Digestibilidad in situ de la materia seca de hojas de tres árboles multipropósito (AMP) y pasto estrella (Cynodon plectostachyus) en borregas fistuladas

F Izaguirre^*, T J J Martínez^*, F J G O Jiménez^**, C S Posada^*, C C G García^* y P G Martínez^***

* Cuerpo Académico de Ganadería Tropical Sustentable, Facultad de Ciencias Agrícolas, Campus IV,
Universidad Autónoma de Chiapas. Huehuetan, Pueblo, Chiapas, México.
** Colegio de la Frontera Sur. (ECOSUR). San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México.
*** Centro Maya de Estudios Agropecuarios; Universidad Autónoma de Chiapas. Playas de Catazaja. Chiapas.
fernandoizaguirreflores58@hotmail.com

Resumen

El objetivo del estudio fue evaluar la composición química y la digestibilidad in situ de la materia seca (DISMS) de las hojas de tres árboles multipropósito (AMP) y el zacate estrella de África en borregas Pelibuey. El experimento se realizó en la Facultad de Ciencias Agrícolas de la Universidad Autónoma de Chiapas, México. Se utilizaron 6 borregas con un peso aproximado de 32 ± 5 kg de peso vivo a los que se insertó una cánula ruminal. Se utilizó un diseño completamente al azar con cuatro tratamientos y seis repeticiones, en donde los tratamientos fueron  las hojas de los AMP y las borregas canuladas representaron las repeticiones experimentales; CTL: (testigo) zacate estrella (Cynodon plectostachyus), GU: Caulote (Guazuma ulmifolia); LL: Guaje (Leucaena leucocephala) y GS: Yaite (Gliricidia sepium). La DISMS se determino mediante la técnica de la bolsa de nylon, a diferentes tiempos de incubación (0, 4, 8, 12, 24, 36, 48 y 72 h).

La velocidad de degradación de la MS (VDMS) fue diferente entre tratamientos, siendo de 0,08^b; 0,05^c; 0,12^a y 0,05^c % h^-1 para para CTL con GU y LL, pero GU es igual con GL, (P>0.001)  La digestibilidad potencial de la MS (DPMS) fue diferente (P<0,001) siendo de 90.2; 63.6; 67.5 y 51.7 % para CTL, pero no para GU, LL y GL. La DEMS fue diferente (P<0.001)  siendo de 69.8; 47.9; 41.2 y 40 % siendo diferente CTL pero no para GU, LL y GL.  Las hojas de los AMP usados en esta investigación son una alternativa para ser usada en la nutrición de los ovinos en las épocas de estiaje principalmente por su contenido de proteína y mantener la condición corporal 

Palabras clave: árboles multipropósito, borregas Pelibuey, digestibilidad in situ, materia seca

In situ digestibility of dry matter of leaves of three multipurpose trees and star grass (Cynodon plectostachyus) in fistulated sheep

Abstract

The aim of the study was to evaluate the chemical composition and the in situ digestibility of the dry matter (ISDDM) leaves of three trees multipurpose (MPT) and the star African grass in Pelibuey ewes. The experiment was carried out in the Faculty of Agricultural Sciences at the Chiapas’s Autonomous University, México.  Six ewes with 32 ± 5 kg of body weight and a ruminal fistulae inserted were used. A randomly designs with four treatments and six repetitions were utilized, in where treatments were the MPT leaves and fistulae sheep represented the experimental repetitions; CTL: (control) Star grass (Cynodon plectostachyus), GU: Caulote(Guazuma ulmifolia); LL: Guaje (Leucaena leucocephala) and GL: Yaite (Gliricidia sepium). The ISDDM was determined using the bag of nylon technology, at different times of incubation (periods of 0, 4, 8, 12, 24, 36, 48 and 72 hours).

ium). The ISDDM was determined using the bag of nylon technology, at different times of incubation (periods of 0, 4, 8, 12, 24, 36, 48 and 72 hours).

