Cinética de degradación por medio de la técnica de gas in vitro

Esta técnica fue desarrollada por Theodorou et al. (1994) y se basa en la medición del volumen de gases producidos al incubar los alimentos con bacterias ruminales en un sistema in vitro. A diferencia de las técnicas anteriores, no permite hacer la estimación de extensión de digestión ni la separación de las fracciones potencialmente digestible e indigestible, sin embargo, es muy usada dado que se pueden separar alimentos, fracciones, incluir aditivos, evaluar inóculos (Camacho et al., 2010ab), al evaluar nuevos ingredientes potenciales como glicerol, propilen glicol (Ferraro et al., 2009) o simplemente comparar ingredientes (Hernández et al., 2010). Se usa frecuentemente para estimar el valor nutritivo de especies forrajeras no convencionales consumidas por rumiantes, pues se puede predecir el contenido de energía metabolizable a partir de los parámetros de esta técnica y de la composición química (Menke et al., 1979; Camacho et al., 2010a). No obstante, debe tenerse precaución al usar las ecuaciones para estimar EM pues en ocasiones subestiman los valores de ingredientes no convencionales, por lo que el criterio del nutriólogo debe ser siempre importante en la decisión definitiva de aceptar un valor. Las curvas de producción de gas producen poca variación en comparación con otras técnicas que se basan en residuos de digestión. Las mediciones de presión de gas se transforman en unidades de volumen y estos valores se ajustan a un modelo de regresión no lineal logístico (Menke y Steingass, 1988):

Donde:

Y: total de volumen de gas producido ml

v = volumen máximo ml

s = tasa de producción de gas h-1

t = tiempo h

L = tiempo lag h

Con esta técnica se estima el potencial de digestión con v, la tasa de degradación con s y la fase lag con L. La estimación de los parámetros del modelo se hace con el software SAS o con otro programa de regresión no lineal. Por ejemplo, se usarán los valores del pasto kilkuyo de Bolívar y Sánchez (2005) con 18.6 % de PC, 63.03 % FDN, 26.4 % FDA y 9.2 % de ceniza. En el cuadro 54.1, se presenta la producción de gas (volumen) y la digestibilidad in vitro de la materia seca.

Cuadro 54.1 Valores de volumen acumulado de gas (ml) y de digestibilidad in vitro del pasto kikuyo

Para estimar los valores de v, s y L, se usa el modelo del cuadro 54.2 para el programa SAS. En este modelo se pueden incluir más alimentos y sus repeticiones.

Cuadro 54.2 Modelo para estimar parámetros de cinética de gas in vitro

De la salida del SAS, se selecciona la parte donde están los parámetros (cuadro 54.3) donde se obtiene un volumen máximo de 152 ml, una tasa de producción de gas de 0.034/h y, en este caso, no hubo fase lag (-1.66 horas, biológicamente cero).

Los parámetros de gas in vitro son estimadores de la degradación ruminal, pero debe de tenerse presente que cualquier sistema in vitro tiene limitantes y que deberán complementarse con evaluaciones con animales.

Cuadro 54.3 Resultados del procedimiento de regresión no lineal

De la salida del SAS también se puede calcular el r2 del modelo dividiendo la suma de cuadrados del modelo entre la suma de cuadrados total (Draper y Smith, 1981). Se recomienda considerar el valor de F del modelo, para saber si el modelo fue el adecuado (Tedeschi, 2006), o si necesitamos usar otro modelo no lineal, por ejemplo, en la salida del SAS (cuadro 54.4) se puede calcular el r² del modelo dividiendo la suma de cuadrados del modelo entre la total, 1528663/159181=0.99, que en este caso, tuvo un valor de P significativo, lo cual indica que el modelo se ajustó correctamente.

Cuadro 54.4 Salida de análisis de varianza de la regresión

Para estimar la energía metabolizable, Menke y Steingass (1988) presentan ecuaciones para dos grupos de alimentos. Se presenta la ecuación modificada para obtener el resultado en megacalorías (cuadro 54.5).

Cuadro 54.5 Ecuaciones de predicción de energía metabolizable y digestibilidad de la materia orgánica a partir de gas in vitro a las 24 horas

En este caso, no se tiene el porcentaje de grasa, pero se puede aplicar la ecuación, dado que el coeficiente de extracto etéreo (EE) es muy pequeño. Como ejemplo, se usan las ecuaciones de Menke y Steingass (1988) para estimar la EM usando la producción de gas a las 24 horas y el porcentaje de proteína cruda.

Donde:

Gas: ml gas.

PC: proteína cruda %

La EM se sobreestimó en este caso. Esto se confirma al estimar la EM con base en la digestibilidad con la ecuación, usando la digestibilidad a las 24 h: