COMPARACION DE METODOS DE DETERMINACION DE DIGESTIBILIDAD RECTAL EN CERDOS PELON MEXICANO

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1 COMPARACION DE METODOS DE DETERMINACION DE DIGESTIBILIDAD RECTAL EN CERDOS PELON MEXICANO F. Grageola, C. Lemus, J.L. Ponce, R. Almaguel 2 y J. Ly 2 Universidad Autónoma de Nayarit. Ciudad de la Cultura Amado Nervo. Tepic. Nayarit, México drclemus@yahoo.com.mx 2 Instituto de Investigaciones Porcinas. Apartado Postal No.. Punta Brava. La Habana, Cuba jly@iip.co.cu RESUMEN Se comparó el método de determinación directo con el indirecto para medir la digestibilidad rectal en ocho cerdos en crecimiento mejorados (Yorkshire x Landrace) y locales (Pelón Mexicano) alojados en jaulas de metabolismo de acuerdo con un diseño de cambio en arreglo factorial 2 x 2. El método directo consistió en el registro cuantitativo durante cinco días consecutivos del consumo y la excreción fecal mientras que el indirecto se practicó mediante la determinación de ceniza ácido insoluble en alimento y excretas. Los animales consumieron dietas de maíz y soya parcialmente sustituídas o no por pulpa fresca de aguacate. Nunca se encontró efecto significativo (P<0.05) genotipo x método. Tampoco se encontró efecto significativo (P>0.0) de genotipo en la digestibilidad rectal de MS, materia orgánica, energía y N cuando se compararon los métodos de digestibilidad rectal medida en forma directa o indirecta (MS, 86.9 y 85.2%; N, 83. y 82.4%: energía, 84.9 y 84.3%). Solamente se encontró efecto significativo (P<0.05) de tratamiento para la digestibilidad de materia orgánica en ambos genotipos, pero ambos métodos estuvieron significativamente correlacionados (r, 0.550; P<0.0). Se recomienda hacer uso del método indirecto de determinación de digestibilidad rectal de MS, materia orgánica, N y energía de cerdos Pelón Mexicano en condiciones en que no pueda hacer la colección total de excretas. Se sugiere que se continúen los estudios sobre el uso de marcadores de digestibilidad en cerdos criollos. Palabras claves: cerdo, digestibilidad, Pelón Mexicano, ceniza ácido insoluble. Título corto: Métodos para medir digestibilidad rectal en cerdos A COMPARISON OF METHODS FOR DETERMINING RECTAL DIGESTIBILITY IN PELON MEXICANO PIGS SUMMARY The direct and indirect methods for measuring rectal digestibility was compared in eight growing pigs, either improved, Yorkshire x Landrace, or local, Pelón Mexicano animals, according to a change over design in 2 x 2 arrangement. The direct method consisted in the the quantitative recording during five days of feed intake and faecal excretion whereas the indirect method was achieved by means of the determination of acid insoluble ash in feed and faeces. The animals were given diets based on maize and soybean meal partially replaced or not by fresh avocado pulp. There was not significant (P<0.05) interaction for method x genotype in any measurement. A non significant (P>0.0) effect of genotype was observed on rectal digestibility of DM, organic matter, energy and N when both methods were compared for rectal digestibility estimated by direct or indirect approach ((DM, 86.9 and 85.2%; N, 83. and 82.4%: energy, 84.9 and 84.3%). A significant (P<0.05) difference was encountered between treatments for organic matter digestibility in both genotypes, but the two methods were significantly correlated (r, 0.550; P<0.0). The use of the indirect method for determining rectal digestibility of DM, organic matter, N and energy in Pelón Mexicano pigs in conditions where it could not be possible total collection of faeces. The continuation of studies concerning the use of digestibility markers en creole pigs is suggested. Key words: pig, digestibility, Pelón Mexicano, acid insoluble ash Short title: Methods for measuring rectal digestibility in pigs 89

