Ciencia Animal

Composición química y comportamiento productivo de cerdas gestantes, alimentadas con ensilado de tubérculos de taro (Colocasia esculenta L. Schott) y caña panelera (POJ93)

0000-0002-2890-3274W. Caicedo^{1  2  *}  , L. Caicedo² 

¹Facultad de Ciencias de la Tierra, Universidad Estatal Amazónica, Puyo, Pastaza, Ecuador

²Granja Agropecuaria Caicedo, Puyo, Pastaza, Ecuador

Resumen

Para evaluar las características químicas de un ensilado de tubérculos de taro (Colocasia esculenta L. Schott) con caña panelera (POJ93) y su efecto en indicadores productivos de cerdas comerciales en gestación, se utilizaron 30 cerdas F1 Landrace x Duroc, con peso promedio de 218.87 ± 2.85 kg. Se dividieron en dos tratamientos (0 y 50 % de inclusión de ensilado en la dieta), en partes iguales, de acuerdo con un diseño completamente aleatorizado. En las muestras de ensilado se determinó el pH, materia seca, proteína bruta, fibra bruta, cenizas, extracto etéreo, extractos libres de nitrógeno y energía bruta. En el desempeño productivo se evaluó el peso final de las cerdas, lechones nacidos al parto, lechones nacidos vivos al parto, peso de la camada, peso del lechón al nacimiento, consumo de alimento y el costo de alimentación por cerda. Los datos se procesaron por ANOVA y el contraste de medias con la prueba de Fisher (P < 0.05). El pH se estabilizó entre los días cuatro (4.15) y treinta (4.15). El ensilado presentó buen contenido de materia seca (70.99 %), proteína bruta (7.01%), cenizas (13.16 %), extracto libre de nitrógeno (72.42 %), energía bruta (895.21 kJ/kg MS) y bajos contenidos de extracto etéreo (1.31 %) y fibra bruta (6.13%). No hubo diferencias significativas (P ˃ 0.05) entre tratamientos para el peso final de las cerdas, lechones nacidos al parto, lechones nacidos vivos al parto, peso de la camada, peso del lechón al nacimiento y consumo de alimento. Las cerdas que se alimentaron con ensilado presentaron el menor (P < 0.05) costo de alimentación por cerda. En las condiciones de la Amazonía ecuatoriana, la inclusión de 50 % de ensilado de tubérculos de taro (Colocasia esculenta L. Schott) con caña panelera (POJ93) en la dieta destinada a cerdas comerciales en gestación no afectó el comportamiento productivo y redujo el costo de producción en la etapa, por lo que constituye una fuente de alimento alternativo de óptimas características nutricionales para esta categoría.

Palabras-clave: alimento alternativo; Amazonía ecuatoriana; cerdas comerciales en gestación; subproductos de taro y caña

Los sistemas de alimentación de porcinos se basan, principalmente, en la utilización de dietas convencionales, basadas en soya y cereales, para explotar al máximo el potencial genético de las líneas maternas y cárnicas que se producen en la actualidad. El mejoramiento genético de las líneas maternas conduce a animales con mayor desarrollo, y mejor producción, en cuanto al tamaño de camada y longevidad reproductiva (^{Ordaz-Ochoa et al. 2013}). Es por ello que las dietas para las cerdas deben estar bien equilibradas para no tener afectación en los parámetros productivos y reproductivos (^{Kim 2010}).

El manejo de la cerda reproductora influye directamente en el peso al nacimiento, destete, crecimiento, peso final de los cerdos, entre otros. La alimentación en la cerda gestante es de tipo restringida para evitar el sobrepeso y los problemas al momento del parto (^{Quiles y Hevia 2015}). Este tipo de alimentación ocasiona hambre crónica en los animales y da lugar a diferentes grados de estereotipias. Para evitar estas conductas y favorecer el bienestar animal, se utilizan exitosamente alimentos alternativos fibrosos (pastos) y voluminosos (ensilado), sin que se muestren afectaciones en los indicadores productivos de las cerdas comerciales (^{Bernardino et al. 2016}).

