Inclusión de harina de Crotalaria en dietas para cerdos jovenes

Resumen

Esta investigación surge por la necesidad de sustituir importaciones en los sistemas de producción porcina del país en la alimentación de los cerdos. Al estudiar la digestibilidad y la concentración energética de las dietas se observó superioridad de la dieta control sobre las dietas experimentales. No obstante la mayoría de las dietas, menos los tratamientos D y E, presentaron digestibilidad in vivo estimada de la Materia orgánica superiores a 800 g/ kg de MS, valores aceptables para cerdos en crecimiento-ceba. Se inició con una búsqueda en internet para conocer las propiedades de la Crotalaria juncea y el Pienso B. Se desarrolló en los laboratorios de bromatología del CIAP, de la Universidad Central ¨Marta Abreu¨ de Las Villas, desde diciembre del 2013 hasta mayo del 2014. Los datos primarios fueron procesados en el tabulador Excel2003 del Paquete Office, sustentado en Windows® XP. Los resultados obtenidos se procesaron por el paquete SPSS. Se cometió un análisis económico de las ventajas de la inclusión de alimentos no convencionales poco comunes utilizados en la producción porcina sobre la economía del país en la alimentación de cerdos en crecimiento-ceba.

Palabras claves: Crotalaria juncea, digestibilidad in vitro, energía digestible, cerdos en crecimiento ceba.

Summary.

This investigation comes out of the necessity of substituting profits in the pig production systems of the country, in pig feeding. With the study of the digestibility and diet energy concentration it was observed the superiority of control diets with those of experimental diets. Nevertheless, most of the diets, excluding A and D treatments, have shown the digestibility in vivo of the estimated organic matter superior to 800 g/kg of MS, accepted values for pigs in growing and fattening category. It was started with the research in internet to know the properties of Crotalaria juncea and Concentrate type B. It was developed in the Food Cehmical Analysis laboratories of CIAP, at the University Central ¨Marta Abreu¨ of Las Villas, from December 2013 to May 2014. The primary data were processed in the tabulator Excel2003 of the Office Packet, found in Windows® XP. The obtained results were processed for a packet SPSS. It was done an economic analysis of the advantages of including none conventional feeds which are not that common used in swine production about the country´s economy in pig feeding in the growth and fattening category.

Key Words: Crotalaria juncea, in vitro digestibility, digestible energy, growing; fattening pigs.

Introducción

Ante la creciente demanda mundial de alimentos para la población humana, el cerdo constituye una alternativa por ser una fuente de proteína de excelente calidad. Sin embargo, la mayoría de los países de Latinoamérica tienen una serie de limitaciones para masificar su uso en la alimentación, como alternativa para bajar su costo, debido a que la dieta porcina está basada en formulaciones con materias primas principalmente importadas, dando origen a una gran dependencia externa y fragilidad al sistema (Gómez, 2006).

En el mundo actual uno de los temas más preocupantes es la carencia de alimento que padece gran parte de la población mundial, principalmente aquellos países subdesarrollados; esta que está influida por los gobiernos que no se preocupan por el pueblo, la baja producción de cereales y el rápido crecimiento demográfico (Cintora, 2004).

A veces es válido usar condiciones in vitro diferentes a las existentes in vivo, lo que implica la adición de enzimas, aumento de temperatura, para obtener iguales productos de digestión pero esto se debe evitar cuando se requiere el empleo de la técnica para un amplio rango de alimentos pues los valores alcanzados podrían no estar bien correlacionados con los valores in vivo para todos los tipos de alimentos debido a que algún elemento del sistema in vivo no está siendo simulado exactamente (Drake, 1991).

La calidad de un alimento no puede predecirse solamente a partir de su composición química. La digestibilidad, absorción y utilización (biodisponibilidad) son también parámetros importantes a considerar (Marable, 1981). Entre estos parámetros la digestibilidad es el determinante primario de la disponibilidad de un alimento (Hsu, 1977) ya que para estar biodisponible tiene que ser degradado primeramente por las enzimas digestivas del tracto gastrointestinal (Darcy, 1985).

Materiales y métodos

El trabajo comenzó con una búsqueda en internet para conocer las propiedades de la Crotalaria juncea y el Pienso B. Se desarrolló en los laboratorios de bromatología del CIAP desde diciembre del 2013 hasta mayo del 2014.