The speed of degradation of the DM (SDDM) was different among treatments, being of 0.08^b; 0.05^c; 0.12^a and 0.05^c % h-1 for CTL with GU: and LL, but GU only it is similar with GL, (P> 0.001) The potential digestibility of the MS (PDDM) was different (P <0.001) being of 90.2; 63.6; 67.5 and 51.7 % for CTL, but not for GU, LL and GL. The DEDM was different (P <0.001) being of 69.8; 47.9; 41.2 and 40 % being different CTL but not for GU, LL and GL.  The leaves of the AMP used in this investigation are an alternative to be used in the nutrition of the ewes ones in the epochs of low water principally by his content of protein and to support the corporal condition.

Key words: dry matter, In situ digestibility, multipurpose trees, Pelibuey ewes

Introducción

México posee un potencial forrajero cuantitativamente muy importante en los ecosistemas tropicales (húmedos y subhúmedos), sin embargo, la calidad del forraje producido es bajo. Salvo algunas excepciones, la composición bromatológica oscila  entre un 6 y 8 % de proteína cruda (PC) y 2,1 Mcal Kg^-1 de MS de energía digestible. Para la ganancia de peso en corderos hay un requerimiento de 14 % de PC y 3,4 Mcal/ Kg^-1 de energía digestible, cantidades que no son cubiertas por los forrajes de pastos tropicales, inclusive ni los requerimientos para mantenimiento  (9% de PC y 2,4 Mcal/Kg^-1 de energía digestible).

Los modelos matemáticos que ayudan a predecir la digestibilidad de los nutrientes para rumiantes, involucran procedimientos difíciles y complejos. Estos métodos han mostrado la necesidad de contar con características precisas de la cinética degradativa de las diferentes fracciones del alimento como parte indispensable del proceso de evaluación nutricional de los alimentos (AFRC, 1993).

Evaluaciones de digestibilidad in situ mediante el uso de bolsas de nylon o de dacrón  han sido adoptadas como método estándar para determinar la digestibilidad de la MS del alimento (AFRC, 1993). El modelo generalmente  utilizado es el propuesto por  (Orskov y McDonald, 1979).

Por lo anterior, el objetivo del presente estudio fue evaluar la Composición química y la DISMS de las hojas de tres AMP y el zacate Estrella de África en borregos Pelibuey.

Materiales y métodos

Se utilizaron 6 animales que fueron asignados a cuatro tratamientos en  un diseño completamente al azar, en donde la repetición estuvo representada por un borrego; CTL: Testigo zacate estrella (Cynodon plectostachyus), GU: Caulote (Guazuma ulmifolia); LL: Guaje (Leucaena leucocephala) y GS: Yaite (Gliricidia sepium). Para evaluar la DISMS se colectaron hojas de 10 diferentes AMP de cada especie, posteriormente se secaron y molieron con un molino Wiley (criba de 2mm) y el material obtenido se almacenó hasta su análisis.

Procedimiento de la técnica in situ

La DISMS de los AMP y el zacate estrella se determinó usando la técnica in situ de la bolsa de nylon (10 x 20 cm y tamaño de poro de 53 µ) a diferentes tiempos de incubación  (0, 4, 8, 12, 24, 36, 48 y 72 h). En cada bolsa se colocó 5 g de muestra de cada tratamiento que se sujetaron con hilos de nylon a una cadena (de 30 cm de longitud y de 150 G)  la cual quedó suspendida en el rumen. Posteriormente, las bolsas se retiraron del rumen junto con la bolsa de la hora cero, se lavaron a chorro circulante a baja presión, hasta que el agua salió igual de cristalina; posteriormente, las bolsas con los residuos se secaron en una estufa de desecación a 60 °C durante 48 h.  La (DISMS) de cada período de incubación se estimo mediante la siguiente ecuación: 

Digestibilidad in situ % =     Cantidad inicial de muestra -- Residuo después de la incubación / Cantidad inicial de muestra X 100

Se estimó la disponibilidad ruminal y la cinética ruminal (inicio y velocidad de degradación de la MS degradable), lo que permitió inferir cual fue la digestibilidad efectiva de la MS (DEMS) en el rumen (Singh et al 1989),  para integrarlas como una fuente de sustitución o complementación alimenticia para animales en pastoreo.

