Ciencia Animal

Valor nutritivo y fermentación cecal in vitro de la harina de forraje de morera variedad YU 62 para conejos

G.E. Vasallo^{1  *} 

Lourdes Savón¹ 

L.E. Dihigo¹ 

J.G. Cairo¹ 

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

Resumen

El objetivo del presente trabajo fue determinar el valor nutritivo y la fermentación cecal in vitro en la harina de forraje de morera variedad YU 62 para conejos. Se utilizó un diseño completamente aleatorizado en el que se analizó por sextuplicado las muestras de harina de forraje de morera variedad YU 62 y Medicago sativa (alfalfa) como control. Se efectuó la simulación in vitro del proceso digestivo en los segmentos anatómicos del tracto gastrointestinal estomacal, duodenal y cecal del conejo. En la fase estomacal el alto tenor en calcio de la morera elevó el pH. En la fase duodenal se obtuvo un menor pH con un equilibrio ácido básico adecuado que produjo un incremento de la digestibilidad (P<0.0001) de proteína bruta de la harina de forraje de morera con valores de 54.92 % vs. 36.4 % con respecto al control con alfalfa. En la fase cecal, con la harina de morera, la digestibilidad de materia seca fue mayor que los valores encontrados en la alfalfa, influenciados por una mayor digestibilidad de fibra detergente neutra. Esto se debe a su alto contenido de hemicelulosa en el ciego y tiene un efecto favorable en la actividad de la microbiota del ciego que coincide con un incremento producción de ácidos grasos de cadena corta, principalmente el acético y el butírico, con diferencias significativas (P <0.0001) con la alfalfa. Además, se debe señalar que el aumento de los ácidos grasos de cadena corta disminuye el pH, con una tendencia a la neutralidad. Se sugiere que la harina de forraje de morera variedad YU 62 posee un valor nutritivo in vitro adecuado por lo que se podría utilizar, en vez de la alfalfa, como una materia prima alternativa para la formulación de dietas para conejos.

Palabras clave: conejos; morera; valor nutricional in vitro

El desarrollo de sistemas de producción animal, en la actualidad, exigen ser más rentables. Una de las alternativas para lograr esto es el uso de árboles y arbustos de alta calidad nutricional y rendimiento que son fuentes fibrosas que pueden constituir los componentes fundamentales en la alimentación del conejo, ya que intervienen en la regulación de la tasa de pasaje de la digesta a través del tracto gastrointestinal y propician un funcionamiento digestivo adecuado (^{Rebours et al. 2017}).

La morera es una planta que posee buenas características nutricionales y producción de biomasa de más de 15 tMS/ha/año. El conocimiento de su digestibilidad, es fundamental para proponer fórmulas dietéticas que posibilitan establecer los indicadores para su inclusión en la dieta para conejos, y a través del método in vitro permite predecir de manera rápida y económica el valor nutritivo de los alimentos y en especial la digestibilidad de los nutrientes en los concentrados (^{Dihigo 2007}).

De vital importancia es también precisar los valores de fermentación cecal (ácidos grasos de cadena corta, pH y amoníaco) que constituyen indicadores que reflejan la actividad del ecosistema del ciego que se halla influenciada por uno de los factores más importante como son los nutrientes en la dieta (^{Knudsen 2014}), por lo que es de gran trascendencia el uso del contenido cecal en las técnicas in vitro.

De acuerdo a lo anterior, el objetivo del presente trabajo fue determinar el valor nutritivo y la fermentación cecal in vitro en la harina de forraje de morera variedad YU 62 para conejos.

Materiales y Métodos

El trabajo se desarrolló en el departamento de Ciencias Biofisiológicas del Instituto de Ciencia Animal, situado en el km 47 ½ de la Carretera Central, municipio de San José de las Lajas, provincia Mayabeque.

Preparación de la fuente de alimento forrajero. Se emplearon forrajes de morera (Morus alba) variedad YU 62 provenientes de una hectárea de la unidad experimental Guayabal conformada por tres campos con dos años de establecida en suelo ferralítico rojo.

