Revista Computadorizada de Producción Porcina Volumen 20 (número 4) 2013 Harina de grano de caupi crudo para cerdos/raw cowpea grain meal for pigs

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1 ACEPTABILIDAD Y DIGESTIBILIDAD DEL N EN CERDOS ALIMENTADOS CON HARINA DE GRANO CRUDO DE CAUPI (Vigna unguiculata) Gloria López, Patricia Sarria, Juliana López, J. Caicedo y Siriwan D. Martens 2 Facultad de Ciencias Agropecuarias, Universidad Nacional de Colombia, Sede Palmira. Carrera 32 número 2-00, AA 237. Palmira, Colombia glopezca@unal.edu.co 2 Programa de Forrajes Tropicales. Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT). Recta Cali-Palmira km 7. Cali, Valle del Cauca, Colombia RESUMEN Se llevaron a cabo pruebas de aceptabilidad y digestibilidad en cerdos, alimentados con harina de grano de caupí (Vigna unguiculata) crudo variedad CIAT Se utilizaron ocho cerdos castrados de 64 ± 5 kg de peso vivo promedio. Se evaluaron cuatro tratamientos: un control y tres con inclusiones del 0, 20 y 30% de harina de grano crudo de caupí, los cuales sustituyeron 8, 38 y 64% respectivamente de la proteína bruta de la torta de soya. La cantidad de alimento se calculó en 90 g/kg W 0.75 y fue suministrado en dos raciones iguales/día (8:00 y 4:00 horas) recogiendo los rechazos una hora más tarde. Al mismo tiempo se determinó la digestibilidad rectal aparente de la proteína de la dieta. El diseño experimental correspondió a un cuadrado latino doble con recambio, con cuatro tratamientos, dos repeticiones y cuatro períodos de 4 días cada uno. No hubo significación (P>0.05) entre los tratamientos para el consumo de MS y consumo metabólico pero sí para la ganancia diaria de peso y la conversión alimentaria (P<0.05). Las dietas que reemplazaron el 8 y 38% de la proteína bruta de la torta de soya fueron las mejores y el mayor nivel de 64% fue similar a la dieta control. La digestibilidad rectal aparente de la proteína del grano crudo no presentó diferencias entre tratamientos (P>0.05). Se concluyó que, el grano de caupí crudo puede sustituir hasta el 64% de la proteína bruta de la torta de soya en dietas balanceadas, para cerdos, sin detrimento de las variables de comportamiento ni afectación de la digestibilidad de la dieta. Palabras claves: cerdo, caupi, Vigna unguiculata, aceptabilidad, rasgos de comportamiento, digestibilidad, proteina Título corto: Harina de grano de caupí crudo para cerdos ACEPTABILITY AND N DIGESTIBILITY OF PIGS FED ON RAW COWPEA (Vigna unguiculata) GRAIN MEAL SUMMARY Acceptability and digestibility trials were undertaken with pigs fed with raw cowpea (Vigna unguiculata) grain meal CIAT Eight castrated male pigs of 64 ± 5 kg live weight were used. Four treatments were evaluated: a control and other three with 0, 20 and 30% inclusion of raw cowpea grain, which accounted for 8, 38 and 64 % respectively of raw protein from soybean meal. The amount of feed was calculated at 90 g/kg W 0.75 per day and was supplied in two aequal rations (8:00 and 4:00 hours). Feed refusals were collected one hour later. Simultaneously the apparent rectal digestibility of protein was determined, The experimental design was a double Latin Square with replacements, with four treatments, two replicates and four evaluation periods, each period lasting two weeks (4 days), of which nine days were of adaptation to the diet and five of measurement. There was no significant differences (P>0.05) among treatments for DM and metabolic consumption variables, but the contrary was true for daily gain and feed conversion (P<0.05). Those diets replacing 8 and 38% of crude protein of soybean cake were the best and the highest level of 64% was similar to the control diet. Apparent rectal digestibility of protein of the raw grain was not influenced by treatments (P>0.05). It was concluded that raw cowpea grain can replace up to 64% of raw protein from soybean cake in balanced diets for pigs, without affecting the variables of performance and digestibility or the diet. Key words: pig, cowpea, Vigna unguiculata, acceptability, performance traits, digestibility, protein 209