Las características  de degradación ruminal y digestibilidad efectiva de la MS las características no lineales de digestión ruminal (porción de materia seca soluble, porción de materia seca degradable en cierto periodo de tiempo en rumen, porción de materia seca potencialmente digestible así como el inicio y la velocidad de degradación) y digestibilidad efectiva de la MS se calculo con un proceso iterativo mediante el paquete Neway.

El paquete Neway se apoya en la siguiente ecuación: P= a+b (1-e, ct).

 Donde P= la velocidad de desaparición en un tiempo,

 t, a = al intercepto que representa la porción de MS solubilizada al inicio de la incubación (bolsa hora cero),

 b = la porción de MS potencialmente digestible en rumen,

 c = velocidad de desaparición de la fracción b,

 t = al tiempo de incubación,

Además, la digestibilidad efectiva se estimó asumiendo tasas de pasaje ruminal de 2, 5 y 8 % /h, las cuales son representativas de consumos de alimento bajo, mediano y elevado, respectivamente.

La digestibilidad ruminal a diferentes tiempos o periodos de incubación y las características de digestibilidad ruminal se analizaron con el procedimiento PROC GLM  del SAS  (1998).

Resultados y discusión

Se realizó el análisis de laboratorio, para evaluar la composición química de las hojas de los tres AMP y el zacate Estrella  de África (Tabla. 1)

Las hojas de los AMP presentaron mejor balance de su composición química comparada con el zacate Estrella de África. (Tabla.1) Rodríguez-Trujillo (2003) reportó que el zacate Estrella de África colectado, tiene mayor proporción de paredes celulares en los tallos que en las hojas (81.5 vs 72.3%) y menor concentración porcentual de compuestos nitrogenados (PC, 5.4 vs 7.5%). Con relación a la cantidad de proteína de los AMP evaluados, los niveles coinciden con las informadas en la mayoría de las arbóreas forrajeras y específicamente con las reportadas por Pedraza et al. (2003) en A. lebbeck, P. saman, Erythrina variegata, Erythrina berteroana, Leucaena leucocephala y Gliricidia sepium, por El Hassan et al (2000) en especies de Acacia, y con las descripciones realizadas por Baldizán (2003) en especies pertenecientes al centro norte llanero de Venezuela. Esto significa que las hojas de los AMP pueden utilizarse como una alternativa para la suplementación de rumiantes ya que presentan mayor porcentaje de proteína cruda.

La DISMS de los forrajes es una variable que esta determinada por diversos factores como la edad, cantidad, presentación y tipo de alimento consumido, el animal fistulado que sirve como modelo animal, los períodos de incubación ruminal, las características de las bolsas de nylon utilizada y las características físico-químicas del forraje evaluado (Singh et al 1989). En este sentido, la respuesta encontrada en las hojas de GU, LL y GS indican que son de más alta calidad nutritiva que aquellas reportadas para zacates tropicales (Reed et al 1990).

La menor degradación de la materia seca en gramíneas tropicales de mediana a baja calidad, está asociada a los altos contenidos de paredes celulares, aunado a la lignificación de la pared celular, factores que se convierten en severas limitantes para el mejoramiento de la digestión ruminal de los nutrientes contenidos en los forrajes y afectan negativamente la degradabilidad de la materia seca  (Ku Vera et al 1999; Ramírez et al. 2001).

Tipos de materia seca de las hojas de tres AMP y una poácea 

En la Tabla 2 se muestran los tipos de MS que presentaron las hojas de AMP y el zacate estrella de África obtenido mediante el análisis del paquete iterativo Neway  (Mc Donald 1981).

