¿Es la yuca una fuente de energía sustituta del grano de maíz en la alimentación de vacas lecheras?

En la industria de la producción de leche con vacas de alta producción, se reconoce al maíz como el rey de los granos energéticos. Sin duda, todos los fabricantes de concentrados lo introducen en sus mezclas balanceadas como aporte de energía.

En los últimos 6 meses el precio del maíz ha incrementado en 95 dólares la tonelada y la soja en 150 dólares, precios FOB (a diciembre del 2020), así que puestos en Costa Rica hay que agregarle el costo de transporte con un aumento del 30% y con el incremento en los precios de los combustibles, más otros gastos de operación y financieros, el incremento en el precio del maíz puede llegar a duplicarse en los siguientes meses del año 2021. Siempre nos ha parecido que esta fuente de energía resulta insustituible y mantenemos esa dependencia, a pesar de los vaivenes del mercado internacional y el desarrollo eventual de productos en competencia, como la producción de alcohol para carburante sustituto, entre otros usos actualmente en proceso de desarrollo.

La yuca es un tubérculo, junto con la papa y los granos maíz y sorgo que poseen entre 65 y 80% de almidones, lo que en términos energéticos son equivalentes para la alimentación de rumiantes. Difieren en su contenido de proteína, mientras el maíz contiene entre 8-10%, el sorgo entre 9-11%, la yuca y la papa contienen entre 3 y 4%. En términos generales, todos contienen 7 y 12% de fibra neutro detergente.

La yuca es un cultivo típicamente tropical y las condiciones climáticas de Costa Rica son ideales para su producción. De las 270 millones de toneladas producidas en el mundo, Costa Rica tiene una producción cercana a 175 mil, en alrededor de 15 mil hectáreas de cultivo, con un rendimiento de 11,7 toneladas por hectárea, según el VI Censo Agropecuario 2014 (INEC, 2015). Todas ellas son utilizadas para la alimentación humana y gran parte se destina a la exportación estadounidense y europea.

Casi la totalidad son pequeños productores de yuca dulce y se realizan en parcelas de 1 a 3 hectáreas. Costa Rica posee variedades de yuca amarga con rendimientos de 40 ton/ha, la cual es apropiada para la alimentación animal. Colombia ha venido incrementando la producción de este tubérculo para la eventual sustitución del maíz en las raciones balanceadas. El momento presente es ideal para darle al cultivo de la yuca una oportunidad de aprovechamiento en la alimentación animal, dando las características bromatológicas, las ventajas y limitaciones nutricionales y la oportunidad de disminuir los costos de alimentación del ganado lechero.

Similitudes y diferencias entre el cultivo de yuca y de maíz

El cultivo de maíz tiene un ciclo productivo de al menos 4 meses para lograr un grano en su máximo estado de madurez mientras que la yuca tiene un ciclo vegetativo de al menos 8 meses hasta la madurez del tubérculo y así obtener el máximo rendimiento de almidones. El maíz se cosecha cuando el contenido de humedad del grano alcanza un 15 a 20%. La yuca alcanza un 60% de humedad, en su estado de madurez. Esta diferencia en el contenido de humedad establece que el grano de maíz es un producto seco, estable y prácticamente listo para el inmediato almacenamiento, molienda y posterior comercialización, mientras el tubérculo de la yuca requiere de un proceso de secado posterior a la cosecha.

En el punto de madurez o cosecha del maíz, se obtiene un rendimiento medio que oscila entre 8 y 11 ton/ha de grano (con tecnología apropiada en países como Estados Unidos, México y Argentina) y de 20 a 30 ton de rastrojo aprovechable para la alimentación animal, muy alto en fibra, escaso en proteína y de baja energía digestible. El tubérculo de la yuca es un producto húmedo no apto para el inmediato almacenamiento en seco. Para su molienda requiere un proceso de secado previo, lo cual tiene un costo complementario, y de esta forma entrar a la industria de los concentrados como harina. Con 60% de humedad, la yuca debe darse al ganado en forma fresca.

En este momento alcanza un rendimiento de 40 ton/ha de tubérculo y de 40 a 60 ton/ha de biomasa aérea (trabajos de investigadores de la Corporación CLAYUCA de Colombia, en el 2015), con cerca de 12 a 16% de proteína cruda y una energía digestible media alta. Para su conservación, habría que proceder a un proceso de ensilado, en ambos casos.