Se obtuvieron el Pienso B y la harina de Crotalaria del laboratorio para confeccionar las mezclas en base seca de las cuales se elaboraron seis tratamientos utilizando varios niveles de inclusión entre 160 g y 250 g de proteína cruda (Tabla 5) a través del cuadrado de Pearson:

Tabla 5.Dietas a utilizar en el experimento.

Análisis químico

Las muestras se evaluaron (en duplicado) para la fracción proximal de Weende: material seca (MS; ID 930.15), extracto etéreo (EE, ID 920.39) y la proteína bruta (PB, ID 954.01) (AOAC, 1995),el contenido de materia orgánica (MO) (EEC, 1971),la fibra neutra detergente (FND) se analizó con amilasa termoestable y expresada exclusiva de ceniza residual (Van Soest, 1991),la fibra ácida detergente (FAD) determinada secuencialmente en el residuo de la FND y expresada exclusiva de ceniza residual (Van Soest, 1991) y la hemicelulosa se calculó como la diferencia entre FND y la FAD. La celulosa y la lignina se determinaron según (Van Soest, 1991), donde la lignina fue oxidada con permanganato.

Digestibilidad in vitro, estimación de la digestibilidad in vivo y contenido energético:

Almidón y digestibilidad in vitro

Los contenidos de almidón (St) y la digestibilidad de la MS y MO fueron analizada según (Noblet and Jaguelin-Peyraud, 2007) y (Al-Rabadi et al., 2009).La digestibilidad fue determinada en tres pasos simulando la digestión en la boca, el estómago y el intestino de porcinos en un sistema cerrado por mediciones de la glucosa a diferentes tiempos de incubaciones (0, 0.5, 1, 2, 6 y 24 h) según los métodos enzimáticos propuestos por (Al-Rabadi et al., 2009).En breve: 0.5 g de muestra fueron colocados en Erlenmeyer (250 mL de capacidad) en el cual 5 ml de búfer de carbonato (39.2 g of NaHCO3 por litro de agua destilada, pH 7.0) conteniendo 11.0 mg de a-amilasa/ml (actividad enzimática de 25 unidades/mg) fueron adicionados y bien mezclados con la muestra. Este paso fue seguido por la adición de 5 ml de solución de pepsina (25 mg de pepsina/mL de solución de HCl a 0.02 M). Seguidamente los Erlenmeyers fueron colocados en una incubadora con agitación a 37 °C y 85 rpm durante 30 min. Después de este tiempo 25 mililitros de buffer de acetato de sodio conteniendo 0.02 % de azida de sodio (pH 6.0), 5 mililitros de NaOH a 0.02 M y 5 mililitros de solución de pancretaina y amiloglucosidasa (2 mg de pancreatina y 0.9 mg de amiloglucosidasa por mililitro de búfer de acetato conteniendo 0.2 % de azida de sodio) fueron adicionados a la mezcla y colocadas en la incubadora con zaranda a 37 °C (hora cero) y 85 rpm durante 24 h, la incubación fue detenida a las 0.5, 1, 2, 6 y 24 h colocando los Erlenmeyers en hielo por 5 min para detener la actividad enzimática y usar 1.0 mililitros del sobrenadante para determinar las concentraciones de glucosa por métodos enzimáticos y el sedimento para determinar la digestibilidad de la materia seca y materia orgánica según (Noblet and Jaguelin-Peyraud, 2007).

Energía

A partir de los resultados de la digestibilidad in vitro de la MO (dvMO), se estimó la digestibilidad in vivo de la MO (dMO) y la energía digestible (ED) (Noblet and Jaguelin-Peyraud, 2007) así como la energía metabolizable para cerdos en crecimiento (EMcr) (May, 1971).

Análisis estadístico

Los resultados obtenidos se procesaron por el paquete SPSS (SPSS, 2007). Se empleó el ANOVA de clasificación simple para comparar los parámetros bromatológicos, de digestibilidad y ganancia de peso vivo empleándose la prueba de Dunnett C para discernir entre las materias a las que se les analizó el valor nutritivo.

Análisis económico

Se realizó una inferencia del impacto de la mejor dieta sobre la sustitución de importaciones de alimentos en la crianza porcina tomando como base un ciclo productivo de 120 días de ceba de 100 cerdos.

