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V Congreso Internacional de Producción Animal Tropical 2015

Contenido de factores antinutricionales de granos de nuevos cultivares de sorgos cosechados en dos estados vegetativos y en dos épocas del año

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Resumen

A partir de muestras aleatoriamente seleccionadas de granos de nuevos cultivares de sorgo (CIAP MC-04-12 y CIAP 132R-05) cosechados en diferentes épocas del año y en diferentes estados vegetativos en los años 2011 y 2012, se determinaron los contenidos de compuestos fenólicos (taninos condensados, fenoles totales, fenoles no taninos y fenoles taninos), βglucanos, ácido fítico y glucósido cianogénico. Los resultados muestran que el cultivar de sorgo, el estado vegetativo y la época de cosecha del grano influyeron sobre las concentraciones de los factores antinutricionales (FANs) estudiados. Los fenoles taninos contenidos en los granos fueron de 2.6 (CIAP MC-04-12) a 2.8 (CIAP 132R-05) veces superiores en la época poco lluviosa, respecto al periodo lluvioso. Las concentraciones de los taninos condensados representaron el 87 % de los fenoles taninos, mientras que las concentraciones de β-glucanos fueron de 2.7 a 4.8 veces superiores (P<0.001) en los tratamientos a base de CIAP 132R-05 que en los a base de CIAP MC-04-12. Se concluye que los dos cultivares estudiados son bajos en todos los FANs estudiados lo que sugiere que sea bajo el efecto de estos FANs sobre la digestibilidad de nutrientes, el contenido energético y el comportamiento productivo de animales monogástricos que reciban dietas en las que el grano de estos cultivares sea la fuente principal de energía.

Palabras clave: sorgo, factores antinutricionales, estado vegetativo del grano. 

Introducción

El sorgo (Sorghum bicolor L. Moench) es uno de los cereales que muestra mayor adaptabilidad en áreas donde el clima no es favorable representando una buena fuente de energía para cerdos (Mushandu et al., 2005). El ICRISAT reporta que la raza de sorgo guinea posee gran tolerancia a la escasez o abundancia de lluvia con altos rendimientos del grano, resistencia al ataque de pájaros así como características en su adaptación (panículas flexibles y glumas) y aceptable valor nutritivo que lo muestran como una alternativa viable para producir granos en sistemas tropicales. El cultivar de sorgo CIAP MC-04-12, es un nuevo cultivar de la raza guinea obtenido por selección en el Centro de Investigaciones Agropecuarias (CIAP, Santa Clara, Cuba). Sin embargo es conocido que los cereales y sus subproductos tienen en su composición un grupo de sustancias que actúan en detrimento del comportamiento bioproductivo y la salud animal (Castro et al., 2002), por ello se determinó el contenido de los principales factores antinutricionales presentes en granos de nuevos cultivares de sorgos cosechados en dos estados vegetativos y en dos épocas del año en la región de central de Cuba.

 

 

Materiales y Métodos

A partir de muestras aleatoriamente seleccionadas de granos de los cultivares de sorgo CIAP MC-04-12 y CIAP 132R-05 cosechados en diferentes épocas del año y en diferentes estados vegetativos en los años 2011 y 2012 se determinaron los contenidos de los factores antinutricionales (FANs) por métodos estandarizados en las Universidades de Hohenheim en Alemania y de Lieja en Bélgica. Para los compuestos fenólicos (taninos condensados, fenoles totales, fenoles no taninos y fenoles taninos), el ácido fítico y glucósido cianogénico se emplearon los protocolos descritos por Makkar et al. (2007).

