CIENCIA ANIMAL

Composición química y digestibilidad aparente de la harina de banano orito verde (Musa acuminata AA) en cerdos de crecimiento

W. Caicedo^{1  2  *}  , J. Sanchez¹  , M. Viamontes¹  , A. Tapuy¹  , C. Estrada¹  , A. Flores¹  , C. Moya¹ 

¹Universidad Estatal Amazónica, Departamento de Ciencias de la Tierra, Paso Lateral S/N Km 2 ½ Vía a Napo. Puyo, Pastaza, Ecuador.

²Granja Agropecuaria Caicedo, km 3 ½Vía a Madre Tierra. Puyo, Pastaza, Ecuador.

RESUMEN

El presente estudio tuvo como objetivo determinar la composición química y digestibilidad aparente de nutrientes de la harina de banano orito (Musa acuminata AA) de rechazo. En muestras de harina de banano verde se determinó: materia seca (MS), materia orgánica (MO), proteína bruta (PB), fibra bruta (FB), cenizas, extracto etéreo (EE), extracto libre de nitrógeno (ELN) y energía bruta (EB). Para el estudio de digestibilidad de la MS, MO, PB, FB, ELN y EB se utilizaron tres cerdos machos castrados, con peso vivo promedio de 38 ± 2 kg. Los animales se distribuyeron en tres tratamientos: T0 (maíz y concentrado proteico), T20 y T40 (sustitución del maíz en 20 y 40% por harina de banano verde en la dieta) según diseño cuadrado latino 3 x 3. Los datos se procesaron por ANOVA y la comparación de medias se realizó con la prueba de Duncan (P<0,05). La harina de banano orito verde presentó alto contenido de MS (93.3%), MO (90.28%), ELN (91.33%) y EB (16.98 kJ g MS^-1). Los mejores (P<0.05) aprovechamientos de la MS se obtuvieron en las dietas T0 (87.07%) y T20 (86.23%). La mayor (P<0.05) utilización de la MO (92.71%) y PB (79.55%) se obtuvo en la dieta T20. Los mayores (P<0.05) aprovechamientos de FB y ELN se alcanzaron en las dietas T20 (51.97% y 74.14%, respectivamente) y T40 (51.21% y 73.37%, respectivamente). No hubo diferencias (P>0.05) entre tratamientos para el aprovechamiento de la EB. La harina de banano orito verde presentó alto contenido de MS, MO, ELN, EB y no afectó los coeficientes de digestibilidad aparente de la MO, PB, FB, ELN y EB al sustituir al maíz en la dieta en 20 y 40% lo que garantiza un alimento energético de apropiadas características nutricionales para cerdos en crecimiento.

Palabras-clave: alimento alternativo; fuente energética; harina de banano verde; porcinos

INTRODUCCIÓN

Las materias primas para la fabricación de piensos, entre las que se pueden citar al maíz, sorgo, trigo, soya y algodón se encuentran cada día menos accesibles para pequeños y medianos productores. Lo anterior se debe a que estas experimentan nuevos costos en el mercado debido al cambio climático, la producción de biocombustibles y el alto consumo por parte de la población humana (^{Ren et al. 2014} y ^{Gómez 2016}). Este entorno, obliga a la búsqueda de fuentes alternativas para la alimentación de animales y entre ellos los cerdos (^{Caicedo et al. 2016}).

En la provincia de Pastaza, Ecuador, existe gran diversidad de labranzas, entre estas se destaca el cultivar de banano orito Musa acuminata AA. Este cultivo representa el 5,67% de la superficie agrícola de Pastaza (^{GADMP 2017}). El fruto de banano es una fuente rica en carbohidratos, fibra benéfica, hierro, potasio, vitamina A, vitamina B₆ y baja en grasas y proteínas (^{Odenigbo et al. 2013}). También se informan beneficios para la salud debido a su composición de fibra dietética total (FDT), almidón total (AT), almidón disponible (AD) y almidón resistente (AR), y compuestos fenólicos cuando no ha madurado (^{Sarawong et al. 2014}). Sin embargo, por su alto contenido de humedad es necesario realizar procesamientos de secado para la producción de harinas, y así, obtener mejoras en el aprovechamiento de los nutrientes para la alimentación porcina (^{Sánchez et al. 2018}).

