UNA APROXIMACION A LA PREDICCION DEL VALOR NUTRITIVO DEL FOLLAJE DE LEUCAENA PARA CERDOS DETERMINADO POR PROCEDIMIENTOS IN SITU E IN VITRO

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1 UNA APROXIMACION A LA PREDICCION DEL VALOR NUTRITIVO DEL FOLLAJE DE LEUCAENA PARA CERDOS DETERMINADO POR PROCEDIMIENTOS IN SITU E IN VITRO J. Allen y J. Ly Instituto de Investigaciones Porcinas, PO Box, Punta Brava. La Habana, Cuba julioly@utafoundation.org RESUMEN Se comparó la técnica de digestibilidad in situ en cerdos mediante el uso de bolsas de nylon viajeras insertadas en el duodeno de los animales, y recuperadas por defecación, con la técnica de digestibilidad in vitro, mediante el uso de inóculo fecal. Se evaluó la harina de follaje de diez variedades cultivadas de leucaena (Leucaena leucocephala Lam. de Wit) mediante la prueba de t de datos pareados. La harina de follaje de leucaena contenía de 6.9 a 3.2% de fibra cruda, de 27.3 a 47.7% de FDN y de 2.55 a 3.8% de N en base seca, respectivamente. Se halló que la digestibilidad fecal in vitro fue inferior para la MS, la materia orgánica (P<0.05) y el N (P<0.0) con respecto a las medidas obtenidas con la bolsa móvil. Ambos métodos fueron significativamente (P<0.05) interdependientes entre sí dentro de cada una de las medidas examinadas. Se sugiere sustituir la técnica in situ por medidas in vitro para predecir el valor nutritivo de harina de follajes o de productos ricos en pared celular vegetal, para alimentar cerdos. Estos estudios deben continuarse con otros forrajes arbóreos. Palabras claves: cerdos, digestibilidad, in situ, in vitro, leucaena Título corto: Digestibilidad in situ de follaje de leucaena para cerdos AN APPROACH TO THE PREDICTION OF THE NUTRITIVE VALUE OF LEUCAENA FOLIAGE FOR PIGS AS DETERMINED BY IN SITU AND IN VITRO PROCEDURES SUMMARY The in situ digestibility technique in pigs by using the procedure of mobile nylon bags inserted in the duodenum of pigs and retrieved by defaecation was compared to the in vitro technique, employing a faecal inoculum. The foliage meal was from ten cultivars of leucaena (Leucaena leucocephala Lam. de Wit) in the form of foliage meal, and both methods were compared by the paired t test. The leucaena foliage meal had from 6.9 to 3.2% crude fibre, from 27.3 to 47.7% NDF and from 2.55 to 3.8% N in dry basis, respectively. It was found that the in vitro faecal digestibility showed lower values for DM, organic matter (P<0.05) and N (P<0.0) with respect to the values obtained by using the mobile nylon bag technique. Both methods were significantly P<0.05) interdependent among them for every examined digestibility index. It is suggested that the in situ technique can be substituted by the in vitro procedure to predict the nutritive value of either foliage meals of products rich in cell wall to feed pigs. These studies must be continued with other tree foliages. Key words: pigs, digestibility, in situ, in vitro, leucaena Título corto: In situ digestibility of leucaena foliage for pigs INTRODUCCION La técnica de la bolsa de nylon viajera, ha sido utilizada con éxito en la evaluación de distintos alimentos en cerdos desde que fuera propuesta por Sauer et al (983) y usada en experimentos por otros (Gram et al 985; Brand et al 989; Viljoen et al 997; Qiao y Thacker 200; Thacker y Qiao 200), al igual que la metodología de evaluación in vitro de alimentos para cerdos (Graham. et al 989, Löwgren et al 989; Löwgren 992). Ambos procedimientos van dirigidos a disminuir el tiempo y el costo para obtener información sobre el valor nutritivo de distintos tipos de alimentos para el ganado porcino. Este estudio estuvo dirigido a comparar técnicas in situ e in vitro de digestibilidad de harina de leucaena (Leucaena leucocephala Lam. de Wit). La leucaena ya ha sido estudiada in vivo e in vitro desde el punto de vista de su digestibilidad ileal en cerdos en este laboratorio, aunque solamente en una variedad cultivada. 65

2 MATERIALES Y METODOS Se utilizaron muestras de harina de leucaena de diez variedades cultivadas para comparar la técnica de la bolsa de nylon móvil insertada en el duodeno de cerdos canulados, y recogida después en las excretas, acorde con una modificación del procedimiento de Cherian et al (988, 989), desarrollada en la Universidad de Alberta, Edmonton. La modificación consistió en utilizar todas las bolsas defecadas intactas y que fueran insertadas en el duodeno, independientemente de su tiempo de retención. Las bolsas de nylon tenían un origen comercial y medían 30x50 mm. Estas bolsas estaban confeccionadas con nylon monofilamentoso con un tamaño de poro de 48 µm. Las bolsas se llenaron con 0.5 g de las muestras molidas y tamizadas a través de un