Efecto del suplemento de vinaza en indicadores reproductivos ligados al peso, morfométricos e histológicos del TGI, en cerdas lactantes

María C González Borlet, M J Acosta Yero¹, Z Rodríguez Alonso², L Hernández Labrada, R Bocourt Salabarría² y M Santos González

Carrera Agronomía, Departamento de producción animal, Universidad de las Tunas. Calle 28 No. 33, D. postal 77300, Cuba
gonzalezborlet@gmail.com
¹ Instituto de Investigaciones Porcinas. Cuba
² Instituto de Ciencia Animal. Apartado postal 24. San José de las Lajas. Mayabeque. Cuba

Resumen

Con objetivo determinar el efecto de la vinaza, como suplemento de la dieta durante el último tercio de gestación y la lactancia, en indicadores reproductivos, morfométricos e histológicos del TGI, de cerdas de cuatro y cinco partos, en el experimento se emplearon 48 reproductoras Yorkshire x Landrace, según diseño completamente aleatorizado, distribuidas en cuatro tratamientos. Cada cerda constituyó una unidad experimental. Los tratamientos consistieron en cuatro niveles de inclusión de vinaza (0; 2,4; 3,4 y 4,6% (base seca). Se determinaron los indicadores físicos-químicos y microbiológicos de la vinaza; en las cerdas el peso de inicio, al parto y final de la lactancia; la morfométria del TGI y órganos vitales; e histología del duodeno e íleon. Se observó que el 4,6% de inclusión de vinaza provocó: mayor desarrollo del estómago e intestino grueso, las glándulas anexas así como de los órganos asociados a la respuesta inmune; y el incrementó de la longitud de las vellosidades intestinales y la profundidad de las criptas del intestino delgado. También mejoró la conversión alimentaria durante la gestación y redujo las pérdidas de peso durante la lactancia. Se concluye que incluir hasta 4.6% de vinaza como suplemento en la dieta de cerdas durante el último tercio de gestación y la lactancia mejora la capacidad digestiva y de los órganos asociados a la respuesta inmune.

Palabras clave: alimentación, ciclo reproductivo, órganos vitales, respuesta inmunológica

Effect of the vinegar supplement on reproductive indicators linked to weight, morphometric and histological TGI, in lactating sows

Abstract

The objective was to determine the effect of vinasse, as a supplement to the diet of 48 Yorkshire X Landrace sows during the last third of pregnancy and lactation, on reproductive, morphometric and histological indicators of the gastro-intestinal-tract. The experiment was a completely randomized design with four treatments. Each sow constituted an experimental unit. The treatments consisted of four levels of inclusion of vinasse (0; 2.4, 3.4 and 4.6% (dry basis). The physical-chemical and microbiological indicators of the vinasse were determined; and in the sows the live weight at the start, at parturition and weaning. The morphometry of the GIT and vital organs; and histology of the duodenum and ileum were determined. It was observed that 4.6% of vinasse in the diet caused: greater development of the stomach and large intestine, and the attached glands as well as of the organs associated with the immune response – which showed an increase in the length of the intestinal villi and the depth of the crypts of the small intestine. The vinasse also improved feed conversion during pregnancy and reduced the weight loss during lactation. It is concluded that including up to 4.6% of vinasse as a supplement in the sow diet during the last third of pregnancy and lactation improves the digestive capacity and the organs associated with the immune response.

Keywords: imune response, reproductive cycle, sugar cane, vital organs

Introducción

La caña de azúcar, a partir de la producción de alcohol, genera un residuo denominado vinaza, que, al ser vertido, se convierte en contamínante del medio ambiente (Santos et al 2014). Las vinazas presentan ácidos orgánicos, levaduras, vitaminas y minerales (Hidalgo et al 2009a). Este residuo, por las características físico-químicas que presenta, muestra potencialidades para usarse en la alimentación animal (Scull et al 2012). Hidalgo (2011) demostró que la composición de las vinazas concentradas de la fábrica de ron Habana Club Internacional, admite su utilización como aditivo en la alimentación animal.

Rosentrater (2006) plantea que el empleo de la vinaza en la alimentación animal incrementa la resistencia al estrés y actúa como estimulante de la respuesta inmune de tipo innata. Estudios realizados en el Instituto de Ciencia Animal (ICA) generaron alternativas tecnológicas para la producción de animales jóvenes con el empleo de este desecho de las destilerías de alcohol (Martínez et al 2010) y como aditivo en cerdos (Hidalgo 2017). Su empleo disminuyó los costos de alimentación y permitió mayor eficiencia productiva.