El valor nutricional de las materias primas para la alimentación de cerdos puede ser expresado a través del coeficiente de digestibilidad. ^{Parra y Gómez (2009)} platean que independientemente del lugar y de la técnica empleada para la recolección de la muestra, se pueden comprobar varios tipos de digestibilidad, y entre estos, la digestibilidad aparente (DA). La DA permite asumir qué cantidad del alimento fue aprovechado por el animal. Por otra parte, en la digestibilidad de una dieta pueden influir la edad, salud, estado corporal y raza del animal (^{Abeledo et al. 2014}).

El objetivo de este estudio fue determinar la composición química y digestibilidad aparente de nutrientes de la harina de banano orito (Musa acuminata AA) de rechazo en cerdos de crecimiento.

MATERIALES Y MÉTODOS

Ubicación. El presente estudio se realizó en el Programa de Porcinos del Centro de Investigación, Posgrado y Conservación Amazónica (CIPCA) de la Universidad Estatal Amazónica (UEA). El CIPCA está ubicado en la Región Amazónica Ecuatoriana, entre las provincias Pastaza y Napo. Esta zona tiene un clima semicálido o subtropical húmedo, con precipitaciones que oscilan entre 4000 y 5000 mm anuales. Se encuentra ubicada a una altitud de 584 msnm, con humedad relativa de 87% y temperatura mínima y máxima promedio de 18 a 36 ºC (^{Uvidia et al. 2014}).

Elaboración de harina de banano orito. El banano orito en estado verde utilizado procedió de la parroquia San José, del cantón Pastaza, y no cumplían con el tamaño, ni el peso necesario que establece el mercado para consumo humano. Una vez adquiridos en el centro de acopio “Mercado Mariscal”, se trasladaron hacia el CIPCA, inmediatamente se preparó una solución al 3% de hipoclorito en agua para realizar el lavado por 10 minutos, se enjuagaron y escurrieron. Seguidamente, se dejó en oreo bajo cubierta por 2 horas y se trocearon en forma de rodajas y se realizó el presecado bajo cubierta por 8 horas y posterior secado en secador rotativo industrial (marca Burmester) a 70 ºC por 2 horas. Se molió en molino semiindustrial (marca TRAPS, modelo TRF 300G) con malla de 0.25 mm, se empacó en fundas herméticas y almacenó por una semana antes de su uso.

Manejo de animales e instalaciones. Los cerdos se manejaron de acuerdo con las líneas directivas para Bienestar Animal de la República de Ecuador (^{AGROCALIDAD 2017}) y el protocolo experimental según ^{Sakomura y Rostagno (2007)}. Para este estudio, se utilizaron 3 animales machos castrados, del cruce comercial Largewhite x Duroc, con un peso medio inicial de 38 ± 2 kg, cada cerdo constituyó una unidad experimental. Los animales se alojaron en jaulas metabólicas individuales de 1.0 m x 0.40 m (0.4 m²) provistas de un comedero tipo tolva y un bebedero tipo chupón, situadas en un establo con paredes de 1.2 m de altura y piso de concreto, el agua estuvo disponible a voluntad, la temperatura ambiental promedio en la nave fue de 26 °C.

Manejo de la alimentación. Los tratamientos consistieron en tres dietas: una dieta control T0 (maíz y concentrado proteico); T20 y T40 (sustitución del maíz en 20 y 40% por harina de banano orito verde). Las dietas se formularon de acuerdo con las sugerencias del ^{NRC (2012)} para cerdos en crecimiento (tabla 1). Se ajustó el consumo de los animales como unidad de peso metabólico (PV0.75). El alimento se suministró dos veces al día en partes iguales (8:00 am y 3:00 pm). El agua estuvo disponible a voluntad.

Table 1 Composition and contribution of experimental diets on a dry basis (DB) 

Ingredients, %	Substitution levels of corn for “orito” banana meal , %
	Control, T0	T20	T40
Yellow corn	55	35	15
Wheat meal	9.0	9.0	9.0
“Orito” banana meal	-	20	40
Protein concentrate pigs	35	35	35
Mineral permixture pigs^1	0.5	0.5	0.5
Sodium chloride	0.5	0.5	0.5
Calcualtion of diets nutrients
GE, kJ g DM^-1	16.77	16.88	16.98
CP, %	16.91	16.66	15.40
CF, %	2.76	3.91	3.76

