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Figura 1:
Relación entre el nivel de vinaza en el suplemento y el consumo de forraje y de la dieta total |
Figura 2:
Relación entre el nivel de vinaza en la dieta y la producción |
| Livestock Research for Rural Development 25 (9) 2013 | Guide for preparation of papers | LRRD Newsletter | Citation of this paper |
El objetivo de este trabajo fue evaluar la inclusión de vinaza en la formulación de suplementos para vacas lactantes y determinar su efecto sobre la producción y composición de la leche. Fueron utilizadas ocho vacas Holstein con 120 ± 20 días en lactancia, alimentadas con pasto kikuyo (Pennisetum clandestinum) y uno de cuatro suplementos formulados para contener 0, 3, 5 o 7% de vinaza, Las variables evaluadas fueron: consumo de materia seca y producción y composición de la leche. Los animales fueron distribuidos en un cuadrado latino doble con periodos en cada tratamiento de 15 días.
Los consumos del forraje y de la dieta total disminuireron al incrementarse el nivel de vinaza en la dieta, pero no hubo efectos sobre la producción de leche ni las concentraciones de proteína, grasa y sólidos no grasos en la leche. El diseño del ensayo con periodos cortos de 15 días, no permitió medir el efecto de la vinaza sobre los cambios de peso vivo. En futuros ensayos este parámetro deberia ser medido con la incorporación de la vinaza en la dieta durante la lactancia completa.
Palabras clave: partición de nutrientes, rumiantes, subproductos agroindustriales
The aim of this study was to evaluate the inclusion of molasses distillers's solubles (vinaza) in supplements of lactating cows and the effect on production and milk composition. Eight Holstein cows, 120 ± 20 days in milk, were fed kikuyu grass (Pennisetum clandestinum) and one of four supplements formulated to contain: 0, 3, 5 or 7% of vinaza. The variables evaluated were: dry matter intake and production and composition of the milk. The animals were distributed in a double Latin square with periods of 15 days on each diet.
Intakes of forage and of the total diet were reduced by the inclusion of vinaza in the supplement diet but there were no effects on production and composition of the milk. The experimental design with short periods of 15 days on each diet did not permit the determination of the effect of the vinaza on change in live weight or body condition. Future trials should involve the feeding of vinaza throughout the entire lactation.
Key words: agroindustrial byproducts, nutrient partitioning, ruminants, suplementation
Durante el proceso de obtención de etanol, a partir de la fermentación la melaza de caña, se produce un residuo llamado vinaza. En términos generales, la producción de un litro de alcohol al 96% v/v, implica la producción de 10 a 14 litros de vinaza (Morales 2000). La disposición final de la vinaza representa un gran problema ambiental para la industria del etanol.
La vinaza de caña es una mezcla de agua y compuestos orgánicos e inorgánicos, y se caracteriza por tener un pH ácido (4.0), altos contenidos de humedad (82%), un contenido de proteína cruda del 7% (base seca) y altas concentraciones de materia orgánica (Polack et al 1981). Estas características unidas a sus altos volúmenes de producción, alta demanda bioquímica de oxigeno y su efecto contaminante han presionado para que este subproducto sea utilizado como abono y materia prima en la alimentación animal.
El objetivo de este trabajo, fue evaluar la inclusión de vinaza de caña en la formulación de suplementos para vacas lactantes y determinar su efecto sobre la producción y composición de la leche
El experimento se realizó en la Hacienda “La Montaña”, ubicada en el municipio de San Pedro de los Milagros (Antioquia) a 2350 msnm, zona clasificada como bosque húmedo montano bajo (bh-MB). Esta zona se caracteriza por presentar una temperatura promedio de 15 °C, una precipitación anual media de 1575 mm y una humedad relativa del 72%.
