Digestión de láminas foliares de Bromus auleticus Trin. ex Nees sometidas a diferentes tiempos de incubación ruminal (página 2)

RESULTADOS

La intensidad de la degradación microbiana sobre cada tejido foliar a diferentes tiempos de incubación en el rumen se observa en el Cuadro 1.

Cuadro 1. Grado de digestión in vivo de tejido foliar en estados vegetativo y prefloración de Bromus auleticus con distintos períodos de digestión ruminal. Table 1: Degree of digestion in vivo of the Bromus auleticus leaf tissues in vegetative and pre-flowering states with different ruminal digestion times.

AD: digestión avanzada, D: digerido, I: indigerido, P: parcialmente digerido, s.i: sin información.

Estado vegetativo

En láminas foliares con 4 y 8 h de incubación ruminal no se observó digestión apreciable de los tejidos vegetales, tanto de los fácilmente digestibles (clorénquima y floema), como de los pobre o lentamente digestibles (xilema, esclerénquima, vaina mestomática, vaina parenquimática y epidermis).

Luego de 16 h de incubación ruminal de las muestras al estado vegetativo, la desaparición del mesófilo fue avanzada pero no se completó, y el floema comenzó a ser digerido en algunos haces. La vaina parenquimática de los haces vasculares permaneció intacta o apenas digerida en los haces mayores, mientras que en los haces menores su desaparición fue más importante. La epidermis adaxial apareció intacta y en las zonas en que estaba ausente se debió a su desprendimiento, mientras que la abaxial presentó algún grado de digestión quedando en algunas células sólo sus paredes tangenciales externas y otras sin degradar. En el extremo marginal de la lámina se pudo observar parte del mesófilo (Figura 1 A y B).

Figura 1.- Microfotografías de barrido de láminas de Bromus auleticus: A y B, en estado vegetativo sometidas a 16 h de digestión ruminal; C, en estado de prefloración sometidas a 12 h de digestión ruminal; D, en estado de prefloración sometidas a 24 h de digestión ruminal. Figure 1.- Scanning microphotographs of Bromus auleticus blades: A and B, vegetative stage submitted to 16 h of ruminal digestion; C, pre-flowering stage submitted to 12 h of ruminal digestion; D, pre-flowering phase submitted to 24 h of ruminal digestion. AB, epidermis abaxial; AD, epidermis adaxial; E, esclerénquima; F, floema; M, mesófilo; VM, vaina mestomática; VP, vaina parenquimática y X, xilema. La escala mide 100 m m.

Al cabo de 24 h de incubación ruminal, los únicos tejidos que permanecieron indigeridos fueron el xilema, esclerénquima y vaina mestomática.

Estado prefloración

Después de 6 h de incubación ruminal de las láminas (Cuadro 1), las paredes celulares del mesófilo estaban colapsadas. Los haces vasculares, la vaina mestomática, y los casquetes de esclerénquima permanecieron intactos debido a sus paredes lignificadas, mientras que la vaina parenquimática se encontró colapsada. Además, en ciertas regiones desapareció el mesófilo, especialmente en zonas cercanas a la epidermis abaxial y a la de los haces mayores. El floema fue digerido en algunos haces vasculares.

Luego de 12 h de digestión, el mesófilo y el floema de las muestras al estado de prefloración desaparecieron completamente. En la epidermis abaxial, las paredes tangenciales internas de las células más grandes habían desaparecido. La vaina parenquimática de los haces fue parcialmente digerida, quedando como remanentes las paredes tangenciales internas, posiblemente debido al alto grado de lignificación de la laminilla media que une dichas células con las de la vaina mestomática que permaneció intacta (Figura 1 C). Los estomas no sufrieron degradación.

La epidermis adaxial del tejido prefloración se desprendió completamente después de 18 h de incubación, conjuntamente con los casquetes de esclerénquima asociados a la misma. Esto se debió a que algunas células de tipo parenquimático, interpuestas entre el casquete adaxial y la vaina mestomática, al ser digeridas permitieron la separación de los casquetes de esclerénquima adaxiales y su correspondiente epidermis. Algunas células de la vaina parenquimática permanecieron unidas a la mestómatica, en la zona adyacente a los casquetes de esclerénquima que se desprendieron. En algunas regiones estaban ausentes las paredes tangenciales internas de la epidermis abaxial.

Solamente permanecieron los tejidos xilemáticos rodeados por su vaina mestomática y casquete de esclerénquima abaxial al cabo de 24 h de digestión in situ. Dichas unidades de tejido se mantuvieron unidas por las paredes tangenciales externas de la epidermis abaxial (Figura 1 D). Se observaron aguijones epidérmicos intactos.

Respecto al test con fluoroglucinol (Cuadro 2), el xilema mostró una reacción positiva fuerte en ambas ocasiones, la vaina mestomática dió reacción fuertemente positiva en prefloración y menor en el estado vegetativo, con lo que se dedujo una progresiva lignificación de la misma. El esclerénquima en ambas muestras presentó reacción intermedia entre el xilema y el resto de los tejidos. Además, se observó un grupo de células parenquimáticas incoloras, correspondientes a la vaina de parénquima que no se tiñeron con fluoroglucinol, que se encuentran entre la vaina mestomática del haz vascular y el casquete de esclerénquima de la cara adaxial.

Cuadro 2. Reacción al test de fluoroglucinol para detección de lignina en distintos tejidos foliares vegetativo y prefloración al estado fresco. Table 2: Reaction to the fluoroglucinol test to detect lignin in different leaf tissues at the vegetative and pre-flowering stages.