¹Premixture of vitamins and minerals for growing pigs (Vit A, 2,300,000 UI; Vit D3, 466,667 UI; Vit E - 5,000 UI; Vit K₃, 667 mg; Vit B₁, 333 mg; Vit B₂, 1,000 mg; Vit B₆, 400 mg; Vit B₁₂, 4.000 μg; Folic acid, 67 mg; Niacin, 6.660 mg; Pantothenic acid , 4.000 mg; Biotin, 17 mg; Choline, 43 g; Iron, 26.667 mg; Copper, 41.667 mg; Cobalt, 183 mg; Manganese, 16,667 mg; Zinc, 26,667 mg; Selenium, 67 mg; Iodine 267 mg; Antioxidante27 g; Vehicle qsp, 1,000 g); 2BHT; 3Calculating according to ^{NRC (2012)} and/or determined. Source: Elaboration of the authors.

Recolección de muestras. El experimento estuvo constituido por tres períodos y divididos en dos fases, una de adaptación a las dietas con una duración de siete días y la otra fase de cinco días para la colección de heces fecales. Las heces se recolectaron por el método de colecta total (^{Gutiérrez et al. 2012}). Luego de realizar el pesaje diario de heces fecales, de cada animal, se recolectó una muestra especificada de 100 g de excretas frescas/día, luego se almacenaron en congelación a -20 ºC. El cálculo de la salida fecal se realizó de acuerdo con ^{Ly et al. (2009)}. Para determinar la digestibilidad de la dieta se tuvo en cuenta: 100 - % de aprovechamiento de cada nutriente.

Análisis químico de muestras y excretas. La determinación de nutrientes se hizo en el laboratorio de química de la UEA. En las muestras del alimento y excretas se determinó: materia seca (MS), fibra bruta (FB), cenizas, proteína bruta (PB), extracto etéreo (EE) y extractos libres de nitrógeno (ELN), de acuerdo con las instrucciones de ^{AOAC (2005)}. Se consideró que el contenido de materia orgánica (MO) fue el resultado de restar de 100 el % de cenizas. La energía bruta (EB) se determinó con una bomba calorimétrica adiabática, marca Parr, modelo 1241. Todos los análisis se hicieron por triplicado para cada nutriente.

Diseño experimental. Para analizar los datos de composición química (MS, MO, PB, FB, EE, ELN y EB) de banano orito, se utilizó estadística descriptiva y se determinó la media y desviación estándar. Las medias de la digestibilidad aparente de la MS, MO, PB, FB, ELN y EB se contrastaron por la técnica de análisis de varianza, según diseño cuadrado latino (DCL) 3 x 3. En los casos en que se encontraron diferencias significativas (P<0.05) las medias se compararon por la prueba de ^{Duncan (1955)}. Los análisis fueron realizados con el empleo del programa estadístico Infostat (^{Di Rienzo et al. 2012}).

RESULTADOS

Composición química de la harina de banano orito verde. La harina de banano orito verde (tabla 2) presentó alto contenido de MS (93.3%), MO (90.28%), ELN (91.33%) y EB (4061 kcal kg MS^-1) y bajos en cenizas (3.92%), PB (2.52%), FB (1.49%) y EE (0.76%).

Table 2 Chemical composition of green “orito” banana meal on a dry basis (DB) 

Nutrients	Mean	SD
DM, %	93.23	0.01
OM, %	90.28	0.01
CP, %	2.52	0.01
CF, %	1.49	0.01
EE, %	0.76	0.01
Ash, %	3.92	0.01
NFE, %	91.33	0.01
GE, kJ g DM^-1	16.98	0.01

Digestibilidad aparente de los nutrientes de la harina de banano orito verde. Los coeficientes de digestibilidad aparente de la MS, MO, PB, FB, ELN y EB fueron altos (tabla 3). Los mejores coeficientes de digestibilidad aparente de la MS se obtuvieron en las dietas T0 (87.07%) y T20 (86.23%), sin diferencias (P>0.05) y la dieta T0 superó (P<0.05) a T40 (85.75%). El mayor aprovechamiento (P<0.05) de la MO (92.71%) y PB (79.55%) se evidenció en la dieta T20, seguido por T40 con MO (90.25%) y PB (75.73%) y, por último, la dieta T0 para MO (88.10%) y PB (73.98%). En relación con el aprovechamiento de la FB, los mejores coeficientes de aprovechamiento se alcanzaron en las dietas T20 (51.97%) y T40 (51.21%) sin diferencias (P>0.05) y superaron (P<0.05) a la dieta T0 (41.34%). En cuanto a la digestibilidad de los ELN, no hubo diferencias (P>0.05) para las dietas T20 (74.14%) y T40 (73.37%) y difirieron (P<0.05) de T0 (72.13%). No hubo diferencias (P>0.05) entre tratamientos para el aprovechamiento de la EB, para T0 (85.97%); T20 (86.97%) y T40 (86.33%), respectivamente.

Table 3 Apparent digestibility coefficients of the DM, OM, CP, CF, NFE and GE of the green “orito” banana meal. 

Nutrients	Substitution levels of corn for green “orito” banana meal , %			SE±	P value
	Control T0	T20	T40
DM, %	87.07^a	86.23^ab	85.75^b	0.27	P<0.0161
OM, %	88.10^c	92.71^a	90.25^b	0.58	P<0.0005
CP,%	73.98^c	79.55^a	75.73^b	0.25	P<0.0001
CF, %	41.34^b	51.97^a	51.21^a	0.26	P<0.0001
NFE, %	72.13^b	74.14^a	73.37^a	0.41	P<0.0001
GE, %	85.97	86.97	86.33	0.28	P=0.0730

^a,b,c Different letters per row significantly differ (P <0.05) according to ^{Duncan (1955)}

DISCUSIÓN

Composición química de la harina de banano orito. La harina de banano orito verde presentó alto contenido de MS (93.3%) y MO (90.28%), lo cual es satisfactorio desde el punto de vista nutricional y para su conservación por tiempo prolongado (^{Kaushal et al. 2011} y ^{Digbeu et al. 2013}). Por otra parte, cuando las harinas no tienen adecuado contenido de MS, la humedad afecta drásticamente su vida útil (^{Ohizua et al. 2017}).

El banano en estado natural tiene bajo contenido de MS, y cuando entra en contacto con microorganismos descomponedores, estos ocasionan daños del producto a través de la producción de toxinas (^{Driehuis et al. 2018}) y micotoxinas (^{Iheshiulor et al. 2011}) que pueden provocar enfermedades a los animales (^{Carter y Peck 2015}).

El contenido de ELN (91.33%) y EB (4061 kcal kg MS^-1) en la harina de banano orito verde fueron altos. Esto se debe al elevado contenido de almidón (80%) y azúcares (3.5%) que posee este alimento, por lo que se usa ampliamente como fuente energética para la alimentación humana y animal (^{Diniz et al. 2014}; ^{Martínez-Cardozo et al. 2016}). Por otra parte, esta harina tiene una porción de almidón resistente (^{Agama-Acevedo et al. 2012}) por lo que se considera como un alimento funcional para la prevención o reducción del colesterol, el estreñimiento, diarrea, control de glucemia en sangre y la capacidad de estimular la proliferación de bacterias beneficiosas (^{Bezerra et al. 2013}; ^{Eleazu et al. 2015}).

La harina de banano orito verde presentó bajos contenidos de PB (2.52%), cenizas (3.92%), EE (0.76%) y FB (1.49%). No obstante, estos valores se encuentran dentro de los rangos encontrados en otros estudios (^{Menezes et al. 2011}; ^{Bezerra et al. 2013}; ^{Yangilar 2015}). ^{Famakin et al. (2016)} señalan que la harina de plátano y banano tienen apreciable contenido de fósforo, calcio, potasio, hierro, zinc, cobre, sodio, magnesio, manganeso y, poseen bajo contenido en fibra (^{Soto-Maldonado et al. 2018}), extracto etéreo (^{Menezes et al. 2011}) y proteína (^{Bezerra et al. 2013}). Sin embargo, cuando estos se ofrecen maduros, cocidos, ensilados o secos, no se afecta el consumo voluntario de los animales (^{Ly 2004}).

Digestibilidad aparente de los nutrientes de la harina de banano orito. El menor coeficiente de digestibilidad de la MS lo presentó la dieta T40. Esto se pudo deber al bajo aprovechamiento de los minerales de la dieta, las materias primas de origen vegetal tienen apreciable contenido de fósforo fítico que es poco disponible para animales monogástricos (^{Steiner et al. 2007}; ^{Rostagno et al. 2011}). En este sentido, ^{Madrid et al. (2013)}, ^{Varley et al. (2014)} y ^{Leiva (2015)} señalan que para obtener mejor aprovechamiento de los minerales en productos y subproductos de origen vegetal para cerdos de crecimiento se pueden utilizar las fitasas.

