Efecto del nivel de inclusión de soya en la digestibilidad in vitro de la harina de piscidium de Moringa oleifera
Effect of the soybean inclusion rate on the in vitro digestibility of the meal from Moringa oleifera pods
¹Estación Experimental de Pastos y Forrajes "Indio Hatuey". Central España Republicana, CP 44280, Matanzas, Cuba
E-mail: lenin@indio.atenas.inf.cu
²Universidad de Hohenheim, Alemania
RESUMEN
El trabajo tuvo como objetivo evaluar el efecto de la inclusión de harina de soya, en forma de reactivo para simular el efecto de un concentrado proteínico, en la digestibilidad in vitro de la harina de piscidium (vainas) de moringa. Se evaluaron nueve tratamientos de piscidium de moringa:soya (100:0; 90:10; 80:20; 70:30; 60:40; 50:50; 40:60; 20:80 y 0:100), con un diseño completamente aleatorizado y tres réplicas por cada tratamiento. Se observó un incremento en la producción de gas con el aumento del porcentaje de inclusión de soya; la digestibilidad verdadera tuvo un comportamiento similar. En cambio, la producción de biomasa microbiana alcanzó su mayor valor con la inclusión de la soya al 10%. Se concluye que la adición de la soya mejora la digestibilidad de las vainas de moringa, y que la eficiencia óptima de aprovechamiento de esta dieta se alcanza con la inclusión del 10% de soya.
Palabras clave: digestibilidad, harinas, Moringa oleifera, soya.
The objective of this work was to evaluate the effect of the inclusion of soybean meal, in this case in a way of a lab reactive, simulating a conventional protein concentrate, on the in vitro digestibility of the meal from Moringa oleifera pods. Nine treatments of M. oleifera pods:soybean were evaluated (100:0, 90:10, 80:20, 70:30, 60:40, 50:50, 40:60, 20:80 and 0:100), with a completely randomized design and three replications per treatment. An increase was observed in gas production with the increase of the soybean inclusion percentage; the true digestibility had a similar performance. On the contrary, the production of microbial biomass reached its higher value with the inclusion of 10% soybean. The addition of soybean is concluded to improve the digestibility of the M. oleifera pods, and the optimum utilization efficiency of this diet is reached with the inclusion of 10% soybean.
Key words: digestibility, meals, Moringa oleifera, soybean.
INTRODUCCIÓN
Moringa oleifera, aunque es un árbol originario del sur del Himalaya, está ampliamente distribuida en todo el planeta. Ha sido plantada desde el nivel del mar hasta los 1 800 m de altura y se puede propagar por semilla o por estaca. Además de su plasticidad para adaptarse a varios tipos de ambiente y zonas climáticas, su Moringa oleifera, aunque es un árbol originario del sur del Himalaya, está ampliamente distribuida en todo el planeta. Ha sido plantada desde el nivel del mar hasta los 1 800 m de altura y se puede propagar por semilla o por estaca. Además de su plasticidad para adaptarse a varios tipos de ambiente y zonas climáticas, su importancia se debe a sus buenas características nutricionales y a su alta producción de biomasa fresca.
En los análisis realizados (in vitro e in vivo) no se han detectado valores significativos de compuestos secundarios con efectos antinutricionales ni inhibidores de tripsina, lectina y amilasa (Becker, 1995; Makkar y Becker, 1997; Gidamis et al., 2003). Se encontró hasta un 10% de azúcares en materia seca y 9,5 MJ de energía metabolizable en las hojas por kilogramo de materia seca.
Esta planta tiene otros usos, tales como: floculante natural, energético, fuente de materia prima de celulosa y de hormonas reguladoras del crecimiento vegetal. ]]>
Según la cantidad de semillas por fruto y las semillas totales de un árbol, anualmente, se estimó que la producción de piscidium de una planta por año se encuentra entre 1 000 y 1 250 (Foidl et al., 2003).Las vainas son consideradas buenas fuentes de aminoácidos esenciales. Al parecer, las hojas y vainas también tienen un efecto positivo en la reducción del colesterol en sangre (Ghasi et al., 2000).
