Meu SciELO
Serviços Personalizados
Artigo
Indicadores
- Citado por SciELO
Links relacionados
- Similares em SciELO
Compartilhar
Cuban Journal of Agricultural Science
versão On-line ISSN 2079-3480
Cuban J. Agric. Sci. vol.54 no.4 Mayabeque oct.-dez. 2020 Epub 01-Dez-2020
Ciencia Animal
Incremento proteico y actividad antioxidante del ensilado de fruto de banano orito. Nota técnica
1Departamento de Ciencias de la Tierra, Universidad Estatal Amazónica, Puyo, Pastaza, Ecuador
2Laboratorio de Bromatología, Universidad Estatal Amazónica, Puyo, Pastaza, Ecuador
3Departamento de Servicios Técnicos, Agroceres Multimix, 1411 01JN St., 13502-741, Rio Claro, São Paulo, Brasil
4Granja Agropecuaria Caicedo, Puyo, Pastaza, Ecuador
5Departamento de Ciencia Animal, Universidad Federal de Minas Gerais, Av. Antônio Carlos, 6627, 31270-901, Belo Horizonte, Minas Gerais, Brasil
Para determinar los contenidos de proteína, fenoles totales y actividad antioxidante del ensilado de fruto de banano orito (Musa acuminata AA) verde, inoculado con suero de leche, para su uso en la alimentación animal, se utilizó un diseño completamente aleatorizado con seis tratamientos (tiempo de ensilado): 0, 1, 4, 8, 15 y 30 días. Los mejores resultados (P < 0.05) para proteína bruta se obtuvieron en los días 4 (15.54%), 8 (15.44%), 15 (15.41%) y 30 (15.33%). Los fenoles totales, en el día 30 (35812.85 μMol EAG/kg MS) y la actividad antioxidante en el 15 (3034.98 μMol TROLOX/kg MS). Se concluye que mediante el proceso de fermentación, entre 0 y 30 días, del fruto de banano orito verde de rechazo, se lograron a los 15 días los mejores contenidos de proteína y actividad antioxidante, lo que dio lugar a un alimento con potencialidades para la salud de los animales.
Palabras-clave: antioxidantes; fermentación sólida; fruto de rechazo; proteína microbiana
En la Amazonía Ecuatoriana existe un gran potencial de recursos agrícolas, entre ellos el cultivar de banano orito, que se produce y cosecha durante todo el año. Los frutos de primera calidad se destinan para el consumo humano, mientras que la fruta delgada y pequeña se utiliza en estado natural para la alimentación de animales de interés zootécnico. Se conoce por la literatura que los frutos de banano verde, en estado natural, contienen un elevado tenor de metabolitos secundarios, que puede ejercer un efecto negativo en el aprovechamiento de nutrientes por parte de los animales, por lo que es necesario emplear técnicas de procesamiento, como el ensilado en estado sólido, para aprovechar estos recursos (Kamrunnessa et al. 2019).
En este entorno, estudios precedentes con alimentos alternativos han demostrado que mediante la producción de ensilados sólidos se pueden mejorar los contenidos de proteína y antioxidantes de las materias primas para su uso en la alimentación animal (Salinas et al. 2014). El objetivo de este estudio fue determinar los contenidos de proteína, fenoles totales y actividad antioxidante del ensilado de fruto de banano orito (Musa acuminata AA) verde, inoculado con suero de leche, para su aplicación como alimento destinado a los animales.
Para el ensilado, el fruto de banano orito verde de desecho se obtuvo en el mercado Mariscal, en la ciudad de Puyo, provincia de Pastaza, Ecuador. Inmediatamente se trasladó durante 5 min. al Laboratorio de Microbiología de la Universidad Estatal Amazónica (UEA). Una vez allí, se efectuó el lavado y se picó en un molino martillo, provisto de cuchilla y criba de 2 cm. Una parte del material picado (2 kg) se recogió y trasladó al laboratorio de Bromatología de la UEA, para determinar el contenido de proteína bruta (PB), fenoles totales y actividad antioxidante.
La fruta en estado natural tenía 4.26 % de PB, 3888.46 μMol EAG/kg MS de fenoles totales y 351.85 μMol TROLOX/kg MS de actividad antioxidante. Con el banano orito picado sobrante se confeccionó el ensilado, combinando las materias primas: fruto de banano orito verde picado (67 %), polvillo de trigo (20 %), pecutrín vitaminado (0.5 %), melaza (2 %), carbonato de calcio (0.5 %) y suero de leche fresco (10 %). La mixtura se hizo durante 5 min. de forma homogénea, y se introdujo en 18 microsilos de polietileno, con capacidad para 1 kg c/u. Se evaluaron tres microsilos para cada tiempo de conservación (0, 1, 4, 8, 15 y 30 d).