Resultados y discusión

El estudio del valor nutricional de los alimentos, constituye un elemento esencial en todo sistema productivo (Lima, 2011), donde el análisis químico próximal constituye el eslabón base (Boisen, 1997). Nuestro estudio sobre la composición química muestra (Tabla 6a) las posibilidades de la inclusión de estas plantas en raciones para cerdos. Sin embargo, lo ideal sería estudiar estos niveles de inclusión en pruebas de digestibilidad in vivo, pero estas son costosas, trabajosas y extensas (Boisen, 1997). A raíz de esta problemática se hace necesario emplear técnicas menos laboriosas, menos costosas y lo más precisas posible, tales como métodos in vitro de digestibilidad de la materia orgánica (Al-Rabadi et al., 2009).

En la (Tabla 6a y 6b) se muestra la composición química de los tratamientos estudiados donde la dieta de control mostró el mayor contenido de materia seca (MS) y de materia orgánica (MO) así como el menor nivel de proteína (PB) y mayor nivel de almidón (St), los niveles fueron aumentando sucesivamente cuando se añadía más cantidad de Harina de Forraje de Crotalaria (HFC) al tratamiento, donde la dieta E mostró el más alto nivel proteico, el nivel de PB fue influenciado efectivamente por los niveles de inclusión de HFC.

El contenido de almidón de los tratamientos A, B, C y D (194 – 356 g/kg MS) encontrado estos por encima de los contenidos encontrados en especies de amplio uso en la alimentación como Leucaena leucocephala (156 g/kg MS), Gliricidia sepium (110 g/kg MS), Erythrina poeppigiana (105 g/kg MS), pero inferior a los valores encontrados en Trichanthera gigantea (Rosales, 1996).Solo la harina de Crotalaria juncea (dieta E) mostró valores inferiores. Además, al analizar los contenidos de almidón, detectamos que el valor mayor correspondió al tratamiento A, pero este no difirió (p<0.05) con los demás tratamientos.

El valor nutritivo (Tabla 6a y 6b) de los diferentes tratamientos estudiados, no se encontraron diferencias (p>0.05) entre ellos para la MO, el St y la glucosa, encontrándose diferencias (p<0.05) en la PB y la MS. Estos resultados sugieren que los niveles de inclusión estudiados elevan y/o mantienen el aporte de proteína en cada tratamiento sucesivamente.

Tabla 6a. Composición química del forraje de Crotalaria y las dietas control y experimentales empleadas en el estudio.

1 Dietas: control: 100 % pienso B; A: 83 % pienso B + 17 % harina de forraje de Crotalaria (HFC); B: 68 % pienso B + 32 % HFC; C: 51 % pienso B + 49 % HFC; D: 36 % pienso B + 64 % HFC; E: 100 % HFC.

2 MS: materia seca; MO: materia orgánica; PB: proteína bruta; EE: extracto etéreo; St: almidón

3 Letras diferentes en la misma columna difieren para p<0.05 según prueba de Dunnett C.

4 SEM: Error estándar de la media.

Los contenidos de fibra de las dietas experimentales (Tabla 6b.) fueron superiores en comparación con la dieta de control, donde los niveles superiores al 17 % de inclusión de Crotalaria mostraron más de 100 g de FAD/kg MS y más de 25 g de lignina/kg MS lo que indica que la digestibilidad de estas pudieran estar afectadas especialmente para cerdos en crecimiento(Noblet and Jaguelin-Peyraud, 2007),(Noblet and Shi, 1993).

En cuanto a carbohidratos estructurales, (Rosales, 1996), encontró valores de 353 g/kg MS para la FND y 304 g/kg para la FAD, estando dentro del rango bajo obtenido por este autor para 11 especies arbustivas y 9 arbóreas (282-725 g/kg MS y 218-628 g/kg MS, respectivamente). Especies como Gliricidia sepium y Leucaena leucocephala también fueron identificadas dentro del rango bajo respecto al contenido de carbohidratos estructurales. Valores de 391 g de FND/kg MS y 242 g FAD/kg MS, para Gliricidia sepium y de 341 g FND/kg MS y 152 g FAD/kg MS, para Leucaena leucocephala, han sido reportados por (Vadiveloo, 1992). Por tanto los valores obtenidos en las dietas constituyen valores ínfimos en cuanto a FND y FAD, exceptuando el tratamiento E que presenta valores relativamente altos.

