ARTÍCULOS PRIMARIOS

 

Variabilidad fenotípica del porcentaje de fibras meduladas en el vellón de alpaca Huacaya

Phenotypic variability of percentage of medullated fibers in Huacaya alpaca fleece

 

Rubén Pinares¹, Gustavo Augusto Gutiérrez¹_, Alan Cruz²_, Alonso Burgos², Juan Pablo Gutiérrez³

¹ Programa de Doctorado en Ciencia Animal, Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima, Perú

² Fundo Pacomarca -Inca Tops S.A, Arequipa, Perú

³ Departamento de Producción Animal, Universidad Complutense de Madrid, Madrid, España

⁴ E-mail: zoovet_p@hotmail.com

 

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RESUMEN

El objetivo del estudio fue evaluar la variabilidad fenotípica del porcentaje de fibras meduladas de alpacas Huacaya, así como calcular la correlación fenotípica entre el diámetro medio de fibra (DMF) y el porcentaje de medulación total (PM). Se tomaron muestras de fibra de 36 alpacas Huacaya (machos entre 0.4 y 10.4 años) para determinar el DMF y el PM con el microscopio de proyección. El tipo de médula de las fibras fue considerada como no medulada, fragmentada, discontinua, continua y fuertemente medulada. Se observó una alta variabilidad fenotípica del PM entre alpacas y dentro de las muestras. El promedio ± desviación estándar del PM y DMF fue 32.56 ± 18.30% y 17.58 ± 2.52 µm para fibras no meduladas; 29.29 ± 11.67% y 21.49 ± 2.39 µm para fibras con medulación fragmentada; 14.01 ± 10.14% y 24.04 ± 2.40 µm para fibras con medulación discontinua; 23.90 ± 13.01% y28.04 ± 3.10 µm para fibras con medulación continua; y 0.59 ± 0.44% y 50.85 ± 9.86 µm para fibras fuertemente meduladas, respectivamente. La correlación fenotípica entre el PM y el DMF fue 0.80, y entre el PM y el porcentaje de medulación continua fue 0.74. En conclusión, existe una alta variabilidad fenotípica del PM y de los porcentajes de fibras meduladas continuas, discontinuas y fragmentadas en el vellón de alpaca Huacaya. Las fibras finas tienen una baja frecuencia de médulas fragmentadas y discontinuas, mientras que las fibras más gruesas tienen una mayor frecuencia de médulas discontinuas y continuas.

Palabras clave: alpaca Huacaya; fibra medulada; diámetro de fibra; variación fenotípica

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ABSTRACT

The objective of the study was to evaluate the phenotypic variability of the percentage of medullated fibres of Huacaya alpacas, as well as to calculate the phenotypic correlation between the mean fiber diameter (MFD) and the percentage of total medullation (PM). Fibre samples were collected from 36 Huacaya alpacas (0.4-10.4 years old males) to analyse the MFD and the PM with the projection microscope. The type of medulla of the fibres was considered as not medullated, fragmented, discontinuous, continuous and strongly medullated. A high phenotypic variability of PM between alpacas and within the samples was observed. The mean ± standard deviation of PM and MFD was 32.56 ± 18.30% and 17.58 ± 2.52 µm for non-medullated fibres; 29.29 ± 11.67% and 21.49 ± 2.39 µm for fragmented medullated fibres; 14.01 ± 10.14% and 24.04 ± 2.40 µm for discontinuous medullated fibres; 23.90 ± 13.01% and 28.04 ± 3.10 µm for continuous medullated fibres; and 0.59 ± 0.44% and 50.85 ± 9.86 µm for strongly medullated fibres, respectively. The phenotypic correlation between the PM and the MFD was 0.80, and between the PM and the percentage of continuous medullation was 0.74. In conclusion, there is a high phenotypic variability of the PM and the percentage of continuous, discontinuous and fragmented medullated fibres in the Huacaya alpaca fleece. The fine fibres have a low frequency of fragmented and discontinuous medullated fibres, while the thicker fibres have a higher frequency of discontinuous and continuous medullated fibres.