En el manejo agronómico, se aplicó fertilización química con urea y orgánica basada en materia orgánica y humus de lombriz. El primer corte fue a los 12 meses después de la siembra y a partir de ahí, se efectuaron 11 cortes totales hasta julio del año 2014, fecha en que se obtuvo la planta con frecuencia de poda cada 50 días correspondiente al período lluvioso. El corte de la planta, se efectuó a la altura de 50 cm del suelo.

El proceso de muestreo se ejecutó de forma aleatoria en tres campos con la toma de dos muestras de materia fresca por campo con un peso de 1kg cada una. Se procedió al corte de los componentes de la biomasa comestible que fueron hojas y tallos los cuales se homogeneizaron y se desecharon los tallos leñosos. Con posterioridad se efectuó el secado al sol (36 horas)

El granulado de alfalfa (Medicago sativa) se adquirió en el Centro Nacional para la Producción de Animales de Laboratorio (CENPALAB). Se muestrearon 6 sacos, con la toma de 5 puntos por cada saco hasta lograr una recolección de 2kg de muestra por saco.

Todas las muestras (alfalfa y morera) se molieron en un molino de martillo de criba de 4 mm y se tamizaron a un 1mm para futuros análisis.

Determinación de la composición química. Se determinó la composición química por sextuplicado en muestras de harina de forraje de morera y alfalfa como control. Se determinaron los indicadores materia seca (MS), materia orgánica (MO), cenizas y proteína bruta (PB), según el método descrito por la ^{AOAC (2016)}. Las fracciones de de la pared celular (FDN, FDA y LAD) se determinaron por ^{Goering y Van Soest (1970}). La FDN y la FDA se corrigieron para cenizas y se realizó con la utilización de crisoles. La celulosa y la hemicelulosa se calcularon por la diferencia FDA-LAD y la FDN-FDA, respectivamente. El calcio (Ca) se determinó por absorción atómica y el fósforo (P) según ^{Amaral (1972}) por colorimetría.

Determinación in vitro de la digestibilidad. El experimento se realizó en el laboratorio de digestibilidad in vitro de especies no rumiantes, en condiciones homogéneas de temperatura local a 20 °C y humedad relativa del 40 %.

Para la simulación del proceso digestivo in vitro en los segmentos anatómicos del tracto gastrointestinal (TGI) estomacal, duodenal y cecal, se pesaron 2 g de muestras (tamizadas hasta 1mm de tamaño de partícula) con seis repeticiones por tratamiento (harina de forraje de morera variedad YU 62 y control alfalfa) y por sección del TGI. Las muestras se colocaron en bolsas de muselinas de 48 micras de porosidad y se depositaron en tubos de incubación de 120 mL, distribuidos en baños de agua con agitación y control de temperatura según diseño completamente aleatorizado.

La fase estomacal-duodenal, se desarrolló según la metodología descrita por ^{Ramos et al. (1992}), con la utilización de las enzimas pepsina y pancreatina. Se colocaron blancos para corregir los resultados.

Para la fase del estómago, se preparó una solución tampón de fosfato (0,1 M y pH = 6) y se añadieron 25 mL a cada tubo de incubación con la muestra más 10 mL de HCl 0.2 M y se homogeneizaron. El pH se ajustó a 2 con solución 1 M de ácido clorhídrico 0.1 N e hidróxido de sodio 0.1 N. Luego se añadió 1 mL de solución de pepsina recién preparada que contenía 25 mg/mL de pepsina (porcina). Se tapó con un tapón de goma con válvulas y se insertó aleatoriamente en un baño termostatado a 39 °C durante 1,5 horas. Al final de la fase, se midió el pH.

En la fase duodenal, se añadieron a cada tubo 10 mL de una solución tampón de fosfato (0.2 M, pH = 6.8) y 5 mL de una solución de NaOH 0.6 M. El pH se ajustó a 6.8 con NaCl 1 M y NaOH. Después se añadió 1 mL de solución de pancreatina recién preparada que contenía 100 mg/mL de pancreatina porcina. Los tubos se taparon y se colocaron en un baño termostatado a 39 °C durante 3.5 horas. Al final de la fase, se midió el pH y las muestras contenidas en las bolsas se pesaron para determinar el PC.

