiamiento del estudio a través de Fondo Competitivo de Investigación Ciencia y Tecnología (FOCICYT) de la Universidad Técnica Estatal de Quevedo en el proyecto de Investigación «Composición química, ensilabilidad, estabilidad aeróbica de dos subproductos agrícolas para la alimentación de rumiantes en el Litoral ecuatoriano»

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RESUMEN

Se estudiaron los parámetros de degradación ruminal in situ de la harina de maracuyá (Passiflora edulis) incluida en dietas para rumiantes en sustitución del maíz. Se aplicó un diseño de bloques completos al azar con cuatro tratamientos (0, 10, 20 y 30% [T1, T2, T3 y T4, respectivamente] de inclusión de harina de maracuyá), tres bloques (bovinos con rumen fistulado) y siete tiempos de incubación (0, 3, 6, 12, 24, 48 y 72 horas). Las diferencias entre medias de tratamientos se establecieron mediante la prueba de Tukey (p<0.05). T1 y T2 presentaron la mayor (p<0.05) degradabilidad de la materia seca y de la materia orgánica a las 48 y 72 h de incubación, respectivamente, mientras que la fibra detergente neutra y la fibra detergente ácida tuvieron una mayor degradabilidad en T4 y T3 a las 48 y 72 h de incubación. Los parámetros de cinética ruminal no fueron significativos en ninguna de las variables evaluadas. Los resultados demuestran que la harina de maracuyá puede ser utilizada en sustitución del maíz hasta en un 10% en dietas para rumiantes en el Litoral ecuatoriano.

Palabras clave: degradabilidad ruminal; residuos agroindustriales; alimentación de rumiantes; cinética ruminal

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ABSTRACT

The parameters of in situ ruminal degradation of passion fruit meal (Passiflora edulis) included in diets for ruminants as replacement of maize were studied.Arandomized complete block design was applied with four treatments (0, 10, 20 and 30% [T, T2, T3 and T4, respectively] of inclusion of passion fruit meal), three blocks (rumen-fistulated bovine) and seven incubation times (0, 3, 6, 12, 24, 48 and 72 hours). The differences between means were established using the Tukey test (p<0.05). T1 and T2 showed the highest (p<0.05) degradability of dry matter and organic matter at 48 and 72 h of incubation, respectively, while neutral detergent fibre and acid detergent fibre had a greater degradability in T4 and T3 at 48 and 72 h of incubation. The ruminal kinetics parameters were not significant in any of the variables evaluated. The results show that passion fruit meal can be used to replace maize up to 10% in diets for ruminants in the Ecuadorian littoral.

Key words: ruminal degradability; agro-industrial waste; ruminant feeding; ruminal kinetic

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INTRODUCCIÓN

Las mayores precipitaciones en el Ecuador se concentran en los meses de diciembre a mayo, siendo la época de mayor producción forrajera (Espinoza-Guerra et al., 2016). En las regiones tropicales, las estrategias de alimentación de los rumiantes se basan en gran medida en el aprovechamiento directo de pastos, así como en la utilización de los recursos disponibles localmente, tales como los residuos agroindustriales (Bocquier y González-García, 2010), cuya producción y valor nutritivo descienden drásticamente en la época seca (junio a diciembre). En este periodo, el ganado no logra cubrir sus requerimientos nutritivos, constituyéndose en la principal limitante para mantener una producción estable durante el año (Nieto y Vimos, 1998; Guevara et al., 2009).

Se dispone de una gran diversidad de residuos agroindustriales que pueden o podrían ser utilizados en la alimentación de rumiantes, existiendo una coyuntura económica y social internacional favorable a su reciclaje como alimentos para los animales de granja (Manterola et al., 2000; Martín, 2009). Muchos de estos restos se pierden o son subutilizados, debido al conocimiento limitado sobre su valor nutritivo y de sus limitaciones en la respuesta del animal al incluirlos en la dieta.

La producción mundial de maracuyá (Passiflora edulis) es de importancia en países tropicales y subtropicales (Nhut et al., 2007), destacando Brasil con 450 000 t, Ecuador con 85 000 t y Colombia con 75 000 t (SICA, 2009). La extracción de la pulpa para la obtención de zumo genera una mezcla de pericarpios y semillas como residuo, que representan el 53 y 21% del peso del fruto, respectivamente (Oliveira et al., 2002), a lo que se debe sumar el costo que las industrias deben asumir por concepto de disposición final apropiada del residuo, en cumplimiento de las medidas medioambientales establecidas.

