Potencialidades de utilización de los subproducto (bagazo, jugo) de henequén (Agave fourcroydes) en alimentación de rumiantes

Introducción

En el mundo los subproductos agroindustriales en su generalidad constituyen problemas de contaminación ambiental (Cegarra et al. 2006). En general residuos lignocelulósicos compuesto principalmente por celulosa, hemicelulosas y lignina (Hendriks y Zeeman, 2009) que podrían ser utilizados en la alimentación de rumiantes, aunque debido a su bajo valor nutritivo tienen que ser complementados con otros ingredientes (Ramírez- Cortina et al. 2012), o transformados mediante procesos biotecnológicos sencillos (Elías y Herrera, 2008) para potencial su utilización y disminuir la contaminación del medio.

Por otro lado, el principal problemas que presenta la ganadería cubana actual es el déficit de alimentos, por lo regular durante todo el año, agudizado en la época de menor precipitación, ocasionando por disminución en la disponibilidad y calidad de los alimentos fibrosos (pasto, forrajes), momento en que se produce desbalance nutricional, pérdida de peso, disminución de la producción de leche y carne, e incluso, la muerte de los animales, con la consecuente disminución del rebaños (Pérez et al. 2013).

Para contrarrestar lo anteriormente planteado, se produce un proceso continuo de mejora en las explotaciones ganaderas mediante adopción progresiva de modelos productivos que incrementen la utilización de los recursos locales disponibles, unido a la producción intensiva de forrajes, situación que pudiera ampliar la mejora al utilizar los subproductos agropecuarios, un ejemplo de ello pudiera ser la industria del henequén (Agave fourcroyde) y la utilización de sus residuos en la alimentación animal.

Estudios realizados en México refieren que el bagazo de henequén(Agave fourcroydes) proporciona hasta el 85 % de materia seca de la ración y que pude ser utilizado como suplemento para el ganado, proporcionándole altos niveles de energía digestible, minerales y agua, consiguiendo mejorar el consumo, la digestibilidad de la materia seca, la conversión y la ganancia diaria de peso en borregos (Paredes et al. 2010).Según Sánchez y Vásquez (2014), en Cuba, con el desfibrado de la hoja de henequén solo se aprovecha del 4-11%, generándose grandes volúmenes de pulpa (bagazo húmedo, jugo) y obteniéndose como promedio 9 t de residuo por tonelada de fibra procesada, de manera que una producción anual de fibra 1700 t generaría 15300 t de contaminantes orgánicos, con efectos negativos para el medio ambiente.

Otros trabajos desarrollados en especies de monogástricos validan la utilización de los fructooligosacáridos extraídos de la planta de henequén (Agave fourcroydes) como prebióticos (Alvarado et al. 2014 y García-Curbelo et al. 2015) y como fuente de promotor del crecimiento en alimentación de las aves (Roberfroid, 2005). Además, de los resultados que enmarcan aumento del peso vivo y el rendimiento productivo de los pollos (Williams et al.2008)

A pesar del desarrollo científico alcanzado con el uso de los subproductos del henequén (Agave fourcroyde), lo logrado en materia de alimentación animal, continua siendo una práctica no extendida en el sector pecuario, por lo que necesita generar mayor información para la utilización de estos residuos agroindustriales , preferiblemente en la dieta de rumiantes Por esta razón, el objetivo de este trabajo fue determinar los parámetros de degradabilidad ruminal in situ de la materia seca del bagazo y la evaluación de un producto biológico obtenido con el jugo de la planta de henequén (Agave fourcroydes), en la alimentación de corderos durante la etapa de crecimiento-engorde.

Materiales y Métodos

Localización: el estudio de degradación ruminal del bagazo y obtención del producto biológico con el henequén (Agave fourcroydes) se desarrolló en el Departamento de Manejo y Alimentación de Rumiantes, perteneciente al ICA. Mientras que la evaluación del producto biológico con animales, se realizó en la finca ¨ Los pedestales¨, perteneciente a la empresa de ganado menor (EGAME) de la provincia de Cienfuegos ubicada al norte de la ciudad de Cienfuegos.

Para la degradabilidad ruminal in situ de la MS: se empleó la técnica de bolsas de nylon, descrita por Ørskov y McDonald (1979), y la degradabilidad efectiva de acuerdo con McDonald (1981). Se utilizó una vaca de la raza Dexter, fistulada en rumen, con 350 kg de peso vivo y alojada en un cubículo individual, alimentada con concentrado comercial (6 g kg PV ^-1 ) y forraje de gramínea, agua y sales minerales a libre voluntad.

Elaboración del producto biológico: mediante proceso de fermentación en estado líquido, a partir del residuos líquidos (jugo) de henequén (Agave fourcroydes), producto obtenido luego del desfibrado industrial de la penca y sometido a un procesos de fermentación, junto a fuentes amiláceas, proteína natural, melaza, nitrógeno no proteico (NNP), minerales, y como inoculo yogurt, por un periodo de 48 horas. La metodología utilizada para la elaboración del producto biológico fue la descrita por Elías y Herrera (2008).