Por otra parte, la inclusión con 20 y 40% de harina de banano orito verde en la dieta de cerdos en crecimiento mejoró los coeficientes de digestibilidad de la MO, PB, EE, ELN y no afectó la digestibilidad de la EB en relación con la dieta control. En este sentido, ^{Renaudeau et al. (2014)} obtuvieron altos índices de aprovechamiento de los nutrientes al incluir 20, 40 y 60% de harina de banano verde en la dieta de cerdos en crecimiento - engorde, y recomendaron incluir hasta 60% de harina de banano en la dieta sin afectar los índices productivos de los cerdos. Este hecho confirma que la harina de banano verde constituye un alimento energético con adecuado contenido de nutrientes para la alimentación porcina. ^{Hurtado et al. (2011)} manifestaron que el óptimo aprovechamiento de nutrientes se relaciona con dietas balanceadas en nutrientes de fácil asimilación, lo cual se corroboró en esta investigación.

El alto índice de aprovechamiento de los nutrientes de la harina del banano orito verde se pudo deber al procesamiento de troceado, secado y molido que sufrió el banano antes de su uso. ^{Malavanh y Preston (2006)} manifestaron que los coeficientes de digestibilidad de las materias primas vegetales aumentan cuando estas sufren procesos de secado, en comparación con las que se utilizan en estado natural (^{Ly y Delgado 2005}). El mejor aprovechamiento de nutrientes en las materias primas se relaciona con la inactivación de metabolitos secundarios (^{Apata y Babalola 2012} y ^{Farfán-López y De Basilio 2014}), y por la ruptura de enlaces de los polisacáridos constituyentes de la fibra, lo que conduce a la formación de fragmentos moleculares más solubles (^{Trejo-Márquez et al. 2016}).

Por otra parte, en cerdos en crecimiento la fermentación de la fibra contribuye al metabolismo energético para mantenimiento entre 5 y 12%. No obstante, en esta etapa de desarrollo del cerdo no se debe superar el 5% de FB en la dieta ya que esta afecta principalmente la digestibilidad de la proteína y energía (^{Bertechini 2013}). En esta investigación el nivel de FB de las dietas se mantuvo por debajo del 4% y no se evidenció efecto negativo en el aprovechamiento de la MO, PB, EE, ELN y EB respectivamente.

Existen reportes que la digestibilidad de la energía aumenta con la edad de la cosecha del plátano o banano, en la práctica 1150 grados día es mejor que 750 y 900 grados día (^{Renaudeau et al. 2014}). Esto se relaciona con un cambio en la composición química del producto ya que aumenta el contenido de materia seca y el almidón del banano (^{Ly 2004}).

Es importante señalar que la harina de banano posee un tenor considerable de almidón no digerible 24.82% (^{Soto 2010}) que puede actuar como prebiótico (^{Rivera-Quixchan et al. 2018}) para el establecimiento de microorganismos benéficos (^{Dwivedi et al. 2014}). Estos microorganismos contribuyen al aprovechamiento de los nutrientes a través de la producción de enzimas: lipasas, xilanasas, amilasas, proteasas (^{Yüce et al. 2017}). Así como, compuestos antimicrobianos: peróxido de hidrógeno (H₂O₂), bacteriocinas, diploccocinas, lactalinas, acidofilinas que inhiben el crecimiento de Salmonella spp., Listeria monocytogenes, Escherichia coli y Staphylococcus aureus (^{Fernández et al. 2014} y ^{Li et al. 2015}) manteniendo la salud intestinal de los animales (^{Liao y Nyachoti 2017}).

La harina de banano orito verde presentó alto contenido de MS, MO, ELN, EB y no afectó los coeficientes de digestibilidad aparente de la MO, PB, FB, ELN y EB al sustituir el maíz en la dieta en 20 y 40%, garantizando un alimento energético de apropiadas características nutricionales para cerdos en crecimiento.

AGRADECIMIENTOS

Se agradece al personal técnico y trabajadores del Programa de Porcinos y Laboratorio de Química de la Universidad Estatal Amazónica por el apoyo en la ejecución de esta investigación.

REFERENCIAS

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Recibido: 29 de Agosto de 2018; Aprobado: 02 de Julio de 2019

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