2 INTRODUCCION Es necesario conocer el valor nutritivo de un alimento, sobre todo cuando éste es uno del que no se conocen muchos antecedentes sobre su aprovechamiento digestivo. Igualmente es importante conocer la digestibilidad de distintos tipos de dietas en los diferentes genotipos de ganado porcino. Es conocido que existen métodos de evaluación directa e indirecta del aprovechamiento digestivo de las dietas, en el caso de la medición del mismo en el recto de los cerdos, mediante el uso de marcadores, ya sean internos o externos (Stanogias y Pearce 985; Mourghan et al 99; Ly 2008). En los últimos tiempos, el método original de McCarthy et al (974), Van Keulen y Young (977) y Wünsche et al (984), que implica el uso de ceniza ácido insoluble (CAI), como marcador interno, en estudios de digestibilidad en ganado porcino y en animales rumiantes, ha sido también utilizado con éxito en estudios de digestibilidad de recursos alimentarios alternativos y en distintos genotipos de cerdos (Ly et al 2002, 20; Nguyenduy et al 2004) o aún líneas genéticas (Yen et al 983). Sin embargo, no existen antecedentes del uso de esta metodología en estudios nutricionales con cerdos Pelón Mexicano (Grageola et al 2008; Grageola 2009) y muy pocos en cerdos Cuino, también mexicanos (Lemus et al 200). Por otra parte, los datos obtenidos sobre el aprovechamiento digestivo, con el uso de óxido crómico han sido inconsistentes en cerdos Pelón Mexicano (Becerril et al 2002). El método con CAI ha sido usado dese hace algunos años para determinar la digestibilidad hasta el recto de nutrientes en distintas especies animales, como cerdos (Ly et al 998; Díaz 2003) y la digestibilidad ileal de nutrientes en patos (Martin et al 998), pollos (Ravindran et al 999), en conejos por Samkol et al (2006) y más recientemente por Nieves et al (2008). La ceniza ácido insoluble es un marcador que podría ser usado en estudios de digestibilidad en animales como alternativo al método de colección total. Este es un método natural que no solamente da valores fiables de digestibilidad, sino que también considera el bienestar animal, ya que no es necesario la utilización de jaulas metabólicas (Sales y Janssens 2003). Entre las ventajas más significativas en el uso del método del marcador para medir la digestibilidad resalta que no requiere instalaciones especiales ni alojamiento especifico para el animal. El objetivo de este trabajo fue comparar los dos métodos para la determinación de la digestibilidad, directo e indirecto, así como entre genotipos, cerdos Pelón Mexicano y cerdos de línea comercial (Yorkshire x Large White), y que fueron alimentados con una dieta basal y otra con alto contenido en grasa vegetal. MATERIALES Y METODOS Se usó un total de ocho cerdos machos castrados con un peso vivo aproximado de 30 kg, de los cuales cuatro eran Pelón Mexicano que provenían del municipio de Tuxpan, Nayarit, y cuatro mejorados (predominantemente Yorkshire x Large White) provenientes de la Unidad Académica de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la Universidad Autónoma de Nayarit que se encuentra ubicada en el km 3.5 de la carretera Compostela-Chapalilla. La Unidad se ubicaba geográficamente al sureste del Estado mexicano de Nayarit entre 2 o 7 48 de latitud norte y 04 o 54 de longitud oeste, a una altura de 880 msnm. Los ingredientes de la dieta basal fueron adquiridos en la ciudad de Tepic directamente de una fábrica de alimentos en forma de harina y se mezclaron manualmente para obtener una harina homogénea de acuerdo con la formulación prevista. Los aguacates eran de origen nayarita, de la variedad Hass, estaban maduros, pero desechados para el consumo humano, fundamentalmente debido al tamaño, mal aspecto o rotura de la cáscara y deformaciones, o bien por falta de oportunidad de mercado. Las frutas fueron acopiadas fundamentalmente en lugares de expendio o en plantas empacadoras durante fines del invierno boreal (marzo). La pulpa del aguacate fue separada manualmente del resto de la fruta, fue convenientemente homogeneizada y mezclada de forma manual con el resto de los ingredientes secos para ser brindada a los animales. Las dietas se suministraron una vez al día, a las 9:00 am, constituyeron el 0% del peso metabólico (W 0.75, kg) en base seca. El agua fue distribuida ad libitum por bebederos del tipo tetina. Los tratamientos estuvieron dados por el