Ciencia Animal

Evaluación de la respuesta productiva de bovinos machos a la sustitución del grano de maíz por diferentes niveles de tubérculo fresco de camote (Ipomoea batatas L.) en dieta de engorde

0000-0001-5195-4566M.H. Ruiloba¹  , 0000-0003-0118-6743J. Maure²  , 0000-0003-2472-556XC. Solís³ 

¹Grupo de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo (GRUCITED), República de Panamá

²Instituto de Investigación Agropecuaria de Panamá (IDIAP), República de Panamá

³Universidad de Panamá, Facultad de Ciencias Agropecuarias, República de Panamá

Resumen

Se evaluó la respuesta productiva a la sustitución del grano de maíz molido por tubérculo fresco de camote (I. batatas) en una ración destinada al engorde de novillos. Se utilizó un diseño completamente al azar, con arreglo factorial 3 x 2. El estudio tuvo una duración de 78 días y se evaluaron tres niveles de sustitución en base seca: 0, 50 y 100 % (NT₀, NT₅₀ y NT₁₀₀, respectivamente), y dos períodos de evaluación. Las dietas fueron isoenergéticas e isoproteicas. Se utilizaron cuatro machos cruzados por tratamiento, con peso inicial promedio de 358 + 23 kg. La ganancia de peso vivo fue de 1.620, 1.670 y 1.756 kg animal día^-1 para NT0, NT50 y NT100. El consumo de materia seca, tubérculo fresco y proteína bruta fue de 2.66, 2.67 y 2.76 kg; 0.00, 0.76 y 1.56 kg MS; 0.303, 0.296 y 0.305 kg; mientras que el consumo de energía metabolizable resultó en 29.50, 29.16 y 29.00 MJ 100 kg de peso vivo día^-1 y la conversión del alimento, 6.88, 6.68 y 6.62 kg de materia seca consumida por kg de aumento de peso vivo^-1 para NT0, NT50 y NT100. El costo del tubérculo fresco de camote y la sustitución del grano de maíz molido fue de $0.18 y 0.40 kg seco^-1 (dólar americano). Con respecto a NT₀, el costo de alimentación se redujo en 18.0 y 28.3 % con NT₅₀ y NT₁₀₀. Se concluye que el tubérculo fresco de camote demostró ser una alternativa nutricional competitiva y económicamente viable, como fuente energética para la sustitución de 100 % del grano de maíz en dietas para bovinos machos en engorde.

Palabras-clave: Tainung 66; tubérculo de camote; ganancia de peso; consumo; conversión alimentaria; costo de alimentación

El camote (I. batatas L.) es un cultivo con características agronómicas, productivas y nutricionales de interés para la alimentación animal, debido a su alta producción de biomasa en forma de tubérculos (raíces) y follaje (tallos y hojas) (^{Solís 2011}). El tubérculo de camote contiene altos niveles de azúcares (8.3 a 31.6 %) (^{Aliaga y Nieto 2009}), principalmente sacarosa (^{Grüneberg et al. 2015}) y almidones (55.0 a 71.5 %) (^{Grüneberg et al. 2015}, ^{DeBlas et al. 2019} y ^{Solís 2020}). En cambio, su contenido de proteína bruta (PB) es bajo (3.0 a 7.1%) en base seca (^{Almeydas 2016} y ^{DeBlas et al. 2019}). La constitución del almidón es de 75.0 a 83.0 % de amilopectina y de 17.0 a 25.0 % de amilosa (^{Agama et al. 2013} y ^{Jiménez et al. 2019}).

