Cinética de la fermentación y degradabilidad ruminal in vitro de dietas con diferentes niveles de aceite de palma africana (Elaeis guineensis Jacq)

El aceite de palma es un producto de la industrialización de la palma africana que por sus características nutricionales 17,21% ± 1,41 de proteína cruda (PC) y buena palatabilidad para los bovinos pueden ser bien visto para su alimentación y además como una alternativa para la utilización de estos subproductos Valdivieso (2008) sugiere que para usar materiales para la suplementación de ganado estos deben cumplir requisitos como ser de costos bajos, palatables. No competir con la alimentación del hombre, también pueden ser productos agrícolas resultantes del empaque de productos de exportación (rechazo) como la yuca, cítricos, piña, entre otros; y subproductos de la industrialización de los mismos como el palmito, maracuyá, palmiste, etc.

Los sistemas de producción con bovinos de carne en América Tropical, están basados en el uso de pastos como fuente de nutrientes. Estas pasturas, desde el punto de vista nutricional presentan al menos cinco limitantes que comprometen su uso eficiente: baja disponibilidad energética, deficiencia de nutrientes esenciales, distensión ruminal, desbalance en los productos finales de la digestión y toxicidad (Escobar 1989).

La deposición de grasa tisular es un proceso importante en bovinos en fase de ceba, el cual puede realizarse vía síntesis de novó o a partir de ácidos grasos dietéticos, esto último con un importante ahorro de energía al ser la síntesis y esterificación de ácidos grasos un proceso demandante de átomos de carbono, cofactores reducidos (NADPH) y glicerol 3-fosfato (Preston y Leng 1989).

Diversos autores señalan que niveles de 3-5 % de lípidos en la dieta de rumiantes permiten un importante incremento en la densidad energética de la ración, sin efectos depresivos sobre la tasa y patrón de fermentación ruminal (Palmquist 1991). Algunos trabajos realizados con vacas lactantes de alta producción han demostrado respuestas positivas en producción y reproducción al adicionar lípidos a la ración (Talavera et al 1985).

Sin embargo, se carece de estudios realizados con bovinos en ceba a pastoreo. En este trabajo se evaluó el efecto de la suplementación estratégica con 350 g/animal/día de aceite crudo de Palma Africana (Elaeis guineensis) y dos fuentes de carbohidratos (afrechillo de maíz y melaza de caña) en el suplemento concentrado, sobre la función ruminal, el consumo voluntario y la tasa de crecimiento de bovinos en fase de ceba.

Todas las grasas presentan una serie de ventajas no estrictamente nutricionales que hacen conveniente su inclusión en piensos pero que dificultan su valoración. Por ejemplo, las grasas controlan la formación de polvo y mejoran la palatabilidad, el consumo, la estructura y el aspecto del pienso. Además, lubrican la maquinaria lo que permite mejorar su rendimiento (caso de la granuladora) y su vida útil. Por contra, la utilización de grasa exige instalaciones adecuadas, perjudica la calidad del gránulo y el manejo del pienso en harina y puede afectar a la calidad final de los productos ganaderos (Sheehy et al. 1993).

Desde un punto de vista nutricional, las grasas presentan ventajas difíciles de valorar. Así, por ejemplo, permiten incrementar la concentración energética del pienso, reducen el estrés calórico y por su menor incremento de calor, mejoran la eficacia energética neta por kcaldeEnergía Metabolizable (Sheehy et al. 1993). Por tanto el objetivo de este estudio fue determinar el pH y la degradabilidad in vitro de niveles de aceite de la palma en la dietas, para evaluar el nivel de sustitución del maíz

La técnica que se utilizo fue la de Tilley y Terry (1963), a través de la Degradabilidad In vitro de la Materia Seca según la obtención del Inóculo e Incubación del líquido ruminal para determinar el pH de la cinética. Se procedió de la siguiente manera:

Con una bomba de vacío se extrajo el líquido ruminal de dos bovinos Brahaman con fístula ruminal permanente, en condiciones estabuladas consumiendo pasto Saboya (Panicum máximum), y balanceado, los animales pertenecían a la Unidad Científica y Tecnológica de la Universidad Técnica Estatal de Quevedo- Ecuador. La recolección de líquido ruminal se realizó a las 06:00 horas y fue extraído manualmente de varias partes del rumen y filtrado en paños de algodón, almacenado en dos termos, y transportados al Laboratorio de Rumiología de la Universidad. El líquido ruminal de cada animal fue nuevamente filtrado y transferido a tres Erlenmeyer de 500mL, saturados con CO2 y mantenidos en estufa MEMMERT a 39 °C. El medio (40 mL de saliva, McDougal, y 10 mL de líquido ruminal) se depositó en frascos de 100 mL, donde se insertaron las bolsitas F57 ANKOM con 300 mg de la dieta en estudio.