nivel de inclusión en la dieta basal de la pulpa fresca de aguacate. Las características de las dietas se muestran en la tabla. Tabla. Características de las dietas experimentales (% en base seca) Pulpa de aguacate, % - 20 Ingredientes, % Harina de maíz Harina de soya Pulpa fresca de aguacate CaPO 4H..2H 2O CaCO NaCl Premezcla Análisis Materia seca Cenizas Materia orgánica N Energía bruta, kjoule/g Vitaminas y minerales según NRC (998) Los cerdos se alojaron en jaulas de metabolismo que permitían separación de heces y orina, ubicadas en un corral dividido en dos salas con cuatro jaulas cada una. El periodo de adaptación a las dietas fue de siete días. Las heces fueron recogidas y pesadas cada 24 horas durante cinco días y se conservaron en refrigeración a -20 C para obtener una muestra representativa al final del período de muestreo. Se determinó el contenido de materia seca (MS), materia orgánica (MO), energía bruta (E) y nitrógeno (N) en los alimentos y heces fecales de acuerdo con la AOAC (990). En el caso de MS y E, los análisis se hicieron en muestras secadas y molidas previamente. La determinación de N se llevó a cabo en alimento y muestras frescas de excretas. 90

3 La cuantificación de la ceniza ácido insoluble en el alimento y heces se llevo a cabo por gravimetría, después de la digestión de las muestras en HCl 4 N durante 30 minutos, filtración e incineración del residuo insoluble resultante de acuerdo con Van Keulen y Young (977) descrita por Ly et al (2002). El cálculo de digestibilidad de nutrientes por el método directo se realizó siguiendo el procedimiento de Villamide et al (998), con base en la siguiente ecuación: CDA= [(CN-EN)/CN] x 00 Donde CDA es el coeficiente de digestibilidad aparente del nutriente, CN el consumo del nutriente y EN la excreción del nutriente. El cálculo de la digestibilidad expresada en por ciento, por el método indirecto se realizó de acuerdo con la ecuación indicada por Ly (2008), de la siguiente manera: Digestibilidad de MS = [ (XD/XE)] x 00 Además de lo ya descrito, se realizó una matriz de correlación para asociar las variables ya mencionadas de acuerdo con los dos métodos de valoración de la digestibilidad directo e indirecto. Igualmente se practicó análisis de regresión siguiendo a Steel et al (997). RESULTADOS En esta investigación, nunca se encontró efecto significativo (P<0.05) genotipo x método en las mediciones de digestibilidad rectal de nutrientes.. De acuerdo con los resultados mostrados en la tabla 3, no se encontró efecto significativo (P<0.05) al comparar los valores para cada método por separado, independientemente del genotipo (Pelón Mexicano ó comercial) y de su alimentación (0 y 20% de aguacate) en la digestibilidad rectal de la MS, la materia orgánica, energía y del N. Por otro lado al comparar un método contra otro, en cada genotipo por separado no se encontró efecto significativo (P<0.05) en la digestibilidad rectal de MS, energía y N (MS, 86.9 y 85.2%; N, 83. y 82.4%; energía, 84.9 y 84.3%). Donde XD y XE representan el porcentaje de marcador en la dieta y excretas, respectivamente. En el caso de nutrientes específicos, la formula se modificó así: Digestibilidad del nutriente N = [ (XD/XE x NE/ND] x 00) Donde XD y XE tienen el mismo significado que en la ecuación anterior, mientras que NE y ND son el porcentaje del nutriente en excretas y dieta en base seca, respectivamente. En el procesamiento estadístico se utilizó un diseño de cambio con un arreglo factorial 2 x 2, y se aplicó la prueba de t con la intención de comparar los valores resultantes entre ambos métodos y ambas razas, para las variables materia seca, materia orgánica, nitrógeno y energía (Steel et al 997), utilizando el paquete estadístico del SAS (999), según el siguiente modelo: Y ijk= µ + A i + B j + AB ij + E ijk La descripción del modelo aparece en la tabla 2.. Tabla 3. Digestibilidad rectal de nutrientes en cerdos por el método directo ó por el método indirecto Cerdos Y x L PM EE ± Materia seca, % Método directo Método indirecto EE ± Materia orgánica, % Método directo Método indirecto EE ± 0.68* 