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Revista de Investigaciones Veterinarias del Perú

versión impresa ISSN 1609-9117

Rev. investig. vet. Perú vol.31 no.3 Lima jul-sep 2020

http://dx.doi.org/10.15381/rivep.v31i3.16840 

Artículos primarios

Digestibilidad in vitro de dietas con diferentes niveles de inclusión de moringa (Moringa oleifera) para corderos en crecimiento

In vitro digestibility of diets with different levels of inclusion of moringa (Moring olifera) for growing lambs

Jairo Jeú Quintanilla-Medina 1  

Daniel López-Aguirre 1  

Juan Carlos Martínez-González 1  

Andrés Gilberto Limas-Martínez 1  

Froylán Andrés Lucero-Magaña 1  

Salomón Ruíz-García 1  

Javier Hernández-Meléndez 1   *  

1 Facultad de Ingeniería y Ciencias, Universidad Autónoma de Tamaulipas, Centro Universitario Adolfo López Mateos, Ciudad Victoria, Tamaulipas, México

RESUMEN

El presente estudio tuvo como objetivo evaluar diferentes niveles de inclusión de forraje de Moringa oleifera L en dietas para corderos en crecimiento sobre la cinética de fermentación ruminal y degradabilidad in vitro. Se utilizaron cinco tratamientos, los cuales fueron expresados en g kg-1 MS y consistieron en: control (IM0 = 0), nivel de inclusión bajo (IM10 = 100), niveles de inclusión medios (IM20 = 200 e IM30 = 300) y nivel de inclusión alto (IM40 = 400). No se observó un efecto de los niveles de inclusión de moringa a las 6, 12 y 24 h; sin embargo, a las 48 h el nivel de inclusión IM40 obtuvo el menor valor (116.0 ml g-1). En la producción de gas acumulada a las 48 y 72 h se observó un comportamiento lineal; es decir, a medida que aumenta el nivel de inclusión de M. oleifera en la dieta la producción de gas disminuye. Así mismo, se observó que la digestibilidad in vitro de la materia seca (DIVMS) fue afectada por el nivel de inclusión de M. oleifera, observándose una disminución de la degradabilidad conforme aumenta el nivel de inclusión, donde los niveles de 100 y 200 g kg-1 MS igualaron al valor observado para la dieta testigo (796.3, 794.5 y 810.5 g kg-1 de MS, respectivamente). Utilizar Moringa oleifera L a niveles menores al 20% en dietas para corderos en crecimiento representa una alternativa de alimentación para las unidades de producción.

Palabras clave Moringa oleifera; rumiantes; digestibilidad; alimentación animal; producción de gas

ABSTRACT

The study aimed to evaluate different levels of inclusion of Moringa oleifera L forage in diets for growing lambs on the kinetics of ruminal fermentation and in vitro degradability. Five treatments were used, expressed in g kg-1 DM and consisted of control (IM0 = 0), low inclusion level (IM10 = 100), medium inclusion levels (IM20 = 200 and IM30 = 300) and high inclusion level (IM40 = 400). No effect of moringa inclusion levels was observed at 6, 12 and 24 h; however, at 48 h the IM40 inclusion level obtained the lowest value (116.0 ml g-1). In the accumulated gas production at 48 and 72 h, a linear pattern was observed, as the level of inclusion of M. oleifera in the diet increases, gas production decreases. Likewise, it was observed that the in vitro digestibility of dry matter was affected by the level of inclusion of M. oleifera, observing a decrease in degradability as the level of inclusion increases, where the levels of 100 and 200 g kg-1 MS equalled the value observed for the control diet (796.3, 794.5 and 810.5 g kg-1 of DM, respectively). Using Moringa oleifera L at levels less than 20% in diets for growing lambs represents a feeding alternative for production units.

Key words Moringa oleifera; ruminants; digestibility; animal feed; gas production

INTRODUCCIÓN

Se dispone de diversos métodos para evaluar el valor nutricional de los alimentos suministrados al ganado, siendo uno de ellos la técnica de producción de gases (Posada y Noguera, 2005), la cual permite determinar la extensión y la cinética de degradación del alimento a través del volumen de gas producido durante el proceso fermentativo (Theodorou et al., 1994). Tiene la ventaja sobre otros métodos que puede cuantificarse el papel de los componentes solubles del sustrato durante el curso de la fermentación (Pell et al., 1997). Por otro lado Ceballos et al. (2008), mencionan que el sistema DaisyII (ANKOM Corp., Fairtport, NY, EEUU) se utiliza como método alternativo para calcular la degradación del alimento en el rumen en condiciones de laboratorio.

