Evaluación de la composición química y degradabilidad ruminal in situ de ensilaje mixto con Pennisetum purpureum cv Cuba CT-169: Moringa oleifera

Evaluation of the chemical composition and in situ ruminal degradability of mixed silage with Pennisetum purpureum cv. Cuba CT-169: Moringa oleifera

Por su naturaleza como potencial forrajero y distribución natural, muchas especies arbóreas y arbustivas en condiciones tropicales son utilizadas como componentes multipropósito (Toral, 2005). Recurso que implica ventajas en la alimentación ganadera y que constituye una opción necesaria a desarrollar en el presente y futuro de la región tropical. Su biomasa es utilizada en pastoreo, corte y acarreo en numerosas prác­ticas de producción ganaderas y en especies de rumiantes; además de constituir la base de numerosos protocolos y acciones específicas de centros de investigación. El forraje de arbóreas es utilizado en los sistemas de alimentación siempre con la óptica de lograr ren­tabilidad y sostenibilidad de los sistemas, en armonía con el medio ambiente; elementos que justifican su aplicación tecnológica tanto en la región tropical como a nivel nacional, y como forma de disminuir dependencia de fuentes foráneas de alimentos destinados a cubrir requerimientos de los animales (Ojeda et al., 2006).

En correspondencia con lo anterior, se plantea por numerosos investigadores (Her­nández et al., 1998; Suárez et al., 2011), que existen árboles caducifolios que pierden sus hojas ya sea por la floración o por la época del año; por lo que es conveniente aprove­char esta biomasa producida y evitar, mediante el corte, la caducidad de las hojas; lo que permite disponer de forraje conservado y rebrotes durante la época de seca.

Esta problemática no está resuelta, y —según lo planteado por Ojeda et al. (2006)— existe en la actualidad una tendencia a dejar perder parte del potencial productivo de estos sistemas agroforestales, aun cuando se conocen tecnologías apropiadas capaces de enmendar la situación. Una forma de conservación del material con calidad, sería la pro­ducción de ensilajes mixtos con base de gramíneas tropicales y plantas arbóreas, material que permitiría incrementar el contenido de nutrientes, aprovechar la fermentabilidad y el volumen producido de masa verde por las gramíneas (Francisco et al., 1998).

Por ello, el objetivo de este estudio consiste en caracterizar la composición química y degradabilidad ruminal in situ de la materia seca, en ensilaje mixto presecado producido con los forrajes Pennisetum purpureum cv Cuba CT-169: Moringa oleífera cv Supergenius.

Localización: El trabajo se desarrolló durante 2012 (abril-mayo), en el Departamento de Manejo y Alimentación de Rumiantes, perteneciente al Instituto de Ciencia Animal (ICA), municipio de San José de las Lajas, provincia Mayabeque, Cuba. El mismo se encuentra ubicado entre el 22º 58¨ latitud norte¨ y los 82º 02 longitud oeste y a 80 m sobre el nivel del mar.

Especies cosechadas: las plantas forrajeras utilizadas fueron Pennisetum purpureum cv Cuba CT-169: Moringa oleífera cv Supergenius, de 20 y 45 días edad, respectivamente; plantas cultivadas en las áreas forrajeras de la finca “El Canal”, perteneciente a la CCSF “José Antonio Echeverría” y rancho Magayal, el cual pertenece a la empresa para la protección de la flora y la fauna; ubicados en el municipio Cacocum, provincia Holguín.

Procedimiento experimental: organizados mediante un diseño totalmente aleatorizado, se utilizaron tres combinaciones de Pennisetum: moringa (80:20, 60:40, 40:60 % /peso BH), dos microsilos con el 100% de los forrajes utilizados y diez repeticiones por tratamiento.