En la literatura se informan pocos trabajos acerca de la utilización del tubérculo de camote fresco (TCF) en alimentación de rumiantes. ^{Goyzueta (1963)} sustituyó 59 % del afrecho de maíz por TCF en una dieta para bovinos, y logró mejor ganancia de peso vivo (GPV), conversión alimentaria y menor costo de alimentación. ^{Ruggia et al. (2010)} también obtuvieron mayor GPV, al suplementar novillos en pastoreo con TCF. Su composición energética y alta digestibilidad in vitro, en forma fresca y ensilada, (^{Backer 1976} y ^{Alvarado 2015}) prevé buenas respuestas nutricionales en cuanto a producción de leche y carne.

A partir de lo anterior, el objetivo de este estudio fue evaluar la respuesta productiva de bovinos machos, al sustituir el grano de maíz por diferentes niveles de tubérculo fresco de camote en una dieta para el engorde.

Materiales y Métodos

El trabajo se realizó en el Centro Experimental El Ejido, del Instituto de Investigación Agropecuaria de Panamá (IDIAP), a 25 m s.n.m., temperatura de 27.4 °C, precipitación pluvial de 1203 mm, humedad relativa de 75 %, velocidad del viento de 1.1 m/s y radiación solar promedio anual de 1188.5 vatios/m², con localización geográfica 7.9116-80.3686.

Se utilizó la variedad de camote Tainung 66, de alto rendimiento de tubérculo (45.4 t ha^-1) (^{Ruíz et al. 2009}). Se empezó a cosechar a los 125 d después de la siembra, para lo que se utilizó la extracción mecánica y el almacenamiento bajo sombra natural. Inicialmente, el proceso de cosecha se realizó cada 12 d, pero se redujo a 8 d, debido al deterioro físico del tubérculo. Antes de la cosecha, se realizaron muestreos al azar para determinar el contenido de materia seca (MS) y rendimiento de biomasa del tubérculo.

Se aplicó un diseño completamente al azar, en arreglo factorial 3 x 2, donde se evaluaron tres niveles de TCF en una dieta control basada en grano de maíz molido (GMM) y dos períodos de evaluación (PE:1 y 2). Los niveles de TCF fueron de 0.0, 28.0 y 56.0 % en base seca (NT: NT₀, NT₂₈ y NT₅₆), lo que correspondió a reducciones del nivel de GMM de 0.0, 50.0 y 100.0 %, respectivamente.

Las dietas fueron isoenergéticas e isoproteicas, elaboradas con heno de swazi (Digitaria swazilandensis), GMM (Zea mayz, partícula promedio 2 a 3 mm), torta de soya (Glicine max), torta de coquito (Elaeis guineensis), TCF, urea y sal mineral (tabla 1), de acuerdo con las recomendaciones de la ^{NRC (1996)}. Para estimar la energía metabolizable (EM, MJ kg^-1 MS) se utilizaron valores de 7.53, 12.97 Y 11.72 para el heno, GMM y torta de soya (^{NRC 1996}), 2.90 para la torta de coquito (^{Vargas y Zumbado 2003}) y 11.13 para el TCF (^{DeBlas et al. 2010}, ²⁰¹⁹).

Table 1 Composition and content of crude protein, metabolizable energy and neutral detergent fiber of the experimental diets, on a dry basis, %. 

Ingredients	Diet composition
	TL0	TL28	TL56
Swazi hay	28.7	23.0	17.3
Corn grain	55.3	28.0	0.0
Soybean cake	10.0	10.0	10.0
Nut cake	5.0	9.7	15.0
Sweet potato tuber	0.0	28.7	56.0
Urea	0.0	0.3	0.7
Mineral salt	1.00	1.00	1.00
Total DM	100.0	100.0	100.0
	Chemical composition of diet
Crude protein, %	11.40	11.10	11.10
ME, MJ/Kg DM (*)	11.13	11.17	11.10
NDF (%)	30.30	29.40	28.50

(*): estimated values TL: FSPT level.