En la fase cecal, se utilizaron los tubos de la fase estómago-duodeno. Se usaron muestras recién recolectadas de contenido de cecal para preparar el inóculo de acuerdo con el método descrito por ^{Pascual et al. (2000}). Se seleccionaron aleatoriamente nueve jóvenes de Nueva Zelanda Blanco x Semi-gigante Blanco (2 kg de peso) que mostraban un aumento de peso normal durante el período de engorde antes del sacrificio. Los animales consumieron concentrado comercial de alfalfa. Después de ajustar el pH a 6.9, se añadieron 100 mL de inóculo a cada tubo y se incubaron a 39 °C en el baño con temperatura controlada durante 48 horas. Al finalizar el período de incubación, se midió el pH y las bolsas se lavaron con agua destilada fría y alcohol etílico al 90 % y se colocaron en estufa a 60 ° C durante 48 horas, para la estimación posterior de DM y NDF. La digestibilidad de MS, PC y FDN se calculó de acuerdo con ^{Ramos (1995}).

La concentración de SCFA individual en las muestras conservadas se determinó mediante cromatografía de gases, al inyectar 0.5 μL, después de centrifugar durante 8 min los viales a 14 200 x g (Centrífuga ECEN-205, MRC Ltd., Hagsvish, Israel). Se usó un cromatógrafo de gas líquido DANI Master GC (DANI Instruments S.p.A. Milán, Italia) equipado con una columna capilar DN-FFAP (longitud 30 m, diámetro interno 0.32 mm, espesor de película 0.25 μ) y un detector FID. H2 se utilizó como gas portador y N2 como auxiliar. La temperatura máxima del inyector y del detector se fijó a 200 y 50 °C, respectivamente. También se obtuvieron AGCC totales por suma algebraica de los AGCC individuales determinados. Se calculó el cociente de la concentración de ácidos acético y propiónico (relación Ac/Pp).

Análisis estadístico. Los análisis de varianza se realizaron a través de un diseño completamente aleatorizado. Se utilizó la dócima de Fisher LSD para conocer las diferencias significativas entre los tratamientos. Los análisis de potencia (1-β) se aplicaron para rechazar o aceptar la hipótesis nula en los casos necesarios, que en este caso se consideró un valor por encima de 0,80. Los datos se analizaron según ^{Di Rienzo et al. (2012}).

Resultados y Discusión

Composición química. Se observó diferencia (P<0.0001) en el contenido de nutrientes de los alimentos en estudio, con mayor porcentaje de MS y ceniza en la alfalfa. Sin embargo, la MO, Ca y P fueron superiores en la morera (P<0.0001) de acuerdo con los resultados informados por ^{López et al. (2014}). En estudios realizados por ^{Martin et al. (2014}), refirieron que factores como la fertilización orgánica, el secado de la planta al sol y la altura de corte, influyen en la elevación del tenor de materia orgánica y minerales como el calcio y fósforo. En la tabla 1 se muestra la composición química de la harina de forraje de morera (Morus alba variedad YU-62) y alfalfa.

Table 1 Chemical composition (% dry basis) of mulberry meal variety YU-62 and lucerne meal. 

SEM: standard error of mean.

La harina de forraje de morera presentó los valores inferiores (P<0.0001) de PB en relación con la alfalfa, en correspondencia con los citados por ^{Joromocoj (2012}) en el que el contenido proteico es atenuado en el forraje integral y tiende a ser mayor cuando se utilizan las hojas y menor al incluirse los tallos.

Lo anterior influyó también en los altos porcentajes (P<0.0001) de los constituyentes fibrosos (fibra bruta, FDN, FDA, celulosa, hemicelulosa y lignina) que se hallaron por encima de la alfalfa, con mayor énfasis para la fibra detergente neutro (FDN). Esto se puede atribuir, además del tiempo de establecida la planta con más de un año, a la frecuencia de poda de 50 días con poco régimen de precipitaciones (^{García et al. 2006}).