La determinación de la PB se efectuó por el método de Kjeldahl. Los fenoles totales en equivales de ácido gálico (EAG) según Folin-Ciocalteau, y la actividad antioxidante en TROLOX por FRAP (2,4,6 - tripiridil-s-triazina). Los análisis se hicieron por triplicado en el Laboratorio de Bromatología de la UEA. Se efectuó análisis de varianza y se aplicó la dócima de Duncan (1955) (P < 0.05) para la comparación de medias. Todos los análisis se ejecutaron con el programa estadístico Infostat, versión (2012) para Windows.
En la tabla 1 se muestran los contenidos de PB, fenoles totales y actividad antioxidante del ensilado del fruto de banano orito. Los mayores valores de proteína se lograron en los días cuatro, ocho, quince y treinta, sin diferencias significativas entre ellos, y superaron ampliamente (P < 0.05) los días cero y uno. En relación con el contenido de fenoles totales, el día 30 de fermentación presentó el mayor valor (P < 0.05), mientras que el día cero, el menor. Con respecto a la actividad antioxidante, el mejor valor (P < 0.05) se obtuvo en el día 15, y el menor resultado en el cero.
Variables | Días de fermentación | EE ± | P valor | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
0 | 1 | 4 | 8 | 15 | 30 | |||
PB, % | 7.86c | 11.61b | 15.54a | 15.44a | 15.41a | 15.33a | 0.04 | P=0.0001 |
Fenoles totales, μMol EAG/kg MS | 12781.73e | 14571.43d | 16544.61c | 16952.19c | 25442.85b | 35812.85a | 53.48 | P=0.0001 |
Actividad antioxidante, μMol TROLOX/kg MS | 410.55e | 515.87d | 576.47d | 692.04c | 3034.98a | 1636.11b | 3.28 | P=0.0001 |
abcdeLetras distintas en fila muestran diferencias a nivel de P<0.05, de acuerdo con Duncan (1955)
El mayor incremento de la proteína del ensilado con respecto al tiempo de fermentación se relaciona con el aumento de la masa microbiana en el sustrato (Yunus et al. 2015). En este estudio, se empleó suero de leche fresco como fuente de inóculo, rico en Lactobacillus sp. y Enterococcus sp. (Martínez-López et al. 2016). Al respecto, Gunawan et al. (2015) realizaron una investigación con harina de yuca fermentada con Lactobacillus, Saccharomyces y Rhizopus como fuente de inóculos, donde informan mayor contenido de proteína a las 120 h post-inoculación, para el material tratado con Lactobacillus (de 1.92 % en la harina natural a 8.58 % en el material fermentado). Khan et al. (2018) observaron que la fermentación reduce el contenido de aminoácidos libres con sabor amargo (fenilalanina, tirosina y leucina), y aumenta los aminoácidos (taurina, ácido aspártico, cisteína, cisteína tiazolina y ácido γ-amino-butírico) con potencial antioxidante.
En relación con el aumento en el tenor de polifenoles del material ensilado durante el tiempo de fermentación, Dey et al. (2016) manifiestan que esto se debe al empleo del cultivo iniciador de bacterias lácticas mediante el proceso de fermentación. Los fenólicos antioxidantes se producen por los microorganismos mediante una vía metabólica por acción enzimática extracelular, lo que aumenta su concentración en el sustrato.
El material fermentado en el día 15 mostró la mayor actividad antioxidante, que se redujo parcialmente en el día 30 de evaluación. Guan et al. (2020) manifiestan que las bacterias lácticas en el ensilado dejan ver una actividad óptima hasta el día 14, que en lo posterior se tiende a reducir en el sustrato. La mejor actividad antioxidante en los alimentos fermentados de origen vegetal se relaciona con la ruptura de los enlaces ésteres en compuestos fenólicos libres, por la acción de las bacterias lácticas con efecto probiótico. Hole et al. (2012) evaluaron la biodisponibilidad de los ácidos fenólicos en harinas de cebada integral y avena, después de la fermentación con tres cepas probióticas (Lactobacillus johnsonii LA1, Lactobacillus reuteri SD2112 y Lactobacillus acidophilus LA-5) de bacterias ácido lácticas. Estas cepas exhibieron incrementos máximos en ácidos fenólicos libres, de 2.55 a 69.91 μg g-1 MS y de 4.13 a 109.42 μg g-1 MS, en cebada integral y avena, respectivamente.
En un estudio conducido por Khan et al. (2018) sobre pulpa seca de Dimocarpus longan se demostró que mediante la fermentación se logró incremento de 17.4 % en la cantidad de contenido fenólico libre. También la composición fenólica determinada por HPLC reveló cambios significativos en el contenido de ácido gálico libre (37.9 %) y 4-metilcatecol (25.7 %). De igual manera, la fermentación mejoró el poder antioxidante reductor férrico (18.3 %), la capacidad de absorción de radicales libres y totales (11.8%), y la fracción fenólica libre (37.4 %), respectivamente. Por último, los ácidos fenólicos, liberados por la acción enzimática de las bacterias lácticas, constituyen péptidos antioxidantes para formular alimentos funcionales y nutracéuticos, destinados a humanos y animales.