Elaboración del ensilaje: la totalidad de los forrajes fueron cosechados de forma ma­nual, acarreados y troceados en un molino forrajero (marca JF-50, Brasil) hasta alcanzar tamaño de partícula de 2–3 cm, material que se tendió al sol en una superficie plana, con escurrimiento hasta lograr disminuir la humedad para aproximarse al 30 % de MS (9 horas) (Michelena y Molina, 1990), momento en que se inició la elaboración de los microsilos, según la metodología propuesta por Reyes et al. (2008).

Las diferentes combinaciones de forrajes, una vez mezcladas, se introdujeron por ca­pas y compactadas para expulsar el aire, utilizando para ello un pisón. También se usaron microsilos elaborados en tubos de PVC (24 x10 cm), y con capacidad para 450 g de masa verde. Finalizado el proceso de llenado de cada microsilo, se tapó y se selló herméti­camente con una tapa y cinta de seguridad (para evitar la entrada de aire) y se almacenó en un local fuera del alcance de roedores y otras fuentes de peligro.

Concluido el tiempo prefijado de fermentación (62 días posteriores a su elaboración), se procedió a abrir los silos, pesar el producto final y determinar el aporte de materia seca, momento seleccionado para extraer una muestra aleatoria de aproximadamente 180 g de cada microsilo, para determinar análisis de laboratorio.

Indicadores químicos: a las muestras del material original y ensilado se les realizó aná­lisis químico proximal. Para la materia seca, la muestra se mantuvo en una estufa a 60°C durante 48 horas, hasta alcanzar un peso constante. La proteína bruta se estimó por el método de Kjeldahl (AOAC, 2005), la fibra en detergente neutra (FDN) se utilizó en una solución neutro detergente (Goering y Van Soest, 1970). La totalidad de los análisis se realizaron en los Laboratorios de Servicios Analíticos del ICA (LASAICA) (cuadro 1).

Cuadro 1

Valores medios de la composición química (% MS) del material empleado.

MS= Materia seca; PB= Proteína bruta; FB= Fibra en detergente neutra; nd= no se determinó.

Método de degradación ruminal: se utilizó la técnica de bolsas de nylon (Mehrez y Ørskov, 1977), mientras que los parámetros de degradación in situ se estimaron con el modelo propuesto por Ørskov y McDonald (1979) modificado por McDonald (1981). Se utilizaron un total de 120 bolsas de dacrón (17 x 4 cm), porosidad de 50 μm, con 5 g del material ensilado molido (2 mm), incubadas en rumen por duplicado y en el orden inverso al tiempo de incubación (72, 48, 24, 16, 8, 0 h), para ser retiradas todas en una sola ocasión (Nocek y Russell, 1988).

Para ello, se utilizó una hembra bovina (Holstein x Cebú), fistulada en rumen, peso vivo 475 kg y alojada en un cubículo individual, la que se alimentó con forraje de gra­míneas ad libitum y concentrado comercial vacuno que contenía 65% trigo, 30% soya, 2.40% de Zeolita, 1% sal común, 1% sales minerales, 0.60% de fosfato, el cual se ofertó a razón de 6 g kg.PV-1 y en una sola ocasión (08:30 horas).

Análisis estadístico: a los resultados alcanzados se le realizó ANOVA; y, en caso ne­cesario, para establecer diferencia entre medias dócima de Duncan (1955) para un nivel de significación (P<0.05). La totalidad de los datos se procesaron a través del paquete estadístico INFOSTAT (Balzarini et al., 2012); mientras que para determinar ajuste de los parámetros del modelo y criterios estadísticos, se utilizó el programa NEWAY v-5 WINDOWS® (Chen, 1997).

La composición química de los ensilajes mixtos (Pennisetum:Moringa), con respec­to al control (100% P. purpureum) mostró valores bajos y diferentes estadísticamente (P<0.0001) en lo que respecta a la concentración de la MS; así como un crecimiento significativo (P<0.0001) en el contenido de proteína conforme se incrementó la propor­ción de moringa en la mezcla, aunque dentro de las mezclas mixtas el 60% de inclusión de moringa alcanzó el valor más alto, similar comportamiento ocurrió con la materia or­gánica; mientras que la FDN y ceniza disminuyeron (cuadro 2).