Proporción de materia seca soluble

Los resultados de esta variable de estudio fue diferente (P<0,01) entre las hojas de los AMP, siendo de 31,7^a; 25,7^b; 23,6^cb y 21,9^c para GS, CTL, LL y GU, respectivamente (Tabla. 2). La MS soluble es importante a nivel ruminal ya que representa el primer aporte de nitrógeno y energía para asegurar el inicio de la actividad degradativa por parte de los microorganismos ruminales. Las hojas de los AMP en estudio poseen cantidades de MS soluble similares a otras leguminosas tropicales como Cajanus cajan (Dzowela et al 1998)  y Acacia cianophylla (Reed et al. 1990) y mayores que las hojas de zacate Bermuda (Ramírez-Morales, 2004) y zacate Klein Panicum colortum (Cornejo-Treviño, 1998).

Proporción de materia seca degradable

La proporción de MS degradable fue de 66,6ª; 45,6^b; 31,9^c y 25,9^d para LL, GU, GS y CTL, respectivamente (Tabla. 2). Los resultados de este estudio son superiores a los reportados por otros autores (Reyes-Montiel, 2003; Rodríguez-Trujillo, 2003) quienes mencionan que algunos pastos tropicales como el Insurgente y Estrella de África presentan una degradabilidad de la MS hasta de 33,6 y 40,5 %, respectivamente. Torres et al (1993) al evaluar la digestibilidad in situ de Alfalfa y Guajillo, reportaron el 40% de MS degradable, cantidad inferior a la encontrada en LL y GU (66,6 y 45,6 %). Debido a las proporciones encontradas de MS degradable en las hojas de los AMP, se infiere que podrían ser una alternativa para aportar energía a nivel ruminal. Aunque forrajes con elevado porcentaje de MS degradable en rumen no garantizan una alta productividad por parte de los animales que los consumen, principalmente si no se considera la tasa de degradación y el tiempo en que inició la degradación de esta fracción.

 Proporción de materia seca Indegradable

Es la cantidad de MS que no se degrada hasta más de 72 h  en el rumen. Los resultados del estudio indicaron que LL tuvo una menor proporción de MS indegradable (9,7%) con respecto a GU (32,4 %), GS (36,3 %) y CTL (48,2 %) existiendo diferencias (P<0,05) entre los grupos experimentales.

Cinética ruminal de la materia seca degradable

La velocidad y el tiempo de inicio de la degradación de la MS degradable contenida en las hojas de los AMP evaluados se muestran en la Tabla 3.

Inicio de degradación de la MS degradable

Esta variable se refiere al tiempo en que las bacterias ruminales colonizan e inician  la degradación de la MS. En el estudio se encontró que el tiempo de inicio de la degradación de la MS para las hojas de los AMP fue diferente (P<0,001) entre los tratamientos evaluados siendo de 0,43; 2,0; 2,5 y 3,2 h para LL, GS, CTL y GU, respectivamente (Tabla. 3).

Velocidad de la degradación de la MS degradable

La velocidad de degradación fue similar (P>0,01) entre los tratamientos de estudio, siendo de 0,12; 0,08; 0,05 y 0,05 h para LL, CTL, GS y GU, respectivamente. La tasa de digestión de las hojas de AMP es similar a la reportada para heno de alfalfa (20 % h^-1) o del 10 % h^-1 en las hojas del Guaje (Leucaena leucocephala); (García-Castillo, 1997), pero diferente a lo reportado por Martínez  (2002) en Leucaena (0.046 h^-1 ), mezquite (0.029 h^-1 ) y Cajanus cajan, (0.034 h^-1 ),    la velocidad de degradación de la MS de las gramíneas establecidas en el trópico son menores  a  los AMP, con valores de 6,2% h^-1 para el Estrella (Rodríguez-Trujillo, 2003) 5,3% h^-1 para el Insurgente (Reyes-Montiel, 2003).  Esta característica es importante porque determina la velocidad de disposición de los nutrientes. 

Materia seca potencialmente digestible (MSPD)

La MS potencialmente digestible (MSPD) se refiere a cantidad de MS disponible para ser digerida a nivel ruminal y representa la suma de la MS soluble más la MS degradable. La MSPD fue diferente (P<0,001)  entre tratamientos, siendo de 90.2, 67.5, 63.6 y 51.7 % para CTL, pero no para GU, LL y GS. (Tabla. 4). Estos resultados son superiores a los reportados por Ramírez. (2004) para zacate Bermuda de  45%. La importancia de esta variable radicó en la alta relación (r²=0,97; P<0,01) con la degradabilidad efectiva de la materia seca (Singh et al 1989). 

