Efecto del tamaño de partícula sobre la digestibilidad ruminal in vitro de la materia orgánica determinada con extractos enzimáticos

El tamaño de partícula de un alimento es un factor fundamental para su digestibilidad en el ecosistema ruminal. Las características físicas de un alimento, junto a otras propiedades, pueden constituir variables relevantes para predecir su digestibilidad en el rumen; entre éstas, el tamaño y forma de partícula constituyen una de las más sobresalientes condiciones físicas para definir la magnitud de la digestibilidad ruminal de la materia orgánica (MO). La superficie de exposición de una partícula a la acción enzimática y de los microorganismos en el rumen se incrementaría cuando el tamaño de partícula de un alimento fuera más pequeño, por lo cual, se observaría una mayor degradación de la MO (Ebrahimi, 2020). Esto implicaría que la preparación de las dietas alimenticias, en cuanto a sus características físicas (tamaño), tendrían un rol fundamental en la susceptibilidad de ser hidrolizadas enzimáticamente por los consorcios microbianos en el rumen. Luego, el objetivo de esta investigación fue evaluar el efecto del tamaño de partícula sobre la digestibilidad ruminal in vitro de la materia orgánica (DIMO), determinada con extractos enzimáticos provenientes de microorganismos del rumen.

Se evaluó DIMO, mediante un método enzimático, a los alimentos harina de alfalfa (Ha) y maíz grano (Mz), considerando tres tamaños de partícula (0,5; 1 y 2 mm). Para esto, se procedió a incubar en frascos Erlenmeyer 0,5 g de cada alimento, considerando los tres tamaños de partículas en forma independiente, por 48 h en 30 ml de una solución buffer Tris-HCl 50 mM (pH 6,7) a 39ºC. La dosis enzimática fue estándar para todos los tratamientos (15 UE; 0,07 g de extracto enzimático) estableciendo de esta forma una condición cinética sustrato limitante. La determinación de DIMO se basó en un balance de masas a través de filtración al vacío y pesaje en crisoles Gooch. Las vacas donantes de fluido ruminal (FR), fistuladas al rumen, recibieron una dieta basada en heno de Lolium perenne L., bajo requerimientos de mantención. La preparación de los extractos enzimáticos se basó en la metodología desarrollada por Velásquez y Pichard (2010), destacando los procesos de centrifugación del FR (4000 rpm a 4°C); resuspensión del pellet en buffer fosfato de potasio a pH 7.0 (KH2PO4), seguido de rotura celular a través de ultrasonido, centrifugación y precipitación final con sulfato de amonio para así obtener el extracto crudo de enzimas. El diseño experimental fue completamente al azar con un arreglo factorial de 2 x 3 (tipo de alimento y tamaño de partícula, respectivamente), con tres repeticiones por tratamiento. Las diferencias se consideraron significativas cuando P<0,05. El análisis de varianza se realizó a través del programa Statgraphics Centurión (versión XVI). Las diferencias de medias de tratamientos fueron analizadas según método de Tukey (P<0,05).

Existió un efecto del tamaño de partícula sobre DIMO (P<0,01); de igual forma los alimentos exhibieron diferentes valores para DIMO (P<0,01). No se observó interacción entre los factores principales (P>0,05). Para el caso de Ha, el valor más alto de DIMO (65%) correspondió al tamaño de partícula más bajo (0,5 mm). Para Mz este valor fue de 57%, también correspondiendo al tamaño de partícula más pequeño (Figura 1). En ambos alimentos se observaron los valores más bajos de DIMO para el tamaño de partícula más grande (2 mm, 37 y 21%, respectivamente). Estas observaciones se explicarían por la relación entre la actividad enzimática, la disponibilidad y accesibilidad sobre la superficie del sustrato a degradar, donde, por un lado, la mayor superficie de exposición al medio de las partículas más pequeñas ofrecerían una mayor oportunidad a la acción enzimática; y por otro lado, la mayor destrucción de las partículas de alimento por un medio mecánico al generar un tamaño más pequeño, aumentarían las posibilidades de romper físicamente estructuras más refractarias a la degradación enzimática.

El tamaño de partícula constituye un factor fundamental en la digestibilidad ruminal de un alimento, siendo mayor este último parámetro cuando el tamaño de partícula de un alimento es más pequeño. Para un entendimiento más acabado sobre este fenómeno se sugiere estudiar un mayor espectro de tamaño de partícula junto a una gran variedad de tipos de alimentos.