Fueron utilizadas 8 vacas Holstein con las siguientes características productivas: 2 a 4 partos, producción 31.5 ± 5.7 litros de leche/día y 120 ± 20 días en leche. La dieta base de los animales fue pasto kikuyo (Pennisetum clandestinum) de 40 días de rebrote y un suplemento concentrado ofrecido en función del nivel de producción del animal (1 kg de suplemento por cada cuatro litros de leche por encima de 8 litros de producción). Los animales se asignaron en parejas de forma aleatoria en cada uno de los 4 tratamientos a evaluar. Cada 15 días se cambiaron de tratamiento, hasta que todos los animales hubiesen pasado por todos los tratamientos.
Cuatro suplementos concentrados fueron formulados para incorporar en su formulación niveles de 0 (V0), 3 (V3), 5 (V5) y 7 % (V7) de vinaza (Tabla 1).
El experimento tuvo una duración de 60 días comprendidos en 4 períodos de 15 días; los primeros 10 días de cada período se denominaron período de adaptación y los últimos 5 días, período de mediciones o muestreo. En cada periodo, los animales fueron manejados en un sistema de pastoreo en franjas y suplementados dos veces al día al momento de ordeño, con disponibilidad continua de agua y sal mineral. El ordeño de los animales fue realizado dos veces al día, a las 05:00 y 14:00 horas; estos mismos horarios fueron utilizados para colectar muestras de leche y heces.
El consumo total de MS fue determinado mediante la utilización de marcadores indigestibles: externo (oxido de cromo) e interno (lignina) como descrito por Church y Pond (1994).
Para determinar la producción fecal, durante todo el periodo experimental los animales recibieron óxido de cromo, administrado en dos dosis de 5 g, una en cada ordeño. Los últimos 5 días de cada periodo dos muestras de heces (am y pm) fueron directamente colectadas del recto de los animales. Las muestras fueron secadas, molidas y una muestra compuesta de los cinco días fue utilizada para determinar la concentración de cromo por espectrofotometría de absorción atómica (AOAC 1995). La producción fecal (PF) fue estimada a partir de la siguiente expresión matemática (Church y Pond 1994):
PF = cromo suministrado/cromo en heces.
La digestibilidad de la dieta fue estimada mediante la utilización de lignina como marcador interno (Van Soest et al 1991). El consumo total de MS (CT) se obtuvo relacionado los valores de PF y digestibilidad de la dieta a través de la siguiente expresión :
Consumo total = PF/(1 – Digestibilidad)
El consumo de MS proveniente del suplemento (CS) fue determinado mediante medición directa (suplemento suministrado – suplemento rechazado). El consumo de MS proveniente del forraje (CT), fue estimado por diferencia entre el CT y el CS.
La producción de leche am y pm fue determinada mediante gravimetría. Durante los últimos cinco días de cada período, muestras de leche (50 ml) del ordeño de la mañana y de la tarde fueron tomadas mediante la utilización de un auto-muestreador. En cada muestra fueron determinadas las concentraciones de grasa, proteína y sólidos no grasos (SNG) mediante un equipo Ultrasonic Milk Analyzer (EKOMILK M ®).
La producción de leche fue corregida al 4% de grasa (LCG) mediante la siguiente expresión matemática: LCG = 0.4* kg de leche + 15* kg de grasa (NRC 2001).
Las concentraciones de materia seca (MS) se realizaron en balanza de infrarrojo, y de fibra detergente neutro (FDN) y fibra detergente ácido (FDA) por el método descrito por Van Soest et al (1991). La concentración de proteaína cruda fue deteerminada mediante el método de micro Kjedahl (AOAC 1995).