Key words: Huacaya alpaca; medullated fibre; fibre diameter; phenotypic variation

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INTRODUCCIÓN

La fibra de alpaca es considerada de alto valor textil debido a su suavidad, largo de mecha y finura; sin embargo, se ha observado en el vellón de la alpaca la presencia de fibras objetables que afectan la calidad de los productos textiles. Las fibras meduladas son consideradas como objetables debido a que afectaría el confort de la prenda y su uniformidad en el teñido. Por otro lado, la presencia de fibras meduladas favorecería la termorregulación de la alpaca en climas fríos, debido a la retención de calor en la médula (Wang et al., 2005; Moore et al., 2011).

Se ha reportado una amplia variabilidad fenotípica del porcentaje de fibras meduladas en los vellones de alpacas (Newman y Paterson, 1996; McGregor, 2006; Lupton et al., 2006), la cual es mayor con respecto a la que se observa en la lana de ovino Corriedale y Romney Marsh (Villarroel, 1963; Sienra et al., 2011; Scobie et al., 2015).

El porcentaje de medulación se incrementa de 10 a 60% en fibras de 22 y 40 µm (McGregor, 2006), relación que podría ser distinta si se analiza por el tipo de médula de la fibra. Así, la presencia de fibras con médula continua y fibras fuertemente meduladas afectarían la variabilidad del diámetro de fibra en el vellón (Villarroel,1963; McGregor et al.,2013).

Se han planteado varias alternativas para mejorar la calidad textil de la fibra de alpaca y llama. Una opción es la eliminación de las fibras gruesas mediante el descerdado (Wang et al., 2008; Laime et al., 2016). Sin embargo, la alta variabilidad del porcentaje de fibras meduladas fragmentadas, discontinuas y continuas, aunado a que estas fibras se presentan en un rango amplio de finura (finas a gruesas) en el vellón de la alpaca podría explicar el bajo rendimiento del descerdado (Wang et al., 2008). Por otro lado, la selección es otra alternativa que permitiría reducir el porcentaje de fibras meduladas (Pinares et al., 2018). Así, el presente trabajo tuvo como objetivo determinar la variabilidad fenotípica del porcentaje de fibras meduladas en alpacas Huacaya, así como calcular la correlación fenotípica entre el porcentaje de medulación total (PM) con el diámetro medio de fibra total (DMF) y por tipos de médula, con la finura al hilado (FH) y el porcentaje de fibras menores a 30 µm.

MATERIALES Y MÉTODOS

Para el cálculo del tamaño muestral se utilizó el método de muestreo probabilístico para una población de 1000 machos, asumiendo un error alfa de 0.05, una precisión de 9% para PM y una varianza grande (789) calculada por Cruz et al. (2017) para PM; lo cual resultó en un tamaño muestral de 36 alpacas del ecotipo Huacaya, de sexo macho y con edades entre 0.4 y 10.4 años. Los animales provenían del Centro Genético de Pacomarca, ubicado a 4060 msnm, en la provincia de Melgar, departamento de Puno, Perú. Las muestras de fibra fueron tomadas del costillar medio de cada animal, similar a lo reportado por Aylan-Parker y McGregor (2002).

La medición del diámetro individual de fibra y la clasificación del tipo de fibra, según la presencia de medulación, se realizó mediante el método de microscopio de proyección (IWTO-8, 2011) en el Laboratorio de Fibras Textiles, Pieles y Cueros «Alberto Pumayalla Díaz» de la Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima. Para cada muestra se registró el diámetro de 600 fibras individuales y se calculó el diámetro medio de fibra total (DMF), la desviación estándar (DE) y el coeficiente de variación del diámetro de fibra (CV) y el porcentaje de fibras menores de 30 µm. El tipo de fibra fue asignado a los siguientes grupos de acuerdo con la presencia y tipo de médula: no medulada, fragmentada, discontinua, continua y fuertemente medulada (Figura 1).

El número total de fibras meduladas se determinó sumando los grupos de fibra medulada fragmentada, discontinua, continua y fuertemente medulada. El porcentaje de medulación total (PM) fue calculado mediante la fórmula PM% = (Número total de fibras meduladas / número total de fibras analizadas) * 100. El error estándar del porcentaje de medulación total (EE) se calculó mediante la fórmula EE = v(m/n)*(100-m) donde m es el porcentaje de medulación total y n es el número total de fibras analizadas.