2 Short title: Raw cowpea grain meal for pigs INTRODUCCIÓN En los países tropicales, existe la factibilidad en la alimentación de cerdos de sustituir la fuente de proteína tradicional, soya, por recursos locales de proteína que tengan amplia disponibilidad y no compitan con la alimentación humana. Entre estos materiales vegetales se encuentra la leguminosa Vigna unguiculata, caupi, con alto rango de adaptación a diferentes suelos y climas, poca exigencia de fertilidad del suelo. Además,el caupí produce abundantes vainas y dependiendo de la variedad, produce cantidades altas de semillas o granos, hasta 3 t/ha (Peters et al 20). Sin embargo existe poca información sobre su uso en animales de producción como cerdos en crecimiento. Nutricionalmente el grano de caupí crudo contiene 2% de proteína digestible, 6.5% de FDA, aminoácidos esenciales como lisina, leucina, valina y arginina, cuyos tenores pueden ser 6.6, 9.4, 2.5 y 6.8 g de aminoácido por kg MS, respectivamente. Este grano de leguminosa posee una digestibilidad rectal aparente de la MS igual a 80%, mientras que la de la proteína alcanza 82%; además de tener buena palatabilidad en cerdos en crecimiento (G. López, datos no publicados). Debido a que en evaluaciones de palatabilidad y digestibilidad de la proteína, los autores no han evidenciado claras ventajas de cocinar el grano de caupí, se planteó este trabajo de crecimiento con grano crudo. Por lo tanto, el objetivo del siguiente experimento fue evaluar la harina de grano de caupí crudo en cerdos en crecimiento, con la determinación de la aceptabilidad y rasgos de comportamiento, así como la digestibilidad rectal aparente de la proteína bruta de dietas balanceadas con niveles de inclusión hasta el 30% de la harina de grano de caupí crudo.. MATERIALES Y MÉTODOS Localización La parte experimental realizada a los animales, se llevó a cabo en la Estación Experimental Mario González Aranda de propiedad de la Universidad Nacional de Colombia, sede Palmira, en el Departamento del Valle del Cauca, sur de Colombia; con una precipitación promedio anual de.000 mm, una temperatura promedio de 24 C y una altitud sobre el nivel del mar de.000 metros. Las muestras recogidas durante el ensayo, se analizaron en el laboratorio de Nutrición Animal de la Universidad, sede (Palmira). Metodología Los ensayos de comportamiento productivo y digestibilidad rectal de la proteína, se realizaron simultáneamente. Tratamientos Para la realización de los tratamientos, se hizo uso de las tablas de Rostagno et al (2005) para los requerimientos nutricionales de machos castrados de alto potencial genético con desempeño medio (peso vivo 50 a 70 kg), con base en esto se procedió a realizar el balanceo de la dietas. Se utilizaron niveles de inclusión de harina de grano de caupí crudo en la dieta del 0, 20 y 30% que representaba un reemplazo de la proteína de la torta de soya del 8, 38 y 64% respectivamente. La variedad de caupí que se utilizó fue la de color de testa roja, accesión CIAT-4555, sembrada y recolectada por el programa de Forrajes Tropicales del CIAT en el municipio de Santander de Quilichao, departamento del Cauca, Colombia. Para obtener la harina del grano crudo, el grano de caupí se colectó, se deshidrató y luego se molió en un molino de martillos y se tamizó en una malla de 3 mm (tamaño de partícula). Se puede observar la composición de las dietas en la tabla. Las dietas o tratamientos a evaluar fueron una de control y tres en las que se reemplazó el 8, 38 y 64% de la proteína de la torta de soya por harina de grano de caupí crudo. De esta forma, los tratamientos contenían 0, 0, 20 y 30% de la harina de caupí. Tabla. Composición porcentual de la dieta control y con reemplazos de harina de grano de caupí crudo como porcentaje de la torta de soya Reemplazo de proteína de soya por caupí, % Ingredientes Maíz amarillo Salvado de trigo Torta de soya Aceite de palma Harina de caupí L-lisina (78%) DL-metionina (99%) Triptófano CaCO Biofós Sal común Premezcla Vitaminas y elementos traza de acuerdo con NRC (202) En la tabla 2 se muestra el análisis proximal. 20