En la actualidad, la crisis mundial que ha provocado el cambio climático, la producción de biocombustibles y, más recientemente, la pandemia del COVID-19, que hace eminente la necesidad de aplicar nuevos sistemas de alimentación en porcinos, que permitan reducir los costos por este concepto (^{García et al. 2020}). En la república de Ecuador se dispone de fuentes alternativas que se pueden emplear con éxito en la alimentación de cerdas reproductoras, como la caña panelera y los tubérculos de taro de desecho, los que mediante procedimientos biotecnológicos, como el ensilado, generan alimentos funcionales con buen tenor de nutrientes para los animales (^{Caicedo et al. 2020}). El objetivo de este estudio fue evaluar las características químicas de un ensilado de tubérculos de taro (Colocasia esculenta L. Schott) con caña panelera (POJ93) y su efecto en indicadores productivos de cerdas comerciales en gestación.

Materiales y Métodos

Ubicación. La investigación se efectuó en el laboratorio de Bromatología, de la Universidad Estatal Amazónica, y en las instalaciones del sector de gestación de la Granja Agropecuaria Caicedo, ambos ubicados en el cantón Pastaza, provincia de Pastaza, Ecuador. La zona de estudio tiene un clima subtropical húmedo, con precipitaciones que oscilan entre 4000 y 4500 mm anuales, humedad relativa media de 87 %, temperaturas entre 20 a 32 ºC y altitud de 900 m s.n.m. (^{INAMHI 2014}).

Elaboración del ensilado. Se emplearon tubérculos de taro de desecho y caña panelera de dos días post-cosecha. Los tubérculos de taro y la caña panelera se recolectaron en los predios de la Granja Agropecuaria Caicedo. Seguidamente, se lavaron con agua potable para consumo humano, se escurrieron por 10 min. y se molieron en estado fresco con un molino mixto, con cuchillas y criba de 2.0 cm. Para la formulación del ensilado, se combinaron los tubérculos de taro picados (50 %), caña picada (22 %), melaza (2 %), polvillo de trigo (20 %), pecutrín vitaminado (0.5 %), carbonato de calcio (0.5 %) y yogur natural (5 %). Seguidamente, se efectuó una mezcla homogénea con todos los ingredientes sobre un piso de concreto plano, cubierto con plástico, a temperatura ambiente. Una parte de esta mixtura se dispuso en microsilos plásticos, con capacidad para 1 kg, y se evaluó a los 1, 4, 8, 15 y 30 d para efectuar los respectivos análisis de laboratorio. La mezcla se depositó en bolsas plásticas oscuras hasta el momento de su utilización.

Medición del pH en el ensilad. El pH se midió en 25 microsilos, en los días 1, 4, 8, 15 y 30 del proceso de fermentación, cinco para cada día de comprobación. Para la medición del pH se utilizó extracto acuoso, compuesto por una porción de 25 g de ensilado y 250 mL de agua destilada (^{Cherney y Cherney 2003}).

Determinación de componentes químicos en el ensilado. La determinación de los componentes químicos del ensilado se realizó al día 8 de fermentación, de acuerdo con recomendaciones para este tipo de alimento (^{Caicedo et al. 2020}). Se comprobó materia seca (MS), proteína bruta (PB), extracto etéreo (EE), fibra bruta (FB), cenizas y extractos libres de nitrógeno (ELN), según la ^{AOAC (2005)}. El cálculo de la energía bruta (EB) se efectuó de acuerdo con ^{Ewan (1989)}.

Manejo de animales e instalaciones. La investigación se ejecutó por la normativa para el Bienestar Animal de la República de Ecuador, de acuerdo con ^{AGROCALIDAD (2017)}, y el protocolo experimental, según ^{Sakomura y Rostagno (2007)}. Luego de la confirmación de la gestación por ecografía, a los 28 d posteriores a la inseminación artificial, se realizó la selección de 30 cerdas F1 del cruce comercial (Landrace x Duroc), de segundo parto, con peso vivo promedio de 218.87 ± 2.85 kg. Se utilizaron 15 cerdas por tratamiento, y cada cerda constituyó una unidad experimental. Se ubicaron en jaulas metálicas individuales, 0.65 m x 2.40 m (1.56 m²), dispuestas en la nave de gestación hasta los 110 d. Posteriormente, se trasladaron al área de maternidad hasta el parto. Cada jaula disponía de un comedero individual tipo tolva y un bebedero de chupón.

