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Efecto de la utilización de harina de jatropha curcas l no tóxica extrudida en la alimentación de codorniz japonesa en engorda en los valores hematológicos y de química sanguínea

Publicado: 27 de septiembre de 2012
Por: Rosalía Saraí Flores Ceballos, José Benigno Valdez Torres, Miguel Ángel Angulo Escalante, José Basilio Heredia (Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo A.C. Unidad), y Jesús José Portillo Loera (Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Autónoma de Sinaloa). México
Resumen

Para conocer el efecto de la utilización de 0, 10, 20 y 30% de harina de Jatropha curcas no tóxica extruida en la biometría hemática y química sanguínea de codornices japonesas, se utilizaron 160 codornices en un diseño experimental de un factor con 4 réplicas. Al finalizar el periodo de alimentación se sacrificaron 10 codornices de cada tratamiento, a las que se les tomaron muestras de sangre. No se observaron diferencias entre las dietas
experimentales y la dieta control para las variables hematológicas y de química sanguínea en las aves (p > 0.05). Estos resultados sugieren que dietas a base de harina de Jatropha curcas no tóxica extrudida no produce daños que se reflejan en alteraciones de los valores de biometría hemática y química sanguínea de las codornices.

Palabras clave: Jatropha curcas, codorniz japonesa, química sanguínea.

INTRODUCCIÓN
En México la producción de carne y huevo en aves domésticas requiere de granos como el maíz y el sorgo, así como pastas proteicas de oleaginosas que contribuyen con la mayor parte de la proteína, sin embargo, una parte importante de estos insumos se importan, con el efecto que ello tiene en el costo de producción (2).
En la última década la búsqueda de fuentes de biocombustibles condujo a utilizar los granos que antes se dedicaban directamente en la alimentación, con ello se redujo aún más la oferta de los granos.
En la línea de investigar sustratos que pueden ser utilizados para producir biocombustibles, se ha iniciado el estudio de las plantas del género Jatropha, nativa de México y Centroamérica, para la producción de biodiesel a partir del aceite de su germen (8). El subproducto de la extracción del aceite es una harina rica en proteínas con aminoácidos de calidad, excepto lisina, que se compara con la harina de soya (4). 
En la valoración de la harina de Jatropha curcas como alimento, se han realizado diferentes bioensayos en ratas y peces para conocer su efecto tanto fisiológico como de producción. Se ha evaluado la proteína del germen de la
semilla Jatropha curcas tóxica en su estado natural y después de ser detoxificada, encontrando algunas dificultades debido a la presencia de sustancias (ésteres de forbol) que le confieren toxicidad provocando diarrea,  disminución del aumento de peso y muerte (10).
El contenido de ésteres de forbol es de 2.79 mg/g de germen en la Jatropha curcas tóxica, de inhibidores de tripsina se reportan 23.5 mg de tripsina inhibida por g de muestra en la variedad no tóxica, lectinas con 51 (1 U/mg de harina de la variedad no tóxica que produjo hemaglutinación por mL de ensayo medio), y 8.90 % de fitatos en base seca también en la variedad no tóxica (9).
El descubrimiento en México de germoplasmas de Jatropha curcas no tóxica con alrededor de 26.8 ± 1.25 % de proteína en su germen, ha abierto un gran interés por la harina de Jatropha curcas no tóxica como fuente potencial de proteína (62.4 ± 2.65 %) para la industria pecuaria y acuícola (11). 
Actualmente, existe poca información relacionada con el uso de harina de Jatropha curcas no tóxica como insumo alimentario. Algunos estudios concluyen que el valor biológico de la proteína es alto, debido a la calidad de sus aminoácidos, por lo que tiene potencial para ser incorporada en las dietas de animales mono gástricos (aves conejos y cerdos), peces y posiblemente humanos (5). 
 
MATERIAL Y MÉTODOS
El experimento se realizó en la Unidad Avícola Experimental de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la Universidad Autónoma de Sinaloa (FMVZ UAS), y en los laboratorios del Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo A.C (CIAD), en Culiacán Sinaloa, México. Las semillas de Jatropha curcas no tóxica se obtuvieron de un lote proporcionado por el Laboratorio de Toxicología del CIAD unidad Culiacán, las cuales se cosecharon en el municipio de Culiacán Sinaloa. 