En la empresa porcina de la provincia Las Tunas, existe una tendencia a la disminución de los parámetros reproductivos, productivos y biológicos de las cerdas, debido a insuficiencias en nutrientes proteicas y energéticas en la alimentación. También la variabilidad en la composición nutritiva de los alimentos, durante el período de lactación, ha afectado la salud intestinal de la cerda y la presencia de trastornos entéricos en la descendencia, que ha repercutido en la eficiencia de la producción porcina especializada.

En este territorio existen dos plantas destiladoras que producen por cada hectolitro de alcohol, 1,6 a 1,8 m³ de vinaza. Su empleo en la alimentación de cerdas sería una posible solución sostenible a la problemática alimentaria existente en esta provincia, con posibilidad de elevar el valor económico del subproducto y reducir el impacto negativo al medio ambiente.

Este trabajo tenía como objetivo determinar los efectos de la vinaza, como suplemento de la dieta, durante el último tercio de gestación y la lactancia, y en indicadores morfométricos e histológicos del TGI y su repercusión en los indicadores reproductivos, de cerdas de cuatro y cinco partos.

Materiales y métodos

Se empleó vinaza procedente de la Destilería “Antonio Guiteras Holmes” ubicada en el municipio Puerto Padre, al norte de la provincia de Las Tunas. En el estudio de comportamiento reproductivo se utilizaron un total de 240 cerdas gestantes Yorkshire x Landrace, como línea materna terminal. Los pesos de inicio estuvieron entre 151 y 185kg y se homogenizaron entre los grupos experimentales. Los animales se alojaron en jaulas individuales según un diseño de bloques al azar con cuatro tratamientos (niveles de vinaza de 0, 2.4, 3.4 y 4.6% base seca de la dieta). Para las medidas morfométricas se utilizaron 48 reproductoras seleccionadas al azar, 12 por cada tratamiento. Cada cerda constituyó una unidad experimental. El sistema de alimentación fue diferenciado para cerdas gestadas de 13-16 semanas (Tabla 1) y para las lactantes (Tabla 2). El pienso contenía: 15,8% de proteína bruta, 89,5% de materia seca, 9,7 MJ/kg de energía digestible.

Para los análisis fisicoquímicos y microbiológicos de la vinaza, se seleccionan 62 muestras, conservadas en frascos de vidrio esterilizados a 4-8ºC, hasta su posterior análisis. La proteína bruta (PB) y cenizas, así como los minerales (macro y micro) se determinaron según los métodos de la AOAC (2016). La materia seca (MS), se determinó por el método de desecación propuesto en el Manual de fabricación de azúcar de caña (López 2011). La determinación de pH se realizó mediante un potenciómetro digital con electrodo de vidrio, con soluciones reguladoras de pH. Los grados Brix (ºBx): se midió con un refractómetro, marca Bellingham y Stanley Limited.

Las determinaciones de los ácidos grasos de cadena corta (AGCC) y NH ₃ se realizaron por la metodología descrita por Phimmasan et al (2004). La acidez total se determinó según el método de Domínguez y Ly (1978). En el caso del ácido láctico se determinó por diferencia, al restar de la acidez total la concentración de AGCC. Para la determinación de azúcares reductores se utilizó la técnica descrita por Dubois et al (1956).

Los conteos de salmonella se realizaron según “NC 605/2008” y la NC “ISO 4832/2002”, para Escherichia coli y los Coliformes fecales. Para levaduras, hongos y Lactobacillus spp se utilizó la metodología descrita por el Departamento de Agricultura de Estados Unidos (United States Department of Agriculture [USDA 2008).

Morfometría

Se determinó: peso total de los órganos, capacidad del estómago, longitud del TGI (lleno y vacío), el ancho y grosor del duodeno y del ciego.

Histometría

Los estudios histométricos se determinaron en el Laboratorio Provincial del Instituto de Medicina Veterinaria (IMV), en Las Tunas usando muestras sólo del grupo control y el suplementado con 4,6% de inclusión de vinaza. Se tomaron muestras de duodeno e íleon (se muestreó el 10% del largo de cada porción). Para la determinación de la longitud de las vellosidades intestinales y profundidad de las criptas de Liberkun, se prepararon las muestras según la metodología propuesta por Fonseca (2012).