Fermentación cecal y digestibilidad in vitro. En la tabla 2 se muestran la digestibilidad de proteína bruta (PB) y valores de pH según las dos fases de incubación (estomacal y duodenal). Hubo diferencias entre los tratamientos (P<0.0001) para los indicadores analizados. En la fase estomacal aumentó el pH en la harina de forraje de morera que según ^{Dihigo (2007}), que pudiera deberse al alto contenido de saponina y calcio que reacciona con el medio ácido.

Table 2 In vitro digestibility (%) of CP and pH values of mulberry meal variety Yu-62 and lucerne meal. 

SEM: standard error of mean.

Sin embargo, en la fase duodenal, debido a la alta capacidad amortiguadora de la morera, el pH fue menor en comparación con la alfalfa y se logró un adecuado equilibrio ácido-básico. Lo anterior está en concordancia a lo referido por ^{Dihigo (2007}) y, de acuerdo con lo informado por ^{Michelland et al. (2010}), contribuyó a una mejor actividad enzimática de la pancreatina, por lo que la digestibilidad de proteína (P<0.0001) fue mayor que en los valores encontrados en alfalfa.

La menor digestibilidad de las proteínas en la alfalfa, pudiera estar dada por el contenido de componentes antinutricionales tales como taninos solubles que forman complejos indigestibles con las proteínas e interfieren en su digestibilidad (^{Legendre et al. 2017}). La concentración de estos metabolitos secundarios depende de factores como genotipo y partes de la planta ya que se ha evidenciado mayor concentración en la semilla que en las porciones aéreas y en estas últimas suelen estar presente en alta proporción cuando la planta se corta muy temprano o demasiado tarde en su etapa de crecimiento (^{Gawel 2012}). Autores como ^{De Blas et al. (2010}) reportaron concentraciones de 3 a 4 % de taninos solubles en alfalfa. Con respecto a la morera, investigaciones recuentan la ausencia de taninos que precipitan proteínas y un contenido total de polifenoles de 1.05 a 2.89 % (^{Savón et al. 2017}).

En la harina de morera, la digestibilidad de materia seca fue mayor que los valores encontrados en la alfalfa, influenciado por la mayor digestibilidad de FDN. Esto es debido al alto contenido de hemicelulosa en el ciego y ejerce un efecto favorable en la actividad de la microbiota cecal que coincide con el incremento de los ácidos grasos de cadena corta (AGCCt), principalmente el acético y butírico (^{Safwat et al. 2014}) (tabla 3), con diferencia significativa (P<0.0001) con la alfalfa. Además, hay que resaltar que al aumentar los AGCCt disminuye el valor del pH, con tendencia a la neutralidad (^{Cossu 2014} y ^{Gaafar and Ayat 2014}), ya que entre las dos variables existe una relación inversamente proporcional que refleja la fuerte interacción del ecosistema cecal con el régimen de alimentación cuando el mismo contiene fibra fácilmente digestible (^{Jacquier et al., 2013}).

En la harina de forraje de morera, la relación propiónico/butírico fue baja (0.59) en comparación con la alfalfa (096) (EE 0.02 P<0.0001). Autores como ^{Blas (2013}) y ^{Pinzon (2014}) alegaron que cuando la dieta es rica en fibra, disminuye la concentración cecal de ácido propiónico con una relación propiónico/butírico menor de 1.

Table 3 Caecal in vitro digestibility (%), pH and short-chain fatty acid (mmol/L) of mulberry meal variety Yu-62 and lucerne meal. 

SEM: standard error of mean.

Se concluye que la harina de forraje de morera variedad YU 62 posee un valor nutritivo in vitro positivo por lo que se puede utilizar para sustituir a la alfalfa como materia prima alternativa en la formulación de dietas para la alimentación cunícola, y se sugiere, posteriormente, la realización de estudios de digestibilidad in vivo y perfil metabólico.

Agradecimientos

El autor agradece a las compañeras Natacha Pompa, Doremis Rosales, Yusmelis Ramos e Ibette Orta por la colaboración prestada en los análisis de laboratorio, así como a Lucía Sarduy y Magaly Herrera Villafranca por la realización de los análisis estadísticos.

REFERENCIAS

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Recibido: 05 de Febrero de 2018; Aprobado: 06 de Agosto de 2018

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