Animales, diseño y tratamientos: se utilizaron 50 corderos enteros de la raza Pelibuey, peso vivo promedio de 22.44 ±2.43 kg y 6 meses de edad. Los animales fueron distribuidos aleatoriamente en dos grupos. El periodo experimental fue de 9 semanas. Los animales fueron pesados al inicio y final, con pesajes intermedios cada 15 días durante el periodo de evaluación; cada animal constituyó una unidad experimental para la variable peso y ganancia media diaria.

Análisis químico: a las muestras del bagazo, jugo de henequén y del producto biológico se le determinó análisis químico proximal según AOAC (2005). Para el análisis de las poblaciones microbianas se utilizó un microscopio marca Novel. El conteos de microorganismo se trasformó y aplicó la formula (K+N) x10^x , donde K es la constante que representa el logaritmo de la dilución en la cual se inoculó el microorganismo, N es el .log. del números de unidad formadora de colonias (ufc), 10 es la base de los log. y X es la dilución a la cual se efectuó la inoculación (tabla 1). La energía metabolizable se estimó según CSIRO (1990). La totalidad de los análisis se realizaron en los laboratorios del centro de investigaciones Agropecuarias (CIAP), perteneciente a la UCLV y el Instituto de Ciencia Animal (ICA).

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Análisis estadístico: a la información resultante se le realizó análisis de varianza. Se aplicó la dócima de Duncan (1955) para establecer diferencias entre medias. La totalidad de los datos se procesaron mediante el paquete estadístico INFOSTAT (Di Rienzo et al. 2012).

Resultados y Discusión

Degradabilidad ruminal in situ de la materia seca

Los resultados de la tabla 2 muestran diferencias (P = 0.0001) en la degradabilidad in situ de la masería seca (DISMS), aunque con similitud estadística durante las últimas horas de incubación (48 h: 63.39 % vs 72 h: 63.62 %, P= 0.0001), momento en que alcanzó el pico máximo de desaparición. El valor de DISMS coincide con el logrado por Harrison (1984), de 64 % para la degradabilidad in vitro de la materia seca, condicionado según el propio autor por la alta concentración de carbohidratos en la MS, elevada solubilidad (26.6 %). concentración de minerales (151 g kg MS ^-1 ) y los notables niveles de calcio (47.7g kg MS^-1 ), requisito necesario para garantizar adecuada fermentación ruminal. (Mould et al. 2005 y Rymer et al. 2005).

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El incremento del ritmo de degradación del bagazo desde el inicio de incubación pudo estar determinado por la cantidad de materia orgánica digerible, variaciones en el ritmo de fermentación y crecimiento de la población microbiana (Godoy, 2012). El alto grado de ajuste en la regresión indican que los compuestos estructurales de la pared celular no impidieron la acción de los microorganismos celuloliticos ruminales.

Los valores de degradabilidad potencial (a+b) de la materia seca fueron superiores a los informados por Cáceres et al. (2007) en pasto elefante (Cenchrus purpureus), de 56 % y 50 d de edad, y a los de Madera et al. (2013) también con pasto elefante entre 60 y 90 d de edad, con 59 % y 52 % de digestibilidad, respectivamente, pero semejantes a los referido por Di Marco et al.(2005) con ensilaje de maíz (61.6 %) y a lo informado por Knowles et al. (2008) en el propio género de Cenchrus (62.5 %) a los 45 días de rebrote.

Al considerar que el valor la degradación DISMS acumulada fue de 64 %, a las 72 h, y el aporte de fibra bruta (24%) del bagazo, se podría asumir que 40.4 % del bagazo se degradaría y absorbería a nivel intestinal, lo que podría explicar la existencia de disponibilidad combinada de hidratos de carbono con diferente velocidad de degradación ruminal durante la fermentación e intuir que la cantidad de energía extraída durante la retención del material en el rumen, pudo ser alta (Razzet al. 2004).

Respecto a la caracterización de los parámetros de degradabilidad, se observó la fracción soluble (a= 28.5%) posibilitó la rápida desaparición de la fracción potencialmente degradable (a+b=64.51 %) y el menor tiempo de incubación ruminal, lo que demuestra la existencia de un sustrato altamente fermentable, capaz de asegurar desde el inicio la actividad degradativa de los microorganismos ruminales. El alto contenido de carbohidratos solubles (fracción a) en el bagazo, debió influir en la disminución de tiempo de colonización (fase lag =2.0 % h^-1 ) por microorganismos ruminales (Aragadvay-Yungán et al. 2015) y presentar una tasa superior al de las gramíneas tropicales (5.3% h^-1 ), pero similar a los árboles multipropósito (6.2 %) (Izaquirre et al.2011).