Fenoles y Taninos: El método empleado asume la determinación de cuatro fracciones: taninos condensados, fenoles totales, taninos no fenoles y taninos fenoles. Estos ensayos se basan en el principio de oxidación-reducción y la utilización del reactivo de Folin-Ciocalteu. Los taninos se distinguen de no taninos mediante el uso de una matriz sólida, polivinil polipirrolidona (PVPP). Los fenoles totales se miden en un extracto de la planta usando el método de Folin-Ciocalteu antes y después del tratamiento con PVPP. Para los taninos condensados se emplea el método de butanol-HCl-Fe el que muestra antocianidinas de color rosa cuando ocurre la ruptura oxidativa de los enlaces interflavonas de los taninos condensados en presencia de minerales ácidos en soluciones alcohólicas a 95 °C. 

Ácido fítico: Los fitatos fueron extraídos con ácido tricloroacético y precipitados como sal férrica. El contenido de hierro del precipitado se determinó espectrofotométricamente y el contenido del fitato de fósforo se calculó a partir de este valor, suponiendo en el precipitado una constante en la relación molecular de 4 Fe/6 P. 

Glucósido cianogénico: El método se basó en la reacción del ácido cianhídrico con hidróxido de potasio para formar cianuro de potasio, que reacciona con el picrato de sodio, formando un compuesto de color rojo. La intensidad del color se mide a 520 nm. En adición, los β-glucanos se analizaron según las recomendaciones del Megazyme (2011), en breve: las muestras son suspendidas e hidratadas en un buffer de pH 6.5, entonces se incuban con la enzima lichenasa purificada y es filtrada. Una alícuota del filtrado entonces se hidroliza con β-glucosidasa. La D-glucosa producida es medida usando el reactivo de glucosa oxidasa/peroxidasa. Los resultados de los análisis químicos se procesaron estadísticamente en el modelo general lineal (GLM) del SPSS 21.0 para evaluar los efectos del cultivar de sorgo, el estado vegetativo del grano y la época de cosecha del grano sobre las variables estudiadas siguiendo el modelo:

Yijk = ? + SCi=1-2 + HSj=1-2+ GVSk=1-2 + SC×HS + SC×GVS + HS×GVS + SC×HS×GVS + ?ijk, con, SCi=1-2, el cultivar de sorgo (CIAP MC-04-12 vs. CIAP 132R-05); HSl=1-2, la época de cosecha (lluvioso vs. poco lluvioso); GVSk=1-2, el estado vegetativo del grano al momento de la cosecha (pasta blanda vs. pasta dura); SC×HS + SC×GVS + HS×GVS + SC×HS×GVS, la interacción entre los diferentes factores y ?ijk, el error experimental. 

 

 

Resultados y Discusión

El contenido de compuestos fenólicos muestra gran variación dependiendo del momento de cosecha (tabla 1), en el que las situaciones de estres como el periodo poco lluvioso (Makkar et al., 2007) hacen que las concentraciones de estos compuestos se incrementen (ej. fenoles taninos) 2.66 (CIAP MC-04-12) o 2.87 (CIAP 132R-05) veces más en el periodo poco lluvioso que en el periodo lluvioso. Los contenidos de taninos exponen que los dos cultivares estudiados se pueden clasificar como bajos en taninos (Osuntogun et al., 1989) y muestran niveles similares o inferiores a otros cultivares cubanos de sorgo (Castro et al., 2002). Estos resultados sugieren que sea bajo el efecto de estos (Duodu et al., 2003; Mushandu et al., 2005) en la digestibilidad de nutrientes, el contenido energético y el comportamiento productivo de animales monogástricos que reciban dietas en las que el grano de estos cultivares sea la fuente principal de energía.

Además, los resultados muestran que los taninos condensados representan el 87 % de los fenoles taninos y tanto el cultivar de sorgo como el estado vegetativo del grano afectaron (P<0.001) los niveles de los taninos condensados y demás fracciones fenólicas. Aunque se evidencia una interdependencia entre la época de cosecha del grano y el estado vegetativo del mismo, así como entre el cultivar de sorgo y la época de cosecha del grano sobre todos los compuestos fenólicos.  Los contenidos de β-glucanos de los cultivares de sorgo estudiados al compararlo con otros cereales (Castro et al., 2002) permite clasificarlas como de bajo contenido en β-glucanos (Tabla 2). Debido a los bajos contenidos de estas sustancias no debe haber un efecto negativo en el aprovechamiento digestivo de los nutrientes y en el comportamiento productivo de los animales monogástricos que reciban dietas en las que el grano de estos cultivares sea la fuente principal de energía. No obstante, a pesar de esas bajas concentraciones en ambos cultivares, las concentraciones de β-glucanos fueron de 2.7 a 4.8 veces superiores en los tratamientos a base de CIAP 132R-05 que en los de CIAP MC-04-12.  

Los contenidos de ácido fítico son muy variables en el sorgo y dependen del tipo de cultivar  (Duodu et al., 2003), en nuestro estudio el cultivar CIAP MC-04-12 mostró 1.3-1.7 veces menos ácido fítico con respecto al cultivar CIAP 132R-05. Además, se observó efecto (P<0.001) del estado vegetativo del grano y la época de cosecha del grano sobre los contenidos de ácido fítico (tabla 2). Las concentraciones de estas sustancias en los cultivares estudiados lo clasifican como cultivares bajos en ácido fítico por lo que la mayor parte del fósforo contenido en estos granos será más asimilable por los animales y el efecto de estos sobre la digestibilidad de la proteína y la inmovilización de minerales traza será mínima (Duodu et al., 2003).  El contenido de glucósido cianogénico es muy variable en los cultivares de sorgo, Osuntogun et al. (1989) estudiando 15 cultivares de sorgo empleados en la alimentación humana, encontró valores entre 8 y 38 mg/kg MS. Las concentraciones de glucósido cianogénico en los cultivares estudiados (tabla 2) están dentro de este rango y presentan valores muy inferiores a los límites permisibles en las dietas (500 mg de glucósido cianogénico/kg MS). Se concluye que los dos cultivares estudiados son bajos en todos los FANs analizados lo que sugiere que sea bajo el efecto de estos FANs en la digestibilidad de los nutrientes, el contenido energético y el comportamiento productivo de animales monogástricos que reciban dietas en las que el grano de estos cultivares sea la fuente principal de energía. No obstante, existen diferencias entre ambos cultivares en cuanto a las concentraciones de los FANs y en la forma en que el estado vegetativo y la época de cosecha actúan sobre ellos.   

 

 

Referencias

Castro, A., Marrero, L., Valdivié, M., Gabel, M. & Steingass, H., 2002. Contenido de factores antinutricionales del grano de sorgo de cuatro variedades cultivadas en Cuba. Cuban Journal of Agriculture Science 36, 31-35.

Duodu, K.G., Taylor, J.R.N., Belton, P.S. & Hamaker, B.R., 2003. Factors affecting sorghum protein digestibility. Journal of Cereal Science 38, 117-131.

Makkar, H.P.S., Siddhuraju, P. & Becker, K., 2007. Methods in molecular biology "Plantsecondary metabolites", Humana Press, Totowa, New Jersey, pp. 47-49.

Megazyme, 2011. Mixed-Linkage β-glucan assay procedure (K-BGL 07/145), Megazyme International Ireland, Wicklow, Irlanda, p. 15.

Mushandu, J., Chimonyo, M., Dzama, K., Makuza, S.M. & Mhlanga, F.N., 2005. Influence of sorghum inclusion level on performance of growing local Mukota, Large White and their F"1 crossbred pigs in Zimbabwe. Animal Feed Science and Technology 122, 321-329.

Osuntogun, B.A., Adewusi, S.A., Ogundiwin, J.O. & Nwasike, C.C., 1989. Effect of cultivar, steeping, and malting on tannin, total polyphenol, and cyanide content of Nigerian sorghum. Cereal Chemestry 66, 87-89.

 
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