La ración completa se ofreció a razón de 2.65 kg MS 100 kg de PV d^-1, lo que correspondió a 3.0, 4.6 y 6.2 kg fresco 100 kg de PV d^-1 para NT₀, NT₅₀ y NT₁₀₀, respectivamente, en partes iguales, dos veces al día (8:00 y 14:00 h). Se suministró además, agua fresca a voluntad. El tubérculo se procesó diariamente en una picadora eléctrica, a tamaño promedio de 2 a 3 cm. Se mezcló con el resto de la ración en el comedero, excepto el heno. Este último se ofreció en bolsas colgantes con 5.0 % adicional para compensar pérdidas por pisoteo.

Se utilizaron 12 bovinos machos cruzados (Pardo Suizo por Brahman), con peso inicial promedio de 358 +23 kg, edad promedio de 16^-18 meses. Se distribuyeron al azar cuatro animales por tratamiento y se confinaron en corrales techados (25m²) dos animales por corral. El estudio incluyó una fase de adaptación de 18 d y una de evaluación con dos períodos (PE), de 30 d cada uno. Los animales se pesaron individualmente, al inicio y al final de cada período, en ayunas, a las 8:00 a.m., en una balanza tipo digital. En cada PE se tomaron muestras de los ingredientes de la ración para determinar MS y PB, de acuerdo con la metodología descrita por ^{AOAC (2016)}.

Se evaluaron variables productivas y económicas: ganancia de peso vivo (GPV), consumos de MS (CMS), PB (CPB), energía metabolizable (CEM), conversión del alimento (CoA), PB (CoPB), EM (CoEM) y costo de alimentación (COA). Para determinar el COA se estimó el costo de producción del tubérculo fresco picado. Se utilizaron precios locales de mercado para los otros ingredientes de la ración. El costo de producción del TCF se obtuvo a partir de los registros de gastos, rendimiento agronómico de biomasa y material útil ofrecido al animal.

Cada variable de evaluación se sometió a la prueba de normalidad (^{Shapiro y Wilk 1965}). Al cumplirse este supuesto, se aplicó un análisis de varianza, que incluyó el peso inicial como covarianza y la dócima de Tukey-Kramer (^{Kramer 1956}) para detectar diferencias (p<0.05). Para los análisis estadísticos se utilizó el paquete estadístico ^{SAS, versión 9.3 (2011)}.

Resultados y Discusión

El TCF presentó contenido promedio de MS y rendimiento de biomasa de 32.0 (30.5-33.5 %) y 7.97 t MS ha^-1 a los 120 d después de la siembra. Estos rendimientos son similares a los informados por ^{Ospina et al. (2003)} para diferentes clones de camote. No se observaron cambios apreciables durante el período de cosecha del tubérculo en su apariencia externa y textura. El tubérculo de camote es un producto perecedero, con metabolismo muy activo después de la cosecha, situación que se observó en el presente estudio. En una caracterización poscosecha de este tubérculo, en condiciones de almacenamiento a 30 ºC y 60 % de humedad relativa, ^{García et al. (2014)} informaron pérdidas diarias de peso fresco de 2.51 %, con variaciones apreciables en la textura y deshidratación del tejido, pero con calidad aceptable durante los primeros 13 d.

La GPV (tabla 2) no se afectó por la interacción NT*PE (P ≥ 0.58), NT (P ≥ 0.28) y PE (P ≥ 0.27), aunque las dietas con TCF presentaron tendencia a mayor respuesta. La GPV promedio para PE1 y PE2 fue 1.740 y 1.68 kg animal d^-1, respectivamente. La dieta control (NT0) presentó GPV propia de dietas altas en granos (^{Livas 2015} y ^{Vittone et al. 2015}). Las GPV obtenidas en las dietas con TCF se atribuyeron, en gran medida, al aporte y calidad energética de este producto.

