SciELO - Scientific Electronic Library Online

 
vol.52 issue1Organization of livestock farms in the Ecuadorian Amazon. Case study "Luis Ceballos"In situ ruminal degradability of drought-tolerant C. purpureus varieties author indexsubject indexarticles search
Home Pagealphabetic serial listing  

My SciELO

Services on Demand

Journal

Article

Indicators

  • Have no cited articlesCited by SciELO

Related links

  • Have no similar articlesSimilars in SciELO

Share


Cuban Journal of Agricultural Science

Print version ISSN 0864-0408On-line version ISSN 2079-3480

Cuban J. Agric. Sci. vol.52 no.1 Mayabeque Jan.-Mar. 2018

 

Ciencia animal

Degradabilidad ruminal in situ de la materia seca del bagazo de henequén (Agave fourcroydes). Nota técnica

G.D. Gutiérrez1  * 

A. Elías1 

O. R. Lima2 

O. Tuero1 

F. Monteagudo2 

L. B Medina2 

1Instituto de Ciencia Animal, Apartado Postal 24, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba

2Universidad Central de La Villas, Cuba

Resumen

Para caracterizar la cinética de incubación y determinar los parámetros de degradabilidad ruminal in situ de la materia seca del bagazo de henequén (Agave fourcroydes) se utilizó una vaca de la raza Dexter, con 350 kg de peso vivo, fistulada en rumen. Se alimentó con concentrado (6 g kg PV-1) y acceso al forraje, agua y sales minerales a libre voluntad. Se utilizaron 24 bolsas de dacrón, incubadas en rumen por cuatriplicado (72, 48, 24, 12, 4, 0 h). La máxima degradación se alcanzó en las últimas horas de incubación (48 h: 63.39 % vs 72h: 63.62 %, P < 0.0001), con valores para a, b, c y DE k=0.02, 0.04 de: 28 %, 36 %, 0.06 % h-1, 55 % y 49 %, respectivamente. Se concluye que las variaciones presentadas durante la cinética de incubación y parámetros de degradación ruminal in situ de la materia seca confirman la posibilidad de utilización del bagazo de henequén (Agave fourcroydes) en la alimentación de rumiantes. Sin embargo, se requiere realizar estudios acerca de la degradabilidad del resto de los nutrientes, caracterización de la fermentación ruminal y las poblaciones microbianas.

Palabras clave: rumen; fermentación ruminal; dinámica

En el mundo, los subproductos agroindustriales, en su generalidad, constituyen contaminantes ambientales (Cegarra et al. 2006). Estos residuos lignocelulósicos están compuestos principalmente por celulosa, hemicelolulosa y lignina, pero se utilizan en la alimentación de rumiantes en sustitución de forraje en períodos de estiaje, aunque debido a su bajo valor nutritivo se deben complementar con otros ingredientes (Ramírez-Cortina et al. 2012).

La mejora de la ganadería cubana se pudiera incrementar al utilizar los subproductos disponibles de la agroindustria, ejemplo de ello pudiera ser la industria del henequén (Agave fourcroydes) y la utilización de sus residuos en la alimentación animal. Esta planta perenne es originaria de México, altamente productiva en áreas ecológicas limitadas por la escasez de agua y suelo. Posee además, alta producción de biomasa ±25 t MS/ha/año), de la que se utilizan las hojas, como es el caso de la piña. Sus residuos se aprovechan como suplemento para el ganado, convirtiéndose en un alimento que proporciona altos niveles de energía digestible, minerales y agua (Zamudio, et al. 2009).

Según Sánchez y Vásquez (2014), en Cuba, con el desfibrado de la hoja del henequén solo se aprovecha en fibra 4 %, lo que genera grandes volúmenes de pulpa (bagazo húmedo, jugo) con alta carga orgánica, obteniéndose como promedio 9 t de residuo por tonelada de fibra procesada, de manera que una producción anual de fibra 1700 t generaría 15300 t de contaminante, con efectos negativos para el medio ambiente.

Este trabajo tuvo como objetivo estimar la cinética y determinar los parámetros de degradabilidad ruminal in situ de la materia seca (DISMS) del bagazo de henequén (Agave fourcroydes), generada después del desfibrado industrial de la planta.

El experimento se desarrolló en el Departamento de Manejo y Alimentación de Rumiantes, perteneciente al Instituto de Ciencia Animal, situado en el km 47 ½ de la Carretera Central, en el municipio San José de las Lajas, provincia Mayabeque, en la República de Cuba.