Análisis estadístico

Para los indicadores reproductivos, relacionados al peso, se empleó el modelo lineal general de clasificación simple según el paquete estadístico Infostat, versión 2,0 (Di Rienzo et al2011). Se ajustó como covariable el peso al inicio. En el caso de la morfométria e histometría, se realizó un análisis de varianza según diseño completamente aleatorizado. Las diferencias entre las medias se docimaron con la prueba de rangos múltiples (Duncan 1955).

Resultados y discusión

El pH de la vinaza (Tabla 3) se encontró en el rango planteado por Mariño (2012) en vinaza de esta destilería. Sin embargo, los valores resultaron más bajos que los planteados por Saura et al (2008) para las vinazas procedentes de melazas de caña de azúcar en otras destilerías cubanas y para la vinaza concentrada de la destilería Habana Club Internacional.

Al respecto, Hidalgo (2008) considera que durante la fermentación para la obtención del alcohol se generan, además de los ácidos grasos de cadena corta (AGCC), otros ácidos orgánicos, como el láctico, a los que se le atribuyen el nivel de acidez. El valor de pH depende de la cepa empleada y la eficiencia del proceso fermentativo. Según Ly (2008) este indicador se considera factor esencial en la inhibición del desarrollo microbiano, en especial de agentes patógenos (Callegari et al 2014). El examen físico-químico (Tabla 3) reveló valores de proteína bruta más bajos que los referidos por autores como Scull et al (2012) e Hidalgo (2017) al estudiar la vinaza concentrada proveniente de la Ronera Habana Club. Estos autores lo relacionan con presencia de levaduras en el residuo.

Los valores de cenizas se relacionan de forma directa con el contenido de MS. Los resultados obtenidos son inferiores a los encontrados por Iñiguez et al (1996) y Waliszewski et al (1997) con la vinaza concentrada de caña de azúcar, quienes informan 62,2% de materia seca y 19,12% de cenizas. Resultados similares obtuvo Concha (2006) en vinazas concentradas del Valle del Cauca (47,6 - 15,4%).

Los minerales (Tabla 4 se corresponden con los informados para las vinazas de caña de azúcar en Cuba por Rodríguez (2010) y están implicados en las reacciones que ocurren a nivel intra y extra celular (Klein 2003).

De Blas et al (2003) plantean que la evaluación microbiológica de los alimentos, permiten confirmar la calidad de los mismos y define su posible utilización. La no presencia de Coliformes y Salmonella (Tabla 5), garantiza la inocuidad para su uso como alimento. Los conteos de hongos y levaduras se corresponden con los establecidos en las especificaciones de calidad (ALIMPORT 2010).

Los conteos de microorganismo demuestran que la termólisis a que se somete el producto al final no fue totalmente efectiva y coinciden con lo obtenido por Hidalgo (2011) en las vinazas concentradas de la Habana Club Internacional. No obstante, las Saccharomyces vivas o muertas son portadoras de grandes cantidades de 1-3 β glucanos y oligo mánanos en su pared celular. Si ocurre lisis celular, estos compuestos se liberan al medio y pueden ejercer los efectos beneficiosos en el intestino como prebióticos.

La presencia de lactobacilos viables (Tabla 5) podría estar asociada a su resistencia a elevadas temperaturas. Estas especies también resisten condiciones de acidez, por lo que podrían actuar colonizando el tracto gastrointestinal, con mejora de la actividad digestiva por su aporte de enzimas y a la salud intestinal por estimulación del sistema inmunológico (Segura y De Bloss 2000). La acción conjunta de los componentes presentes en la vinaza pudieron estimular la producción de inmunoglobulinas, característico de la acción de los probióticos (Nava y Dávila 2004; Kanaminogawa y Nanno 2004).

La vinaza provocó incremento del peso del hígado y el corazón (Tabla 6), en los niveles empleados. Al parecer la inclusión de la vinaza favorece la irrigación sanguínea y mejora el transporte de nutrientes hacia los tejidos. El incremento de peso de los riñones pudiera asociarse a acumulación de grasa en las cavidades suprarrenales (Amanto 2015).