El forraje proveniente de árboles y arbustos puede utilizarse como alternativa en la suplementación del ganado en reemplazo total o parcial de concentrados, los cuales son de mayor costo y no contribuye a la degradación ambiental (Rodríguez, 2011).

La suplementación con forraje de Moringa oleifera Lam. (familia Moringaceae) es una eficiente vía para mejorar la utilización de dietas basales de baja a mediana calidad (Quintanilla-Medina et al., 2018). Astutia et al. (2011), mencionan que M. oleifera, siendo una planta tropical, tiene el mayor potencial para aumentar el suministro de nutrientes y mejorar la fermentación microbiana del rumen. En el estudio de Melesse (2001) con M. oleifera y M. stenopetala, reportaron valores para producción de gas in vitro de 47.9 ml para M. stenopetala, siendo significativamente más alta que para M. oleifera (40.6 ml). De manera similar, los valores de energía metabolizable EM (9.83 MJ kg-1 de materia seca MS), digestibilidad de la materia orgánica DMO (76.4%) y ácidos grasos de cadena corta AGCC (101 mmol) en M. stenopetala fueron significativamente más altos que los de M. oleifera.

Moringa oleifera y M. stenopetala son consideradas como fuentes de minerales, contienen un alto nivel de proteína cruda (PC), alta degradabilidad de la materia seca (MS) y de digestibilidad de materia orgánica (MO) (Debela y Tolera, 2013). El follaje de M. oleifera en tres edades de rebrote (45, 60 y 75 días) presenta una alta y fácil degradación potencial en el rumen, tanto de la MS con 92.5, 98.8 y 96.4%, como de la MO con 66.8, 73.5 y 69.3%, respectivamente. Por su parte, Rodríguez et al. (2014) en un estudio realizado con moringa muestran que la digestibilidad in vitro de la MS fue más del 50%; asimismo muestran niveles de MO y fibra detergente neutra (FDN) de 59.34 y 63.75%, respectivamente. Por lo tanto, el objetivo del presente estudio fue evaluar varios niveles de inclusión de forraje de Moringa oleifera en dietas para corderos en crecimiento sobre la cinética de fermentación ruminal y degradabilidad in vitro.

MATERIALES Y MÉTODOS

Localización del Estudio

El estudio de producción de gas in vitro se realizó en el laboratorio de Nutrición Animal dentro de la Central Integral de Laboratorios de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Universidad Autónoma de Tamaulipas, México.

Hojas de Moringa oleifera

Las muestras de M. oleifera fueron colectadas en una pradera de un año, establecida en la Posta Zootécnica "Ing. Herminio García González", ubicada en el municipio de Güémez, Estado de Tamaulipas, a 145 msnm, zona que predomina un clima semiseco y cálido (INEGI, 2019).

Las hojas se colectaron por la mañana y fueron secadas durante 72 horas bajo sombra y a temperatura ambiente (35-40 °C), dentro de un invernadero colocando capas de 8-10 cm de espesor en mallas a 1.5 m de altura del suelo para mantener una mayor pérdida de humedad y evitar problemas de pudrición por hongos. Las hojas secas se trituraron utilizando un molino Thomas-Wiley Mill(r) (Thomas Scientific, USA) y tamizadas en una malla de 1 mm de diámetro de poro. Fueron almacenadas a una temperatura entre 22 y 35 °C.

Tratamientos

Se utilizaron cinco tratamientos, expresados en g kg-1 MS: Testigo (IM-0=0); Nivel de inclusión bajo (IM-10=100); Niveles de inclusión medios (IM-20=200, IM-30=300); Nivel de inclusión alto (IM40=400). En el Cuadro 1 se presenta la composición química y nutrimental de las dietas experimentales.

Cuadro 1 Composición química y nutrimental de las dietas experimentales 

IM-0: dieta testigo; IM-10; IM-20, IM-30, IM-40: dietas con nivel de inclusión de Moringa oleífera de 10, 20, 30 y 40%

Obtención del Inóculo

La obtención del líquido ruminal (inóculo) se realizó mediante la utilización de una sonda esofágica de 1 cm de diámetro y una bomba de vacío. Se extrajo líquido ruminal de cuatro corderos Pelibuey machos de peso 25 ± 2.5 kg y 135 días de nacidos, alimentados en pastoreo continuo en praderas de pasto Bermuda variedades Tiftón 68 (Cynodon nlemfuensis Vanderyst) y 85 (Cynodon dactylon L. Pers.) establecidas bajo condiciones de riego. Los animales estuvieron en ayuno de 24 h con agua ad libitum. El líquido ruminal se trasladó al laboratorio en un recipiente térmico a 39-40 °C. En el laboratorio fue filtrado en cuatro capas de gasa simple para retirar las partículas de alimento y se mantuvo bajo flujo constante de CO hora de inoculación.