molinillo de laboratorio con apertura de malla de 0.5 mm. Entonces se selló con calor el extremo abierto de las bolsas. Se utilizó un total de cuatro bolsas por muestra, insertadas por duplicado en cada cerdos, después de haber sido incubadas en solución ácida por sugerencia de Cherian et al (988). Las características de la harina de follaje de leucaena aparecen listadas en la tabla. En líneas generales, la harina de follaje de leucaena contenía de 6.9 a 3.2% de fibra cruda, de 27.3 a 47.7% de FDN y de 2.55 a 3.8% de N en base seca, respectivamente. Como promedio la harina del follaje de leucaena que se preparó contenía una concentración de MS igual a ± 0.67%. Tabla. Análsis de las muestras de harina de follaje de leucaena Variedad Contenido, % MS cultivada MO FC FDN FDA N x MO, FC, FDN y FDA expresan materia orgánica, fibra cruda, fibra detergente neutro y fibra detergente ácido en ese mismo orden Para esta prueba se usaron dos animales del genotipo Yorkshire x Landrace, machos castrados, que pesaban como promedio 50 kg y estaban provistos de una cánula simple insertada en el duodeno, de acuerdo con procedimientos quirúrgicos descritos en otro lugar (Allen et al 2004). Los animales estuvieron alojados en jaulas convencionales de metabolismo durante toda la prueba, en una habitación ventilada, dedicada a este tipo de pruebas. Estos cerdos fueron alimentados ad libitum con una dieta convencional rica en fuentes fibrosas (afrecho de trigo, 25% de la dieta). En la tabla 2 aparecen las características de la dieta dada a los animales. Tabla 2. Composición en base seca del concentrado % Ingredientes Harina de maíz 3.0 Harina de soya 20.0 Afrecho de trigo NaCl 0.80 CaCO 3.50 CaPO 4 H.2H 2 O.60 Vitaminas y minerales.00 Análisis MS Cenizas 3.54 Materia orgánica Fibra cruda 5. Proteína bruta, Nx Según NRC (998) La técnica in vitro fue la de incubación de muestras durante 48 horas con inóculo fecal de cerdos, en condiciones de anaerobiosis, según el método de Löwgren (992), y que fue adaptado, al suspender las excretas en solución salina (NaCl, 0.9%) como paso inicial en la preparación de inóculo fecal, inmediatamente después de ser emitidas por dos cerdos donantes, generalmente a las 8:00 am. Estos animales donantes eran dos machos Yorkshire x Landrace, castrados, sin modificación quirúrgica alguna, que fueron alojados en corrales individuales con piso de concreto y alimentados ad libitum con la misma dieta que se usó para dar de comer a los animales provistos de la cánula duodenal. Las muestras fueron incubadas a 39 o C en frascos cónicos con una capacidad apropiada para contener el sustrato y el inóculo, y cerrados herméticamente con una tapa de propileno provista de una válvula de Bunsen. Los frascos se agitaron periódicamente. Al finalizar el período de incubación, el material insoluble fue separado de la fase líquida por filtración al vacío. En las muestras del follaje de leucaena, como tal, del residuo insoluble posterior a su incubación, o recogidas en las excretas, se determinó el contenido de MS, cenizas, fibra cruda y N de acuerdo con los procedimientos de la AOAC (990). Se definió el contenido de materia orgánica como 00 menos el por ciento de cenizas. La determinación de FDN y FDA se hizo de acuerdo con el esquema analítico de Van Soest (Van Soest et al 99), y solamente se llevó a cabo en las muestras del follaje de leucaena. Tanto la digestibilidad in situ como in vitro se calculó por los métodos convencionales de diferencia entre la muestra intacta y la muestra sometida al proceso de digestión, y se expresó como por ciento de la muestra intacta. Los valores de digestibilidad in situ e in vitro se compararon mediante la prueba de datos pareados en t (Steel y Torrie 980) y se usó el paquete estadístico de Harvey (990) para procesar los datos. En cuanto a los análisis de correlación y regresión, se practicaron siguiendo a Weisberg (985). RESULTADOS En este experimento no hubo pérdida por rotura de ninguna de las bolsas de nylon usadas, y todas fueron recuperadas por defecación normal en un plazo de aproximadamente 48 horas. En la tabla 3 se listan los datos de digestibilidad fecal de las 66