Estos subproductos son de escaso valor biológico, debido al reducido contenido proteico (2-6%), digestibilidad (25-40%), extracto libre de nitrógeno (34%) y un bajo perfil mineral (7.8%) (Carnevali et al., 1991; Pedraza et al., 1994), por lo que su uso en alimentación se orienta fundamentalmente a rumiantes (Vieira et al., 1999). Es por ello que se requiere establecer pautas de utilización dentro de las dietas (Castillo y Onetti, 2002), y para lo cual es necesario determinar su composición química y establecer su valor nutritivo (Preston, 1986). En el caso de los rumiantes, el valor nutritivo y la inclusión de los alimentos en las raciones dependen de la cinética de degradación ruminal de los componentes. La sustitución parcial del maíz por cascara de maracuyá se justifica por el contenido de energía, el alto contenido de fibra que puede permitir mejorar las funciones del rumen e incluso reducir las posibilidades de timpanismo de los rumiantes; además, es de muy bajo costo. Por tanto, el objetivo del presente trabajo fue determinar la valoración nutricional in situ de dietas con harina de maracuyá en sustitución del maíz.

MATERIALES Y MÉTODOS

La investigación se llevó a cabo en el Laboratorio de Rumiología y Metabolismo Nutricional (RUMEN) de la Universidad Técnica Estatal de Quevedo (UTEQ), provincia de Los Ríos, Ecuador. La cáscara de maracuyá (300 kg) se obtuvo en una sola oportunidad de la empresa Tropifrutas, localizada en el cantón Quevedo. El residuo fresco fue trasladado a las instalaciones de la UTEQ y secado al sol. El análisis proximal del residuo de maracuyá se presenta en el Cuadro 1.

Las muestras de cada tratamiento fueron procesadas en un molino de laboratorio (Thomas Model 4 Wiley® Mill) con criba de 2 mm. El análisis de la materia seca (MS), materia orgánica (MO) y cenizas se realizó mediante los procedimientos establecidos por la AOAC (2013) y el de la fibra detergente neutra (FDN) y fibra detergente ácida (FDA), según Van Soest (1994) (Cuadro 2). Para los análisis de degradación ruminal se utilizaron bolsas de nylonAnkomF-57 (Ankon Technology, EEUU) de 10x19 cm y 50 µm de poro. Las bolsas fueron fabricadas en poliéster/polietileno con filamentos extruidos en una matriz de tres dimensiones (Giraldo et al., 2007). En cada bolsa se colocaron 10 g de muestra molida y luego se sellaron con prensa térmica (Heat Sealer 1915, Ankon Technology). Se incubaron seis bolsas por tratamiento y tiempo de incubación; además, se incluyeron dos bolsas vacías en cada tiempo de incubación que sirvieron como blancos para determinar el factor de corrección para el efecto del lavado.

Se aplicó un diseño de bloques completos al azar (DBCA) con cuatro niveles de inclusión (tratamientos) de harina de maracuyá en sustitución del maíz en la dieta: T1, control (sin harina de maracuyá) y T2, T3 y T4 con 10, 20 y 30% de harina de maracuyá. Se evaluó la cinética de degradación ruminal in situ de la MS, MO, FDN y FDA en siete tiempos de incubación (0, 3, 6, 12, 24, 48 y 72 horas). Se utilizaron tres bovinos Brahman castrados y fistulados en el rumen, con pesos de 450±20 kg. Cada animal representó un bloque. Para la diferencia entre medias se aplicó la prueba deTukey(p<0.05), utilizando el procedimiento de los modelos lineales generales (GLM) del SAS v. 9.1.

Los toros fistulados fueron alimentados con forraje picado de pasto saboya (Panicum maximun J). Las bolsas fueron retiradas del ambiente ruminal al término de los periodos de incubación y se colocaron en una cubeta con agua fría para detener la actividad microbiana. Se lavaron con agua corriente hasta obtener un efluente trasparente. Luego fueron desecadas a temperatura ambiente y de allí en estufa de aire forzado (Memmert UN55,Alemania) por 48 h a 65°C.

Los parámetros de degradación ruminal de la MS, MO, FDN y FDA se estimaron con el modelo de Ørskov y McDonald (1979) mediante la fórmula d=a+b(1-e^-kdt), donde d = Degradación de la MS, MO, FDN y FDA, a= fracción soluble o el sustrato rápidamente degradable, b= fracción potencialmente degradable, no soluble, a+b = degradabilidad potencial (%), kd = tasa de degradación de la fracción b (% h^-1) y c= fracción no degradable.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

