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INTRODUCCIÓN
Los pastos constituyen una fuente de alimentos económica y de fácil acceso para el ganado. Un buen pastizal garantiza la producción de carne, leche y demás derivados, muy necesarios en la alimentación humana, lo que asegura una sostenibilidad y sustentabilidad adecuadas en las producciones ganaderas. La presencia del marabú (Dichrostachys cinerea) en áreas de pastos conspira contra la calidad y productividad de los pastizales. Lo anterior adquiere mayor importancia en las condiciones actuales del mundo, al dificultarse la adquisición de materias primas como los granos para la elaboración de concentrados. Además de competir con la creciente demanda y la alimentación humana, algunos de ellos como el maíz están siendo destinados a la obtención de energía, como biocombustibles (Folliero y Laya, 2008).
El marabú (D. cinérea) es originario de África del Sur, crece igualmente en Asia (Paquistán), y fue introducido por la actividad humana en América (Estados Unidos y Cuba) sin que exista fecha exacta de su introducción en la isla. Es un arbusto o árbol con ramas espinosas, de la familia de las leguminosas, nunca crece aislado sino formando masas compactas impenetrables y puede alcanzar una altura de hasta 8-10 m. Se estima que en Cuba el marabú ha llegado a ocupar 1,7 millones de hectáreas, muchas de ellas de las mejores tierras, que en algún momento fueron cultivadas. Es una especie que se extiende rápidamente por lo que es muy difícil de erradicar (Red Internacional de Bosques Modelo, 2017).
Esta arbustiva tiene utilidad en la alimentación animal pues son utilizados sus frutos, semillas y forraje, por el ganado vacuno, ovino, caprino, los camellos, las jirafas, los búfalos y antílopes entre otros. La mayoría de estos animales consumen las vainas que caen al suelo y comen las ramas jóvenes y hojas, debido a que estas son ricas en proteínas (11-18%) y contenido mineral. Esta planta retiene las hojas y las vainas durante la estación seca donde la disponibilidad de pasto suele ser limitada (Heuzé, Tran y Giger-Reverdin, 2015)
Los polifenoles ejercen un efecto inhibidor sobre la actividad de una serie de enzimas como proteasas, zimógenos, lipasas, α-amilasas, celulasas, β-glucosidasas y ureasas, por lo que se puede afirmar que deprimen la digestibilidad del alimento. También inhiben la digestión de la proteína en el rumen lo que disminuye las concentraciones de amonio (Lasa, Mantecón y Gómez, 2010).
El secado de los follajes con alto contenido de polifenoles como es D. cinerea, puede influir en la actividad biológica de estos; lo cual trae consigo que no se obtengan interpretaciones adecuadas en los estudios de digestibilidad in vitro. En ese sentido amerita valorar esta influencia para tenerla en cuenta en futuros estudios.
La presente investigación estudia la producción de gas in vitro y los parámetros de mejor ajuste a modelos como indicadores de la digestibilidad de hojas-peciolo de plantas de D. cinerea, secadas de manera natural y en estufa a 550C.
MATERIALES Y MÉTODOS
Procesamiento de las muestras
La recolección, traslado y procesamiento de las muestras utilizadas en el estudio aparecen descritos en la Nota Técnica recientemente publicada por los autores (Espinosa, Martínez, Pedraza y González, 2020).
Digestibilidad in vitro.
Se realizó con el uso de la técnica de producción de gases, propuesta por Menke y Steingass (1988), en jeringuillas de cristal calibradas de 100 mL de capacidad (FORTUNA®, Häberle Labortechnik. Alemania), modificada para utilizar como inóculo heces bovinas recién depuestas, que se disolvieron en medio mineral amortiguado (m.m.a.) en proporción 1:4. Se pesaron en balanza analítica unos 200 mg de las muestras secas, que se colocaron en las jeringas, se agitaron cuidadosamente al momento de colocarlas en baño de agua a 39 °C y al realizar las lecturas de su volumen, después de 3, 6, 24, 48, 72 y 96 h de incubación. En cada una de las tres corridas se colocaron dos jeringas sólo con la solución inóculo + buffer, que servían como blanco, dos que contenían unos 200 mg de Guinea molida, como referencia para corregir las diferencias entre corridas y tres de cada una de las muestras. El cálculo de mejor ajuste a modelos y corrección de los valores experimentales se realizó de acuerdo con lo propuesto por Hernández, et al (2015). El modelo usado fue:
Donde:
El mejor ajuste al modelo se realizó por programación lineal en hoja de cálculo programada al efecto con el uso del Solver de Excel para error cuadrado mínimo.