Cuadro 2

Composición química (% MS) de los microsilos elaborados a base diferentes niveles de Pennisetum purpureum: Moringa oleífera.

MS= Materia seca; PC= Proteína bruta; FDN= Fibra en detergente neutro; C= ceniza; MO= materia orgánica.

Adicionalmente, el análisis de varianza de la degradabilidad ruminal de la MS, de forma general, arrojó que la participación progresiva de la moringa en la mezcla provo­có efectos significativos (P<0.0001) sobre los parámetros (a, b, a+b) generados por el modelo; aunque los valores promedios más altos de la fracción (b) y degradabilidad potencial (a+b) se presentan con el 60% de moringa en la mezcla, sólo separado por el 100% moringa ensilada.

Por su parte, la degradabilidad efectiva tuvo una tendencia similar en los ensilados de moringa, con valores que oscilaron desde 83.30, 80.45, 78.34 y 78.87%, según niveles de inclusión (20, 40, 60, 100%) de la arbórea, respectivamente (cuadro 3). También se encontró que durante la dinámica de degradación ruminal de la MS pasadas las 48 ho­ras de incubación, los ensilados con participación de moringa presentaron una tendencia a la estabilización, y donde el 60% de moringa en la mezcla mixta, a las 72 h, alcanza el valor más elevado de degradación de la MS (69.79%), sólo superado por el 100% de moringa (71.21%) (figura 1).

Cuadro 3

Indicadores de degradación ruminal de la materia seca.

a) Fracción soluble para t=0, (b) fracción insoluble pero potencialmente degradable, (a+b) fracción potencial de degradación, (DE) degradación efectiva calculada para una tasa fraccional de pasaje 0.02h^-1.

Figura 1

Curva de degradación ruminal in situ de la materia seca.

Fuente: según modelo matemático propuesto por Ørskov y McDonald (1979).

Al utilizar el contenido de materia seca, como indicador controlador de la calidad del proceso fermentativo (Vallejo, 1995), los valores obtenidos en este estudio sobrepasan el 25% de lo señalado por McDonald (1981), Boschini y Elizondo (2003), Huertas y Polo (2007), quienes refieren a este indicador como el de mayor interacción en los procesos de preservación, por los efectos restrictivos que ejercen en el crecimiento de los microorganis­mos; así como que intervine en la disminución de las pérdidas por efluentes, responsable de las pérdidas por respiración, del predominio de las bacterias ácido-lácticas, estrecha relación pH óptimo (3.9) y como factor necesario para la conservación del forraje ensi­lado por un periodo largo, variación que confirma cambio en la concentración de la MS durante la conservación.

De modo que el material ensilado en este estudio logra la categoría de excelente para ensilaje mixto con gramíneas tropicales y arbóreas, con valores de MS alrededor del 27%, se­gún el sistema de evaluación de calidad desarrollado en Cuba por Wernlin y Ojeda (1992).

Los valores proteicos estuvieron en correspondencia con la participación y nivel de inclusión de la arbórea en la mezcla, lo que corrobora lo enunciado por numerosos autores (Cárdenas et al., 2003; Pinto et al., 2010), quienes refieren que la incorporación de la arbórea mejora la calidad, incrementa los niveles de proteína, carbohidratos fermentables y la conservación.

Los valores alcanzados en este estudio superan lo informado (> 11.0% PB) por Kato et al. (2006) en ensilajes de maíz mezclado con Leucaena leucocephala, Acacia boliviana y en diversas proporciones con Morus alba, por Santana (2000), en ensilajes mixtos con leucaena y gliricidia con King grass; ambos con alrededor del 12.0% PB, Pinto et al. (2010) en mezclas del Pennisetum purpureum con diferentes niveles de inclusión (20, 40, 60, 80%) con la Leucaena leucocephala (9.4 vs. 16.0% PB), Guazuma ulmifolia (8.0 vs. 12.6 % PB) y Gliricidia sepium (9.6 vs. 15.0% PB), así como lo enunciado por Alpízar et al. (2014) (11.51% PB) en mezclas ensiladas con 75% de morera:sorgo, y Gutiérrez et al. (2014) en ensilajes con Tithonia diversifolia: Pennisetum purpureum cv. Cuba CT- 169 de 8.0, 11.0, 14.0 y 17.0% PB, para niveles de inclusión del 20, 40, 60 y 80% de Tithonia en la mezcla, respectivamente.

