Características de fermentación y nutritivas de ensilajes de forrajes tropicales con diferentes niveles de inclusión de subproductos agroindustriales
- Autores: León Montenegro Vivas
- Directores de la Tesis: Cecilio Barba Capote (dir. tes.), Antón García Martínez (dir. tes.), Juan Humberto Avellaneda Cevallos (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Córdoba (ESP) ( España ) en 2019
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Carmen de Pablos Heredero (presid.), Ana Rosa González Martínez (secret.), José M. León (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Recursos Naturales y Gestión Sostenible por la Universidad de Córdoba
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: Helvia
- Resumen
1. Introducción o motivación de la tesis En Ecuador la disponibilidad de recursos naturales para el sostenimiento de la ganadería en épocas de carencia (sequias prolongadas de seis meses) y ante el incremento de la producción ganadera es insuficiente; debido fundamentalmente a las características climáticas de la región. Esta situación provoca que la producción de alimentos para el ganado no resulte suficiente para cubrir la demanda de los diferentes sectores ganaderos durante todo el año. Por otra parte, la producción de alimentos para el ganado entra en competencia directa con la producción de alimentos para la población humana a la vez que existe un elevado nivel de dependencia de la importación de materias primas para la alimentación animal, factores que limitan el desarrollo de la ganadería y disminuyen su competitividad. De hecho, la ganadería acaba de iniciar una crisis de rentabilidad debido al incremento de la productividad asociado a la subida de precios de las diferentes materias primas utilizadas en alimentación animal.
Por otra parte, la actividad agraria y agroalimentaria en la zona de la Costa, y en provincias como los Ríos y Manabí, genera gran cantidad de subproductos y residuos. Estos residuos, además de contaminar el medio ambiente, no tienen a priori un valor económico y su eliminación es un proceso costoso que se traduce en un incremento en el precio final de los productos tropicales y disminuye la competitividad al sector. En la actualidad se han encontrado algunas utilidades a estos subproductos, como la elaboración de humus, la obtención de pasta de papel, la producción de carbón activo o la transformación en biometano por digestión anaerobia. No obstante, estos procesos requieren un elevado volumen de subproductos y siguen siendo costosos, por lo que la cantidad de residuos que quedan pendientes de reciclar es muy elevada.
Una de las soluciones más interesantes para el reciclaje de subproductos agroalimentarios es su transformación en alimentos para el ganado. Este proceso permitiría la eliminación de gran cantidad de residuos vegetales, pasando a convertirse de un problema costoso a un recurso aprovechable; es decir una nueva materia prima de otro proceso productivo. Asimismo, su utilización reduce el coste de la alimentación animal y el nivel de dependencia de insumos externos, lo que se traduce en un incremento la rentabilidad final del sector ganadero.
2. Contenido de la investigación Este estudio se basó en el análisis de las características de fermentación y nutritivas de ensilajes de forrajes tropicales con diferentes niveles de inclusión de subproductos agroindustriales. Todas las experiencias se realizaron en el Laboratorio de Ruminología y Metabolismo Nutricional de la Facultad de Ciencias Pecuarias, Universidad Técnica Estatal de Quevedo (Ecuador). En primer lugar, se evaluó la composición química y cinética de la fermentación y degradabilidad ruminal in vitro en dietas con diferentes niveles de aceite de palma africana, el experimento se realizó aplicando un diseño completamente al azar (DCA), utilizándose cuatros dietas con diferentes niveles de inclusión de palma aceitera (0; 1,5; 2,0 y 2,5 %). Se observaron diferencias estadísticas (P<0,05) entre las dietas en la composición química donde se utilizó la técnica de Tilley y Terry con los siguientes promedios: MS: 90,24, MO: 0,94, FDN: 66,88, FDA: 56,96 y Cenizas: 9,45. En la degradabilidad ruminal in vitro se evaluaron los siguientes tiempos de incubación (0; 3; 6; 12; 24; 48 y 72 horas, respectivamente). No se observaron diferencias (P>0,05) para la DIVMS ni para el pH (6,49-7,6), sin embargo, los valores están dentro de los establecidos, considerando que una de las características fisicoquímicas del medio ruminal necesarias para el desarrollo microbiano, es un pH entre 6,2 a 7,0, el cual es regulado por la saliva y la degradación de productos de la fermentación (AGV y aminoácidos) o por absorción ruminal. Los resultados indican un mayor coeficiente de determinación con respecto a los valores de la técnica in vivo, donde se utiliza más pienso, forraje, tiempo y un mayor número de animales y jaulas metabólicas. La inclusión de aceite de palma africana no produjo una disminución en la degradación de la MS.