Las testas de las semillas se quebraron con un molino, y se retiraron manualmente para obtener el germen, el cual se molió en una licuadora marca Osterizer, se tamizó en una malla con tamaño de partícula de 0.5 a 0.75 mm de diámetro. El producto se almacenó a temperatura ambiente en bolsas plásticas negras.
La extracción del aceite a partir del germen se realizó por maceración con hexano marca Faga Lab, con una proporción 1:2 de sólidos-solvente, durante 8 h a temperatura ambiente (28 °C). La mezcla resultante se filtró utilizando una tela de organza para separar la harina del solvente con aceite. El solvente y el aceite se separaron utilizando un rotavapor marca BUCHI estabilizado a 40 °C y una rotación de 65 rpm. La pasta desgrasada se dejó secar a temperatura ambiente (28 ° C) durante 24 h. 
La pasta libre de hexano se molió en una licuadora Osterizer, se tamizó en una malla con tamaño de partícula de 0.5 a 0.75 mm de diámetro y se almacenó en bolsas de plástico negras a temperatura ambiente (28 °C).
La harina desgrasada se sometió a extrusión en un extrusor de tornillo simple modelo 20DN (CW Brabender Instrument, Inc. NJ, EE.UU.AA) con diámetro de tornillo de 19 mm, longitud al diámetro 20:1, una razón de compresión nominal 1:1 y una apertura del dado de 3 mm. El cilindro del extrusor está dividido en 2 zonas independientes calentadas eléctricamente y enfriadas con aire, así como una tercera zona (dado del cilindro) también calentada eléctricamente, pero sin enfriar. Las condiciones de extrusión: las temperaturas en zona 1, 2 y 3 del extrusor, velocidad de alimentación y velocidad de tornillo fueron: 143 °C , 153 °C, 163 °C, 50 a 51 rpm y 188 rpm,  respectivamente (17). 
La pasta extrudida (Harina extrudida de Jatropha curcas no tóxica, HEJCNT) se colocó sobre la superficie de una mesa de trabajo cubierta con un mantel de plástico para facilitar su enfriamiento por 1 h. La harina fría se sometió a secado por convección, con un abanico de mesa de 12 pulgadas durante un periodo de 12 h. Los pellets secos se molieron con una licuadora Osterizer hasta lograr un aspecto homogéneo. 
Para realizar la prueba de alimentación, se usó una caseta avícola convencional a nivel planta piloto con 16 corraletas metálicas fabricadas con paredes y techos de malla sobre estructura de perfil de 90 x 90 x 60 cm, colocadas a 60 cm sobre el nivel del piso.
Cada corraleta contó con cortinas de plástico en su perímetro, las cuales se movieron de acuerdo con la temperatura ambiente, corrientes de aire y orientación de los rayos solares para facilitar que dentro de las corraletas las aves contaran con un microclima de aproximadamente 38 oC, (3); además, las corraletas estaban equipadas con una criadora metálica con dos focos incandescentes de 100 watts para difundir calor cuando la temperatura descendía. Para evitar que la temperatura se elevara, se colocó una cortina y una tapa de plástico en cada corraleta; la cortina y la tapa se movieron diariamente dependiendo de las manifestaciones de falta de confort por calor
de las aves, la jaula también contó con una toalla de papel en el piso para protección del ave y evitar pérdidas de alimento derramado. En cada corraleta se incluyó un comedero tipo tolva de 25 x 17.5 x 25 cm y un bebedero con capacidad de 3.8 L de llenado manual. 
Se obtuvieron 160 codornices de 5 días de edad, sin sexar, saludables y homogéneas en peso de la granja de la FMVZ UAS en Culiacán, Sinaloa. Las aves se asignaron a uno de los cuatro tratamientos de manera aleatoria.
Para la formulación de las dietas se tomaron como referencia las recomendaciones de los requerimientos nutrimentales para codorniz japonesa en engorda del NRC 1994 (14). La fase de alimentación de las codornices se dividió en dos periodos:
1) Hasta los 14 días de edad, y 2). A partir de los 15 días de edad, que corresponde al programa de alimentación empleado en la FMVZ UAS. En el experimento las codornices se alimentaron con la HEJCNT de los 5 a 14 días de edad (periodo 1), y de los 15 a 22 días de edad (periodo 2).
Se utilizaron codornices de 5 días de edad, para evitar la mortalidad normal que se tiene en aves con edad cercana al nacimiento, y se alimentaron hasta los 22 días de edad, dada la disponibilidad de la HEJCNT.
En el periodo 1, las dietas se formularon para que el aporte calculado de proteína cruda (PC) fuera de 280 g·kg-1 de alimento, y mantener el resto de los nutrientes de acuerdo con el NRC 1994 (14). 
En el periodo 2, las dietas se formularon para que el aporte de PC fuera de 240 g.kg-1, y el resto de los nutrientes similar a los del NRC 1994 (14). 
En la formulación de las dietas, el aporte de PC del maíz y la pasta de soya se obtuvo del análisis de laboratorio del CIAD AC, y para el resto de nutrientes se tomaron los valores de referencia de las tablas de ingredientes del NRC 1994 (14). 
Para la HEJCNT, el contenido de humedad, proteína cruda, grasa, fibra, Ca y P, se tomaron de los resultados de la fase descriptiva, y el contenido de elemento libre de nitrógeno se calculó por diferencia. Se estimó el aporte de energía con la ecuación: EM Mcal/kg = 3.75 x PC + 8.09 x EE – 6.95 x FC + 3.94 x ELN, r2 = 0.94 (13). El contenido de metionina y ácido linoleico se tomó de Makkar et al., 2010 (11). 
La HEJCNT se incluyó en niveles de 10, 20 o 30 %, y una dieta control sin HEJCNT. El nivel máximo (30 %) se fijó al tomar como referencia los experimentos realizados por Makkar et al., 2010 (11) y Makkar y Becker 1999 (5), en ratas y carpa común (Cyprinus carpio L.), en los que sustituyeron hasta 64 % de la proteína de pasta de soya por proteína de harina de Jatropha curcas (60 % PC). 
En la dieta con 28 % de PC la HEJCNT incluida al 10, 20 y 30 % aportó el 13.6, 27.2 y 40.8 % de la proteína, y en la de 24 % de PC aportó 15.9, 37.8 y 47.6 % de proteína, para los niveles de inclusión respectivamente. La composición de las dietas se muestra en el cuadro 1. 
Efecto de la utilización de harina de jatropha curcas l no tóxica extrudida en la alimentación de codorniz japonesa en engorda en los valores hematológicos y de química sanguínea - Image 1
La preparación de las dietas incluyó las fases de pesado de los ingredientes, mezclado del maíz, pasta de soya y HEJCNT en mezcladora eléctrica tipo tómbola (36 rpm), la piedra caliza, ortofosfato, sal, metionina, vitaminas y minerales se mezclaron en un recipiente y se colocaron en la mezcladora durante 5 min, luego se vació el aceite para mezclar por 10 min.
El agua y el alimento se proporcionaron a libre acceso. Los primeros tres días se agregaron por litro de agua 100 mg de vitaminas liposolubles e hidrosolubles (Carosen® Concentrado, Laboratorio Pisa Agropecuaria S. A de C.V.) para disminuir el efecto del estrés por el manejo.
Para el sacrificio, el comedero se retiró de las corraletas 6 h antes. Posteriormente, se seleccionaron al azar diez aves por tratamiento usando muestreo aleatorio simple. Cada una de las aves seleccionadas se sacrificó por decapitación, procedimiento reconocido por la norma oficial mexicana NOM-033- ZOO-1995, Sacrificio Humanitario de los Animales Domésticos y Silvestres (16). Durante el desangrado se tomaron muestras de sangre utilizando  cubos vacutainer con anticoagulante EDTA, las que se transportaron al laboratorio para su análisis. 