Incluso, superiores a lo logrado por Mendieta-Araica et al. (2009) y Rodríguez (2010), al utilizar la planta entera de moringa, y sólo el follaje (hojas y tallos tiernos), con concentraciones promedio de 144 g kg^-1 MS. Lo alcanzado parece estar asociado con un aumento de la solubilidad de la pared celular, mayor disponibilidad de nutrientes (com­puestos nitrogenados, energía), elementos que favorecen la proteólisis como resultado del incremento de la actividad enzimática de los microorganismo.

Este aumento en los valores de PB también pudo estar ligado al tipo de ensilaje (pre­secado), práctica de conservación que contribuye al incremento de la concentración del nitrógeno amoniacal y carbohidratos solubles; además de reducir la desaminación de los aminoácidos, elementos indispensables para lograr el éxito en los ensilajes (Michelena et al., 2002; Ruiz et al., 2009).

Las características de la cinética de degradación ruminal de la MS, en este estudio, mostró valores bajos para la fracción (a), la que pudiera atribuirse (aunque no determi­nadas), por las diferencias en el contenido de carbohidratos solubles o no estructurales de las mezcla (Pulido y Leaver, 2000); sin embargo, es necesario destacar que los va­lores máximos de degradación potencial en los ensilajes con participación de moringa, resultan similares a los valores reportados por Gutiérrez et al. (2013), de 65.10% con la planta sola, y edad similar a la de este estudio (60 días); lo que afirma que esta especie posee una pared celular que se degradan rápidamente, que puede ser utilizada por los microorganismos ruminales durante la digestión como fuente proteica y energética, y que los factores anti-nutricionales de la moringa no deben ser considerados de importancia como para afectar su digestibilidad (Reyes, 2004).

De igual modo, se observó que la dinámica de degradación ruminal parece corres­ponderse con la composición química de las mezclas y la inclusión de moringa, referido al incremento en la concentración de proteína y menor contendido de fibra, nutrimentos beneficiosos para garantizar la actividad de los microorganismo ruminales (La O et al., 2006), en comparación con el ensilado de Pennisetum solo. Elementos que parecieron condicionar una rápida degradación y aumento progresivo de la desaparición del material durante el tiempo incubación, con valores de degradación para la MS a las 72 h, superior al 60%; valor que, según Delgado et al. (2002), justifica la posibilidad de utilización de estas mezclas ensiladas en rumiantes.

Es preciso señalar que a pesar de la similitud alcanzada en los resultados de degra­dación efectiva con la participación de la moringa en la mezcla, en general, lo logrado parece estar asociado a la calidad de los forrajes utilizados, su alta concentración de amo­nio en el rumen, como elemento que debió contribuir al crecimiento de las poblaciones microbiana y su actividad ruminal (Souza et al., 2002).

La combinación del 40% de Pennisetum purpureum cv Cuba CT-169: 60% Moringa oleífera cv Supergenius en ensilaje mixto, mejora el valor nutritivo de la mezcla, en lo re­ferente a la concentración PB, disminución de la FDN y alta degradación de la materia seca; práctica que indica una opción viable de conservación para forrajes arbóreos com­binado con gramíneas tropicales.

Esta investigación agradece al proyecto “Obtención de productos que incrementen la dis­ponibilidad y eficiencia de utilización de la proteína en rumiantes alimentados con dietas fibrosas”, perteneciente al Instituto de Ciencia Animal (ICA). A Cuba, por incluir el protocolo en los estudios básicos de la línea de investigación.