La mezcla de los piscidium de moringa en forma de harina con la soya permite mejorar la calidad del alimento, y lograr el aprovechamiento nutricional de los piscidium. Por ello el objetivo de este trabajo fue determinar el porcentaje más eficiente de inclusión de soya, desde el punto de vista nutricional.
MATERIALES Y MÉTODOS
Se tomaron muestras de piscidium de moringa, molidos y secados en una estufa con circulación forzada. En la elaboración de los tratamientos se adicionó harina de soya para simular el efecto de un concentrado proteínico y se empleó el líquido ruminal de una vaca mestiza canulada, de 500 kg de PV.
Diseño y muestras. El diseño fue completamente aleatorizado, con nueve tratamientos (tabla 1) y tres réplicas. Se utilizó la ecuación Yij = µ + Fi + eij.
El modelo matemático para describir la evolución de la fermentación microbiana, a través de la producción de gas acumulada, fue el descrito por France et al. (1993):
Y = A (1-Exp (-b(t-L) c( Öt - ÖL)) ]]>
Donde: Y es la producción de gas acumulada (mL/g de MS incubada), A es el potencial de fermentación en las condiciones de incubación (asíntota de la curva, mL/g de MS incubada), t es el tiempo de incubación (h), b es una tasa constante (h-1), L es la fase Lag de la fermentación (h) y c es otra tasa constante (h-1/2).La evaluación del potencial nutricional de la harina de los piscidium de moringa con diferentes porcentajes de soya se realizó mediante la técnica de digestibilidad in vitro por producción de gas (Close y Menke, 1986; Blümmel, 2001). Los análisis de laboratorio se hicieron según las normas de la AOAC (1995), en el Instituto de Producción Animal del Trópico y Subtrópico de la Universidad de Hohenheim, Alemania.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Un árbol de moringa puede producir más de 1 000 piscidium por año (Foidl et al., 2001; Fuglie, 2001), con una productividad mayor de 7 kg de piscidium por planta, por lo que su uso industrial al cosechar las semillas para la extracción de aceite puede generar un problema de contaminación en lugar de ser una tecnología amigable con el medio ambiente, si no se aprovecha para potenciar la producción animal.
La composición química del piscidium de moringa y de la soya se muestra en la tabla 2. El contenido de proteína bruta del primero fue de 30,32 g/kg de MS y coincide con el reportado por Mendieta-Araica (2011), lo cual pudo deberse a los métodos de secado que se emplearon, como el sol y la sombra (Murro et al., 2003; Kakengi et al., 2007; Olugbemi et al., 2010). Los valores de materia seca coinciden con lo reportado por Foidl et al. (2001).
En la literatura se informa que con el secado se remueve la fracción más cruda y se obtiene un producto altamente digestible, con un contenido de nutrientes elevado (Nouala, 2004; Sarwatt et al., 2004; Douala et al., 2006). Además se incrementa de manera significativa el contenido de la pared celular (Atega et al., 2003), lo cual se apreció en los valores hallados en el presente estudio.
En la figura 1 se observa la producción de gas de los tratamientos evaluados; a medida que aumentó el porcentaje de inclusión de soya se incrementó la producción de gas in vitro, lo cual se corresponde con las características de los alimentos incubados. Esto se debe a que, al incubar una mayor cantidad de materia seca, hay más materia prima para el desarrollo de la actividad microbiana y ello trae consigo un aumento de la degradación del alimento, lo cual se percibe en un incremento de la producción de gas.
La inclusión de la soya, aun cuando incrementa la producción de gas, no es un indicio de que se aproveche el alimento que se evalúa, ya que la degradación de la dieta que se incuba tiene dos salidas: 1) la que aprovechan los microorganismos para nutrirse y formar estructuras celulares, que al final son utilizadas por el animal al incrementarse la proteína posruminal (Foidl et al., 2001), y 2) los nutrientes que no pasan a formar estructuras de biomoléculas se convierten en gas, que no es realmente un aprovechamiento de lo que se evalúa. ]]>
Por ese motivo, es necesario calcular o estimar cuál es la digestibilidad verdadera de las vainas de moringa. En la figura 2 se observa un incremento de la digestibilidad verdadera, proporcional a la inclusión de soya hasta el 100%, que se digiere a más del 98%. Ello está en correspondencia con lo planteado por Blümmel (2000), quien demostró que la digestibilidad se incrementa por el alto contenido de proteína del material evaluado.Sin embargo, esto no significa que esas sean las proporciones más adecuadas para que los rumiantes hagan un aprovechamiento óptimo de los nutrientes que contiene la dieta; ello se debe al desbalance entre la energía y la proteína que se evalúa en cada tratamiento, pues al no existir un equilibrio entre estos indicadores no hay un buen funcionamiento del rumen (Agabriel et al., 2007).