El maíz requiere poca labor de beneficiado (trillado o desgranado, tamizado, un golpe de secado y molienda). Por el contario, la yuca para la producción de harina requiere una labor de beneficiado mayor (lavado, picado, secado y molienda). Siendo el secado el proceso de mayor costo económico, independientemente del sistema que se emplee. En el proceso de beneficiado, cualquier factor antinutricional desaparece.

Un estimado preliminar, indica que ambos cultivos tienen un costo de establecimiento y producción a la cosecha entre 1,6 y 2 millones de colones (2010) por hectárea.

Producción comparativa de almidones

Tomando como referencia una producción estimada de 5 ton/de grano de maíz en Costa Rica y 40 ton/ha de yuca, ambos con un 75% de contenido de almidón en base seca, una hectárea de maíz tendría un rendimiento de 3 ton/ha mientras que una hectárea de yuca produciría 12 ton/ha de almidón. Esto presupone un rendimiento de 4 a 1, sin contar con el beneficio marginal de la producción de biomasa (pienso) adicional ofrecido en el cultivo de yuca, ambos tratados como cultivos anuales.

Comparación bromatológica

En el Cuadro 1 se observan valores del contenido de almidón, proteína cruda, fibra neutro detergente y energía, reportados por el INTAMAG en el maíz amarillo y la raíz de yuca.

Cuadro 1. Análisis bromatológico del grano de maíz y la raíz de yuca

La información muestra que la yuca contiene alrededor de 8% más de almidón que el maíz y 8% menos de proteína cruda. El maíz presenta cerca de un 4% menos de fibra neutro detergente y en ambos casos la digestibilidad es de 88%. La diferencia de energía digestible es entre 0,4 a 0,5 megacalorías por kg de MS.

Con base en el valor energético, cada kg de materia seca de maíz tiene una capacidad de producir 2,6 kg y con raíz de yuca 2,4 kg diarios de leche. La diferencia se debe a las distintas formas de almidón, los granos contienen una mayor proporción de amilopectina, mientras que los tubérculos y las frutas contienen una mayor proporción de amilosa. En los granos, conforme llegan a su máxima madurez los almidones se cristalizan y endurecen, mientras que en las frutas, al avanzar la madurez, los almidones se transforman en azúcares simples, conservando su valor energético. Esta transformación se observa muy claramente en la fruta del banano. En los tubérculos a diferencia de las frutas, la transformación a azúcares simples es más lenta, y debido a que son productos de la tierra, la contaminación con bacterias aeróbicas es muy alta, y en consecuencia muy susceptibles a un deterioro, inicialmente alcohólico por su alto contenido de humedad y posteriormente con un crecimiento de hongos y bacterias butirogénicas con rumbo a la putrefacción.

En el Cuadro 2 se presentan los parámetros de la degradación ruminal de los almidones contenidos en los granos de maíz y sorgo, así como el del tubérculo de la yuca, para efectos de comparación más efectiva.

Cuadro 2. Valores de la fracción soluble, la potencialmente degradable en el sumen y la velocidad de degradación del almidón en tres fuentes de alimentación del ganado.

$Cuadro 2. Valores de la fracción soluble, la potencialmente degradable en el sumen y la velocidad de degradación del almidón en tres fuentes de alimentación del ganado.$

La fracción soluble del almidón (porción inmediatamente fermentable al caer al rumen) en los tres productos es cercano al 24%. Esto indica que al administrar cualquiera de estas fuentes con alto contenido de almidón, las bacterias del rumen van a requerir una fuente de nitrógeno altamente soluble, sea en forma proteica o no proteica. En el caso del maíz y la yuca, el comportamiento inicial del almidón es similar. La fracción potencialmente degradable es entre 60 y 70%, siendo que en la yuca la velocidad de degradación del almidón es muy alta, cercanas al 14%/h, mientras que en los granos la velocidad de degradación es cerca de dos tercios más lenta.

En la Figura 1 se muestra la evolución de la degradabilidad de los almidones conforme transcurre su proceso digestivo en el rumen.

Figura 1. Desarrollo de la degradación ruminal de los almidones en tres fuentes de alimentación. Fuente: Adaptado y modificado de los datos reportados por Knowles et al 2012.