En segundo lugar, se estudió el efecto de combinar tres residuos de frutas tropicales (maracuyá, piña y plátano) con pasto saboya sobre la composición química y la degradación ruminal in vitro del ensilado obtenido. El forraje y los residuos fueron picados y homogeneizados y se prepararon cuatro combinaciones: pasto saboya como único material a ensilar y pasto saboya mezclado con un 15% sobre base fresca de residuo de maracuyá, piña y plátano. El ensilaje se realizó en microsilos experimentales (6 réplicas por tratamiento). Tras 60 días, los microsilos se abrieron y se tomaron muestras representativas para determinación de la composición química y la degradación ruminal in vitro de la materia seca (MS), la fibra neutro detergente (FND) y la fibra ácido detergente (FAD), a 0, 3, 6, 12, 24, 48 y 72 horas. Los residuos de frutas tuvieron relativamente pocos efectos sobre la composición química de los ensilados. La degradabilidad efectiva de la MS no mostró diferencias entre los ensilados con residuo de piña y maracuyá (P>0,05), y fue mayor que en los otros ensilados (P<0,05). El ensilado con residuo de piña y, en menor medida, el que incluyó residuo de maracuyá mostraron valores más elevados de degradabilidad efectiva de la FND y la FAD en comparación con los ensilados de pasto saboya o pasto saboya con residuo de plátano (P<0,05). Estos resultados sugieren que la combinación de pasto saboya con residuos de piña y maracuyá para la elaboración de ensilados podría ser una forma eficiente de disponer de estos, reduciendo el riesgo medioambiental y contribuyendo a la mejora de la alimentación del ganado.
En tercer lugar, se estudió la composición química y cinética de degradación ruminal in situ de los residuos de cáscara de piña, rechazo de piña (cáscara y pulpa) y palmiste, a través del análisis de las siguientes variables: contenido de materia seca (MS), materia orgánica (MO), cenizas y proteína bruta (PB), y de fibra neutro detergente (FND) y fibra ácido detergente (FAD). Se realizó la degradabilidad ruminal in situ de la MS, por cada tratamiento y tiempo de incubación (0, 3, 6, 12, 24, 48 y 72 h), se incubaron dos bolsas en cada uno de tres bovinos Brahman castrados (400±20 kg de peso vivo), provistos de fistula ruminal. Los valores de la fracción soluble (a) de los residuos de piña (52,71 y 56,42%) aumentó linealmente (P<0,05) en relación con el residuo de emoliente de palma (5,9% en cambio la fracción insoluble (b) pero potencialmente degradable fue superior (P<0,05) en el residuo de emoliente palma (75,66%) mientras que los residuos de piña presentaron valores entre (26,07 y 27,27%). La constante o tasa de degradación e a fracción (c) que se expresa en % hora fue superior (P<0,05) en los residuos de piña (0,13 y 0,21%) mientras que el residuo de palmiste (0,07). La fracción potencialmente degradable no presento diferencias (P>0,05) entre los tratamientos estudiados. La degradabilidad efectiva de la materia seca (DEMS) se puede observar un aumento residuos a base de piña (P<0,05).