0.86* Energía, % Método directo Método indirecto EE ± Nitrógeno, % Método directo Método indirecto EE ± Ocho observaciones por tratamiento * P<0.05 Tabla 2. Descripción del modelo empleado en el experimento Item Detalle Y ijk Variables a medir (MS, materia orgánica, energía y N) µ Media general A i Efecto del genotipo B j Efecto del método de determinación de digestibilidad A i x B j Interacción genotipo con el método de determinación de digestibilidad Error experimental E ijk El método indirecto sobreestimó el valor de digestibilidad rectal de la materia orgánica. No obstante, se investigó la posible interdependencia entre la digestibilidad rectal de materia orgánica estimada por los métodos directo e indirecto. Se encontró que, aunque algo débil, debido a la evidente dispersión de los datos (EE, ±.7), se podía calcular esta digestibilidad directa con cierto margen de confianza (r, 0.550; P<0.0). La interdependencia entre la estimación de la digestibilidad rectal de la materia orgánica, entre el método indirecto y el directo, aparece en la figura. 9

4 Digestibilidad directa, % y = x r = Digestibilidad indirecta, % Figura. Predicción de la digestibilidad de materia orgánica a partir del método indirecto en cerdos En la tabla 4 se expresan los coeficientes de correlación de la los cuatro índices de digestibilidad rectal que se examinaron, considerando los cálculos empleando el método indirecto. Tabla 4. Matriz de correlación de Pearson para índices rectales en cerdos (n = 8) MS MO E N MS Sig MO Sig E Sig 0.00 N.000 MS, MO, E y N expresan materia seca, materia orgánica, energía y nitrógeno, en ese orden Todas las variables se correlacionaron significativamente, por lo que sería posible a través de una variable, las más fácil de calcular, predecir las demás al igual que con el método directo. Por ejemplo, a través de la digestibilidad rectal de la MS que es la de más alta correlación, se puediera con el método indirecto predecir las correspondientes a materia orgánica, N y energía. Vale la pena mencionar que en todas las oportunidades, los valores de r fueron más bajos cuando estuvo vinculada la digestibilidad de la materia orgánica en este análisis de correlación. DISCUSION Desde una de las propuestas iniciales en Dummerstorf (ver Wünsche et al 984), el método de ceniza ácido insoluble ha tendido a sustituir el del uso del óxido crómico como marcador de alimento en estudios de digestibilidad en cerdos, tal como éste fuera recomendado originalmente por Schürch et al (950). No obstante, todos los resultados no son absolutamente consistentes cuando se ha utilizado la ceniza ácido insoluble para calcular la digestibilidad rectal de nutrientes (Sales y Janssens 2003). Entre las inconsistencias de la precisión analítica en los valores de ceniza ácido insoluble, una podría ser el bajo contenido de ésta en el alimento, ingestión de tierra por los animales, contaminación de tierra y polvo en el alimento o en las excretas (Sales y Janssens 2003). Las cenizas ácido insolubles consisten en componentes minerales indigestibles, principalmente sílice. El sílice ha sido utilizado desde 874 como indicador de la digestibilidad, pero no es ampliamente utilizado como marcador en la actualidad debido a su posible absorción de los intestinos y el riesgo de contaminación de piensos con el suelo, especialmente con animales pastando (Sales y Janssens 2003). En estudios en aves, Cheng y Coon (990), han mencionado que en presencia de una dieta alta en sílice (>0.2%), el flujo intestinal de ceniza ácido insoluble podría dejar de reflejar el paso del alimento no digestible. Desde otro ángulo, se tiene que tener cuidado en el manejo de la técnica ya que el uso de este tipo de ceniza como marcador externo en estudios de digestibilidad con cerdos, ha generado recuperación incompleta del indicador (Yin et al 200) y la efectividad de la técnica depende de esta recuperación. Otros factores, tales como la variación en el día de la composición de las excretas, parece no ser de consideración (Moore 957, 958). Estudios dirigidos a evaluar la influencia del método de determinación de