Para tener una valoración más acertada de lo que los animales aprovechan de la dieta y los nutrientes que se evalúan, se realizó el cálculo de la proteína microbiana que se puede llegar a obtener con cada tratamiento en estudio. Al analizar la producción de proteína microbiana (fig. 3), los valores disminuyeron a medida que se incrementó el porcentaje de inclusión de soya.
Mac Loughlin (2010) planteó que en dependencia del pH ruminal, el nivel de consumo de materia seca y la digestibilidad de la ración, para un correcto balance de proteína degradable en el rumen (PDR/energía en rumen) son necesarios entre 70 y 130 g de PDR por kilogramo del total de nutrientes digestibles (TND) ingeridos.
Se calculó el porcentaje de materia seca y de proteína que aporta cada uno de los alimentos al tratamiento. Teniendo en cuenta que el buffer que se usa para el montaje de la técnica garantiza mantener el pH ruminal, que el alimento incubado para evaluar es equivalente al consumo de materia seca y que el 100% de piscidium de moringa y el 100% de soya tienen 46 y 99% de digestibilidad, respectivamente, se relacionaron los parámetros calculados; el único valor hallado en el rango de 70-130 g de PDR/kg de TND (Mac Loughlin, 2010) se obtuvo con la proporción que incluyó la harina de soya al 10% (aproximadamente 124 g/kg de MS incubada), que coincidió con la de mayor producción de proteína microbiana (fig. 3). Con esto se corroboró que es necesario hacer un balance de energía en las dietas, lo cual coincide con lo planteado por Posada y Noguera (2005).
Los resultados repercutieron directamente en el aprovechamiento nutricional que hicieron los rumiantes al consumir esta mezcla, y en la utilización del residuo de las cosechas de semillas de moringa.
CONCLUSIONES
La inclusión de un 10% de soya fue la más eficiente desde el punto de vista nutricional, ya que mejoró la digestibilidad de la harina de piscidium de moringa e incrementó la biomasa microbiana.
]]> REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. AOAC. Official methods of analysis. 16th ed. Association of Official Analytical Chemists. Washington, D.C. USA. 1995
2. Agabriel, C. et al. Principes de rationnement des ruminants. En Alimentation des bovines, ovins et caprins. Besoins des animaux-Valeur des aliments. INRA. Éditions Quae. Paris, Francia. p. 9. 2007
3. Atega, T. et al. Nutritive value of leaf meals from fodder trees and shrubs as affected by drying methods. PCARRD Highlights, Philippines. 2003
4. Becker, K. Studies on utilization of Moringa oleifera leaves as animal feed. Institute for Animal production in the Tropics and Subtropics. University of Hohenheim, Germany. Vol. 480, p. 15. 1995
5. Belli, R. et al. La transición hacia la sostenibilidad. Reducción del impacto futuro del sector ganadero sobre la pobreza y la biodiversidad. EDISA. Managua, Nicaragua. 150 p. 2009
6. Blümmel, M. Predicting the partitioning of fermentation products by combined in vitro gas volume and true substrate degradability measurements: opportunities and limitations. Invited paper for the EAAP Satellite Symposium Gas Production: Fermentation kinetics for feed evaluation and to asses microbial activity. Wageningen, The Netherlands. p. 248. 2000
7. Blümmel, M. Complementing in vitro gas volume measurements by residual substrate determinations for more comprehensive studies of microbial substrate degradation: opportunities and limitations. Habilitationsschrift University of Hohenheim, Germany. 300 p. 2001
8. Close, W. & Menke, K.H. Selected topics in animal nutrition. 2nd ed. Institute for Animal Nutrition. University of Hohenheim, Germany. 170 p. 1986