La Figura 1 muestra que los almidones de la yuca son utilizados más rápidamente que los almidones de los granos, por tanto el animal recibe una carga energética muy rápidamente mientras que en los granos la descarga energética degradada es más pausada. Los almidones de la yuca se degradan en un 60% a las 6 horas, mientras que en el maíz solamente un 40%. En la yuca a las 12 horas de haberse ingerido se han utilizado casi el 80% los almidones y en el maíz un 55%. Estas diferencias pueden tener efectos positivos y negativos según el plan de alimentación en cada finca; sin embargo, la escasa literatura sobre este tema no reporta variaciones importantes en los rendimientos de producción de leche cuando se ha realizado la sustitución de maíz por harina de yuca en las dietas balanceadas. Este es un tema que deberá ser investigado más a fondo.

Sustancias tóxicas

Muchas plantas empleadas en la alimentación humana y animal contienen sustancias tóxicas. Por ejemplo el frijol de consumo humano y la soja tienen un factor antitripsina que inhibe el desdoblamiento de las proteínas en el intestino, cuando se consume crudo. En este caso, la simple cocción por al menos 10 minutos hace desaparecer la sustancia, siendo comestible sin consecuencias posteriores, como un alimento alto en proteína y almidones.

El tubérculo de la papa contiene dos sustancias cianogénicas (ayudan a producir el ácido cianhídrico): la solanina y la chaconina. La raíz de la yuca contiene linamarina y latoaustralina, dos glucósidos (azúcares) unidos a ácido cianhídrico. En ambos casos no se recomienda el suministro inmediato en fresco y entero, tanto del tubérculo como de la parte foliar, por cuanto es un tóxico que produce síntomas dentro de los 15 a 30 minutos pos consumo. El ácido cianhídrico es liberado por exposición al aire libre y entre más segmentado (picado) y expuesto al sol, se obtiene una mayor velocidad de liberación en forma gaseosa. Se ha determinado que después de tres días de exposición, casi todo el ácido cianhídrico es liberado y listo para el consumo animal.

La exposición de la yuca (raíces y parte aérea) a ácidos diluidos libera el ácido cianhídrico, de esta manera el ensilaje constituye un procedimiento de detoxificación y a la vez muy valioso para su conservación.

Deterioro pos cosecha

Las raíces de yuca se deterioran relativamente pronto después de su cosecha. Sufren dos tipos de deterioro: uno fisiológico y otro microbiano, ambos deben tenerse en cuenta para la alimentación animal.

El deterioro fisiológico se presenta por daño mecánico cuando una raíz de yuca es expuesta al aire con alguna rotura o herida de su cáscara durante la cosecha. Estas roturas se dan principalmente en los extremos de la yuca. La exposición de su pulpa al oxígeno desencadena reacciones enzimáticas que aparecen en las primeras 48 horas. Al hacer un corte transversal, se observa inicialmente la formación de un anillo seco de color blanco o café en la parte externa de la pulpa (cercano a la cáscara) y en un corte longitudinal se observa una mancha oscura a lo largo de las partes fibrosas en forma de estrías principalmente. Esto se debe a la formación de un pigmento fenólico llamado escopoletina. A la fecha no se ha encontrado que esto afecte la alimentación de rumiantes.

El deterioro microbiano se presenta como una pudrición, por el ingreso de hongos y bacterias a la pulpa de la yuca que proliferan en un medio muy rico en almidón como nutriente. Esa microflora ingresa por las heridas o roturas de la cáscara y el deterioro se observa después de 5 y 7 días pos cosecha.

Este daño se manifiesta en forma de petequias en un corte transversal (pequeñas puntos oscuros) distribuidos en toda la pulpa alrededor de los haces vasculares (tejido fibroso) y más concentrados en un anillo central. En una etapa más avanzada, se genera una fermentación pútrida húmeda y posteriormente la maceración de la pulpa, perdiendo su consistencia firme.

Debido al posible deterioro pos cosecha, cuando la yuca es para consumo humano se recubre con parafina para su conservación. Para consumo animal se debe recurrir a prácticas de manejo pre cosecha que favorezcan el endurecimiento de la cáscara, disminuyendo los riesgos de cosecha y en pos cosecha, recurrir a prácticas de manejo, picado y secado, ensilado o consumo en fresco dentro de un periodo corto no mayor a 10-15 días.

Respuesta animal

En animales lecheros, la harina de yuca como materia prima no tiene ninguna limitación para ser incluida en los alimentos concentrados, de manera similar al maíz. Ambos pueden ser incluidos hasta en un 80% de la mezcla, dejando el 20% restante para otras materias primas en un concentrado balanceado. Cuando se emplea como un suplemento energético en animales de alta producción, se pueden administrar hasta 4 kg/animal/día, generalmente con un complemento de hasta 3% de urea (30 g de urea / kg de harina de yuca, equivalente a 8,5% de proteína cruda).