3 muestras de leucaena determinadas tanto in situ como in vitro. Se halló que la digestibilidad fecal in vitro fue inferior para la MS, la materia orgánica y el N con respecto a las medidas obtenidas con la bolsa móvil. El contraste entre medias fue significativo (P<0.05) para la MS y la materia orgánica, no así para el N (P<0.0). Esto último probablemente se debió a la dispersión relativamente alta que se encontró para la digestibilidad del N. Tabla 3. Digestibilidad in vitro e in situ de follaje de leucaena en cerdos Digestibilidad, % In vitro In situ 2 EE ± n MS * MO * N * Incubación con ínóculo fecal por 48 hr 2 Bolsa de nylon viajera o móvil * P<0.05 La matriz de coeficientes de correlación de Pearson indicó que ambos métodos fueron significativamente interdependientes entre sí para cada medida (P<0.05), pero no entre medidas, dentro de cada uno de los métodos. Esto puede verse en la tabla 4. Tabla 4. Interdependencia entre índices para cerdos de digestibilidad in situ (bolsa de nylon móvil) y dedigestibilidad in vitro en follaje de leucaena BMS BMO BN FMS FMO BMO 0.92 BN FMS FMO FN BMS, BMO y BN expresan digestibilidad in situ de MS, materia orgánica y N. FMS, FMO y FN expresan digestibilidad in vitro (fecal) de MS, materia orgánica y N P<0.05 para r>0.552 En la tabla 5 aparecen las ecuaciones de regresión lineal que se obtuvieron en consecuencia, donde la variable dependiente (y) y la independiente (x) son la digestibilidad in situ e in vitro para la MS, la materia orgánica y el N, expresada en por ciento respectivamente. Tabla 5. Interdependencia del tipo y/x (interdependencia entre digestibilidad in situ/in vitro) Materia MS orgánica N n a b E yx ± R P Todas las medidas se expresan en por ciento En las figuras y 2 aparece la vinculación hallada entre la digestibilidad fecal in situ y la digestibilidad in vitro de la materia orgánica y el N respectivamente. Digestibilidad in situ,% y = x R 2 = Digestibilidad in vitro, % Figura. Digestibilidad fecal de N en cerdos alimentados con harina de follaje de leucaena En ambas oportunidades, la línea de tendencia que se muestra en las figuras y 2, más bien se ocupa de intersectar el eje de las ordenadas por el punto cero. En realidad el valor de la intersección fue 2. 2 y 9.73 para la digestibilidad fecal del N y de la materia orgánica, en ese orden. Por otra parte, mientras que los valores de digestibilidad de la materia orgánica tendieron a agruparse, lo mismo no ocurrió con la del N, que mostró una mayor dispersión. Digestibilidad in situ, % y = x R 2 = Digestibilidad in vitro, % Figura 2. Digestibilidad fecal de MO en cerdos alimentados con harina de follaje de leucaena 67

4 DISCUSION La interdependencia significativa que se observó entre los dos métodos estudiados pudiera considerarse notable, debido al pequeño tamaño de la población. La evaluación in vivo del valor nutritivo de alimentos no convencionales para cerdos es relativamente costosa y, además, lenta y laboriosa, a menos que se utilicen métodos in situ o in vitro de digestibilidad, tal como fue indicado ya (Boisen y Eggum 99). Estas últimas técnicas se usan cada vez con un mayor margen de confianza en la alimentación de cerdos. Otra de las ventajas evidentes de las técnicas usadas en la presente prueba, consiste en la posibilidad de hacer una evaluación simultánea de muchos tipos de muestras al mismo tiempo (Boisen y Eggum 99; Thacker y Qiao 2004; Coles et al 2005). Por otra parte, aunque ambos procedimientos tienen ventajas y desventajas evidentes, pudiera decirse que el no tener que usar animales preparados quirúrgicamente, pudiera inclinar a muchos nutricionistas que no cuentan con posibilidades de instalaciones para cerdos o recursos para alojarlos y alimentarlos, por los métodos in vitro de evaluación nutritiva de alimentos para cerdos. Por otra parte, todo parece indicar que desde el punto de vista de la evaluación nutritiva de alimentos el procedimientos in situ que utiliza en cerdos la bolsa de nylon es representativa de lo que ocurre en las pruebas in vivo (Metz y Van der Meer 985; Sauer et al 989; Honeyfield y Froseth 990; Leibholz 99; Yin et al 2002), al igual que las técnicas fecales in vitro (Metz y Van der Meer 985; Löwgren et al 989; Boudry et al 2004; Jaguelin-Peyraud y Noblet 2003). En consecuencia, se sugiere sustituir la técnica in situ por medidas in vitro para predecir para alimentar cerdos, el valor nutritivo de harina de follajes o de productos ricos en pared celular vegetal. Estos estudios deben continuarse con otros forrajes arbóreos. AGRADECIMIENTOS Los autores desean expresar su agradecimiento a la Sra. Martha Carón, por su asistencia técnica en el laboratorio. Igualmente uno de los autores desea reconocer la acogida que le hizo el Dr. F.X. Aherne, en su laboratorio de la Universidad de Alberta, Edmonton, para un entrenamiento en el uso de las bolsas de nylon en estudios de digestibilidad en cerdos. REFERENCIAS Allen, J., Prieto, P. Reyes, J.L. y Ly, J Técnica quirúrgica para la implantación de una cánula simple en el duodeno de los cerdos. Revista Computadorizada de Producción Porcina, ():75-84 AOAC 990. Official Methods of Analysis. Association of Official Analytical Chemists pp Boisen, S. y Eggum, B.O. 99. 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