Procesamiento estadístico.
Se trabajaron muestras secadas a dos temperaturas (a 55°C y temperatura ambiente) utilizando alturas de 1 y 2 metros (como variables independientes), con tres réplicas en cada caso.
Se hizo un análisis de varianza de clasificación simple para determinar la posible influencia de las variables estudiadas en los volúmenes de gas a las 24, 48 y 72 h, después de haber sido corregidos; las diferencias entre medias se determinaron por Duncan (1955) para p < 0,05. Para los análisis estadísticos se utilizó el programa STATGRAPHICS® Centurión XVI (2012).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los resultados de producción de gas que muestra la Fig. 1 y son similares a los obtenidos por Rodríguez (2012) con gramíneas, excepto la temperatura de 55 °C a 2 m que es inferior a las restantes temperaturas y alturas evaluadas en el mismo experimento.
Fig. 1 Dinámica de producción de gas in vitro por las muestras de hojas de D. cinerea a diferentes temperaturas de secado y alturas de rebrote
En un estudio realizado por Pedraza et al. (2008), con D. cirenea de alturas hasta 153 cm se muestran producciones de gas inferiores a las presentadas en este trabajo lo que puede estar influenciado por diversos factores entre ellos la fuerza del inóculo usado para la producción de gas.
Al ordenar grupos de leguminosas según la producción de gas, Martínez, Olivera, Viera y González (2009), encontraron que, en el primero de ellos, que incluye Gliricidia sepium, Haematoxilum. brasiletto, Leucaena leucocephala, Stilosanthes viscosa, Chamaecrista lineada, Desmodium barbatum, se produjo más gas que los obtenidos para las muestras de D. cirenea evaluadas en esta ocasión.
En el caso de D. cirenea se reporta la existencia de un alto contenido de factores antinutricionales (Pedraza et al. 2008). Los autores refieren que cuando se le añade PEG4000 la producción de gas aumenta significativamente al ser bloqueados los polifenoles por este compuesto. En particular paraa D. cirenea este aumento resulta muy notable (más de 50%) y explica por qué su nivel de incorporación en la dieta de rumiantes es limitado.
El estudio realizado por Fernández Gálvez et al. (2016) de la fracción integral de dos nuevos cultivares de caña de azúcar para forrajes a los 6; 8 y 11 meses de edad de rebrote refieren que a los ocho meses los tres cultivares alcanzan el momento óptimo para su utilización como alimento animal, edad en la cual pueden ser mejor aprovechados por los rumiantes desde el punto de vista nutricional alcanza producciones de gas entre (32,7 ml-52,1 ml) valores muy superiores a los mostrados en esta investigación teniendo en cuenta que es una gramínea. Este comportamiento puede estar asociado a que la planta posee mayor contenido de PB y menor de fibra a los ocho meses en comparación con los 11 meses. Por otra parte, a pesar de poseer mayor contenido de fibra que a los seis meses, también posee mayor contenido de PB y carbohidratos solubles, todo lo cual facilita el proceso de degradación del alimento.
En una investigación realizada por Rodríguez, Pujal, Olivera, Martínez (2012) con leguminosas donde se incluye D. cirenea refiere una producción de gas de 17,2 ml, valores que están en los rangos encontrados en esta investigación.
En la Tabla 1 solo se muestra la producción de gas hasta las 72 h dado que luego de esta y hasta las 96 h el comportamiento se mantiene sin variación apreciable.