Table 2 Live weight gain, intake of dry matter, crude protein and metabolizable energy in the evaluation phase 

Indicator	Sweet potato tuber level in diet, % dry basis
	0.0 (TL0)	28.0 (TL28)	56.0 (TL56)	SE±	p
Initial weight, kg (*)	371.0	362.0	386.0	4.370	0.65
Final weight, kg (*)	468.0	462.0	491.0	10.900	0.58
LWG, kg animal^-1 d^-1 (*)	1.620	1.670	1.756	0.055	0.28
Intake, 100 kg live weight^-1 day^-1
DM, kg	2.66^b	2.67^a	2.76^a	0.010	0.01
CP, kg	0.303^a	0.293^b	0.300^a	0.001	0.01
ME, MJ	29.50	20.16	20.00	0.020	0.12

(*) in the evaluation period

abc: means with different letters differ to P < 0.05

TL: FSPT level

^{Backer et al. (1980)}, con una dieta basada en este tubérculo y urea, obtuvieron GPV de 0.823 kg animal d^-1 y conversión alimentaria de 6.63 kg MS kg de aumento PV^-1, resultados que pudieron implicar una sincronización de energía-N y utilización de la urea a nivel ruminal adecuadas. ^{Ruggia et al. (2010)}, al suplementar novillos en pastoreo (raygrass, Lolium multifloran) con TCF (1.0 % con respecto al peso vivo, base fresca) también lograron GPV de 1.30 kg animal d^-1, 62.5 % superior a la del grupo, solo en pastura. Sobre la base de los resultados de diferentes autores, ^{Heuzé et al. (2015)} indicaron que en dietas para bovinos de carne la sustitución de 50 a 100 % del grano de maíz por tubérculo de camote seco resultó en GPV muy similares, lo que se corresponde con lo obtenido en el presente estudio. El CMS no resultó afectado por NT*PE (P > 0.10) y PE (P >0.30), solo por NT (P < 0.01), con mayor consumo al nivel más alto de TCF (tabla 2), 3.6 % superior al consumo con NT₀ y NT₂₈. Este consumo superior se atribuyó al aumento en el contenido de MS experimentado. El CMS promedio por período de evaluación fue de 2.70 y 2.68 kg 100 kg de peso vivo^-1 d^-1 para PE1 y PE2, respectivamente. Con la dieta NT56, el consumo de tubérculo fue de 1.56 kg MS 100 kg de peso vivo^-1 d^-1.

No hubo rechazo a las raciones y los animales no mostraron síntomas clínicos de trastornos ruminales. Esto permite inferir que se pueden obtener mayores niveles de consumo de este tubérculo. ^{Backer et al. (1980)} lograron un consumo ad libitum de 2.41 kg MS (tubérculo-urea) 100 kg de peso vivo^-1 d^-1. A partir de un contenido promedio de almidón de 68.2 % para el grano de maíz y de 64.2 % para el TCF (^{DeBlas et al. 2010}, ^{Grüneberg et al. 2015}, ^{DeBlas et al. 2019} y ^{Solís 2020}), el consumo promedio de almidón se estimó entre 0.975 y 1.003 kg, 100 kg de peso vivo^-1 d^-1, lo que representó 37.8, 37.4 y 36.2 % del consumo total de MS del NT₀, NT₂₈ y NT₅₆, respectivamente.

El CPB (tabla 2) no se afectó por NT*PE y PE (P >0.05). En cambio, el NT₂₈ dejó ver menor consumo que los otros dos tratamientos (P < 0.001). PE1 y PE₂ tuvieron un CPB promedio de 0.301 y 0.296 kg, 100 kg de peso vivo^-1 d^-1, respectivamente. Del total de PB consumida en NT₂₈ y NT₅₈, 6.3 y 19.3 lo aportó la urea, niveles que resultan bajos con respecto al máximo recomendado (^{Barker 1970}).