La finura al hilado de la fibra (FH) se estimó usando la fórmula desarrollada por Butler y Dolling (1995), asumiendo un CV de 24%, donde el valor de la finura al hilado es lo mismo que el DMF. FH = 0.881*DMF*V1+5*(CV/100)².

El grado de asociación fenotípica entre las características de las fibras meduladas se calculó mediante el coeficiente de correlación de Pearson (r). Además, se estimó los coeficientes de una ecuación de regresión lineal simple para la predicción del PM a partir del DMF. Para el análisis estadístico de los datos se ha usado el paquete estadístico R v. 3.4.2 (R Core Team, 2017).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Finura de la Fibra

Uno de los principales indicadores de la calidad textil de la fibra de alpaca es el DMF. Este fue de 22.16 µm, valor ligeramente más fino al de 23.07 µm reportado por Cervantes et al. (2010) y superior al de 19.9 µm, 20.94 µm y 21.64 µm hallados por Vásquez et al. (2015), Quispe (2010) y González et al. (2008), respectivamente. Estos resultados evidencian la presencia de animales con buena calidad de fibra en el grupo de machos (Cuadro 1). La desviación estándar del DMF fue 5.42 µm, valor similar a lo reportado por Cervantes et al. (2010) en animales de la misma población.

El valor promedio del CV fue 24.64%, valor similar a lo reportado por Cervantes et al. (2010) y Lupton et al. (2006). Sin embargo, el valor promedio del CV resultó superior al 18.38%, 21.2% y 21.4% reportados por González et al. (2008), Vásquez et al. (2015) y Quispe (2010), respectivamente.

El valor promedio de la finura al hilado de la fibra (FH) fue 22.28 µm, valor superior al de 19.4 µm y 20.9 µm reportado por Vásquez et al. (2015) y Quispe (2010), respectivamente. McGregor (2006) señala que la finura al hilado está asociado al rendimiento y la uniformidad del hilado, de modo que se prefieren vellones finos y con un valor de CV menor a 24%. El valor promedio de FH fue mayor al DMF en 0.12 µm, diferencia que estaría influenciada por el CV (24.6%). Los valores altos de CV en alpacas han sido atribuidos a una alta proporción de fibras meduladas (Villarroel, 1963), lo cual estaría afectando el valor promedio de FH.

Los mayores valores de DMF, CV y FH reportados en este estudio pueden atribuirse principalmente a efectos del sexo, localidad y manejo. En este estudio solo se evaluaron machos criados bajo un sistema mejorado de alimentación y manejo.

El DMF tiende a incrementarse con el incremento de la edad del animal, siendo más notable esta tendencia en los primeros años (McGregor y Butler, 2004; Gutiérrez et al., 2011). Similar patrón fue observado en el presente estudio para el DMF y FH, donde las correlaciones con la edad fueron positivas (p<0.01).

Variabilidad Fenotípica de Fibras Meduladas

El promedio del porcentaje de medulación total (PM) y su desviación estándar fue 67.44 ± 18.30%, valor cercano al 69.3 ± 8.7% reportado por Hack et al. (1999) en alpacas de Australia, y similar al 68% reportado por Córdova (2015) en alpacas macho del Ecuador y al 68.5% por Contreras (2009) en alpacas macho de color blanco de Huancavelica. Por otra parte, el error estándar del PM varió entre 1.13 y 2.04%, siendo el promedio de 1.74%, menor al 4.96% reportado por Contreras (2009).

Se observó una amplia variación fenotípica del PM entre animales, con valores extremos de 12.33 y 91.67%, rango similar al de 5 -90% reportado por McGregor (2006). Tanto el DMF como el PM presentan variaciones según las regiones corporales (Newman y Paterson, 1996; Córdova, 2015); sin embargo, en este estudio solo se evaluó el costillar medio, teniendo en consideración que es la región del vellón más representativa para el DMF. Para fines de selección por PM y otras características de las fibras meduladas, se sugiere que la región del flanco (ijar) es la región más representativa (Aylan-Parker y McGregor, 2002).