Comprobación de indicadores productivos y del costo de alimentación en gestación. Se evaluó el peso final de las cerdas, total de lechones nacidos, total de lechones nacidos vivos, peso de la camada al nacimiento, peso del lechón al nacimiento y consumo de alimento por cerda (^{Zverina et al. 2015} y ^{Campler et al. 2019}). Para el costo de alimentación se consideraron los costos de materia prima, aditivos y mano de obra directa (^{Rodríguez-Medina et al. 2012}).

Manejo del alimento. Se incluyó 0 y 50 % de ensilado de tubérculos de taro con caña panelera de 8 d de producción. Las dietas en estudio se formularon según ^{Rostagno et al. (2011)} (tabla 1). El alimento se ofertó una vez al día (09:00 a.m.). Entre los días 28 y 70 de gestación se suministró 2.4 kg de MS/cerda/d, y entre el día 71 hasta el parto se proveyó de 2.6 kg de MS/cerda/d. En el tratamiento que incluyó ensilado, antes de ofertar a las cerdas, se hizo una mezcla homogénea con otros ingredientes indicados en la formulación. El agua de bebida se suministró permanentemente en bebederos de chupón.

Table 1 Composition and contribution of nutrients of the experimental diets (% DW) 

Raw matters	Silage inclusion levels, %
	0	50
Yellow corn	46.00	11.00
Protein concentrate1	5.00	13.00
Orito banana silage with cane	-	50.00
Wheat dust	25.60	33.60
Vitamin mineral premixture2	0.40	0.40
Nutrient supply
Crude protein,%	13.96	13.32
Crude fiber, %	5.29	6.16
Cost, dollars/kg DM	0.50	0.32

¹Ingredients: soybean paste, rice co-products, wheat; DGGs from corn, wheat by-products, palm oil, bakery by-products, cane molasses, calcium carbonate, sodium chloride, 78 % L-lysine, dicalcium phosphate, 50 % propionic acid, sodium aluminosilicate, DL-methionine 99 % and L-threonine 98 %. Nutrient supply: protein 34 %, fat 4 %, fiber 5 %, ash 7 %, humidity 13 %, lysine 0.92 % and methionine 0.27 %.

²Vitamin and mineral premixture: Vit. A, 2,666,660 IU; Vit. D₃, 533,300 IU; Vit E, 4667 IU; Vit K₃, 1,200 mg; Vit B₁, 200 mg; Vit B₂, 13,336 mg; Vit B₆, 133 mg; vit B₁₂, 6667μg; folic acid, 34 mg; niacin, 10,000 mg; pantothenic acid, 666,666 mg; biotin, 20 mg; bolin, 62 g; iron, 40 mg; copper, 86,805 mg; cobalt, 334 mg; manganese, 30,000 mg; zinc, 46,666 mg; selenium, 67 mg; iodine, 400 mg; antioxidant 40 g and vehicle qsp, 1000 g

Diseño experimental y análisis estadístico. Para analizar los resultados del pH, se utilizó un diseño completamente aleatorizado y para contrastar las medias se aplicó la dócima de ^{Duncan (1955)} con P < 0.05. Para el procesamiento de datos de composición química (MS, PB, FB, EE, cenizas, ELN y EB), se utilizó estadística descriptiva y se comprobó la media y desviación estándar. El experimento de índices productivos y costo de alimentación se efectuó mediante un diseño completamente aleatorizado. Los supuestos del modelo de normalidad y homogeneidad de la varianza se examinaron mediante las pruebas de Shapiro-Wilk y Levene, respectivamente. Los resultados se analizaron estadísticamente por ANOVA unidireccional, con el tratamiento dietético como factor principal. Para contrastar las medias se utilizó la prueba de ^{Fisher (1954)} (P < 0.05). Todos los análisis se realizaron con el programa estadístico InfoStat (^{Di Rienzo et al. 2017}).