*: Indica color o lectura que corresponda. V: vegetativo; PF: prefloración.

DISCUSIÓN

La composición y organización molecular de las paredes celulares es el determinante mayor en la tasa y extensión de la degradación de las paredes celulares de células aisladas; sin embargo, ese comportamiento no se observa in vivo (Chesson, 1993), debido a que las células integran tejidos y la estructura de éstos pueden tener más influencia en su degradación en el rumen que la propia composición química de sus paredes (Chesson, 1993; Wilson y Hatfield, 1997).

Sleper y Roughan (1984), luego de 3 h de incubación de lámina foliar de Phleum pratense L., encontraron que el mesófilo, la epidemis y el floema estaban altamente degradados, y sólo quedaban la cutícula, el esclerénquima y el xilema; mientras que chépica (Agrostis capillaris L.) casi no evidenciaba digestión luego de 6 h de incubación, a pesar de ser ambas C3. La mayor velocidad de desaparición de P. platense se relacionó a la mayor proporción de espacios intercelulares.

Con respecto a la degradación ruminal de los tejidos foliares en estado vegetativo y prefloración, B. auleticus siguió el patrón característico de las gramíneas: mesófilo y floema (rápidamente degradados) > epidermis y vaina parenquimática del haz (lentamente degradados) > esclerénquima (lentamente a no degradado) > cutícula y tejidos vasculares lignificados (no degradados) (Akin y Burdick, 1975; Magai et al., 1994).

Determinadas características de la anatomía foliar influyeron en el grado de digestión de los tejidos, ya sea por su lignificación o por su accesibilidad. Como se vio anteriormente, las costillas que permanecen entre los surcos de la hoja están en estrecha relación con los haces vasculares, y tienen tamaño similar independiente del orden de haz vascular que contenga, mientras que no hay desarrollo de costillas y surcos en la cara abaxial. Esto provocó la digestión diferencial de las epidermis, siendo rápidamente digerida la abaxial, probablemente debido a un menor grado de cutinización y lignificación.

Todos los haces vasculares de cebadilla criolla poseen doble vaina, una mestomática continua y una parenquimática, que se encuentra interrumpida en la zona abaxial en los haces vasculares de primer y segundo orden, donde se presentan extensiones de la vaina del haz que comunican el esclerénquima abaxial con la vaina del haz. Dichas células de características parenquimáticas, y que según el test con fluoroglucinol no estaban lignificadas, al ser digeridas permitieron la separación de los casquetes de esclerénquima adaxiales y su correspondiente epidermis. Esto permitió el acceso a la vaina parenquimática del haz y al parénquima del protoxilema, quedando indigerido el metaxilema.

El mesófilo, el floema, la vaina parenquimática y la epidermis se digirieron más rápidamente en las muestras en prefloración que en estado vegetativo. Probablemente este comportamiento se deba a que la muestra de láminas en prefloración corresponde a un rebrote de 20 días de crecimiento. Se observó que el xilema, el esclerénquima y la vaina mestomática del haz siempre permanecieron indigestibles, coincidiendo con las determinaciones de lignina con fluoroglucinol. Grenet y Jamot (1989) observaron en raigrás (Lolium multiflorum Lam.) que el esclerénquima de las láminas, que había dado reacción positiva con fluoroglucinol, permaneció indigerido luego de 8 h de incubación, junto con el xilema y la cutícula que permanecieron intactos.

La pared secundaria lignificada en gramíneas no es completamente indigestible, puede ser digerida cuando se facilita el acceso de los microorganismos del rumen a ellas. La pobre digestibilidad observada es debida a los límites impuestos por la estructura. El conjunto formado por la laminilla media (LM) y la pared primaria (PP), es el sitio donde comienza la deposición de lignina, que es indigestible (Wilson, 1993), y constituye una de las limitantes mayores a la digestión de las gruesas paredes secundarias lignificadas. A su vez, la LM cementa las células adyacentes, consecuentemente las fibras forman grandes partículas multicelulares, muchas de las cuales no tienen extremos rotos, por lo que resultan completamente indigestibles.

La accesibilidad a los carbohibratos de las paredes celulares por la microflora del rumen está limitada por el arreglo estructural de cada tejido y por la química de las paredes celulares (Wilson, 1993); de esta manera, tejidos altamente ordenados y de paredes secundarias lignificadas como el esclerénquima y el xilema, tienen una doble barrera física y química que impide su digestión (Wilson y Hatfield, 1997). Esto parece ocurrir en los tejidos lignificados de la cebadilla chaqueña. De acuerdo a las pruebas histoquímicas, el esclerénquima en los estados vegetativos y prefloración está menos lignificado que el xilema y la vaina mestomática, sin embargo luego de 24 h de digestión in situ permaneció indigerido al igual que éstos.

CONCLUSIÓN

En B. auleticus, las paredes secundarias del xylema y la vaina mestomática se lignificaron más que las del esclerénquima, tanto en estado vegetativo como en prefloración. A pesar de esta lignificación diferencial, estos tejidos permanecieron intactos después de 24 h de digestión.

RECONOCIMIENTOS

Agradecemos a la Ingeniero Agrónomo M. Sci. Mirian Gallardo, del Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria, Estación Experimental Agropecuaria de Rafaela, que posibilitó la realización de las pruebas de digestibilidad.

LITERATURA CITADA

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Milagros Gasser1, Julio Ramos1, Abelardo Vegetti1 y Juan Carlos Tivano1 1 Universidad Nacional del Litoral, Facultad de Ciencias Agrarias. Kreder 2805, CP 3080 Esperanza, Santa Fé, Argentina.