La interacción NT*PE y variables independientes no afectaron el CEM (P > 0.12) (tabla 2), con promedio de 28.70 y 29.45 MJ 100 kg de peso vivo^-1 d^-1 para PE₁ y PE2, respectivamente. El aporte del TCF al consumo total de EM fue de 0.0, 29.0 y 59.0 % para NT₀, NT₂₈ y NT₅₆, respectivamente. En el tratamiento control, el GMM aportó 64.5 % del consumo total de EM. Para lograr dietas isoenergéticas, se incrementó el nivel de torta de coquito, con aporte al consumo total de EM de 5.4, 10.8 y 17.3 % en NT₀, NT₂₈ y NT₅₆.

Con respecto a los requerimientos de la ^{NRC (1996)} para bovinos de carne con similares condiciones de peso y GPV que los del presente estudio, el balance alimentario indicó que el consumo de MS, PB y EM sustentó las GPV obtenidas. No obstante, resultaron superiores en 11.4, 1.6 y 7.7 % a las recomendadas por la NRC, respectivamente.

La conversión del alimento, PC y EM no se afectaron por la interacción (NT*PE). Solo se afectó la conversión de la EM por NT (tabla 3), con mejor conversión para las dietas con TCF. Este comportamiento sustenta la calidad nutritiva de las dietas con TCF, y posibilita menor costo de alimentación. Sin embargo, las estimaciones de EM se analizaron a partir de valores disponibles en la literatura. En el caso del tubérculo de camote, esta información fue limitada, lo que merece cierta precaución en los resultados de conversión.

Table 3 Food conversion, crude protein and metabolizable energy in the evaluation period 

Indicator	Substitution level				Evaluation period
	TL0	TL28	TL56	p	EP1	EP2	p	SE±
FC, kg DM kg Increased LW^-1	6.88	6.68	6.62	0.81	6.50	6.95	0.25	0.17
CPC, kg kg increased LW^-1	0.784	0.738	0.732	0.08	0.778	0.728	0.27	0.02
MEC, MJ kg increased LW^-1	76.44^a	72.38^b	76.96^b	0.01	73.82	73.30	0.29	0.06

LW: live weight.

Las respuestas obtenidas en las dietas con TCF se atribuyen, en gran parte, a los altos contenidos de azúcares y almidón de este producto, componentes energéticos de gran influencia en los procesos digestivos y metabólicos del animal. A nivel ruminal, estos carbohidratos definen la velocidad y extensión de la fermentación (^{Cone 1998}). Los azúcares, al igual que la fracción soluble de los almidones, son de rápida fermentación, lo que aumenta la masa celular, producción de ácidos grasos volátiles y síntesis de proteína microbiana (^{Gómez et al. 2016}). ^{LI Jian-nan et al. (2014)} informaron una tasa de desaparición del almidón del tubérculo de camote seco y molido de 27.6 % h^-1 en las primeras dos horas de incubación en el rumen, la que disminuyó a medida que aumentó el tiempo de incubación. En teoría, este patrón de disponibilidad de energía puede favorecer el aprovechamiento del N rápidamente fermentable (^{Herrera et al. 1990}) y el crecimiento bacterial, no solo por una mayor sincronización de la energía y proteína, sino por la disponibilidad constante de energía. No obstante, la información experimental es contradictoria, y no valida este planteamiento de sincronización (^{Oba 2011} y ^{Fondevila 2015}). El tubérculo se suministró al animal en trozos pequeños (2.0 - 3.0 cm), aspecto que pudo disminuir la velocidad de degradación de sus carbohidratos fácilmente fermentables, producto de su accesibilidad a la actividad microbiana.

Otro parámetro ruminal de importancia es la tasa de degradabilidad efectiva. Para el almidón del tubérculo, para una tasa de pasaje de 0.060 h^-1, ^{Jiang (2005)} informó valor in situ de 54.9 %, con una fracción sobrepasante importante. También es posible que en la fase líquida del rumen una fracción de los azúcares pasen a las partes bajas del tracto gastrointestinal (^{Cone 1998}). Con respecto a la vía ruminal, esta permite mayor eficiencia de utilización energética de azúcares como de almidones (^{Zavaleta 2007}). Según estimaciones de ^{Oba (2011)}, 5.0 % de los azúcares disponibles escapan del rumen sin ser fermentados, efecto que puede ser mayor al suministrar el tubérculo fresco, en forma entera o troceado.