Posteriormente, se evaluó la digestibilidad in situ del ensilaje del pasto Saboya (Panicum máximum), asociado con diferentes niveles de rechazo de piña (Ananas comosus). Para el presente estudio se empleó un diseño experimental de bloques completamente al azar donde se evaluará siete tiempos de incubación (0, 3, 6, 12, 24, 48 y 72 horas). Se utilizará cuatro bovinos fistulados, cada bovino fue utilizado como criterio de bloque, donde se evaluará la degradabilidad de cada muestra. Mediante el empleo del paquete estadístico SAS versión 9.0 y las diferencias entre tratamientos se compararon usando la prueba de Tukey (p≤0,05). El que mejor comportamiento presento fue el tratamiento 2 de rechazo de piña obtuvo los mejores porcentajes de digestibilidad (91,17%),a las 72 horas de incubación ruminal mejor digestibilidad se observa a los 72 horas(p≤ 0.05) con los mayor porcentajes de digestibilidad para el T6tratamiento (pasto saboya al 60% y rechazo de piña al 40%), presento valores altos de digestibilidad a las 48 horas (54,58) y 72 horas (62,64), no existió diferencias estadísticas (p≤0,05) entre los tratamientos, comportándose de mejor manera los tratamientos 2 y 6 con porcentaje altos de digestibilidad. En la DISMI del Rechazo de Piña al 100% reporta datos superiores en todos los tiempos de incubación a diferencia de los otros tratamientos en estudio.
3. conclusión La inclusión de aceite de palma hasta un nivel de 2,5% no modifica significativamente la fermentación del ensilado. Asimismo, su inclusión no altera la cinética ruminal respecto a la degradación de la materia seca y el pH. Por su parte, el valor nutritivo del ensilado de pasto de saboya mejoró con la inclusión de residuos de piña y, en menor medida, con el de maracuyá, si bien el residuo de plátano tuvo un efecto neutro. Por su parte, la combinación de pasto saboya con residuos de piña y maracuyá para la elaboración de ensilados podría ser una forma eficiente de utilización y aprovechamiento de dichos residuos agroindustriales, reduciendo el riesgo medioambiental y contribuyendo a la mejora de la alimentación del ganado. Por otro lado, El rechazo de piña muestra una degradabilidad ruminal in situ mayor al emoliente de palma, así como también se muestra superior en cuanto a la fracción soluble de la materia seca, seguramente debido a los bajos contenidos de FDA y FDN existentes en el residuo de piña. En otro orden de cosas, la inclusión de residuo de piña en el ensilado de pasto saboya a un nivel del 40% sobre materia fresca se traduciría en una mejora del valor energético del ensilado obtenido para los rumiantes de en torno a 0,3 megajulios (MJ) por kg de MS en comparación con el ensilado de pasto saboya con un 10% de residuo de piña. Finalmente, la inclusión de residuo de piña en el ensilado mejora la digestibilidad in situ de la materia seca a medida que se incrementa el tiempo de incubación desde 0 hasta 72 horas. Asimismo, se evidencia mejora de la digestibilidad de la materia orgánica en el periodo de incubación de 12 a 24 horas y de la materia inorgánica en el periodo de 24 a 48 horas, manifestando dichas variables un comportamiento homogéneo a partir de ese momento, por cuanto se hace necesario seguir profundizando en el conocimiento del comportamiento del silo y la adición de otras materias primas que favorezcan los parámetros de digestibilidad.
4. bibliografía Abbeddou, S., Riwahi, S., Iñiguez, L., Zaklouta, M., Hess, H.D., and Kreuzer, M. 2011. Ruminal degradability, digestibility, energy content, and influence on nitrogen turnover of various Mediterranean by-products in fat-tailed Awassi sheep. Animal Feed Science and Technology. 163: 99-110.
Adesogan, A. (2005). Effect of bag type on the apparent digestibility of feeds in ANKOM Daisy II incubators. Animal Feed Science and Technology, 119, 333-334.