Se concluye que mediante el proceso de fermentación, entre 0 y 30 d, del fruto de banano orito verde de rechazo, se obtuvieron a los 15 d los mejores contenidos de proteína y actividad antioxidante. Se logró así un alimento con potencialidades para la salud animal.
Agradecimientos
Se agradece al personal técnico del Laboratorio de Bromatología, de la Universidad Estatal Amazónica, por el apoyo para el desarrollo de esta investigación.
REFERENCIAS
Dey, T.B., Chakraborty, S., Jain, K.K., Sharma, A. & Kuhad, R.C. 2016. "Antioxidant phenolics and their microbial production by submerged and solid state fermentation process: A review". Trends in Food Science & Technology, 53: 60-74, ISSN: 0924-2244, DOI: https://doi.org/10.1016/j.tifs.2016.04.007. [ Links ]
Duncan, D.B. 1955. "Multiple Range and Multiple F Tests". Biometrics, 11(1): 1-42, ISSN: 0006-341X, DOI: https://doi.org/10.2307/3001478. [ Links ]
Guan, H., Shuai, Y., Yan, Y., Ran, Q., Wang, X., Li, D., Cai, Y. & Zhang, X. 2020. "Microbial Community and Fermentation Dynamics of Corn Silage Prepared with Heat-Resistant Lactic Acid Bacteria in a Hot Environment". Microorganisms, 8(5): 719, ISSN: 2076-2607, DOI: https://doi.org/10.3390/microorganisms8050719. [ Links ]
Gunawan, S., Widjaja, T., Zullaikah, S., Ernawati, L., Istianah, N., Aparamarta, H.W. & Prasetyoko, D. 2015. "Effect of fermenting cassava with Lactobacillus plantarum, Saccharomyces cereviseae, and Rhizopus oryzae on the chemical composition of their flour". International Food Research Journal, 22(3): 1280-1287, ISSN: 2231-7546. [ Links ]
Hole, A.A.S., Rud, I., Grimmer, S., Sigl, S., Narvhus, J. & Sahlstrøm, S. 2012. "Improved bioavailability of dietary phenolic acids in whole grain barley and oat groat following fermentation with probiotic Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus johnsonii and Lactobacillus reuteri". Journal of Agricultural and Food Chemistry, 60(25): 6369-6375, ISSN: 0021-8561, DOI: https://doi.org/10.1021/jf300410h [ Links ]
Kamrunnessa, A.K., Rahman, M. & Kar, A. 2019. "Extraction and evaluation of phytochemicals from banana peels (Musa sapientum) and banana plants (Musa paradisiaca) ". Malaysian Journal of Halal Research Journal, 2(1): 22-26, ISSN: 2616-1923, DOI: https://doi.org/10.2478/mjhr-2019-0005. [ Links ]
Khan, S.A., Liu, L., Lai, T., Zhang, R., Wei, Z., Xiao, J., Deng, Y. & Zhang, M. 2018. "Phenolic profile, free amino acids composition and antioxidant potential of dried longan fermented by lactic acid bacteria". Journal of Food Science and Technology, 55(12): 4782-4791, ISSN: 0975-8402, DOI: https://doi.org/10.1007/s13197-018-3411-8. [ Links ]
Martínez-López, V., Del Moral, S.T., Sachman, B., Ramírez-Coutiño, L.P. & García-Gómez, M.J. 2016. "Dinámica poblacional y aislamiento de bacterias ácido lácticas en lactosuero fermentado". Nova Scientia, 8(2): 326-339, ISNN: 2007-0705. [ Links ]
Salinas, T., Sánchez, T., Ortega, M., Soto, M., Díaz, A., Hernández, J., Nava, C. & Vaquera, H. 2014. "Changes in composition, antioxidant content, and antioxidant capacity of coffee pulp during the ensiling process". Revista Brasileira de Zootecnia, 43(9): 492-49, ISSN: 1806-9290, DOI: https://doi.org/10.1590/S1516-35982014000900006. [ Links ]
Yunus, F., Nadeem, M. & Rashid, F. 2015. "Single-cell protein production through microbial conversion of lignocellulosic residue (wheat bran) for animal feed". Journal of the Institute of Brewing, 121(4): 553-557, ISSN: 2050-0416, DOI: https://doi.org/10.1002/jib.251. [ Links ]
Recibido: 05 de Junio de 2020; Aprobado: 08 de Septiembre de 2020