Los frascos con medio de cultivo, muestra e inóculo fueron saturados con CO2 y sellados con tapón de caucho (14mm), e incubados en Baño María MEMMERT con agitación a 39 °C. . La incubación se la realizó durante los siguientes intervalos de tiempo 0 – 3 – 6 – 12 – 24 – 48 – 72 horas. Los frascos fueron inoculados con 5 mL de líquido ruminal en una proporción de 1:9 en relación al volumen de medio de cultivo utilizado (45 mL) (Theodore et al., 1994; Mauricio et al., 1999) usando micro pipetas graduadas. Del medio contenido en los frascos se tomó una alícuota de 20 mL, para medir el pH, con el potenciómetro OAKTON - pH/Mb/ºC meter; para establecer si existe un cambio en los patrones de fermentación ruminal.

Se utilizó una serie de frascos como blancos que contenían medio de cultivo e inóculo pero sin sustrato, con el propósito de corregir la presión generada por el gaseado con CO2 y la presión producida por la fermentación de los microorganismos ruminales presentes en el líquido (Theodore et al. 1994; López et al., 1998).Dentro de los parámetros a evaluar son: Materia Orgánica (MO), Materia Seca (MS), Fibra detergente acidas (FDA), Fibras detergente neutras (FDN), Cenizas y PH. En los tiempos 0, 3, 6, 12, 24,48 y 72 horas Materia seca y Materia orgánica de las dietas en degradabilidad in vitro, por la técnica de Tilley y Terry (1963). A continuación se describen las dietas utilizadas con los diferentes niveles de aceite de palma africano.

Cuadro 1. Dietas experimentales con niveles de palma africana

Se aplicó un Diseño Completamente al Azar, con cuatro dietas y cuatro repeticiones. Los datos se analizaron utilizando el procedimiento GLM del paquete estadístico SAS (2001) y las diferencias de medias se compararon usando la Prueba de Tukey (p<0,05). Los factores de estudio fueron las dietas experimentales con diferentes niveles de aceite de palma africana 0, 1.5, 2.0 y 2.5 %, respectivamente. Los periodos de incubación del inóculo para medir el pH, y la Degradabilidad in vitro de la Materia Seca fueron a las 0, 3, 6, 12, 24, 48 y 72 horas respectivamente. Los parámetros nutricionales fueron analizados mediante un análisis ANOVA, usando el Modelo Lineal General (GLM) del paquete estadístico Statistical Análisis Sistema software. Para el cálculo de los parámetros de Cinética Ruminal se utilizó la función Solver de la hoja de cálculo Microsoft Excel®. Los resultados obtenidos se procesaron con la prueba de significación de Tukey con una probabilidad de 5%.

A. pH en la cinética ruminal de cuatro dietas con diferente niveles de aceite de palma en siete periodos de incubación.

En el cuadro 2 se detalla los resultados de la cinética ruminal del pH de las cuatros dietas con diferente de aceite de palma de acuerdo al tiempo a las 0 horas de incubación, no hubo diferencias significativa al (P>0,05), las mismas que fueron igual. En lo que respecta a las tres horas de incubación, las cuatros dietas no reportaron diferencias estadísticas al (P>0,05), los mismos que alcanzaron ser iguales. En lo que respecta a las seis horas de incubación, las cuatros dietas no reportaron diferencias estadísticas al (P>0,05), los mismos que alcanzaron ser iguales. Los mismo sucedió a las doce horas de incubación, las cuatros dietas no reportaron diferencias estadísticas al (P>0,05), los mismos que alcanzaron ser iguales). En lo que respecta a las 24 horas de incubación, las cuatros dietas no reportaron diferencias estadísticas al (P>0,05), los mismos que alcanzaron ser iguales. En lo que respecta a las 48 horas de incubación, las cuatros dietas no reportaron diferencias estadísticas al (P>0,05), los mismos que alcanzaron ser iguales. En lo que respecta a las 72 horas de incubación, las cuatros dietas no reportaron diferencias estadísticas al (P>0,05), los mismos que alcanzaron ser iguales.

(Liu et al., 2002). Manifiestan que el conjunto de ingredientes presentes en la dieta que en la mayoría de las veces los comportamientos entre dietas con cantidades similares nutrientes pero con diferentes ingredientes pueden cambiar los patrones de fermentación in vitro, esto se debe en gran parte a una asociación positiva de los ingredientes o balanceo positivo Por otro lado (Garcianera y Villalba, 2002), revelan que la degradación de los alimentos comenzara con los nutrientes más fácilmente digeribles como es el caso de los carbohidratos solubles y proteínas digestibles en rumen, esta fermentación ocurre durante las primeras horas principalmente cuando son dietas completas o concentrados los que se incuban pues en estos casos los nutrientes son disueltos en el medio y no necesitan ser colonizados por los microorganismos que los degrade.

Cuadro 2. Evolución del pH de la cinética de fermentación ruminal de cuatro dietas con diferente niveles de aceite de palma UTEQ - 2013.