En la variación fenotípica del porcentaje de fibras meduladas no se consideró a la fibra fuertemente medulada. El porcentaje de fibra medulada fragmentada, discontinua y continua fue muy variable entre los animales del estudio (Cuadro 2, Figura 2). La variabilidad fenotípica también se observó mediante la superposición de las curvas del porcentaje de fibras no meduladas, meduladas fragmentadas, discontinuas y continuas en el rango de 10 y 45% (Figura 2).

Las fibras fuertemente meduladas se observaron en 15 de los 36 animales (0.59 ± 0.44%), con valores cercanos al 0.41% reportado por Wurzinger et al. (2006) en el vellón de llamas machos de Bolivia, pero inferior al valor reportado por Villarroel (1963) en alpacas Huacaya.

El valor promedio y desviación estándar del porcentaje de fibra medulada continua fue 23.90 ± 13.01%, inferior al 28.46, 40.6 y 32.50% reportados por Cruz et al. (2017), Villarroel (1963) y Trejo (1986), respectivamente, mientras que los valores extremos fueron de 1.17 y 65.50%, similares a los valores reportados por Cruz et al. (2017). El valor para la fibra medulada discontinua fue de 14.01 ± 10.14%, valor cercano al 12.20 y 14.9% reportados por Trejo (1986) y Villarroel (1963), respectivamente. El de la fibra medulada fragmentada fue de 29.29 ± 11.67%, superior al 13.9 y 17.17% reportados por Villarroel (1963) y Contreras (2009), respectivamente. Así mismo, para el caso de la fibra no medulada fue de 32.56 ± 18.30%, valor inferior al 38.93% reportado por Contreras (2009); sin embargo, Villarroel (1963) y Newman y Paterson (1996) reportaron valores de 21.1 y 18.3%, respectivamente.

La reducción del porcentaje de fibras meduladas continuas y fuertemente meduladas, así como el incremento del porcentaje de fibras meduladas fragmentadas y no meduladas en el vellón de alpacas puede atribuirse a la selección dirigida para reducir el DMF que se practica en Pacomarca (Cervantes et al., 2010).

Por otra parte, se observó un incremento del PM con el incremento de la edad del animal (p<0.01). La incidencia del PM fue más notable en animales viejos (entre 5 y 10 años) comparado a los animales jóvenes (entre 1 y 4 años). Similar tendencia fue reportada por McGregor (2006). La incidencia del porcentaje de fibras meduladas quizás sea afectada, además, por la frecuencia de esquila y la edad (Martinez et al., 1997; Lupton et al., 2006). Así mismo, se ha reportado que el número de folículos activos disminuye y algunos folículos secundarios comienzan a producir fibras meduladas con el incremento de la edad (Antonini et al., 2004; Khan et al., 2012).

Los mecanismos que dan origen a los tipos de médula no han sido dilucidados; sin embargo, se conoce que factores ambientales como la estación del año y la nutrición afectan la incidencia de fibras meduladas en cabras Angora (McGregor, 2018). Por otro lado, se ha reportado variabilidad genética aditiva para los caracteres relacionados a la medulación de la fibra, estimándose valores de heredabilidad que varían de moderada a alta (Sánchez et al., 2016; Cruz et al., 2017; Pinares et al., 2018). Además, se ha sugerido que la expresión de las fibras meduladas estaría controlada por muchos genes (Yu et al., 2011; Phua et al., 2015). La variabilidad fenotípica es importante para iniciar un programa de selección, pero la variabilidad genética aditiva es determinante en la respuesta a la selección por PM (Sánchez et al., 2016).

El diámetro en más del 50% de fibras no meduladas fue menor a 18 µm, donde el 84% de estas fibras mostraron diámetros menores a 21 µm y el 97% mostraron diámetros menores a 25 µm (Cuadro 3, Figura 3). Por tanto, el rango de finura de fibras no meduladas sería entre 15 y 25 µm, similar al rango reportado por Villarroel (1963) entre 15 y 20 µm. El 96% de las fibras meduladas fragmentadas mostraron diámetros menores a 30 µm y el rango de finura para este grupo de fibras sería entre 18 y 30 µm, similar al rango reportado por Villarroel (1963) entre 20 y 30 µm. Los rangos de finura para las fibras meduladas discontinuas serían entre 18 y 33 µm y para el grupo de fibras meduladas continuas sería entre 20 y 36 µm, diferente a los rangos reportado por Villarroel (1963) con valores mayores a 30 y 40 µm para fibras meduladas discontinuas y continuas, respectivamente. Los resultados del presente estudio indican que en el rango entre 18 y 36 µm se pudo observar fibras meduladas fragmentadas, discontinuas y continuas.