Tabla 6b. Composición química del forraje de Crotalaria y las dietas control y experimentales empleadas en el estudio.

1 Dietas: control: 100 % pienso B; A: 83 % pienso B + 17 % harina de forraje de Clotalaria (HFC); B: 68 % pienso B + 32 % HFC; C: 51 % pienso B + 49 % HFC; D: 36 % pienso B + 64 % HFC; E: 100 % HFC.

2 FND: fibra neutra detergente; FAD: fibra ácido detergente.

3 Letras diferentes en la misma columna difieren para p<0.05 según prueba de Dunnett C.

4 SEM: Error estándar de la media.

Sin embargo, y como era esperado, la composición de la fibra no experimentó diferencias (p<0.05), donde la FND fue menor en el tratamiento control (100% de pienso B) y alcanzó la mayor concentración en los tratamientos que incluyeron mayor nivel de inclusión de HFC; similarmente sucedió con la FAD. En consecuencia con esta relación FND-FAD, la hemicelulosa no experimentó cambios (p>0.05) con el nivel de inclusión de esta planta en las raciones elaboradas.

Al estudiar la digestibilidad y la concentración energética de las dietas (Tabla 3.) se observó superioridad de la dieta control sobre las dietas experimentales. No obstante la mayoría de las dietas menos los controles, las D y E presentaron digestibilidad in vivo de la MO superiores a 800 g/ kg de MS, valores aceptables para cerdos en crecimiento-ceba(Boisen, 1997, Noblet and Jaguelin-Peyraud, 2007, NRC, 1998).

En todos los tratamientos exceptuando el de control no se alcanza una dvMO superior a los 700 g/kg MO, límite inferior para catalogar a un alimento como de buen valor nutricional (Boisen, 1997, Noblet and Jaguelin-Peyraud, 2007, NRC, 1998). Aunque, el tratamiento A se encuentra aproximado al valor referenciado lo cual demuestra que es seleccionable. Estos valores y la composición química proximal de las dietas evaluadas predicen que los cerdos alimentados con la dieta A puedan alcanzar digestibilidades próximas a 825 g/kg de MO, con una concentración energética que cubre los requerimientos de energía digestible (superior a los 13.4 MJ/kg de MS) para los animales que realizan un consumo promedio de 2.85 kg de MS/día durante la etapa de crecimiento ceba (MCP, 2008).

Tabla 7. Digestibilidad y concentración energética del forraje de Crotalaria y las dietas control y experimentales empleadas en el estudio.

1 Dietas: control: 100 % pienso B; A: 83 % pienso B + 17 % harina de forraje de Clotalaria (HFC); B: 68 % pienso B + 32 % HFC; C: 51 % pienso B + 49 % HFC; D: 36 % pienso B + 64 % HFC; E: 100 % HFC.

2 dvMS: digestibilidad in vitro de la materia seca; dvMO: digestibilidad in vitro de la materia orgánica; dvMO: digestibilidad in vitro de la materia orgánica; dMO: digestibilidad in vivo estimada de la materia orgánica; EMcr: energía metabolizable para cerdos en crecimiento.

3 Letras diferentes en la misma columna difieren para p<0.05 según prueba de Dunnett C.

4 SEM: Error estándar de la media.

Para finalizar se quiere realizar un análisis de las posibles implicaciones sobre la economía de la inclusión de harinas de plantas proteicas. Un cerdo que consume 2.85 kg de concentrado como promedio diariamente durante la etapa de crecimiento ceba, con un nivel de sustitución del 17 % (0.484 kg) permitirá ahorrar 48.4 kg/100 cerdos/día y en un ciclo de ceba de 120 días se ahorrarían 5.80 t de concentrados con un precio de 261.25 USD, que reportan a los precios actuales de las materias primas por encima de los 1"515.25 USD de ahorro en cada ciclo de ceba de 100 cerdos, un aspecto que debe ser tomado en consideración por los productores porcinos.

Conclusiones

• Es posible sustituir entre el 17 y el 32 % del pienso B de ceba por Harina de Forraje de Crotalaria con aceptables parámetros de digestibilidad y aporte energético para cerdos en crecimiento ceba.