| Tabla 1. Proporciones (%) de materias primas utilizadas y composición de los suplementos | ||||||
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Nivel de inclusión de vinaza en el suplemento, % |
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Vinaza |
Pasto Kikuyo |
0 |
3 |
5 |
7 |
|
Maíz |
|
|
50 |
37 |
27 |
18 |
|
Maíz extruido |
|
|
10 |
12 |
24 |
30 |
|
Maíz proteico |
|
|
10 |
6 |
6 |
7 |
|
Torta de soya |
|
|
10 |
13 |
9 |
8 |
|
Soya extruida |
|
|
15 |
25 |
25 |
25 |
|
Sal |
|
|
2 |
2 |
2 |
2 |
|
Vinaza |
|
|
0 |
3 |
5 |
7 |
|
Carbonato de calcio |
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
Premezcla |
|
|
2 |
2 |
2 |
2 |
|
Composición química |
|
|
|
|
|
|
|
pH |
4.1 |
|
-- |
-- |
-- |
-- |
|
MS |
7.6 |
17 |
87.1 |
86.9 |
86.4 |
86.0 |
|
|
-------------------------------------% en MS---------------------------------------- |
|||||
|
FDN |
-- |
62.1 |
21.2 |
23.3 |
21.0 |
20.3 |
|
FDA |
-- |
36.4 |
5.4 |
6.7 |
5.6 |
7.0 |
|
Nitrógeno |
1.2 |
2.61 |
2.2 |
2.5 |
2.4 |
2.36 |
|
Proteína cruda |
7.4 |
16.3 |
14.8 |
15.6 |
15.3 |
14.7 |
|
Extracto etéreo |
-- |
1.82 |
5.6 |
7.1 |
7.1 |
7.0 |
|
Cenizas |
7 |
2.12 |
nd |
nd |
nd |
nd |
|
Ca |
0.68 |
0.31 |
1.67 |
1.7 |
1.8 |
1.8 |
|
P |
0.08 |
0.13 |
0.29 |
0.21 |
0.23 |
0.3 |
|
nd No deteminado |
||||||
Para determinar el grado de dependencia entre las variables producción de leche, LCG, contenidos de grasa, proteína, sólidos no grasos en leche y los niveles de inclusión de vinaza en lla dieta, ecuaciones de regresión fueron establecidas con ayuda del procedimiento PROC REG de SAS (2001).
Hubo una reducción lineal en los consumos de forraje y la dieta total, y de la relación forraje:suplmento, a media de que se incrementó la concentración de vinaza en la dieta (Tabla 2; Figura 1).
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Tabla 2. Valores promedio (± desviación estándar) del consumo de MS proveniente del forraje, del suplemento y el total según el nivel de suministro de la vinaza |
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Vinaza, g/kg de la dieta |
Forraje |
Suplemento |
Total |
Forraje : concentrado |
|
V0 |
0 |
15.2 ± 5.4 |
7.1 ± 1.6 |
22.2 ± 5.5 |
2.1 |
|
V3 |
10.0 |
14.4 ± 4.6 |
7.3 ± 1.4 |
21.7 ± 4.8 |
2.0 |
|
V5 |
18.9 |
11.2 ± 4.3 |
6.8 ± 1.5 |
18.0 ± 4.1 |
1.6 |
|
V7 |
28.406 |
10.9 ± 5.5 |
7.5 ± 1.5 |
18.5 ± 6.6 |
1.5 |
|
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Figura 1:
Relación entre el nivel de vinaza en el suplemento y el consumo de forraje y de la dieta total |
Figura 2:
Relación entre el nivel de vinaza en la dieta y la producción |
La produccion y la composición de la leche no fueron afectadas por el nivel de vinaza en la dieta (Tabla 3; Figura 2).