Inoculación e Incubación de las Muestras

En los viales se depositaron 90 ml de medio nutritivo, incluyendo los blancos y los estándares (maíz, soya y búffel) y 10 ml de líquido ruminal. Se sellaron con un tapón de caucho y un anillo metálico a presión con una pinza, se agitaron se llevaron a incubación a 39 °C.

Se utilizó un transductor de presión para medir la presión en psi (libras por pulgada cuadrada) de los gases acumulados en la parte superior de cada botella. Para cada medición, se perforaba los tapones de los viales con una aguja provista en el parte final del lector del transductor. Las mediciones se realizaron a las 2, 4, 6, 8, 10, 12, 15, 19, 24, 30, 36, 48 y 72 h pos-incubación. Luego de cada lectura, las botellas se agitabas y se reubicaban en la estufa.

Variables

Volumen de gas producido (ml g-1 MS)

La presión generada por el gas en la parte superior de los viales de incubación se midió a través de un transductor de presión conectado a un lector digital. La ecuación se obtuvo previamente usando PROC REG del programa SAS (año): Y = 0.0854 + (5.2869) *X, donde: Y = es el volumen (ml), X = es la presión (psi).

Los datos de producción de gas (ml g-1 MS) se ajustaron utilizando la opción NLIN de SAS (2002) al modelo de France et al. (2000) para el volumen de gas producido como A = b x (1 e -c(t-L)), donde A = es el volumen de producción de gas en el tiempo t; b = es la producción de gas asintótico (ml g MS-1); c = es la tasa de producción de gas (/h) de la fracción de alimento b fermentable lentamente; L = es el tiempo de retardo discreto antes de la producción de gas.

Energía metabolizable (EM, MJ kg-1 MS)

La energía metabolizable (EM, MJ kg-1 MS) fue estimada de acuerdo con Menke y Steingass (1988) como sigue: EM (MJ kg MS1) = 2.20 + 0.136 PG24 (ml 0.2 g-1 MS) + PC, donde EM = energía metabolizable (MJ kg-1 MS); PG24 = volumen de gas producido a la hora 24 (ml); y PC = proteína cruda (%) de cada muestra de Moringa oleifera.

Ácidos grasos de cadena corta (AGCC, mmol)

La concentración de ácidos grasos de cadena corta (AGCC, mmol) fue estimada utilizando la siguiente fórmula: AGCC =-0.00425 + 0.0222 (PG24 en ml), donde AGCC = ácidos grasos de cadena corta (mmol); PG24 = volumen de gas producido a la hora 24 (ml).

Digestibilidad in vitro de la materia seca (DIVMS %) y materia orgánica (DIVMO %)

La digestibilidad in vitro de la MS y MO se calculó mediante la recuperación de la fracción no degradada al final de la incubación. Cada uno de los viales fue filtrado al vacío a través de crisoles de vidrio (porosidad 1-100 a 160 µm de tamaño de poro) secados a 100 °C durante 24 h, dejándose enfriar durante 5 min en un desecador y fueron pesados. Se calculó la DIVMS mediante la siguiente ecuación: DIVMS (%) = (W1-[WR-WB]/W1) * 100, donde DIVMS (%) = digestibilidad in vitro de la materia seca en porcentaje; W1 = peso de la MS de la muestra en gramos; WR = peso de la MS del residuo en gramos; WB = peso de la MS del blanco en gramos.

Una vez registrado el peso de los crisoles se incineró la muestra a 500 °C por 6 h para realizar el cálculo de la DIVMO mediante la siguiente ecuación: DIVMO (%) = (W1MO [WRMO WBMO]/W1MO) *100, donde DIVMS (%) = digestibilidad in vitro de la MS en porcentaje; W1MO = peso de la MO de la muestra en gramos; WRMO = peso de la MO del residuo en gramos; WBMO = peso de la MO del blanco en gramos.

Análisis Estadístico

En el caso de la producción de gas in vitro se ajustaron los datos obtenidos mediante el modelo de France et al. (2000). Los datos de la fermentación ruminal in vitro y la digestibilidad de los nutrientes fueron analizados mediante un diseño completamente al azar con cuatro tratamientos (IM-0, IM-10, IM-20, IM-30 e IM-40) y 5 repeticiones, utilizando procedimiento general para modelos lineales (GLM) de SAS (2002). La prueba de Tukey se utilizó para separar las medias significativas (p=0.05). Se utilizó la prueba de contraste polinómico para determinar el efecto lineal y cuadrático de los niveles de inclusión de M. oleífera sobre todas las variables dependientes.