*D1= testigo, D2= 1.5% aceite de palma, D3= 2% aceite de palma, D 4 2.5% de aceite de palma africana EEM= Error estándar de la media. Promedios con letras iguales no difieren estadísticamente, según Tukey (P>0,05).                                      

En  el cuadro 3 se detallan los resultados de la Degradabilidad In vitro de la Materia Seca según la Técnica de Tilley y Terry (1963), de cuatro dietas con diferentes niveles de aceite de palma africana en siete periodos de incubación de acuerdo al tiempo a las 0, 3, 6, 12, 24, 48 y 72 horas, respectivamente en lo que respecta al periodo de incubación a la tres hora si hubo diferencias significativa al (P>0,05), con el resto de los tiempos de incubación las mismas que fueron iguales, esto en la Dieta uno, y en cuanto las fracciones de la cinética ruminal a esta dieta no presento diferencia significativa en cuanto a la solubilidad.

En cuanto a la dieta dos con diferentes niveles de aceite de palma africana en siete periodos de incubación de acuerdo al tiempo a las 0, 3, 6, 12, 24, 48 y 72 horas, respectivamente no hubo diferencia significativa significativas al (P>0,05) la misma que tuvo un igual comportamiento, y en cuanto las fracciones de la cinética ruminal a esta dieta no presento diferencia significativa en cuanto a la solubilidad.

La dieta cuatro con siete periodos de incubación de acuerdo al tiempo a las 0, 3, 6, 12, 24, 48 y 72 horas, respectivamente en lo que respecta al periodo de incubación no hubo a diferencias significativa al (P>0,05), con el resto de los tiempos de incubación las mismas que fueron iguales, esto en la Dieta uno, y en cuanto las fracciones de la cinética ruminal a esta dieta no presento diferencia significativa en cuanto a la solubilidad

Cuadro 3. Degradabilidad in vitro de la Materia Seca (MS) y parámetros de cinética ruminal de cuatro dietas con diferentes niveles de aceite de palma africana UTEQ-2013.

*D1= testigo, D2= 1.5% aceite de palma, D3= 2% aceite de palma, D 4 2.5% de aceite de palma africana EEM= Error estándar de la media. Promedios con letras iguales no difieren estadísticamente, según Tukey (P>0,05).

La cantidad y la disponibilidad de carbohidratos de rápida fermentación afecta de forma positiva la producción de ácidos grasos volátiles en el rumen, sin embargo es necesario considerar que altos niveles de carbohidratos fermentables en el rumen pueden exceder la capacidad tampón de la saliva y provocar acidosis ruminal. Esto resultado concuerda con lo expuesto por Machado et al. (2003), quienes evaluaron la cinética de fermentación de diferentes gramíneas y leguminosas, concluyendo que los forrajes con menores porcentajes de FDN tienen mayores volúmenes y tasas de producción de energía, lo cual coincide con lo observado en este ensayo. De igual manera Chai et al. (2004) evaluando seis fuentes diferentes de almidón a través de la técnica de producción de in vitro concluyeron que el volumen de energía producido es proporcional a la concentración de Carbohidratos no Estructurales presentes en la muestra. Sin embargo es necesario considerar que sustratos que produzcan mayor cantidad de energía no necesariamente son los que producen mejores perfiles de fermentación. Por ejemplo sustratos ricos en almidón favorecen la fermentación propiónica, este tipo de fermentación permite utilizar eficientemente las moléculas de glucosa sin que ocurra la perdida de energía por la producción de CO2 y metano. Desde este punto de vista, sustratos que favorezcan la fermentación propiónica producirán menos energía que aquellos que promuevan la fermentación acética o butírica (Posada y Noguera 2005).

Existen numerosos factores fisiológicos y nutricionales que pueden modificar las respuestas microbianas tales como, la tasa de pasaje de líquidos y sólidos, pH, producción de saliva, tamaño de partícula, la composición y la tasa de degradación del alimento. Sin embargo, es necesario considerar que para maximizar el crecimiento microbiano las fuentes de carbohidratos y proteína deben poseer similares tasas de degradación. Esta apreciación fue confirmada por Herrera-Saldana et al (1990) quienes comparando fuentes de proteína de lenta y rápida degradación y almidón demostraron un incremento en la producción microbiana cuando las fuentes de proteína y almidón fueron sincronizadas.

La técnica de Tilley y Terry presento una mayor confiablidad al momento de analizar la degradabilidad de los nutrientes en dietas con niveles de aceite de palma aceitera como nutrientes las cuales si presentaron diferencia significativa. Al analizar la fermentación ruminal in vitro en dietas con niveles de aceite de palma y con diferente tiempo de incubación se pudo determinar que a la tres horas presento diferencia significativa moderada con el resto de periodo de incubación que llega hasta 72 horas la cual presentó un modelo más estable. La inclusión de aceite de palma africana en diferentes niveles en dietas, en siete periodos de incubación no produjo una disminución en la degradación de la materia seca y el pH. Se estableció que la degradación de la MS a partir del volumen de energía producido en sistemas de fermentación in vitro es posible predecir con buena aproximación la degradación de la MS.

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