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Tabla 3. Valores medio (y desviación estándar) para la producción y composición de la leche según el contenido de vinaza en la dieta. |
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Vinaza, |
Leche, |
LCG, |
Grasa, |
SNG, |
Proteína, |
|
0 |
33.6 ± 6.1 |
26.5 ± 2.3 |
2.7 ± 0.6 |
8.2 ± 0.3 |
3.1 ± 0.1 |
|
10.1 |
31.6 ± 5.7 |
25.5 ± 2.6 |
2.8 ± 0.6 |
8.2 ± 0.3 |
3.1 ± 0.1 |
|
18.9 |
30.2 ± 5.8 |
24.9 ± 3.4 |
2.9 ± 0.5 |
8.3 ± 0.4 |
3,1 ± 0.1 |
|
28.4 |
30.7 ± 5.9 |
24.1 ± 3.3 |
2.6 ± 0.3 |
8.0 ± 0.3 |
3.0 ± 0.1 |
| SEM | 2.1 | 1.04 | |||
| p | 0.67 | 0.43 | |||
| LCG = Leche corregida al 4% grasa, SNG = sólidos no grasos | |||||
Varias hipótesis pueden ser planteadas para explicar la reducción en el consumo de la dieta con la inclusión de vinaza en la ración. En las vinazas están presentes diferentes productos de la reacción de Maillard, los cuales tienen casi las mismas propiedades físicas y químicas de la lignina (Van Soest 1994; Krizsan y Randby 2007). Estos compuestos son insolubles en medio ácido (Van Soest 1994; Rufián-Henares y Morales 2007) y pueden inhibir el crecimiento de varias especies microbianas ruminales (Sindt et al 2004).
También se encuentran grandes contenidos de potasio en la vinaza (García y Rojas 2005) y en el pasto kikuyo (Correa et al 2008) lo cual aumenta la osmolaridad ruminal, hecho que también puede explicar la disminución en el consumo de materia seca observado (referencia?)..
Es sorprendente que no hubo diferenciuas en producción y conposición de la leche a pesar de la reducción en el consumo. La implicación es que la deficit en el consumo fue compensada por un mayor extracción de nutrients a partir de las reservas corporales durante los periódos cuando las vacas recbiero vinaza. Es posible que al haber seguido dando la vinaza durante todo la lactancia, sí hubiera haber decrecida la producción de leche, como fue reportado por Bance (1991), quien evaluó la respuesta productiva de vacas lecheras alimentadas con ensilaje y un suplemento concentrado que fue remplazado en un 30 y 50% por una mezcla vinaza – melaza (30:70) . En este estudio, los animales testigo (sin vinaza) produjeron 23.3 litros de leche/día, en tanto que los animales que recibieron el suplemento con 30 y 50% de sustitución de la mezcla vinaza – melaza produjeron 22.2 y 20.8 litros, respectivamente, mostrando una reducción consistente en la producción con la participación de la vinaza en la dieta..
En otras especies la inclusión de vinaza también ha sido evaluada. López-Campos et al (2011), buscando determinar el efecto de la vinaza adicionada al concentrado de ovinos en engorde, encontraron una reducción lineal significativa en el consumo de MS. El consumo fue de 838, 823 y 722 g de MS/día para los animales que recibieron 0, 10 y 20% de vinaza en el suplemento, respectivamente. Las ganancias de peso y la duración del periodo de engorde de estos animales se vieron afectadas por el nivel de inclusión de vinaza. Los autores finalmente concluyen que 100 a 200 g de vinaza/día en dietas para corderos sería el nivel máximo e inclusión, sin que se afecten los parámetros productivos.
Hubo una reducción lineal en los consumos de forraje, de la dieta total y la relación forraje:suplemento, a medida de que se incrementó el suministro de vinaza en el rango de 0 a 28 g/kg de la MS de la dieta.
Al parecer la inclusión de vinaza en la dieta no afectó la producción ni la composición de la leche; sin embargo, posibles efectos negativos sobre la balance de nutrientes corporaales no pudieron estimarse debido al efecto de los cambios de dieta como consecuencia del empleo de un diseño de cambio de cuadro Latino.
Los autores expresan su agradecimiento a la Fabrica de Licores de Antioquia y al CODI (Proyecto de Sostenibilidad 2011 – 2012) – Vicerrectoria de Investigaciones, Universidad de Antioquia, por la financiación de este trabajo.
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Received 7 May 2013; Accepted 11 de Agosto 2013; Published 4 September 2013