RESULTADOS

Producción de Gas in vitro

No se observó efecto de los niveles de inclusión de M. oleifera en la producción de gas acumulada (ml g-1 de MS) de la fermentación in vitro de las dietas a las 6, 12 y 24 h. Sin embargo, a las 48 h se observó que el nivel de inclusión IM obtuvo el menor valor (115.98 mL g-1). En el caso de la producción de gas acumulada a las 48 y 72 h, se observa un comportamiento lineal, donde al aumentar el nivel de inclusión de M. oleifera disminuye la producción de gas (Cuadro 2).

Cuadro 2 Producción de gas acumulada (ml g-1 de MS) de la fermentación in vitro de dietas para corderos en crecimiento con diferentes niveles de Moringa oleífera 

Valores dentro de columnas con diferente literal son estadísticamente significativos. Tukey (p<0.05). EEM = Error estándar de la media

Los resultados de la cinética de producción de gas, valor energético, degradabilidad in vitro de la materia seca se presentan en el Cuadro 3. La asíntota de producción de gas (b) fue similar entre la dieta testigo (IM-0) y la dieta con el nivel de inclusión de 100 g kg-1 MS (IM-10), siendo estos superiores al resto de las dietas evaluadas. Se observó que a medida que incrementa el nivel de inclusión de M. oleifera en la dieta, la variable de producción de gas tiende a decrecer. Así mismo para la fracción (c) se observó un comportamiento lineal donde a medida que incrementa el nivel de inclusión de M. oleifera, la velocidad a la que se produce el gas también se incrementa. Por otro lado, para la fase lag (L) se observa que la dieta testigo y las dietas con niveles de inclusión de 100, 200 y 300 g kg-1 MS, iniciaron su producción de gas a la misma hora, y el nivel más elevado de inclusión de M. oleifera en la dieta obtuvo el menor valor (3.60 h) retardando el inicio de la producción de gas.

Cuadro 3 Cinética de producción de gas, valor energético, degradabilidad in vitro de la materia seca de dietas para corderos en crecimiento con diferentes niveles de Moringa oleífera 

b = Asíntota de producción de gas (ml g-1 de MS); c: tasa de producción de gas (/h); L: fase lag (h); DIVMS: degradabilidad in vitro de la MS (mg/g de MS); EM: energía metabolizable (MJ/kg de MS); AGCC: ácidos grasos de cadena corta (mmol)

Valores en la misma columna con diferente literal son estadísticamente significativos Tukey (p<0.05)

EEM = Error estándar de la media

Digestibilidad in vitro de la MS y MO

La digestibilidad in vitro de la materia seca (DIVMS) y de la materia orgánica (DIVMO) fue afectada por el nivel de inclusión de M. oleifera, observándose una disminución de la degradabilidad conforme aumenta el nivel de inclusión, donde los niveles de 100 y 200 g kg-1 MS igualaron al valor observado para la dieta testigo (796.33, 794.52 y 810.49 g kg-1 de MS, respectivamente). Así mismo, cabe mencionar que el valor más bajo de degradabilidad (dieta con 400 g kg-1 de MS) fue superior a 740 g kg-1 MS, lo cual es aceptable. Para las variables de EM y AGCC no se observó efecto del nivel de inclusión de M. oleifera.

En el Cuadro 4 se presentan los resultados del efecto de los niveles de M. sobre la digestibilidad in vitro de la materia seca y la fibra a las 24 y 48 h de incubación en las botellas de fermentación. Los resultados para DMS a la hora 24 muestran un comportamiento cuadrático, observándose también que el nivel de inclusión de M. oleifera afecta la degradabilidad, donde la dieta testigo obtuvo el menor valor (603.3 g kg-1 MS). Asimismo, las dietas con niveles de 100, 200 y 300 g kg-1 MS, fueron superiores (624.2, 642.1 y 651.7 g kg-1 MS, respectivamente). En la DMS a las 48 h no se observó efecto del nivel de inclusión.