índices digestivos han sido realizados por diferentes investigadores en distintas especies animales. En este sentido Sales y Janssens (2003) al confrontar 45 trabajos realizados en diversos tipos de alimentos y animales, con el objetivo de comparar la digestibilidad rectal de los nutrientes obtenida con los métodos de ceniza ácido insoluble y de recolección total de heces, encontraron que en la mayoría de los casos los resultados alcanzados por ambos métodos fueron similares; en nueve de ellos el método de ceniza ácido insoluble subestimó la digestibilidad y en diez hubo sobreestimación del resultado. En la investigación que aquí se informa, solamente se encontraron diferencias en la digestibilidad de materia orgánica, mientras que en los otros no se halló efecto del método de determinación. Lo que es importante es que el uso del método de ceniza ácido insoluble para determinar la digestibilidad rectal de nutrientes, tiende a producir similares resultados a los obtenidos mediante la aplicación del método de colección total de heces (Sales y Janssens 2003), como se demuestra en otros resultados experimentales, con el uso de ceniza acido insoluble como marcador interno en dietas para cerdos, que han generado valores similares en la digestibilidad de nutrientes con respecto al método directo en dietas convencionales (Martín et al 998; Moughan et al 99) y no convencionales (Ly y Samkol 200; Ly et al 2002). 92

5 En la tabla 5 se hace un resumen del resultado de comparar la digestibilidad rectal de materia orgánica de manera indirecta, en distintos genotipos porcinos, fundamentalmente del tipo local. Tabla 5. Variación de la digestibilidad rectal de materia orgánica medida en cerdos Genotipo n Media CV Fuente Large White Ly et al (2002) Mong Cai Baxuyen Nguyenduy et al (2004) Cuino Lemus et al (200) Criollo Cubano Ly et al (20) CC Y x L Este experimento 4 Pelón Mexicano La media y el coeficiente de variación se expresan en por ciento 2 Corresponde a la comparación entre hembras y machos castrados 3 El CV corresponde al promedio de digestibilidad de ambos genotipos, Criollo Cubano y CC2 4 Efecto significativo (P<0.05) En este trabajo en ambos genotipos, aunque se sobreestimó con el método indirecto la digestibilidad de la MO, se pudo predecir con confianza la digestibilidad directa de esta variable. Sin embargo, en los otros tres índices evaluados, que se consideran más importantes desde el punto de vista nutricional, es decir, materia seca, energía y N, no se halló diferencias significativas cuando se compararon los métodos directos e indirectos. Es muy probable que las diferencias encontradas en el caso de la digestibilidad de la materia orgánica se deban a que su estimación se hace a partir de sustraer a 00 el contenido de ceniza de la muestra, lo que en sí implica una evaluación indirecta de la materia orgánica. En este sentido, Ly et al (2002), encontraron que en cerdos no hay diferencias significativas entre los genotipos que fueron evaluados en Indochina. Por otra parte, es posible que la baja variabilidad hallada en la presente investigación haya influído en el hallazgo significativo, aunque poco, en la comparación de ambos métodos. Se recomienda hacer uso del método indirecto de determinación de digestibilidad rectal de MS, materia orgánica, N y energía de cerdos Pelón Mexicano en condiciones en que no pueda hacer la colección total de excretas. Igualmente, se sugiere que se continúen los estudios sobre el uso de marcador de digestibilidad en cerdos. AGRADECIMIENTOS Los autores desean expresar su agradecimiento a las autoridades de la Unidad Académica de Agricultura, Universidad Autónoma de Nayarit (UAN), por las facilidades brindadas para la ejecución de la presente investigación. Igualmente, se quisiera extender este agradecimiento a las bibliotecarias del Instituto de Investigaciones Porcinas, en Punta Brava, así como de la Biblioteca Magna de la UAN, Tepic. REFERENCIAS AOAC 990. Official Methods of Analysis. Association of Official Analytical Chemists (AOAC). (K. Helrick, editor). 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