9. Foidl, N. The potential of Moringa oleifera for agricultural and industrial uses. En: The miracle tree The multiple attributes of Moringa. (Ed. L.J. Fuglie). CTA/CWS. Dakar, Senegal. p. 45. 2001
10. Foidl, N. et al. Utilización del marango (Moringa oleifera) como forraje fresco para ganado. Conferencia electrónica de la FAO sobre Agroforestería para la producción animal en Latinoamérica. http://www.fao.org/ag/aga/AGAP/FRG/Agrofor1 /Foidl16.htm. [11/11/2011]. 2003
11. France, M. et al. A model to interpret gas accumulation profiles associated with in vitro degradation of ruminant feeds. J. Theor. Biol. 163:99. 1993
12. Fuglie, L.J. The miracle tree, the multiple attributes of moringa. 1ra. ed. CTA/CWS. Dakar, Senegal. 172 p. 2001
13. Ghasi, S. et al. Hypocholesterolemic effects of crude extract of leaf of Moringa oleifera Lam in high-fat diet fed wistar rats. J. of Ethno pharmacology. 69:21. 2000
14. Gidamis, A. et al. Nutrients and antinutrients contents in raw and cooked leaves and mature pods of Moringa oleifera Lam. Ecology and Food Nutrition. 42:1. 2003
15. Kakengi, A. et al. Effect of Moringa oleifera leaf meal as a substitute for sunflower seed meal on performance of laying hens in Tanzania. Livestock Research for Rural Development. 19:120. 2007
16. Mac Loughlin, R. J. Requerimientos de proteína y formulación de raciones en bovinos para carne. MC2005, Investigación y Desarrollo Agropecuario. http://www.produccion-animal.com.ar. [23/3/2012]. 2010
17. Makkar, H. & Becker, K. Nutrients and antiquality factors in different morphological parts of the Moringa oleifera tree. J. of Agric. Sci. 128:311. 1997
18. Mauricio, R. et al. Silvopastoral systems as a sustainable alternative to animal production in the tropics. En: Opportunities and challenges for smallholder ruminant systems in Latin America. Resources management, food safety, quality and market access. (Eds. O. Castelán et al). Universidad Autónoma del estado de México. p. 187. 2008
19. Mendieta-Araica, B. Moringa oleifera as an alternative fodder for dairy cows in Nicaragua. Doctoral thesis. Swedish University of Agricultural Sciences. Uppsala. 2011
20. Murro, J. et al. Moringa oleifera leaf meal can replace cottonseed cake in the concentrate mix fed with Rhodes grass (Chloris gayana) hay for growing sheep. Livestock Research for Rural Development. 15:11. 2003
21. Nouala, F. Comparison of plant cell degrading community in the rumen of N'Dama and N'Dama*Jersey crossbred cattle in relation to in vivo and in vitro cell wall degradation. PhD Thesis. University of Hohenheim. Germany. 2004
22. Nouala, F. et al. The influence of Moringa oleifera leaves as substitute to conventional concentrate on the in vitro gas production and digestibility of groundnut hay. Livestock Research for Rural Development. 18:9. 2006
23. Olugbemi, T. et al. Effect of moringa (Moringa oleifera) inclusion in cassava based diets fed to broilers chickens. Int. J. of Poultry Sci. 9:363. 2010
24. Posada, S. L. & Noguera, R. R. Técnica in vitro de producción de gases: Una herramienta para la evaluación de alimentos para rumiantes. Livestock Research for Rural Development. 17 (4). http://www.lrrd.org/lrrd17/4/posa17036.htm. 2005
25. Sarwatt, S. et al. Moringa oleifera and cottonseed cake as supplements for smallholders dairy cows fed Napier grass. Livestock Research for Rural Development. 16:6. 2004
26. Steinfeld, H. et al. Livestock´s long shadow. Environmental Issues and Options. FAO. Rome. 390 p. 2006
]]> Recibido el 29 de noviembre del 2011
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