• La inclusión de Crotalaria al 17 % permite ahorrar 5.8 t (>1"500 USD) de concentrado por cada ciclo productivo de 100 días.

Recomendaciones

• Continuar el estudio de la Crotalaria y mezclarla con otros ingredientes para lograr mejores resultados.

• Realizar un experimento in vivo con cerdos en crecimiento para valorar la ganancia media diaria y la fisiología digestiva del mismo.

• Evaluar la inclusión de Crotalaria en otras especies de animales (ej. pequeños rumiantes).

Bibliografía

AL-RABADI, G. J. S., GILBERT, R. G. & GIDLEY, M. J. 2009. Effect of particle size on kinetics of starch digestion in milled barley and sorghum grains by porcine alpha-amylase. Journal of Cereal Science, 50, 198-204.

ALONSO ZAEZ, R. C. G., MIGUEL.;RODRIGUEZ, JESUS. 2001. El Cerdo.

AOAC 1995. Official Methods of Analysis, 16th ed. Association of Official Analytical Chemists, Arlington, VA, USA.

BALARAMAN, N., VANKATERKRISHMAN, R. 1974. Nutritive value of sunnhemp (Crotalaria juncea Linn) hay for sheep. Indian Veterinary Journal 51, 337-341.

BOISEN, S. F., J.A. 1997. Prediction of the total tract digestibility of energy in feedstuffs and pig diets by in vitro analyses. Animal Feed Science and Technology, 68, 277-286.

BRYAN BRUNNER, S. M., LUISA FLORES Y PABLO MORALES 2014. Hoja Informativa Crotalaria. In: ORGÁNICA, P. D. A. (ed.) Z-NRCS-007/Z-208. Estación Experimental Agrícola de Lajas, Puerto Rico.

CINTORA, I. 2004. Reproduccion Porcina. Available: http://www.portalveterinaria.com/sections.php?op=viewarticle&artid=194 [Accessed 1/2/2014].

D'MELLO, J. P. F. 1992. Chemical constrains to the use of tropical legumes in animal nutrition. Animal Feed Science and Technology, 38, 237-261.

DARCY, B. 1985. Availability of amino acids in monogastric animals. Variations of digestion origen. Diabetes et Metabolism.

DRAKE, A. P., FULLER, M.F., Y CHESSON, A. 1991. Simultaneous estimations of precaecal protein and carbohydrate digestion in the pig. In: In vitro digestion for pigs and poultry. Commonwealth Agricultural Bureaux International.

ECURED. 2014. Crotalaria incana [Online]. Available: www.ecured.cu.

EEC 1971. Determination of crude ash. Directive no. L155/20 of the Commission of the European Communities of 12.07.71, Offic. J. Eur. Com., Brussels, Belgium.

ELIKA 2013. Alcaloides pirrolizidínicos (Crotalaria spp.). In: ALIMENTARIA, F. V. P. L. S. (ed.) 01. País Vasco.

FAO/SMIA. 2000. Departamento de Agricultura, Bioseguridad, Nutrición y Protección del Consumidor. Available: http://www.fao.org/ag/esp/revista/0009sp2.

FURUYA, S. Y. T., S. 1975. Rate of passage of chromic oxide and polyethylene glycol and digestibility in the digestive tract of pigs. Japanese Journal of Zootechnical Science, 46, 630-641.

GARCÍA, A. 2004. Evaluación de la eficiencia de tecnologías de avanzada de producción porcina en la unidad "Julio Antonio Mella". . Informe final del proyecto 19.03. [Online].

GÓMEZ, J. 2006. Potencialidad de producción de cerdos. Rev. Agroterra [Online]. Available: http://www.infoagro.com/hortalizas/batata.htm. [Accessed 14/1/2014].

HSU, H. W., VAVAK, D.L., SATTERLEE, L.D. Y MILLER, G.A. 1977. A multienzyme technique for estimating protein digestibility. Journal of Food Science.

KEYS, J. E., JR. Y DE BARTHE, J.V. 1974. . , 39:57-62 1974. Site and extent of carbohydrate, dry matter, energy and protein digestion and the rate of passage of grain diets in swine. Journal of Animal Science, 39, 57-62.