Ankom Technology. (2008). In vitro True Digestibility with DAISY II Incubator. ANKOM Technology, Macedon, NY. https://www.ankom.com/analytical-methods-support/daisy-incubators. Fecha de consulta: 02/03/2018.
ANKOM Technology. (2008). In vitro True Digestibility with DAISY II Incubator.
Ankom Techonology. (2008). Method for Determining Neutral Detergent Fiber (aNDF). ANKOM Technology, Macedon, NY. Pp 1-2.
Awawdeh, M.S. 2011. Alternative feedstuffs and their effects on performance of Awassi sheep: a review. Tropical Animal Health and Production. 43:1297–1309.
Bampidis V.A., and Robinson P.H. 2006. Citrus by-products as ruminant feeds: a review. In: Animal Feed Science and Technology. 3-4:175-217.
Bolsen, KK., Ashbell, G., Weinberg, ZG. (1996). Silage fermentation and silage additives-Review. Asian-Australas. J. Anim. Sci. (9), 483-494.
Ceballos, A., Noguera, R., Bolívar, D., y Posada, S. (2008). Comparación de las técnicas in situ de los sacos de nylon e in vitro (DaisyII) para estimar la cinética de degradación de alimentos para rumiantes. Livestock Research for Rural Development, 20(7).
Da Cruz, B., Dos Santos, C., Pires, A., Rocha, J., Dos Santos, S., Bastos, M. (2010). Composição bromatológica da silagem de capim-elefante com diferentes proporções de casca desidratada de maracujá (Passiflora edulis Sims f. flavicarpa). Rev. Bras. Cien. Agr. 5, 434-440.
Espinosa, I., Montenegro, L., Rivas, J., Romero, M., Garcia, A., Martinez, A. (2017). Características microbianas, estabilidad aeróbica y cinética de degradación ruminal del ensilado de Pasto Saboya (Megathyrsus maximus) con niveles crecientes de cáscara de maracuyá (Passiflora edulis). Rev. Cientif. FCV-LUZ. XXVII (4), 178–185.
Espinosa-Guerra, I., Perez-Oñate, C., Montenegro-Vivas, L., Sanchez-Laiño, A., Garcia-Martinez, A., Martinez-Marin, A. (2016). Composición química y cinética de degradación ruminal in vitro del ensilado de Pasto Saboya (Megathyrsus maximus) con niveles crecientes de inclusión de residuos de maracuyá (Passiflora edulis Sims). Rev. Cientif. FCV-LUZ. XXVI (6), 402-407.
Goes, RHTB., Tramontini, RCM., Almeida, GD., Cardim, ST., Ribeiro, J., Oliveira, LA., Morotti, F., Brabes, KCS. y Oliveira, ER. (2008). Degradabilida de ruminal da matéria seca e proteína bruta de diferentes subprodutos agroindustriais utilizados na alimentação de bovinos. Revista Brasileira de Saúde e Produção Animal, 9(3), 715-725.
Holden, L. (1999). Comparison of Methods of In vitro Dry Matter Digestibility for Ten Feeds. Journal of Dairy Science, 82(8).
López-Herrera, M., WingChing-Jones, R., Rojas-Bourrillón, A. (2014). Meta-análisis de los subproductos de piña (Ananas comosus) para la alimentación animal. Agron. Mesoam. (25), 383-392.
Lousada, J., Costa, J., Neiva, J. y Rodriguez, N. (2006). Caracterização físico-química de subprodutos obtidos do processamento de frutas tropicais visando seu aproveitamento na alimentação animal. Revista Ciência Agronômica, 37(1), 70-76.
Mabjeesh, S., Cohen, M., & Arieli, A. (2000). In vitro Methods for Measuring the Dry Matter Digestibility of Ruminant Feedstuffs: Comparison of Methods and Inoculum Source. Journal of Dairy Science , 83(10), 2289-2294.