Otro aspecto que sustenta las respuestas obtenidas con TCF es su elevado contenido de almidón, que al igual que el GMM permitió dietas altas en este nutriente, como promedio 37.1%, base seca, nivel que produce disminución del pH ruminal y aumento en la producción de ácido propiónico, compuesto glucogénico que favorece la respuesta animal (^{Zavaleta 2007}). También se ha indicado que este efecto en el pH disminuye la metanogénesis, proceso que implica gasto energético, favorece el crecimiento bacterial, aumenta la tasa de pasaje y ahorra energía (^{Stern et al. 1994} y ^{Gómez et al. 2016}).

Al considerar algunas características químicas y ruminales que afectan la respuesta animal, el tubérculo de camote presenta un contenido promedio de almidón ligeramente inferior (64.7 vs 66.7 %) con respecto al grano de maíz, (^{Grüneberg et al. 2015}, ^{DeBlas et al. 2019} y ^{Solís 2020}). Sin embargo, su contenido de azúcar es muy superior (16.0 vs 1.6 %) (^{Aliaga y Nieto 2009} y ^{Martínez et al. 2016}). Como promedio, ambos materiales presentan degradabilidades in situ muy similares, 82.0 y 97.8 %, a las 24 y 48 h de incubación, respectivamente (^{Batajoo y Shaver 1998}, ^{LI Jian-nan et al. 2014} y ^{Gómez et al. 2016}). Igual situación se muestra para la tasa de degradabilidad, de 0.058/h (^{LI Jian-nan et al. 2014} y ^{Calsamiglia 2016}), valor que implica un tiempo medio de degradación (t1/2) de 11.9 h. En términos de degradabilidad ruminal efectiva del almidón, se ha informado un valor promedio de 61.9 % para el grano de maíz (^{Offner et al. 2003}, ^{Jiang 2005} y ^{Calsamiglia 2016}) y 54.9 % para el tubérculo de camote (^{Jiang 2005}), valores que indican mayor proporción de almidón sobrepasante para este tubérculo. El contenido de amilosa del almidón limita, en forma inversa, su digestión (^{Rooney y Rflugfelder 1986} y ^{Bednar et al. 2001}). Información de varios autores refiere un contenido promedio de amilosa y amilopectina para el almidón del maíz de 27.4 y 72.6 % (^{Hernández et al. 2008} y ^{Gómez et al. 2016}) y para el almidón del tubérculo de camote de 22.1 y 77.9 % (^{Tecson 2007}, ^{Hernández et al. 2008} y ^{Manzanillas 2018}), respectivamente. Estos valores químicos y ruminales posibilitan la sustitución competitiva del grano de maíz por tubérculo de camote en dietas de engorde.

El costo del TCF y GMM fue de 0.18 dólar americano y 0.40 kg seco^-1, lo que representa $ 0.06 y 0.13 MJ EM^-1, respectivamente, valores que posibilitan la viabilidad económica de este tubérculo en la alimentación bovina. El costo de las dietas fue de $0.38, 0.30 y 0.23 kg seco^-1 para NT₀, NT₂₈ y NT₅₆, respectivamente. Con respecto a NT₀, el costo de alimentación de NT₅₀ y NT₁₀₀ disminuyó 18.0 y 28.3 %, respectivamente.

Conclusión

El tubérculo de camote demostró ser una alternativa nutricional, competitiva y económicamente viable, como fuente energética para la sustitución del 100 % del grano de maíz en la dieta destinada a bovinos machos en engorde.

References

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Recibido: 07 de Julio de 2021; Aprobado: 16 de Septiembre de 2021

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