LIMA, R., DÍAZ, R.F., CASTRO, A., FIEVEZ, V. 2011. Digestibility, methane production and nitrogen balance in sheep fed ensiled or fresh mixtures of sorghum-soybean forage. Sci Sci.

LY, J. 1996. Una reseña corta sobre avances en estudios de procesos digestivos en cerdos alimentados con dietas tropicales no convencionales. Revista Computadorizada de Producción Porcina, 3, 8-18.

MARABLE, N. L. Y. S., G. 1981. In vitro assays of protein quality-assays utilizing enzymatic hydrolyses. Discussion. In: Protein quality in humans: Assessment and in vitro estimation [Online].

MAY, R. W. B., J.M. 1971. Digestible and metabolizable energy values of some feeds for the growing pig. Canadian Journal of Animal Science, 51, 271-278.

MCP 2008. Procedimientos Técnicos para la Crianza Porcina. Instituto de Investigaciones Porcinas, 37.

MEDEROS, C. M. L., J. Y MARTÍNEZ, R.M. 1995. Metodología para la evaluación de alimentos para cerdos. Instituto de Investigaciones Porcinas. La Habana.

NOBLET, J. & JAGUELIN-PEYRAUD, Y. 2007. Prediction of digestibility of organic matter and energy in the growing pig from an in vitro method. Animal Feed Science and Technology, 134, 211-222.

NOBLET, J. & SHI, X. S. 1993. Comparative digestibility of energy and nutrients in growing pigs fed ad libitum and adult sows at maintenance. Livestock Production Science, 34, 137-152.

NRC. 1998. Nutrient requirements of swine. National Academy Press.

PAGOADA, H., ARIAS, A., MARIN, A., LIMA, R. 2010. Tecnología de producción para la yuca (Manihot esculenta Crantz) fermentada. MSc, Santa Clara.

QUILES, A., HEVIA, M.L. 2003. Influencia de la temperatura y la luz sobre el celo post-destete en la cerda [Online]. Universidad de Murcica. Available: http://www.portalveterinaria.com/sections.php?op=viewarticle&artid=184 [Accessed 6 de abril 2014].

RAJENDRAN, V. M. Y. B., H.J. 1994. . . BOSTON, P104-116 1994. Short chain fatty acids simulation of electroneutral Na-Cl absorption: role of apical SCA- HCO3and SCFA-CL exchanges. In: Short-chain fatty acids. Kluwer Academic Publishers,Boston, 104-116.

RÉRAT, A., CORRING, T. Y LAPLACE, J.P. 1976.. EAAP PUBLICATION NO. 16,, P 97-138 1976. Protein digestion and absorption. In: Protein metabolism and nutrition. EAAP, Butterworths, London, 16, 97-138.

ROSALES, M. 1996. Nutritional value of colombian fooder trees. Fundación Centro para la Investigación en Sistemas Sostenibles de Producción Agropecuaria y Natural, Resources Institute,United Kingdom, 55.

SAVOIE, L. 1991. In vitro simulation of protein digestion: an integrated approach. . In: In vitro digestion for pigs and poultry.

SPSS 2007. Software for Windows, release 15.0, Inc., Chicago, IL, USA.

VADIVELOO, J., FADEL, J.G 1992. Compositional analyses and rumen degradability of selected tropical feeds. Animal Feed Science and Technology 37, 265-279.

VAN SOEST, P. J., ROBERTSON, J.B., LEWIS, B.A 1991. Methods for dietary fiber, neutral detergent fiber, and nonstarch polysaccharides in relation to animal nutrition. J. Dairy Sci, 74, 3583-3597.

Autor:

Dr. MVZ Alexis González Fernández*,

Dr. C. Raciel Lima Orozco**;

Colaboradores:

Dra. MVZ Claudia Taimara Caballero Martínez***;

Dr. C. Omelio Cepero Rodríguez**.

* Departamento de Anatomía-Patológica, Laboratorio Territorial de Diagnóstico Veterinario, Santa Clara Villa Clara. Cuba.

** Doctor en Ciencia Veterinarias. Universidad Central de las Villas, Facultad de ciencias Agropecuarias, departamento de Medicina Veterinaria y Zootecnia. Carretera a Camajuani km 51/2. Santa Clara Villa Clara. Cuba.

*** Técnica Canina, Ministerio del Interior Provincial, Santa Clara Villa Clara. Cuba.