Machado J C, González R, Barrios U y Fondevila M 2003. Determinación de la fermentación microbiana de gramíneas y leguminosas forrajeras mediante la producción de gas in vitro. ITEA. X Jornadas sobre Producción Animal. Zaragoza. 286 p Megías, M., Hernández, F., Madrid, J. y Martínez, A. (2002). Feeding value, in vitro digestibility and in vitro gas production of different by-products for ruminant nutrition, J. Sci. Food Agric. 82, 567 microbial nitrogen and amino acids flows from single flow continuous culture Moumen, A., Yáñez Ruiz, D.R., Martín García, A.I. and Molina Alcaide, E. (2008). Fermentation characteristics and microbial growth promoted by diets including two-phase olive cake in continuous fermenters. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition 92:9-17.
Nambi-Kasozi, J., Sabiiti, EM., Bareeba, FB., Sporndly, E., Kabi, F. (2016). Effects of inclusion levels of banana (Musa spp.) peelings on feed degradability and rumen environment of cattle fed basal elephant grass. Trop. Anim. Health Pro. (48), 693-698.
Naranjo, J., Cuartas, C., & Correa, H. (2005). Comparación de cuatro modelos matemáticos para la caracterización de la cinética de degradación ruminal de algunos recursos forrajeros. Livestock Research for Rural Development, 17(9).
Navarro, C., Díaz, J., Roa, M., y Cuellar, E. (2011). Comparación de la técnica de digestibilidad in vitro con la in situ de diez forrajes en bovinos rumino-fistulados en el piedemonte llanero del Meta. Rev Sist Prod Agroecol, 2(2), 2-24.
Negesse, T., Makkar, S. y Becker, K. (2009). Nutritive value of some non-conventional feed resources of Ethiopia determined by chemical analyses and an in vitro gas method. Animal Feed Science and Technology. (154), 204-217.
Neiva, J., Nunes, F., Cândido, M., Rodriguez, N., Lôbo, R. (2006). Valor nutritivo de silagens de capim-elefante enriquecidas com subproduto do processamento do maracujá. Rev. Bras. Zootec. (35), 1845-1851.
Pereira, L., Gonçalves, L., Tomich, T., Borges, I., Rodríguez, N. (2005). Silos experimentais para avaliação da silagem de três genótipos de girassol (Helianthus annuus L.). Arq. Bras. Med. Vet. Zootec. (57), 690-696.
Preston, T. (1986). Better utilization of crop residues and by-products in animal feeding: research guidelines. 2. A practical manual for research workers. FAO Animal Production and Health Paper. 50(2). FAO: Rome. 166 pp.
Razzz, R., Clavero, T., Vergaram J. (2004). RAZZ, R.; CLAVERO, T.; VERGARA, J. Cinética de degradación in situ de la Leucaena leucocephala y Panicum maximum. Rev. Científ. FCV-LUZ. XIV (5): 424-430.
Rosero, R., y Posada, S. (2007). Modelación de la cinética de degradación de alimentos para rumiantes. Revista Colombiana de Ciencias Pecuarias, 20, 174-182.
SAS (2001). Statistical Analysis System - SAS. System for Microsoft Windows: release 8.2. Cary:1 CD-ROM. Raleigh, North Caroline, USA.
Spanghero, M., Boccalon, S., Gracco, L., y Gruber, L. (2003). NDF degradability of hays measured in situ and in vitro. Animal Feed Science and Technology, 104, 201-208.
Suksathit, S., Wachirapakorn, C., Opatpatanakit, Y. (2001). Effects of levels of ensiled pineapple waste and pangola hay fed as roughage sources on feed intake, nutrient digestibility and ruminal fermentation of Southern Thai native cattle. Sonklanakarin J. Sci. Technol. (33), 281-289.
Vieira C, Vasquez H, Silva J. (1999). Composição químico-bromatológica e degradabilidade in situ da matéria seca, proteína bruta e fibra em detergente neutro da casca do fruto de três variedades de maracujá (Passiflora spp). Rev. Bras. Zootec. (28), 1148-1158