Producto biológico (caracterización y aplicación)

En la tabla 3 se aprecia que en el producto biológico obtenido el 57 % del total PB, corresponde a proteína verdadera (Pv), fuentes directa de nitrógeno para las microorganismos, que pasa al intestino como proteína de sobrepasante (Arreaza et al.2002), lo que permite plantear que producto biológico, contiene altos compuestos nitrogenados solubles e insolubles que quizás fueron hidrolizadas durante el proceso de fermentación y que al degradarse en rumen, producirían amoniaco como fuente principal de nitrógeno para la síntesis de los microorganismo. Necesario plantear que el valor de pH alcanzado por el producto biológico terminado podría influir en la solubilidad de la proteína haciéndola más susceptibles a la acción de las enzimas digestivas del tracto gastrointestinal de los rumiantes (Lehninger et al.1993).

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El conteo de microorganismos viables del grupo Gram positivos muestra tendencia al crecimiento con concentraciones de 10⁷ ufc/ml a los 45 días y 10¹⁰ ufc/ml para 120 y 185 días posterior a la elaboración del producto biológico. De igual modo, los hongos del género Trichoderma sp., mantienen similar concentración (10⁵ ufc/ml) a los 45 y 120 días, para luego crecer (10¹⁵ ufc/ml)a los 180 días. Mientras que el género Penicilium, solo aparecen (10 6 vs 10¹⁰ ufc/ml) a los 120 y 185 días. Sin embargo, los microorganismos Gram negativo (genero: Escherichia coli), solo aparecen en contracciones bajas (10 ⁴ vs 10⁵ ufc/ml) durante los periodos largos de almacenamiento (120 vs 180 días) (tabla. 4).

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La presencia de microorganismos Gram negativo, debieron favorecer la proliferación de microorganismos contaminantes productores de sustancias antimicrobiana, pero solo en periodos largos (120 vs 180 días) de almacenamiento del producto al medio ambiente. Por su parte, los microorganismos benéficos presentes en el producto biológico han sido utilizados como probióticos en diferentes especies de animales como aditivos alimentario con actividad multifactorial, al lograr acciones directa e indirecta del preparado biológico en el ecosistema intestinal, estimulación de la repuesta inmune del animal por la flora benéfica mejorando la salud del hospederos y el desempeño productivo de los animales (Lata et al. 2006 y Guevara, 2011).

Como se observa en la tabla 5 los animales que consumieron el producto biológico presentaron diferencias estadísticas con respecto al control en lo referente al incremento absoluto (P=0.0103) y relativo del peso vivo (P= 0.0032) y la ganancia media diaria (P= 0.0104).

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La variación de peso acumulada en este estudio son semejantes a la encontrada por Gutiérrez et al. (2014) en corderos de la raza Pelibuey alimentados con mezclas integrales conformada por Cenchrus purpureus y niveles crecientes (20,60 y 80 %) de caña de azúcar, más gallinaza (5g kg PV^-1 ) como fuente de nitrógeno no proteico (NNP), con valores de 6.51, 6.85 y 6.53 kg respectivamente. Diferencia de peso que debió estar asociada, en primer lugar a la aceptabilidad de producto biológico por los animales, la disponibilidad de nutrientes y sus metabolitos a nivel ruminal, la que conllevo al incrementar en la tasa de pasaje de los alimentos y el consumo de MS.

Con respecto a la ganancia media diaria (GMD) los valores obtenidos en los animales experimentales, superan lo alcanzados por Marshall (2000) en corderos durante la etapa de crecimiento-ceba (85.6 y 97.6 g día^-1 ) alimentados con heno, y niveles del 30 y 45 % de un suplemento conformado por niveles fijos de gallinaza (57%) y harina de soya (20%), miel final (20 %) y sales minerales, con 19 % PB, así como, los 98 g día^-1 . lo alcanzado por Combellas (1999) en coderos suplementados con harina de pescado mas Gliricidia sepium, valor que según los propio autores corresponde a razas tropicales alimentadas con pasto de corte y la utilización en la ración de un suplemento energético-proteico

Sin embargo, similar a lo reportado por Ortiz et al. (2007) cuando evaluó cama de pollo con cascarilla de café ofertada como complemento a los animales, a razón de 12g kg PV^-1 y GMD de 103 g día^-1 . La mejora de la GMD pude ser justificada por aumento en la eficiencia alimentaria (Fimbres, 2000), explicada la repuesta por el incremento de la actividad celulolítica de los microorganismos y síntesis de proteína microbiana, como resultado del sincronismo de nutrientes (energía: proteína) disponibles y mejora del ambiente ruminal, lo que debió conllevar a maximizar la utilización de la fibra, producto del incremento del efecto fibrolítico de los microorganismo ruminales.

Conclusiones

Se concluye que los parámetros de degradación ruminal in situ de la materia seca confirman la posibilidad de utilización del bagazo de henequén (Agave fourcroydes) en la alimentación de rumiantes. El producto biológico fermentado obtenido con la pulpa de henequén (Agave fourcroydes).de pH bajo, mejoró la composición química y concentración (>10⁷ ufc/ml) microbiana Gram positivos y los corderos alcanzan 105 g animal día^-1. .