Para la degradabilidad ruminal de la MS in situ se empleó la técnica de bolsas de nailon, descrita por Ørskov y McDonald (1979), y la de la degradabilidad efectiva, de acuerdo con McDonald (1981). Se consideró una tasa fraccional de pasaje desde el rumen y velocidad 2 y 4 %. Se utilizaron un total de 24 bolsas de dacrón (17 x 4 cm), con porosidad de 50 µm y 5g de bagazo de henequén molido (2 mm). Las bolsas se incubaron en rumen, por cuatriplicado, y en el orden inverso al tiempo de incubación (72, 48, 24, 12, 4h), para retirarlas en una sola ocasión y poder utilizar el mismo procedimiento de lavado. La hora cero se determinó con igual número de bolsa por tratamiento en baño de María, con temperatura controlada a 39 °C durante 15 min.

Se utilizó una vaca de la raza Dexter, fistulada en rumen, con 350 kg de peso vivo y alojada en un cubículo individual, alimentada con concentrado comercial (6 g kg PV-1) y forraje de gramínea, agua y sales minerales a libre voluntad.

A las muestras del bagazo de henequén, procedente de plantas con más de veinte y cinco años de edad, pertenecientes a la unidad empresarial de base (UEB) henequenera “Artemisa”, del Ministerio de la Agricultura. El análisis químico proximal se realizó según AOAC (2005). La proteína se determinó por el método de micro- Kjeldhal, mientras que la energía metabolizable se estimó a partir de la materia orgánica digestible en la MS, según CSIRO (1990) .La totalidad de los análisis se realizaron en los Laboratorios de Servicios Analíticos del ICA (LASAICA).

A los resultados de degradación durante la cinética de incubación se les realizó análisis de varianza. Se aplicó la dócima de Duncan (1955) para establecer diferencias entre medias. La totalidad de los datos se procesaron mediante el paquete estadístico INFOSTAT (Di Rienzo et al. 2012).

En la tabla 1 se presenta la composición química de la muestras de bagazo, con valores bajos de materia seca, elevados en energía, materia orgánica, fibra bruta y ceniza. Esta última presentó altos niveles de calcio, pobres en fosforo y relativamente bajos en proteína bruta, Similar análisis químico promedio informó Harrison (1984) para el bagazo de henequén procedente de México y África occidental.

Table 1 Chemical composition of henequen bagasse 

Los resultados de la tabla 2 muestran diferencias (P<0.0001) en la degradabilidad in situ de la DISMS, aunque con similitud estadística durante las últimas horas de incubación (48 h: 63.39 % vs 72 h: 63.62 %), momento en que alcanzó el pico máximo de desaparición. El valor de DISMS coincide con el logrado por Harrison (1984), de 64 % para la degradabilidad in vitro de la materia seca, condicionado por la alta concentración de carbohidratos en la MS, elevada solubilidad (26.6 %) y concentración de minerales (151 g kg MS-1) (tabla 2).

Table 2 Average values of in situ degradation of dry matter (ISDDM) of henequen bagasse 

abde different letters in superscripts in the same column indicate significant differences for P < 0.05 (Duncan, 1955) , ± Standard error

Del mismo modo, se pudiera plantear que el incremento del ritmo de degradación del bagazo desde las primeras horas de incubación pudo estar determinado por la cantidad de materia orgánica digerible, variaciones en el ritmo de fermentación y crecimiento de la población microbiana (Godoy 2012). Esto demuestra el valor nutritivo del bagazo, para luego a las 48 h y hasta el final (72 h) mantener el patrón degradativo uniforme, siendo este momento en el que se logra la mayor digestión de carbohidratos. Pasado este tiempo, los componentes altamente digestible disminuyen.

El análisis de la regresión mostró alto grado de ajuste entre los valores de degradabilidad del bagazo de henequén, lo que afirma el comportamiento degradativo de este alimento y demuestra que los compuestos estructurales de la pared celular no impidieron la acción de los microorganismos celuloliticos ruminales.

Los valores alcanzados de degradabilidad potencial de la MS en este estudio fueron superiores a los informados por Cáceres et al. (2007) en pasto elefante (Cenchrus purpureus), de 56 % y 50 d de edad, y a los de Madera et al. (2013) también con pasto elefante, entre 60 y 90 d de edad, con 59 % y 52 % de digestibilidad, respectivamente. Asimismo, fueron semejantes a lo referido por Di Marco et al. (2005) con ensilaje de maíz (61.6 %), y a lo que informó Knowles et al. (2008) en el propio género de Cenchrus (62.5 %) a 45 d de rebrote.