Los parámetros de química sanguínea se analizaron en equipo automático marca Roche modelo Hitachi 917. Para la hemoglobina y hematocrito las muestras de sangre se homogenizaron en un mezclador de tubos Tech Lab modelo TechMT100 (México) para luego procesarlas en auto analizador hematológico Couter Micro Diff II modelo MICRODIFFII16 (EEUU).
Para el análisis de resultados de las variables medidas en sangre se utilizó un diseño de un factor (dietas) totalmente al azar, tomándose como unidad experimental 1 codorniz, la cual fue seleccionada al azar el día 15 del experimento de cada corraleta para un total de 4 replicas por tratamiento. Los datos obtenidos se analizaron mediante análisis de varianza y las comparaciones de medias mediante la prueba de Tukey en el programa Minitab 15.0 (12). El nivel de α para considerar diferencia estadística fue de 0.05. 
 
RESULTADOS
Los resultados de los análisis de biometría hemática (cuadro 2) y química sanguínea (cuadros 3 y 4) no mostraron diferencia estadística entre tratamientos (p > 0.05).
Efecto de la utilización de harina de jatropha curcas l no tóxica extrudida en la alimentación de codorniz japonesa en engorda en los valores hematológicos y de química sanguínea - Image 2
Efecto de la utilización de harina de jatropha curcas l no tóxica extrudida en la alimentación de codorniz japonesa en engorda en los valores hematológicos y de química sanguínea - Image 3
Efecto de la utilización de harina de jatropha curcas l no tóxica extrudida en la alimentación de codorniz japonesa en engorda en los valores hematológicos y de química sanguínea - Image 4
DISCUSIÓN
Los resultados hematológicos reflejan que las dietas con inclusión de HEJCNT tenían niveles de sustancia toxicológica reducidos, no suficientes para alterar alguno de los parámetros en sangre, como es el caso de ésteres de forbol. Saetae y Suntornsuk (15), compararon el contenido de ésteres de forbol en la variedad de Jatropha curcas tóxica sometida a extrusión como procedimiento de detoxificación con la no tratada, observando resultados positivos de la extrusión. Chivandi et al., (1) evaluaron la inclusión de Jatropha curcas detoxificada en distintos porcentajes (1.3, 2.5, 3.7 y 5 %) remplazando la harina de soya en alimento para cerdos. Uno de los parámetros evaluados fue la glucosa en sangre, obteniéndose niveles decrecientes conforme aumentaba el nivel de inclusión de Jatropha curcas detoxificada, concluyendo que pudo deberse a la interferencia en la respuesta homeostática glucogénica que es regulada por el hígado; mismo que es órgano blanco de los ésteres de forbol.
La evaluación de la actividad de enzimas metabólicas tiene relación con el daño de órganos. Los niveles de AST aumentan cuando existe algún tipo de daño o inflamación a nivel hepático, mientras que la ALT aumenta cuando el daño proviene de otros órganos como el corazón. Los resultados obtenidos muestran que la inclusión de HEJCNT no ocasionó daño en hígado o en algún otro órgano. Esto es similar a lo reportado por Makkar et al., (11) quienes formularon dietas para peces utilizando la especie Jatropha platyphylla en sustitución del 50 % de la proteína, y la compararon con 2 dietas (dieta estándar para peces y dieta a base de harina de soya) concluyendo que los niveles de ALT fueron iguales para todos los tratamientos y, por ende, un funcionamiento normal de los órganos digestivos.
Se midieron las proteínas en sangre albúmina y globulina que son importantes en el mantenimiento de la homeostasis metabólica en las aves, promueven una presión osmótica adecuada, pero pueden verse incrementadas durante procesos inflamatorios, situación que no se presentó en éste experimento. Estos resultados sugieren que dietas a base de harina de Jatropha curcas no tóxica extrudida no afectan los valores de biometría hemática y química sanguínea de las codornices, con la implicación de la posibilidad de utilizarla como ingrediente de origen proteico y energético para la alimentación de las aves.