Resultados y Discusión

En la evaluación del pH hubo diferencias (P < 0.0001) durante los días de estudio. El mayor valor de pH se comprobó en el día uno, y entre los 4 y 30 d fue estable (tabla 2).

Table 2 Performance of pH in taro tubers silage with panela cane 

Variable	Days					SE±	P value
	1	4	8	15	30
pH	5.54^a	4.15^b	4.15^b	4.15^b	4.15^b	0.02	P = 0.0001

^ab Different letters show differences at the level of P <0.05

El pH en los silos es uno de los indicadores de mayor importancia para lograr conservar el ensilado por tiempo prolongado (^{Romero et al. 2017}). La pronta disminución del pH en los silos se debe a la inoculación inicial con bacterias lácticas, que tienen la facultad para producir ácido láctico y reducir rápidamente el pH del medio (^{Silva et al. 2016}). El medio ácido limita el crecimiento de microorganismos patógenos, como Escherichia coli (^{Ogunade et al. 2016}). Asimismo, permite evitar pérdidas de la MS, derivadas de la contaminación por clostridios (^{Borreani et al. 2018} y ^{Hartinger et al. 2019}).

El ensilado de tubérculos de taro con caña panelera exhibió buen contenido de MS, PB, cenizas, ELN, EB y bajos niveles de EE y FB (tabla 3).

Table 3 Chemical characteristics of taro tubers silage with panela cane 

Nutrients	Mean	SD
DM, %	70.99	0.01
CP, %	7.01	1.24
EE, %	1.31	0.03
CF, %	6.13	1.21
Ash, %	13.16	1.05
NFE, %	72.42	1.36
GE, kJ/kg DM	895.21	2.72

El ensilado presentó alto contenido de MS. En ensilados de caña tratados con diferentes aditivos, ^{Santos et al. (2009)} obtuvieron valores inferiores de MS (32 %) con respecto a los obtenidos en esta investigación. El mayor contenido de MS de este estudio se relaciona con la utilización de material secante (polvillo de arroz y trigo) (^{Borras-Sandoval et al. 2017}). Un contenido de MS en el ensilado superior al 32 % inhibe el desarrollo de microorganismos putrefactivos que afectan la vida útil del material ensilado (^{Lima et al. 2017} y ^{Kung et al. 2018}) y que pueden provocar efectos en la salud y el desempeño productivo de los animales (^{Gismervik et al. 2015}).

Con respecto a la PB, en el ensilado hubo incremento proteico con respecto a las materias primas en su estado natural (^{Aguirre et al. 2010}), lo que se debe a la proteína unicelular o también llamada concentrado de proteína natural, desarrollada durante el proceso de fermentación (^{Nasseri et al. 2011}, ^{Suman et al. 2015} y ^{Ritala et al. 2017}). ^{Caicedo et al. (2019)} utilizaron como sustrato tubérculos de taro molidos, deshidratados e inoculados con yogur natural en el día 8 de fermentación, y obtuvieron un importante incremento proteico, respecto al tubérculo en estado natural.

El ensilado presentó alto contenido de cenizas, lo que se debe a la inclusión de carbonato de calcio (^{Fonseca-López et al. 2018}) y a la biodisponibilidad de minerales resultante del proceso de fermentación de las materias primas vegetales (^{Aguirre et al. 2010}, ^{Famakin et al. 2016}, ^{Nkhata et al. 2018} y ^{Samtiya et al. 2021}).

Los contenidos de fibra y grasa del ensilado fueron bajos, y estuvieron en el rango adecuado para su uso en la alimentación de cerdos (^{Bertechini 2013}). Los contenidos de ELN y EB del ensilado de tubérculos de taro con caña panelera resultaron altos. Estos indicadores se relacionan con el contenido de almidón y azúcares de las materias primas de origen del ensilado (taro y caña). Debido a las características descritas, estos alimentos se usan ampliamente como fuente energética para la alimentación animal (^{Suksombat y Junpanichcharo 2005}).