Al considerar la degradación ruminal acumulada de la MS, que fue de 64 %, a las 72 h, y el aporte de fibra bruta (24%) del bagazo, asociado a la lignificación de la pared celular, como factor que provocaría severa limitaciones en la degradación de MS, se podría asumir que 40.4 % del bagazo se degradaría y absorbería a nivel intestinal. Esto podría explicar quizá la disponibilidad combinada de hidratos de carbono con diferente velocidad de degradación ruminal en este material durante la fermentación. Este beneficio, sincronizado con un aporte exógeno de proteína en la dieta, podría favorecer la síntesis de proteína microbiana y mejorar el balance de energía-proteína. A su vez, incrementaría el consumo voluntario de materia seca por el animal (Fernández 2002).

Los resultados alcanzados permiten intuir que la ingestión de bagazo por los animales, así como la cantidad de energía extraída durante la retención del material en el rumen, pudiera ser alta (Razz et al. 2004).

En lo que respecta a la caracterización de los parámetros de degradabilidad, se observó que el valor de la fracción soluble (a= 28.5%) posibilitó la rápida desaparición de la fracción potencialmente degradable (a+b=64.51 %) y el menor tiempo de incubación ruminal, lo que demuestra la existencia de sustrato altamente fermentable, capaz de asegurar desde el inicio la actividad degradativa de los microorganismos ruminales. Aunque el valor de la fracción insoluble, pero potencial degradable (b=35.96 %) de la MS en rumen contribuyó con más de la mitad (56 %) de la fracción a+b, a las 48 h de incubación, indicó cierta protección contra el ataque microbiano en rumen, situación que favorece la utilización pos ruminal de este material.

Al parecer, el valor alcanzado en la fracción (a) estuvo determinado por el alto contenido de carbohidratos solubles en el bagazo, elemento que debió influir en la tasa de degradación (c = 6% h-1) y por el menor tiempo de colonización (fase lag =2.0 % h-1) de los microorganismos ruminales (Aragadvay-Yungán et al. 2015).

Con respecto a la velocidad de degradación (c = 6.7. % h-1), el valor alcanzado corresponde a alimentos de mediana calidad, que necesitan menor tiempo de permanencia en el rumen para su degradación, y logran mayor deposición de nutrientes, a la vez que superan el de las gramíneas tropicales (5.3% h-1). Asimismo, este valor resulta similar al de los árboles multipropósito (6.2 % h-1), según lo enunciado por Izaquirre et al. (2011)

En cuanto a la degradación efectiva (DE), parámetro que refleja la reducción de la degradabilidad potencial por efecto de la tasa de pasaje (Araiza-Rosales et al. 2013), asociado a la variación en la tasa de recambio ruminal (k =0.022, 0.004), los valores oscilaron entre 55 y 46 % respectivamente, lo que demuestra la calidad nutritiva del bagazo de henequén.

Se concluye que las variaciones durante la cinética de incubación y los parámetros de degradación ruminal in situ de la materia seca confirman la posibilidad de utilización del bagazo de henequén (Agave fourcroydes) en la alimentación de rumiantes. Sin embargo, se requieren estudios acerca de la degradabilidad del resto de los nutrientes, caracterización de la fermentación ruminal y poblaciones microbianas.

References

AOAC. 2005. Official methods of analysis, 32th. (Ed.) Association of Official Agricultural Chemists, Washington, D.C. 27 p. [ Links ]

Aragadvay- Yungán, R.G., Amor, A.A.R., Heredia -Nava, D., Estada- Flores, J.G., Martínez-Castañeda, F.E. & Arriaga-Jordán, C.M. 2015. Evaluación in vitro del ensilaje de girasol (Helianthus anmuus L.) solo y combinado con ensilaje de maíz. Rev. Mexicana de Ciencias Pecuarias. 6(3), 315-327 [ Links ]

Araiza-Rosales, E., Delgado-Licon, E., Carrete-Carreón, F. O., Medrano-Roldán, H., Solís-Soto, A., Murillo-Ortiz, M. & Haubi-Segura, C. 2013. Degradabilidad ruminal y digestibilidad in vitro de diferentes formulaciones de ensilado de maíz: manzana adicionado con melaza. Rev. AIA. Colima. México 17:2. 79-96. [ Links ]

Cáceres, F., Echevarría, M. & Basurco, V. 2007. Evaluación de rendimiento y valor nutritivo del pasto elefante morado (Pennisetum purpureum) cultivar camerón a diferentes edades en otoño e invierno en costa central Anales científicos 68(1) 136-141. [ Links ]

Cegarra, J., Alburquerque, J., González, J., Tortosa, G & Chaw, D. 2006. Effects of the forced ventilation on composting of a solid olive- mill by product managed by mechanical turning. Waste Manage. 26:1377-1383. [ Links ]

CSIRO, 1990. Feeding standards for Australian livestock. Ruminats: CSIRO Australia, 266 pp. [ Links ]

Di Marco, O. N., Aello, M.S. & Arias, S. 2005. Digestibility and ruminal digestión kinetics of corn silage. Arq. Bras. Med. Vet. Zootec. 57(2): 223-228 [ Links ]

Di Riezo, J. A., González, L. A. & Robledo. C. W. 2012. Infostad Software estadístico. Manual de usuario. Versión 5, Córdova, Argentina [ Links ]

Duncan, D.B. 1955. Multiple range and multiple F-tests. Biometrics. 11:1-42 [ Links ]

Fernández, M.A. 2002. Manejo y calidad de la dieta. La Mañana. Suplemento INTA. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Argentina. Available: Available: http://www.lamanana.com.ar/01-12-02/notainta5.html . Consulted: 24/3/2017. [ Links ]

Godoy, V.H.E, 2012. Valoración de la composición química y cinética de fermentación y degradabilidad ruminal in vitro de dietas con diferentes inclusiones de harina de banano y urea. Tesis presentada en opción al título de Máster en Zootecnia y Gestión Sostenible: Ganadería Ecológica e Integrada. [ Links ]

Harrison, D. G. 1984. Subproductos del sisal como alimento para los rumiantes. Revista Mundial de Zootecnia. 49:25-31. [ Links ]

Izaguirre, F., Martinez, J.J.T., Jiménez, O.G.J.F., Posada, S.C., Garcia, G.C.C. & Martinez, G.P. 2011. Digestibilidad in situ de la materia seca de tres árboles multipropósito (AMP) y pasto estrella (Cynodon plectostachyus) en borregas fistuladas. Livestock Research for Rural development 23:10. [ Links ]

Knowles, M.M., Esparza, C., Pabón, M. L. & Carulla, J. E. 2008. Utilización de un inóculo preparado a partir de heces de ovino o bovino en la determinación de la digestibilidad ruminal in vitro de forrajes. Livestock Research for Rural development 20:10. [ Links ]

Madera, N.B., Ortiz, B., Bacab, H.M. & Magaña, H. 2013. Influencia de la edad de corte del pasto morado (Pennisetum purpureum) en la producción y digestibilidad in vitro de la materia seca. Rev. Avances de Investigación Agropecuaria. 17:2. 41-52. [ Links ]

McDonald, I.M. 1981. A revised model for the estimation of protein degradability in rumen. J. Agric. Sci. 96 (1): 251-252. [ Links ]

Ørskov, E.R. & McDonald, I.M. 1979. The estimation of protein degradability in the rumen from incubation measurements weighted according to rate of passage. J. Agric. Sci. Camb. 92:499. [ Links ]

Ramírez-Cortina, C. R., Alonso-Gutiérrez, M. S. & Rigal, L. 2012. Valorización de residuos agroindustriales del tequila para alimentación de rumiantes. Revista Chapingo serie ciencias forestales y del ambiente, 18(3), 449-457. [ Links ]

Razz, R., Clavero, T. & Vergara, J. 2004. Cinética de degradación in situ de la Leucaena leucocephala y Panicum maximum. Rev. Cien. Fac. Cien. Vet. LUZ, 14(5): 424-430. [ Links ]

Sánchez, R.A. & Vásquez, M. 2014. Modelación del proceso de gasificación de biomasa a partir de residuos de la industria henequenera de Cuba. Memoria .II Congreso Cubano de Fibras Naturales, FIBRATEC. La Habana. p.1 [ Links ]

Zamudio, D. M., Pinos-Rodríguez, J.M., González, S.S., Robinson, P.H., García, J.C. & Montañés, O. 2009. Effects of Agave salmiana Otto Ex Salm-Dyck silage as forage on ruminal fermentation and growth in goats. Science Direct.Animal Feed Science and Technology. 148: 1-11. [ Links ]

Recibido: 16 de Noviembre de 2017; Aprobado: 25 de Abril de 2018

Creative Commons License This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License