Degradabilidad efectiva de la materia seca (DEMS)

La DEMS es una variable ajustada que indica cual es la degradación real de la MS cuando se considera otros aspectos como inicio y velocidad de degradación de la MS, digestibilidad potencial y principalmente, la tasa de pasaje ruminal de sólidos (Pinto et al 2002).

En la Tabla. 3, se muestra que la DEMS fue diferente (P<0,001)  entre tratamientos, siendo de 69,8; 47,9; 41,2 y 40 % siendo diferente CTL pero no para GU, LL, y GS.. Estos resultados son superiores a los reportados por Castrejón et al (2002) quienes encontraron una DEMS de 42.95 ± 4.1; 63.56 ± 9.76 y 45.85 ± 8.79 % al evaluar hojas de árboles de Huizache, Huamúchil y vainas de Cubata. Por otro lado, estos resultados no coinciden con lo reportado por Combellas (1998), en donde menciona que los forrajes de buena calidad tienen  entre un 65 y 70% de materia seca digestible, lo que permite inferir que las hojas de LL pueden ser consideradas como follaje de excelente calidad ya que fueron las únicas que presentaron esta tasa de digestibilidad.

Estos resultados son inferiores a los mencionados por Reyes-Montiel (2003) que encontró una digestibilidad efectiva del 80% y 55% en hojas de AMP y de una gramínea, respectivamente y similares a los reportados por García (1995) y Neira (1993) en hojas de Alfalfa y Guaje, quienes encontraron una DEMS del 62,1 y 67,4 % respectivamente. Lo anterior confirma la conclusión de Castrejón et al (2002), quien menciona que la DEMS es mayor en las hojas de AMP que la considerada para un pasto de alta calidad nutritiva.

Así, las características propias de las hojas de los AMP (composición química, inicio y velocidad de degradación, digestibilidad potencial, entre otras) afectan la cantidad de MS disponible para el animal. Se infiere que los relativamente elevados porcentajes de digestibilidad de la MS encontrados en LL, se encuentran relacionados con la significativa proporción de nutrimentos solubles y la baja fracción fibrosa en las leguminosas; aspecto señalado por Pinto et al (2002) al evaluar la composición química y el valor nutritivo de numerosos árboles en el sureste de México.

Asimismo, Ørskov (1998) menciona que la mayor digestibilidad de la MS se obtiene en leguminosas, lo que constituye la principal diferencia al comparar la degradación entre las gramíneas tropicales y esta familia de plantas.

Conclusiones

• La composición química de las hojas de tres AMP y el zacate Estrella es diferente, específicamente el Estrella  presenta mayor contenido de paredes celulares y el Leucaena mayor proporción  de proteína cruda con relación a las hojas de Gliricidia sepium, y Guazuma ulmifolia .

• La digestibilidad ruminal in situ  de la materia seca de las hojas de Leucaena leucocephala fue superior a las de Gliricidi sepium, Guazuma ulmifolia y Estrella.

• La proporción de MS digestible en las hojas de Leucaena leucocephala fue mayor que la encontrada en Gliricidia sepium, Guazuma ulmifolia y Estrella.

• La velocidad de digestión in situ de la MS fue mas rápida en Leucaena leucocephala que la encontrada en Gliricidia sepium, Guazuma ulmifolia y Estrella.

• La digestibilidad potencial de la MS de Leucaena leucocephala fue superior que Guazuma ulmifolia, Gliricidia sepium y Estrella.

• La digestibilidad efectiva de la MS fue mas alta en Leucaena leucocephala que la encontrada en Gliricidia sepium, Guazuma ulmifolia y Estrella.

• Se concluye que las hojas de AMP son una alternativa altamente recomendable para ser utilizada en ovinos durante la época en la que la producción de forrajes esta disminuida en las condiciones tropicales de México.

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Received 13 May 2011; Accepted 16 August 2011; Published 10 October 2011

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