En la tabla 4 se muestran los índices productivos y el costo de alimentación de cerdas gestantes que consumieron ensilado de tubérculos de taro con caña panelera. No hubo diferencias (P ˃ 0.05) para el peso final de las cerdas, lechones nacidos al parto, lechones nacidos vivos al parto, peso de la camada, peso del lechón al nacimiento y consumo de alimento. Se observó diferencias (P < 0.0001) para el costo de alimentación por cerda.

Table 4 Productive indices and feeding cost in commercial gestating sows, fed with taro tubers silage with panela cane 

Variables	Silage inclusion levels , %		SE±	P value
	0	50
Initial weight , kg	218.33	219.40	0.74	P=0.3136
Final weight , kg	248.47	249.53	0.78	P=0.3399
Piglets born at birth	14.00	13.93	0.17	P=0.7902
Piglets born alive at birth	13.40	13.40	0.15	P=0.9899
Litter weight, kg	21.39	21.98	0.39	P=0.3063
Piglet weight at born, kg	1.53	1.58	0.02	P=0.1853
Food intake, kg	212.65	212.71	0.16	P=0.7664
Cost per sow, dollars	132.90^b	85.09^a	0.10	P=0.0001

^ab Different letters show differences at the level of P <0.05, according to ^{Fisher (1954)}

La inclusión de 50 % de ensilaje de tubérculos de taro con caña panelera en la dieta de cerdas en gestación no presentó efecto negativo en el peso final de las cerdas, lechones nacidos al parto, lechones nacidos vivos al parto, peso de la camada, peso del lechón al nacimiento y consumo de alimento. En este sentido, investigaciones recientes se han enfocado en el uso de alimentos alternativos en cerdas gestantes para evitar aumento excesivo de peso y grasa corporal, ya que estos factores pueden ocasionar problemas durante el parto, situaciones negativas para la sobrevivencia de los lechones (^{Guillemet et al. 2006} y ^{Muñoz et al. 2011}).

El óptimo desempeño productivo de las cerdas gestantes se logra porque la demanda nutritiva en esta categoría es relativamente baja (^{Kraeling y Webel 2015}). En la industria porcina, a las cerdas gestantes se les suministra entre 50 y 60 % del consumo voluntario (^{Mroz y Tarkowski 1991}). Las últimas tendencias en la nutrición de cerdas gestantes señalan que para saciar el hambre crónica que experimentan las cerdas durante la gestación, se emplean con éxito alimentos voluminosos para provocar la saciedad y reducir la aparición de conductas estereotipadas, lo que garantiza el bienestar de las cerdas (^{Robert et al. 2002}). Por otro lado, el consumo de alimento voluminoso durante la gestación garantiza mayor consumo de materia seca durante la lactancia (^{Guillemet et al. 2006} y ^{Darroch et al. 2008}).

Las cerdas que consumieron ensilado presentaron menor costo de alimentación. Los costos de alimentación son los más importantes y su magnitud indica el nivel de utilidades para la granja (^{Estévez 2016}, ^{Bauza et al.2018}, ^{Sánchez et al.2018}). Al respecto, ^{Magaña et al. (2002)} señalan que los costos relativos de alimentación de las cerdas representan 15.1 % en granjas de ciclo completo.

Conclusiones

La inclusión de 50 % de ensilado de tubérculos de taro (Colocasia esculenta L. Schott) con caña panelera (POJ93) en la dieta de cerdas comerciales en gestación en las condiciones de la Amazonía ecuatoriana no afectó el comportamiento productivo y redujo el costo de producción en la etapa. Por tanto, su incorporación a la dieta constituye una fuente de alimento alternativo de características nutricionales óptimas para esta categoría.

Agradecimientos

Se agradece a los propietarios y personal técnico de la Granja Agropecuaria Caicedo por el apoyo brindado para la ejecución de esta investigación.

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Recibido: 29 de Marzo de 2021; Aprobado: 20 de Octubre de 2021

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