Un comportamiento similar tuvo el Bazo, lo que pudo estar relacionado con el aporte de glucanos de la levaduras Saccharomyces cerevisiae. Di Luzio (1977) describió que estos polisacáridos provocan aumento en el peso y tamaño de los órganos del sistema retículo endotelial, entre ellos, el bazo. Por su parte, Perdigón et al (2000) plantearon que el bazo es el órgano periférico, donde se almacenan las células que intervienen en los procesos de defensa del organismo, previo a la maduración en los órganos centrales. Los resultados obtenidos sugieren que las cerdas tratadas con el mayor nivel de vinaza presentan mejor respuesta inmune y el mecanismo de inmunidad desencadenado fue mediado por anticuerpos.

Por su parte, Álvarez (2006) señala que el aumento de tamaño de los órganos se asocia a mejoras en el funcionamiento del proceso digestivo. Mientras que Callegari et al (2014) y Ayala (2014) plantean que la eubiosis intestinal, lograda con los aditivos probióticos, desaparecen los procesos inflamatorios en el yeyuno e íleon de los animales hospederos. Puede sea esta la causa, por la cual, no se modificaron los pesos del intestino delgado en el presente estudio.

La suplementación con vinaza produjo mejoras en la coloración y limpieza de los órganos de la cavidad torácica y abdominal (Fotos 1 y 2).

Foto 1. Cerda que no consume vinaza.	Foto 2. Cerda que consume 4,6% vinaza
Fotos 1 y 2. Coloración y limpieza de los órganos de la cavidad torácica y abdominal

La inclusión de vinaza no provocó alteraciones relacionadas a procesos patológicos en la histología del intestino delgado. Se observa que el las cerdas suplementadas con 4,6% vinaza presentó mejor definición de las estructuras celulares (ancho y número de vellosidades) a nivel del duodeno (Fotos 3 y 4).

Foto 3. Cerdas control	Foto 4. Cerdas con vinaza
Fotos 3 y 4. Cortes histológicos del duodeno de las cerdas

A la inspección visual de los cortes histológicos, la mucosa de las secciones intestinales (duodeno e íleon) en cerdas con vinaza mostraron membranas íntegras con vellosidades más largas y las criptas más profundas. Este aspecto se corroboró con las medidas de las células epiteliales de la mucosa (Tabla 7). Al respecto, Hampson (1986) refirió que los cambios en la altura de las vellosidades son por aumento del número de enterocitos que garantiza una mayor superficie de absorción. Ello está asociado a la disminución de la tasa de recambio celular desde el ápice de las vellosidades (Callegari 2014).

Los cambios histológicos, encontrados en las cerdas que consumieron vinaza, indican posible incremento de la acción digestiva y absortiva ya que en las criptas de Lieberkuhn se encuentran las células de Paneth; cuya función es segregar el jugo entérico, responsable de transformar los polipéptidos en aminoácidos libres, los disacáridos en monosacáridos, las grasas en glicerina y ácidos grasos (Guyton et al 2006).

Si se considera que: (i) la única fuente de variación fue la inclusión de vinaza, que no realiza aportes importantes de nutrientes y que; (ii) las dietas empleadas cubrían los requerimientos para cerdas gestadas y lactantes (Instituto de Investigación Porcina 2016) superaron los requerimientos de proteína de la etapa de gestación en 40%; y que la ED se encontraba en el margen según NRC (1998). La causa de las respuestas productivas encontradas podría ser el resultado de la acción conjunta de: (i) los lactobacilos, y los residuos de su pared; (ii) la modificación del pH intestinal por acción de los AGCC (que propiciaron la selección de las especies microbianas a nivel intestinal); (iii) mayor eficiencia digestiva; (iv) , mejoras en la absorción de nutrientes (Gedek 2003) y; (v) estimulación del sistema inmune que le permitió expresar mejor su potencial reproductivo.

Resultados similares obtuvo Fonseca (2012) en cerdos en desarrollo, con el empleo de vinaza como aditivo. El asoció estas modificaciones a mejoras en la salud intestinal que conllevó a mejoras en el estado general de los animales y reducción de procesos diarreicos.

Conclusión

• La inclusión hasta 4.6% de vinaza, como suplemento en la dieta de cerdas durante el último tercio de gestación y la lactancia, propició mejoras en la capacidad digestiva, las glándulas anexas y los órganos asociados a la respuesta inmune e influyó en mayor ganancia de peso y una mejor conversión alimenticia.

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Received 20 July 2019; Accepted 3 November 2019; Published 2 December 2019

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