 
REFERENCIAS
25. Chivandi E., Erlwanger K. H., Makuza S. M., Read J. S., Mtimuni J. P. 2006. Effects of dietary Jatropha curcas meal on percent packed cell volume, serum glucose, cholesterol and triglyceride concentration and alpha-amylase activity of weaned fattening pigs. Research Journal of Animal and Veterinary Sciences 1(1): 18-24.
26. Fideicomisos Instituidos en Relación con la Agricultura (FIRA). 2008. Situación Actual y Perspectiva de los Granos en México. Boletín Informativo. 322 vol. XXXVII. Pp. 93. 
27. Lucotte, G. 1980. La Codorniz: Cría y Explotación. Ediciones Mundi-Prensa. Madrid, España.
28. Makkar, H.P.S., Becker K., Sporer F., Wink M. 1997. Studies on Nutritive Potential and Toxic Constituents of Different Provenances of Jatropha curcas. Journal Agriculture Food Chemistry. 45: 3152- 3157. 
29. Makkar, H.P.S, Becker K. 1999. Nutritional studies on rats and fish (carp Cyprinus carpio) fed diets containing unheated and heated Jatropha curcas meal of a nontoxic provenance. Plant Foods for Human Nutrition 53:183-192.
30. Makkar H. P. S., Siddhuraju, P., Becker, K. 2007. Plant secondary metabolites. Methods in Molecular Biology. Pp. 393. 
31. Makkar, H. P. S. 2008. Comparative evaluation of toxic and non toxic Jatropha curcas genotypes. International Congress. University of Hohenheim, Stuttgart, Germany. 
32. Makkar, H.P.S, Francis G., Becker K., 2008. Protein concentrate from Jatropha curcas in protein concentrate. Journal of Science of Food and Agriculture. 88: 1542-1548. 
33. Makkar, H.P.S. y Becker, K. 2009. Jatropha curcas, a promising crop for the generation of biodiesel and value-added coproducts. Eur. J. Lipid Sci. Technol. 2009, 111, 773–787. 
34. Makkar, H. P. S., Becker, K., Cai-Yan L., Rakshit K., Devappa, Jian-Xin L., Jian-Min. 2009. Toxicity of Jatropha curcas phorbol esters in mice. Food and Chemical Toxicology 48 pp. 620–625. 
35. Makkar, H. P. S, Kumar V., Oyeleye O.O., Akinleye A., Angulo-Escalante M. A., Becker. K. 2010. Traditional wisdom confirmed by scientific research: Jatropha species from México is non-toxic. Disponible en: http://precedings.nature.com/documents/4155 /version/1/files/npre20104155-1.doc 
36. Minitab 15. Statistical Software for  Windows. 2006. Versión 15. 
37. Moir, K. W., Yule W. J. and Connor J. K. 1980. Energy losses in the excreta of poultry: a model for predicting dietary metabolizable energy. Australian Journal of Experimental Agriculture and Animal Husbandry. 20:151-155. 
38. NRC. 1994. Nutriment Requirements of Poultry: Ninth Revised Edition. National Academy Press, Washington, D.C. pp 145. 
39. Saetae D. y Suntornsuk W. 2010. Variation of Phorbol Ester Contents in Jatropha curcas from Different Provinces in Thailand and the Application of its Seed Cake for Starter Broiler Diets University of Technology Thonburi, Department of Microbiology, Faculty of Science. American-Eurasian J. Agric. & Envairon. Sci., 8 (5): 497-501. 
40. SAGARPA. 1995. Norma Oficial Mexicana NOM-033-ZOO-1995. Sacrificio humanitario de los animales domésticos y silvestres. Diario Oficial de la Federación. 
41. Sánchez M. L. 2008. Efectos de la  tecnología de extrusión-cocción sobre antinutrientes y valor nutricional de frijol común (Phaseolus vulgaris L.). Tesis de Maestría en Ciencias. Universidad Autónoma de Sinaloa. Culiacán, Sinaloa, México. p 95.
Autores:
Jesús Portillo Loera
Universidad Autónoma de Sinaloa
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Alvaro Jiménez
6 de mayo de 2014
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