3 Tabla 2. Análisis proximal de las dietas control y con reemplazos de harina de grano de caupí crudo como porcentaje de la proteína de la harina de soya (en %) Reemplazo de proteína de soya por la de caupí, % T R T R T R T R Materia seca Cenizas Fibra cruda FDA FDN Extracto etéreo Proteína bruta (Nx6.25) EB, kcal/kg EM, kcal/kg T y R expresan valor teórico y real medido en el laboratorio, respectivamente Animales Se utilizaron ocho cerdos castrados de 64 ± 5 kg de peso promedio vivo, de la misma semana de nacidos, hijos del mismo padre y de madres comerciales de las razas Landrace y Large White, criados en la Estación Experimental Mario González Aranda. Alojamiento Cada cerdo se alojó en un corral individual de piso de cemento, con medidas de 2.0 x.5 m, que contaba con su respectivo comedero y bebedero. Los cerdos estuvieron 56 días en los corrales. Procedimiento Para el análisis de las variables consumo día en kg de MS consumo metabólico, ganancia de peso día, conversión alimentaria y digestibilidad rectal de la proteína bruta, el alimento se ofertó diariamente en dos raciones iguales, a las 8:00 y 4:00 horas, y dependió del peso de los cerdos al iniciar cada período. El consumo diario se calculó en 90 g MS/kg PV Se recogieron rechazos de alimento una hora después de ofertado. Se hizo uso del marcador óxido de cromo, Cr₂O₃, para determinar la digestibilidad rectal aparente, suministrándose los tres últimos días del período a razón de 2g/kg MS del alimento. Se hicieron colectas de heces coloreadas los últimos cuatro días de cada período. Durante estos días los cerdos fueron estimulados manualmente en el recto para recoger la muestra de heces directamente y no del piso. Posteriormente, tanto los rechazos recogidos como las muestras de heces fueron guardados en congelador a -20 C. Se hicieron análisis de laboratorio a las dietas, a los rechazos y a las heces, determinándose el contenido de MS y proteína bruta, Nx6.25, según protocolos de la AOAC (990). Para el cálculo del coeficiente de digestibilidad rectal para la proteína bruta, se hizo uso del protocolo de análisis de óxido de cromo propuesto por Furukawa y Tsukahara (966, citado por Aguirre 2009), usando la fórmula: %DA = {- ((g/kg N heces / g/kg N dieta) x (g/kg Cr dieta / g/kg Cr heces))} x00 donde, %DA = coeficiente de digestibilidad aparente de la proteína bruta g/kg N = gramos de nitrógeno en kg de heces o dieta g/kg Cr = gramos de Cr en kg de heces o dieta Diseño experimental Se empleó un cuadrado latino doble con recambio, con cuatro tratamientos, dos repeticiones y cuatro periodos de evaluación, para un total de ocho cerdos. Cada período duró 4 días, de los cuales nueve días fueron de acostumbramiento a la dieta y cinco de medición. Análisis estadístico Los resultados de las variables siguientes: consumo diario de MS, consumo por kg de peso metabólico, ganancia diaria de peso, conversión alimentaria y coeficiente de digestibilidad rectal de la proteína bruta, se sometieron a pruebas de medias por el método de ANOVA (análisis de varianza) para cuadrado latino y completamente al azar, respectivamente (Steel et al 997), utilizando el programa estadístico SAS (2002). Si se encontraban diferencias significativas (P<0.05) se hacía uso de la prueba de DMS (diferencia mínima significativa) para la separación de medias. RESULTADOS Y DISCUSIÓN En la tabla 3 se presentan los resultados arrojados para comportamiento productivo de la variables: consumo día de MS, consumo día por peso metabólico, ganancia de peso día y conversión alimenticia. No se presentó significación (P>0.05) entre tratamientos para el consumo diario de MS ni para consumo diario por peso metabólico, pero para la ganancia de peso/día y conversión alimentaria sí se presentó efecto significativo (P<0.05) de tratamiento. La conversión alimentaria se afectó por el consumo en MS y por la ganancia diaria de peso; si uno de ellos varía, aumenta o disminuye, la conversión también varía. En este caso el consumo permaneció constante pero la ganancia de peso sí tuvo variación, esta variable fue la que afectó la conversión alimentaria. Los mejores tratamientos para la ganancia de peso y la conversión alimentaria fueron los que incluían 8 y 38% de proteína como porcentaje de la torta de soya, desmejoró para 2

4 la dieta que incluía 64% y la dieta control tuvo un comportamiento similar con las tres que incluían grano crudo de caupí. Es interesante este comportamiento, debido a que la proteína de la dieta control proviene principalmente de la torta de soya. La dieta con un remplazo de 38% de la torta de soya presentaría, en este trabajo, el máximo nivel de remplazo parcial que puede tener una dieta con inclusión de grano de caupí crudo; su consumo fue igual a la dieta control, la ganancia de peso día y la conversión alimentaria al igual que la dieta con 8%, exhibieron valores más cercanos a los exigidos en las tablas nutricionales de Rostagno et al (2005) los cuales son para