Formas de ofrecerlo al animal

Cuando se ofrece raíz de yuca fresca a los animales, se puede suministrar hasta 10 kg/animal/día, con la única condición de que debe ser picada y posteriormente, exponerla a un oreo de 12 horas, extendida en una placa de cemento u otro elemento no contaminante.

Cuando se ofrece a los animales el forraje fresco (parte aérea) de yuca, se recomienda suministrar entre 15 y 30 kg/animal/día, junto con una fuente de energía (melaza, caña) para balancear su alto contenido de proteína. El material forrajero se pasa por una picadora de pasto y se orea por 8 horas, extendida.

Para la elaboración de ensilados de yuca se debe tener algunas previsiones importantes y muy simples. El ensilaje del tubérculo (raíz) se realiza picando la yuca con una picadora de pasto que permita la segmentación en tajadas menores a un centímetro de grosor y que el golpe del venteador de expulsión, segmente la tajada en partículas no mayores a 2 centímetros. De esta manera, el material picado queda en un tamaño ideal de compactación.

Dado el alto contenido de almidones que contiene la raíz de yuca, es una fuente ideal para conservar cualquier tipo de forraje y utilizarla como fuente de carbohidratos. En estos casos se recomienda no utilizar más de un 30% raíz de yuca, aun cuando la fuente de forraje sea la planta de la misma yuca.

Conclusiones

La raíz de yuca es un excelente proveedor de energía para la alimentación de animales, en forma de carbohidratos (almidones), los cuales son altamente aprovechables por las vacas lecheras y las terneras en crecimiento. La parte aérea tiene un contenido de proteína alto y constituye una buena provisión de forraje verde. Ambas partes se complementan para una adecuada alimentación en rumiantes de mediana y alta producción de leche o carne, así como de caprinos y ovinos. Los rendimientos pueden duplicar la producción de maíz por unidad de área, cuando las condiciones de clima sean adecuadas y se aplique un paquete tecnológico apropiado.

Como todo cultivo, la yuca tiene sus propias características y el aprovechamiento debe atender a subsanar aquellos factores naturales limitantes mediante procedimientos conocidos, minimizando los costos de producción y procesamiento.

La producción de yuca a nivel industrial, es una opción presente y una oportunidad de negocio alternativo en todas aquellas zonas de Costa Rica, donde predominan los cultivos de caña, piña y banano, cultivos con ciclos semejante o de mayor periodo de cosecha. Sin embargo, bajo ciertas condiciones y propósitos de producción, el cultivo de la yuca podría tener dos cosechas al año, una cuando se desea aprovechar el follaje para la alimentación animal y posteriormente la planta entera, en una sola siembra.

El mundo de los granos viene cambiando aceleradamente, los requerimientos de energía en todas sus formas se incrementa vertiginosamente, las materias primas para la producción de alimentos concentrados se vuelve cada vez más incierta debido al desarrollo de nuevos productos a partir de los granos, al muy sentido cambio climático y sus efectos adversos, así como a los vaivenes del mercado por acumulación de inventarios en aras de seguridad alimentaria nacional en los países desarrollados. La seguridad alimentaria de nuestros hatos lecheros depende hoy de variables externas, con eventuales costos de alimentación insoportables económicamente y a corto plazo, con la apertura comercial y la consecuentemente eliminación de aranceles que aún protegen la actividad lechera.

Por lo anterior, no queda más camino que ver también hacia lo interno del país. Es un momento oportuno para que la Cámara Nacional de Productores de Leche gestione ante los centros de investigación de las universidades estatales y en instituciones gubernamentales o no gubernamentales, un proyecto de factibilidad para el desarrollo de una planta de producción de harina de yuca, en condiciones de trópico húmedo y otra de trópico seco, haciendo una comparación del precio del producto conrespecto a los precios históricos del maíz importado.

En el corto plazo, es conveniente que aquellos productores de punta, inicien el consumo de yuca fresca en sus explotaciones lecheras, producto disponible en el mercado, a fin de estimular la producción de yuca amarga o dulce y bajar el costo de alimentación del ganado lechero, mientras el maíz se encuentre en el ciclo alcista de precios internacionales.