La degradabilidad in situ de la materia seca (DISMS) de las dietas experimentales no presentaron diferencias a las 0, 3, 6 y 12 h de incubación, pero T3 fue diferente a T1 y T2 a las 24 h (p<0.05), T2, T 3 y T4 fueron diferentes a T0 a las 48 h, siendo la menor degradabilidad en T4 (p<0.05), y T2, T 3 y T4 fueron diferentes a T0 a las 72 h, siendo las menores degradabilidades en T3 y T4 (p<0.05) (Cuadro 3). La degradabilidad de la MSde T1,T2yT3alas48y72hde incubación superan a las reportadas por Villela et al. (1997), quienes reportan valores de 63.65, 62.38 y 63.46%, con una tasa de pasaje de 4.8%/h, al evaluar la cinética de degradación ruminal de residuos de tres variedades de maracuyá (amarilla, roja, dulce). De igual manera superan los resultados de Pimentel et al. (2005). Los valores de degradabilidad de la MS observados en función del tiempo de incubación demuestran un alto grado de ajuste (R²=0.9937, 0.9929, 0.9913 y 0.9924).

La degradabilidad ruminal in situ de la materia orgánica (DISMO) de las dietas durante los periodos de incubación de 0, 3 y 12 h no se vio afectado por la inclusión de la harina de maracuyá; sin embargo, en mayores tiempos de incubación se encontró que la inclusión de harina de maracuyá provocó una disminución de la degradabilidad (p<0.05; Cuadro 4). La degradabilidad de la MS y MO deT1, T2,T3yT4 alas 48y72hde incubación superan los valores de 60.0 y 58.2%, respectivamente, reportados por Lousada et al. (2005), al evaluar el consumo y digestibilidad de subproductos del procesamiento de frutas en ovinos. Los valores de degradabilidad de la MO observados en función del tiempo de incubación demuestran un alto grado de ajuste (R²=0.9966, 0.9914, 0.9877 y 0.9897).

La mayor respuesta en DISMS y DISMO puede deberse a la presencia de carbohidratos solubles aportados por el maíz en las dietas del presente estudio y, por tanto, menor cantidad de paredes celulares, que limiten la degradabilidad a nivel ruminal, posibilitando un ambiente con mejor perfil de nutrientes para los microorganismos degradadores de estos sustratos. Noguera et al. (2006) aseguran que el metabolismo de los microorganismos ruminales se regula por la cantidad de carbohidratos no estructurales (CNE) en la ración y el tipo de procesamiento al cual hayan sido sometidos (químicos o físicos), ya que al aumentar la densidad energética con CNE procesados se promueve un rápido crecimiento microbiano y la producción de ácidos grasos volátiles (AGV).

T4 presentó la mejor repuesta para la degradabilidad in situ de la FDN (DISFDN) y FDA (DISFDA) (p<0.05) en cada periodo de incubación, excepto para la DISFDN a las 0 h y para la DISFDA a las 12 h de incubación donde T3 y T4 presentaron resultados similares (Cuadros 5 y 6). Se puede observar que al incrementar los porcentajes de inclusión de harina de maracuyá en la dieta y en los periodos de incubación, se aumenta la DISFDN y la DISFDA. Las degradabilidades de la FDN de los cuatro tratamientos a las 48 y 72 h de incubación superan los valores de 43.25, 40.00 y 34.61% reportados por Villela et al. (1997). En forma similar, varios de los valores de degradabilidad de la FDN a las 24, 48 y 72 h de incubación superan el 56.2% encontrado por Lousada et al. (2005), quienes evaluaron el consumo y digestibilidad de subproductos del procesamiento de frutas para ovinos. Los valores de degradabilidad de la FDN y FDA observados en función del tiempo de incubación demuestran un alto grado de ajuste (R²=0.9785, 0.9970, 0.9979 y 0.9938; R²=0.9933, 0.9973, 0.9981 y 0.9939, respectivamente).

Los parámetros de cinética ruminal no fueron significativos en ninguna de las variables evaluadas (MS, MO, FDN, FDA). Se reconoce que es posible mejorar el consumo de nutrientes en los animales al incrementar la digestibilidad de las fracciones potencialmente digestibles o la velocidad de paso de las fracciones no digeribles en rumen (Barahona y Sánchez, 2005; Correa, 2002; Forbes, 2005), pero estas estrategias deben desarrollarse con un adecuado conocimiento de la cinética de los forrajes en su tránsito por el tracto digestivo de los animales (Naranjo y Cuartas, 2011).

CONCLUSIÓN

El uso de harina de cáscara de maracuyá en dietas para rumiantes representa una alternativa viable en niveles de hasta el 10% de sustitución del maíz por los similares valores de degradabilidad demostrados con relación a la dieta control en el máximo tiempo de incubación estudiado (72 horas).

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Recibido: 22 de marzo de 2018

Aceptado para publicación: 27 de octubre de 2018