ganancia de peso igual a 960 g/día y para consumo de g/día, con una conversión alimentaria de A pesar de lo anterior, la dieta con 64% de reemplazo de la torta de soya, sería la dieta que exhibe el mayor reemplazo que se puede hacer porque su comportamiento es igual a la dieta control.. Tabla 3. Rasgos de comportamiento de cerdos en ceba alimentados con dietas balanceadas con harina de caupí crudo en reemplazo de la proteína de la torta de soya Reemplazo de proteína de la torta de soya por la de caupí, % CV, % P Consumo de MS, g/día Consumo de MS/kg PV 0.75, g/día Ganancia de peso, g/día ab a a b Conversión alimentaria, kg/kg 2.9 ab 2.6 a 2.7 a 3. b ab Medias sin letra en común en la misma fila difieren significativamente (P<0.05) entre si Las dietas que incluyen granos de leguminosas presentan una ventaja contra los follajes de ellas, porque debido a su nivel de fibra no aceptan rangos altos de inclusión, de 20 a 30%, lo que representa la tercera parte o más de las fuentes proteicas de la dieta (López y Tapia 2005). En la tabla 4 se presenta el análisis estadístico para la variable digestibilidad rectal de la proteína bruta para las cuatro dietas. No se presentó significación (P>0.05) para los tratamientos; las dietas con caupí tuvieron un comportamiento igual que el de la dieta control. Tabla 4. Digestibilidad rectal aparente de la proteína bruta de dietas balanceadas con caupí crudo reemplazando un porcentaje de la proteína de la torta de soya (en %) Reemplazo de proteína de la torta de soya por la de caupí, % CV, % P Proteína bruta La absorción o la digestibilidad de la proteína bruta de las dietas que incluían caupí crudo, fue aprovechada igual a la dieta control. Esto es un buen indicador porque se refleja la buena calidad de proteína que contiene el caupí. Esto puede ser debido a que el mayor porcentaje de composición de las proteínas de los granos de leguminosas (70%) son globulinas (Nadal et al 2008), que son proteínas solubles y con 00% de degradabilidad intestinal. Se observó una leve disminución del coeficiente de digestibilidad para la dieta con 64% de reemplazo. Lon Wo et al (200) hicieron un estudio en pollos de engorde consumiendo harina de granos de caupí crudo, con inclusiones del 0, 5 y 20% en la dieta control, llegando a aportar 30% de la proteína bruta de la dieta, equivalente a la sustitución del 60% de la soya en la dieta, y no encontraron diferencias significativas entre los tratamientos para las variables de comportamiento (peso vivo, conversión y viabilidad). De acuerdo con la respuesta biológica obtenida, estos autores concluyeron que esta fuente proteica alternativa puede emplearse eficiente y competitivamente con los niveles de inclusión empleados hasta el momento. Resultados similares se observaron en el trabajo de Aguirre et al (2002) en ratas, ofreciendo dietas con 20, 40, 60, 80 y 00% de inclusión de grano de caupí crudo (INIFAT-93) en reemplazo de la torta de soya, en las cuales sólo se afectaron las variables de comportamiento productivo a partir del 80% de inclusión, concluyendo que se puede llegar hasta el 60% de reemplazo. En cerdos se puede citar el trabajo realizado por Castro et al. (2002) utilizando granos crudos de vigna INIFAT-93, haciendo reemplazos de 0, 20 y 30%, representando un 8, 6 y 24% de la proteína bruta de la dieta. Los resultados son contradictorios a los aquí encontrados, puesto que sus variables de comportamiento sólo llegaron a ser eficientes con el nivel del 6% del remplazo de la proteína de la dieta, es decir un 20% de reemplazo de la torta de soya y un 2.8% de vigna en la fórmula. La respuesta para la digestibilidad rectal de nitrógeno, fue igual para el control y las dietas con 8 y 6% (80.9, 75.7 y 78.8% respectivamente) y diferente para el nivel 24% (67.9%). Como conclusión de la presente investigación, se puede indicar que el resultado final, al realizar la prueba de comportamiento productivo, demuestra que en dietas balanceadas para cerdos en desarrollo, se puede llegar a reemplazar hasta un 38% de la proteína de la torta de soya en la dieta por la proteína del grano crudo de caupí, comportándose igual a la dieta control. Por otra parte, la digestibilidad rectal aparente de la proteína bruta, no se vió afectada por los tratamientos (sin efecto 22