Tabla 1 Producción de gas in vitro para diferentes alturas de corte y método de secado.
| Temperatura | Altura (m) | Tiempo (h) | ||
|---|---|---|---|---|
| 24 | 48 | 72 | ||
| T = 55 °C | 1 | 12,9a | 17,9a | 19,5a |
| T. Ambiente | 1 | 12,7a | 18,4a | 20,4a |
| T = 55 °C | 2 | 11,8b | 13,5b | 14,1b |
| T. Ambiente | 2 | 12,4a | 18,2a | 19,8a |
| EE | 0,22 | 0,36 | 0,49 | |
Letras diferentes en cada columna indican diferencia significativa para p< 0,05 (Duncan, 1955). EE - Error estándar
Se puede observar que la altura de 2 m con secado a 55 °C es la que muestra significativamente menor (p<0,05) producción de gas. Este comportamiento puede deberse a que la conjunción de las diferencias en la composición bromatológica a mayor altura (menor proteína) y mayor materia seca influyan negativamente sobre la digestibilidad in vitro. Este es un tema que requiere de estudios más detallados.
El parámetro b es una medida del potencial del alimento para entregar materia digestible al ambiente ruminal mientras c es una medida de la velocidad de degradación del material y lag tiempo de adaptación (Ørskov y McDonald, 1979).
Fernández Gálvez et al. (2016) con cultivares de caña de azúcar reportaron lag entre (2,10 - 4,57) horas, similares a los referidos en la tabla excepto para la altura de 2 m secada a 55 °C con valor de 8.0 horas.
Las hojas tomadas de plantas de D. cinerea de 2 m de altura y que fueron secadas a 55 °C presentan un potencial de entrega de materia digestible al rumen inferior a las hojas incluidas en las otras tres variantes. También es esta combinación la que mayor fase lag tiene lo cual puede ser debido a que los cambios en su composición química hagan más difícil la colonización por los microorganismos. Estos valores son coherentes con los que se muestran en la Tabla 2 y como aquellos, requieren de estudios posteriores.
Tabla 2 Parámetros de mejor ajuste, al modelo propuesto por Martínez, Pérez, González y Olivera (2014)
| Temp. secado | Altura (m) | lag (h) | b (ml) | c (h-1) | Error típico |
|---|---|---|---|---|---|
| 55 °C | 1 | 3,3 | 19,5 | 0,046 | 1,3 |
| T. Ambiente | 1 | 3,1 | 21,3 | 0,043 | 1,5 |
| 55 °C | 2 | 8,0 | 15,0 | 0,040 | 0,9 |
| T. Ambiente | 2 | 2,2 | 21,1 | 0,040 | 1,4 |
lag - fase de adaptación b- volumen potencial de gas - c velocidad especifica de crecimiento.
Los parámetros b y c de tres grupos estudiados por Martínez, Olivera, Viera y González (2009) reportan que el grupo 1, (G. sepium, H. brasiletto, L. leucocephala, S. viscosa, Ch. lineada, D. barbatum), tiene valores de b muy superiores y de c similares, aunque un poco por debajo a las muestras de D. cinerea de altura 1m secadas a 55 °C. El grupo 2, (D. cinerea, P.maximun, P. purpureum, S. officinarum), en el que, como puede verse, se encuentra el marabú muestra similar el parámetro b (19.0 ml) y c es inferior (0.02 h-1). En el grupo 3, (A. bilimekii y A. pennatula) el parámetro b reportado se acerca al obtenido en esta investigación para plantas de 2 m de altura secadas a 55 °C.ç
CONCLUSIONES
Los parámetros de mejor ajuste a las ecuaciones de producción de gas in vitro de hojas peciolo de D. cirenea muestran la posibilidad del uso de esta planta en la alimentación de rumiantes debido a su potencial nutricional similar al de varias especies arbustivas forrajeras de la familia leguminosa.
El tipo de secado y la altura de la planta influyen en producción de gas in vitro, de las hojas-pecíolo de D. cirenea con énfasis en las plantas de 2 m secadas a 55 °C que tienen la menor producción