Cuadro 4 Niveles de Moringa oleifera en dietas para corderos en crecimiento sobre la degradabilidad in vitro de la materia seca y fibra a las 24 y 48 h de incubación en las botellas de fermentación 

DMS = degradabilidad in vitro de la materia seca; DFDN = degradabilidad in vitro de la fibra detergente neutro; DFDA = degradabilidad in vitro de la fibra detergente acido

EEM = Error estándar de la media

Valores en la misma columna con diferente literal son estadísticamente significativos Tukey (p< 0.05)

Para el caso de la DFDN a la hora 24, se observó una disminución en la degradabilidad conforme aumento el nivel de inclusión de M. oleifera, no así para la DFDN a la hora 48 donde no se encontraron diferencias significativas con valores dentro del rango de 541 a 592 g kg-1 MS. En el caso de la DFDA a las 24 h se observa que el nivel de inclusión de M. oleifera más elevado (401.7 g kg-1 MS) afecta la degradabilidad, caso contrario en los niveles de 0, 100, 200 y 300 g kg-1 MS, donde no se encontró efecto, mostrando valores que oscilan entre 525 a 548 g kg-1 MS.

Para la DFDA a las 48 h se encontró efecto cuadrático, observándose que las dietas con niveles de 0, 100, 300 y 400 g kg-1 MS no mostraron diferencias estadísticas significativas (649.0, 639.0, 624.7 y 567.0 g kg-1 MS, respectivamente). La dieta con el nivel de inclusión de 200 g kg-1 MS obtuvo el valor más bajo de degradabilidad (532 g kg-1 MS).

DISCUSIÓN

Producción de Gas in vitro

Con relación a la producción de gas, se pudo observar que a medida que se incrementó la inclusión de M. oleifera disminuyó la producción de gas a las 48 y 72 h de incubación. Resultados contrarios fueron mencionados por Foidl et al. (2001) quienes observaron que al incrementar los niveles de soya a diferentes se incrementaba la producción de gas, y que este aumento no era un indicio de un mejor aprovechamiento del alimento.

Estos resultados concuerdan con los reportados por Molina-Botero et al. (2013), quienes mencionaron que a las 48 h no observaron diferencias en acumulación de gas entre las muestras (p=0.86), donde todos los forrajes y sus mezclas alcanzaron producciones de alrededor de 115 ml de gas g-1 MO, lo cual corresponde al 77-83% del gas total producido durante el experimento; así mismo, mencionan que a medida que el proceso fermentativo avanza, el material es hidratado y colonizado por los microorganismos ruminales lo que origina diferentes tasas de degradación, dependiendo de la concentración de carbohidratos estructurales.

Por su parte, Montejo et al. (2012) en un estudio realizado con soya difieren con los resultados obtenidos en el presente estudio, reportando que a medida que aumentó el porcentaje de inclusión de soya se incrementó la producción de gas in vitro, posiblemente debido a las características de los alimentos incubados. Estos autores indican que dicho comportamiento es debido a que, al incubar una mayor cantidad de materia seca, hay más materia prima para el desarrollo de la actividad microbiana y ello trae consigo un aumento de la degradación del alimento, lo cual se percibe en un incremento de la producción de gas.

Por otro lado, Melesse (2001) reporta valores más altos de producción de gas in vitro (47.9 ml) para M. stenopetala que para M. oleifera (40.6 ml). Asimismo, obtiene valores más altos de EM, DMO y de ácidos grasos de cadena corta para M. stenopetala que para M. oleifera.

Digestibilidad in vitro

Los resultados de DIVMS no fueron constantes y más bien diferentes a los obtenidos por Molina-Botero et al. (2013) con gramíneas y leguminosas, quienes observaron un incremento de la DIVMS con el aumento de la inclusión de leguminosas, especialmente en animales en confinamiento, probablemente debido al bajo contenido de proteína en el pasto ángleton evaluado en ese estudio.

Similar situación fue reportada por García et al. (2006) trabajando con moringa, morera y leucaena, al obtener mayor degradación de la MS y la MO para moringa. Generalmente, las diferencias en la degradabilidad se relacionaron con sus contenidos de fibra y PB, debido a que estas especies tienen poca presencia de metabolitos tóxicos y bajas concentraciones de posibles factores anti-nutricionales (Rodríguez et al., 2014).

Por último, Gutiérrez et al. (2015) observaron que la concentración de PB fue de 19.5% y menor de FDN (56.0%) en M. olifeira. En el presente estudio, los parámetros (a, b, a+b) generados por el modelo matemático de degradación indicaron efectos significativos, donde el 60% de moringa en la mezcla mixta alcanza el valor más elevado de degradación de la MS con 69.8%.

CONCLUSIONES

Los resultados de producción de gas y degradabilidad in vitro sugieren utilizar niveles de inclusión de M. oleifera por debajo del 30% en dietas para corderos en crecimiento

LITERATURA CITADA

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Recibido: 08 de Octubre de 2019; Aprobado: 12 de Junio de 2020

Correspondencia: E-mail: javhernan@docentes.uat.edu.mx

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