5 significativo), aunque se notó una leve disminución en la dieta con 64% de remplazo. Este trabajo muestra que se puede trabajar con un nivel más alto de inclusión de caupí grano crudo en cerdos en crecimiento, sin afectar su normal desarrollo, comparado con el que se tenía reportado (Castro et al 2002). En un estudio anterior (G. López, datos no publicados), el nivel de inclusión máximo obtenido en dietas con remplazo peso a peso, fue de 39% de harina de grano crudo y/o cocido; realizando este ensayo con dietas balanceadas, el máximo nivel de inclusión fue del 30% del grano crudo, equivalente al 64% de reemplazo parcial de la proteína de la torta de soya. La explicación para esta diferencia está en que la dieta con reemplazo peso a peso tiene el aporte total de la proteína dada por la torta de soya, con ella se balancea la dieta. Además hubo un porcentaje extra de la proteína del caupí; al ingresar el caupí como una materia prima proteica para balancear la dieta, se expresa el valor de la proteína contenida en el grano caupí, que aunque no alcanza a reemplazar la torta de soya al cien por ciento (proteína de muy buena calidad), si lo hace al menos hasta un nivel importante como es el 64%. Un dato interesante es que no se ve afectada la digestibilidad rectal aparente de la proteína bruta, arrojando resultados comparables con la dieta testigo. AGRADECIMIENTOS Los autores expresan su sincero agradecimiento por la financiación de este trabajo de investigación al Ministerio Federal de la Cooperación Económica y Desarrollo de Alemania, con el proyecto More chicken and pork in the pot and money in pocket: improving forages for monogastric animals whith low-income farmers, liderado por el Programa de Forrajes Tropicales del Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT). Igualmente agradecen a la Dirección de Investigación Palmira (DIPAL) de la Universidad Nacional de Colombia, sede Palmira; al Grupo de Investigación Nutrición Animal UNCP de la Universidad Nacional de Colombia, sede Palmira, y al personal del Laboratorio de Nutrición Animal y de la Estación Experimental Granja Mario González Aranda pertenecientes a la misma Universidad. crecimiento: Vigna unguiculata (var. INIFAT 93). Revista Cubana de Ciencia Agrícola, 36: Kjedahl, J. 883 Neue Methode zür Bestimmung der Stickstoffs in organischen Körpern. Z Analytical Chemistry, 22: Lon Wo, E., Rodríguez, B. y Dieppa, O Evaluación económica y biológica de harina de vigna (Vigna unguiculata) en dietas isoproteicas para pollos de engorde. Revista Cubana de Ciencia Agrícola, 35:25-28 López, J. y Tapia, L El follaje de leguminosas como alimento para cerdos 2. Ensaios e Ciencia, 9(2) Nada., M.S., Moreno, Y.M. y Cubero, S.J Las Leguminosas Grano en la Agricultura Moderna. Editorial Mundi-Prensa. Madrid, pp 320 NRC Nutrient Requirements of Domestic Animals. Nutrient Requirements of Swine. National Academy Press. Washingtonl Distict of Columbia, pp Peters, M., Franco, L.H., Schmidt, A. e Hincapie, B. 20. Especies forrajeras multipropósito: Opciones para productores del trópico americano. Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT)/Bundesministerium für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (BMZ)/Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ). Publicación CIAT No Cali, pp 22 Rostagno, H., Teixeira, L., Lopes, J,, Gomes, P., De Oliveira, R., Lopes, D., Soares, A. y De Toledo, S Tablas Brasileñas para Aves y Cerdos. Composición de Alimentos y Requerimientos Nutricionales (2ª edición), pp SAS Stat version 8.2. Statistical Analysis System (SAS) Institute. Cary, versión electrónica disponible en disco compacto Steel, R.G.D., Torrie, J.H.y Dickey, M Principles and Procedures of Statistics: A Biometrical Approach. McGraw-Hill Book Company In Company (3 rd edition). Toronto, pp 666 REFERENCIAS Aguirre, L.A., Savón, L., Santos, Y. y Dihigo, L.E Protein metabolism and productive performance of rats consuming raw cowpea (Vigna unguiculata) grain meal to substitute commercial soybean cake. Cuban Journal of Agricultural Science, 36:59-64 Aguirre, P Caracterización nutricional del grano de caupí (Vigna unguiculata L.) en ratas. Escuela de Posgrados. Universidad Nacional de Colombia, Palmira, pp. 87 AOAC Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemists (AOAC). Arlington (5th edition), pp, Castro, M., Díaz, J, Castañeda, J., Báez, L., Díaz, M.F., Ly, J., Díaz, C. y Cabrera, J Una alternativa nacional y económica como fuente de proteína para cerdos en 23