Por otro lado, se estimó la siguiente ecuación para la predicción el porcentaje de medulación total: PM = -24.63 + 4.17 (DMF), con un coeficiente de determinación (R²) de 0.64, mayor al de 0.60 estimado por McGregor (2006). El coeficiente de regresión estimado fue superior al 3.23 estimado por McGregor (2006), diferencias que podrían atribuirse a las diferencias en tamaño y tipo de muestras.

Correlaciones Fenotípicas

Las correlaciones fenotípicas entre los caracteres fueron positivas y de magnitud intermedia a alta (Cuadro 4). La correlación fenotípica entre el DMF y el PM fue alta (r=0.80), ligeramente superior al 0.77 reportado por McGregor (2006) y superior al 0.64 y 0.62 reportado por Córdova (2015) y Cordero et al. (2011), respectivamente. La correlación genética reportado por Pinares et al. (2018) fue positiva y alta (0.93) entre el diámetro individual de la fibra y la presencia de medulación, lo que sugiere una reducción del diámetro de fibra al seleccionar por el porcentaje de fibras meduladas. Sin embargo, para el diseño de estrategias de mejoramiento genético de la calidad de fibra de alpaca, se requiere calcular la correlación genética entre el DMF y el PM.

La correlación fenotípica entre el DMF y el porcentaje de fibras <30 µm fue -0.90, similar al valor de -0.90 reportado por Arango (2016) y diferente al de -0.99 y -0.75 reportado por Machaca et al. (2017) y Vásquez et al. (2015), respectivamente. La correlación entre el DMF y la FH fue 0.98, similar al valor de 0.99 reportado por Vásquez et al. (2015).

Los valores de correlación fenotípica fueron de magnitud intermedia para el PM y el porcentaje de medulación continua (0.74) para el porcentaje de fibras <30 µm y el PM (-0.55), y para el porcentaje de fibras <30 µm y el porcentaje de medulación continua (-0.40). Estos valores permiten sugerir que al disminuir el PM por selección podrían disminuir los valores promedios del porcentaje de medulación continua y la proporción de fibras <30 µm se incrementaría en el vellón.

La correlación fenotípica entre el diámetro medio de fibra no medulada y medulada continua fue 0.76, y entre el diámetro medio de fibra medulada fragmentada y medulada continua fue 0.92, superior a los valores de 0.60 y 0.74 reportados por Martínez et al. (1997), respectivamente. Las correlaciones fenotípicas para el DMF del grupo de fibras meduladas fragmentadas, discontinuas y continuas fueron positivas y se relacionaron con la superposición de las curvas de distribución de los diámetros de las fibras meduladas fragmentadas, discontinuas y continuas.

CONCLUSIONES

• Los vellones de la alpaca Huacaya contienen un alto porcentaje de fibras meduladas, con alta variabilidad fenotípica entre los animales y por el tipo de médula.

• Se encontró una correlación fenotípica favorable y positiva entre el diámetro medio de fibra y el porcentaje de medulación.

• Las fibras finas tienen una baja frecuencia de médulas fragmentadas y discontinuas, mientras que las fibras más gruesas tienen una mayor frecuencia de médulas discontinuas y continuas.

• La selección a favor de la reducción del porcentaje de fibras meduladas continuas en el vellón podría contribuir a mejorar el confort y el valor textil de la fibra en las prendas de alpaca.

 

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Fuente financiera: CONCYTEC y Proyecto VLIR -UNALM «Mejorando los sistemas de producción de alpacas en pastizales en la sierra central del Perú»

 

Recibido: 1 de octubre de 2018

Aceptado para publicación: 4 de abril de 2019