Comparación de dos sistemas de producción de gas in vitro para determinar producción de metano en praderas

Estrategias de mitigación de la producción de CH4 en rumiantes han cobrado gran interés en el último tiempo. Dentro de los métodos de evaluación destacan cámaras calorimétricas, la técnica de trazado por SF6 y técnicas in vitro. Estas últimas han sido utilizadas por su rapidez y economía. No obstante, existen diversos protocolos, lo que dificulta las comparaciones entre estudios. El objetivo de este trabajo fue comparar la producción de metano in vitro a partir de dos sistemas de producción de gas con protocolos diferentes.

Doce muestras de praderas permanentes (materia seca “MS”: 20.1 ± 4.1%; proteína cruda “PC”: 20.6 ± 4.0%; fibra detergente neutra “FDN”: 41.8 ± 4.9%; digestibilidad in vitro “VD”: 74.5 ± 3.0%) fueron incubadas en dos sistemas de producción de gas in vitro: automático (A) y manual (M). El sistema A, consistió en 32 botellas conectadas a un sensor de presión computarizado; la presión en las botellas fue medida cada minuto y al alcanzar 9 kPa, el gas fue liberado hacia un cromatógrafo de gases (GC-2010, Shimadzu corporation) para determinar el contenido de CH4. Se incubaron duplicados de cada pradera (0.6 ± 0.005g) en botellas (100 mL) con 60 mL de licor ruminal y medio Mould, a una proporción de 1:5 y gasificación continua (CO2). Durante la incubación, las botellas permanecieron en un incubador a 39ºC, con movimiento horizontal. La incubación fue terminada a las 24 h y el procedimiento repetido tres veces utilizando licor ruminal de diferentes vacas. En el sistema M, duplicados de cada tratamiento (1 ± 0.005g) fueron incubados en botellas de vidrio (125 mL), las cuales contenían 85 mL de fluido ruminal y medio Goering-Van Soest a una relación de 1:10; bajo gasificación continua (N2). Posterior a la inoculación las botellas fueron dejadas en baño María a 39ºC y movimiento horizontal de 50 rpm. El volumen de gas producido (PG) se extrajo con un jeringa a las 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 18 y 24 h; para luego analizar su composición en un cromatógrafo gases (Hach Carle 400 AGC). Transcurridas 24h, las botellas fueron colocadas en hielo para detener la fermentación. El volumen de CH4 producido se determinó según la ecuación propuesta por Tavendale et al. (2005), mientras que la proporción de CH4 (mL/100 mL) se obtuvo a partir de la relación entre la producción de CH4 y PG. La curva de producción de gas de A se ajustó al modelo logístico propuesto por France y col. (2000), mientras que para M se utilizó el modelo de Michaelis-Menten. Para el análisis estadístico se realizó una prueba de T-Student, donde cada pradera representaba un individuo aleatorio de la población. Los componentes de variación de cada sistema, se determinaron con el procedimiento VARCOMP de SAS.

En el Cuadro 1, se observa PG a 6, 12, 18 y 24 h de incubación para los sistemas automático y manual. La producción de gas asintótica, y PG a las 6 y 12 h post-incubación fue similar (P > 0.05) entre ambos sistemas. No obstante, a las 18 y 24 h post-incubación se observó una mayor PG en sistema automatizado (P < 0.01), lo que puede estar asociado a que en el sistema automático el gas es liberado cuando se alcanza un valor de presión determinado (9 kPa), mientras que en el sistema manual la presión ejercida por el gas acumulado entre las 12-18 y 18-24 h pudo inhibir la fermentación y PG, ya que valores por sobre 48 kPa han demostrado tener un efecto negativo (Rymer et al., 2005). A pesar de las marcadas diferencias entre ambos protocolos, la proporción de metano fue similar entre sistemas, con valores cercanos a los reportados en la literatura para praderas dominadas por gramíneas (Sun et al., 2011).

Cuadro 1. Producción de gas predicha y contenido de CH4 en dos sistemas in vitro

PG-6h: producción de gas 6h post incubación; PG-12h: producción de gas 12h post incubación; PG-18h: producción de gas 18h post incubación; PG-24h: producción de gas 24h post incubación; A: producción de gas alcanzada la asíntota.

En el Cuadro 2, se puede observar la varianza estimada para la variable pradera, día de incubación y varianza residual, para la PG y proporción de CH4 medidos con el sistema automático y manual. Para la PG, el tipo de pradera y día de incubación registraron la mayor parte de la variación total, tanto para el sistema automático como manual. No obstante, para la proporción de CH4 producido, se observó que el sistema automático registró una menor varianza residual, lo que permitiría determinar de mejor manera las diferencias existentes entre tipos de pradera.

Cuadro 2. Componentes de varianza para producción de gas y CH4 en dos sistemas in vitro

PG-24h: producción de gas 24h post incubación

La proporción de metano in vitro producido a partir praderas permanentes fue similar entre un sistema de producción de gas in vitro automático y uno manual. No obstante, el sistema automático presentó una menor varianza residual para CH4, lo que permitiría detectar de mejor forma la variación existente entre praderas.

FRANCE J., et al., 2000. Br. J. Nutr. 83: 143-150.

RYMER C., et al., 2005. Anim. Feed Sci. Technol. 123-124: 9-30.

SUN X. Z. et al., 2011 Anim. Feed Sci. Technol. 166-167: 391-397

TAVENDALE, et al., 2005. Anim. Feed Sci. Technol. 123-124: 403–419.