COMPOSICIÓN DE LA FIBRA Y DIGESTIBILIDAD in vitro DE HARINA DE FORRAJES ARBUSTIVOS

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1 Tierra Tropical (2014) 10 (2): COMPOSICIÓN DE LA FIBRA Y DIGESTIBILIDAD in vitro DE HARINA DE FORRAJES ARBUSTIVOS B.C. Barillas y J.C. Rodríguez 1 Universidad EARTH Las Mercedes de Guácimo, Limón, Costa Rica Recibido 26 de noviembre Aceptado 18 de agosto RESUMEN Para identificar el potencial de la harina foliar de arbustivas tropicales, se determinó la composición de fibra y digestibilidad in vitro de Cratylia argentea, Gliricidia sepium, Erythrina sp., Tithonia diversifolia y Morus alba, a 17 y 20 semanas de rebrote. Con respecto al porcentaje de FDN, M. alba y G. sepium presentaron un menor porcentaje (49 %). M. alba fue la especie que presentó los menores porcentajes de FDA (32 %) y las especies que presentaron mayores porcentajes fueron T. diversifolia de 17 semanas y Erythrina sp. de 20 semanas, similares a la C. argentea (53 %). M. alba presentó el porcentaje más bajo de fibra cruda (39.7 %); los niveles más altos fueron presentados por Erythrina sp. (51.1 %) y C. argentea (48.2 %). La especie que sobresalió en digestibilidad fue M. alba (94 %). Las especies menos digeribles fueron C. argentea (62 %) y Erythrina sp. (58 %). Palabras clave: Cratylia argentea, DIVMS, Erythrina sp., FC, FDA, FDN, Gliricidia sepium, Morus alba, Tithonia diversifolia. ABSTRACT To identify the potential of tropical shrub leaf flour fiber composition and in vitro digestibility of Cratylia argentea, Gliricidia sepium, Erythrina sp., Tithonia diversifolia and Morus alba, were determined in analyses after 17 and 20 weeks of regrowth. Regarding the NDFcontent, M. alba and G. sepium presented the lowest percentages (49 %). M. alba was the species that presented the lowest ADF content (32 %) and the highest ADF contents were, after 17 weeks T. diversifolia and after 20 weeks Erythrina sp., similar to that of C. argentea (53 %). M. alba had the lowest crude fiber content (37.8 %); the highest levels were presented by Erythrina sp. (51.1 %) and C. argentea (48.2 %). The species with the highest digestibility was M. alba (94 %). Less digestible species were C. argentea (62 %) and Erythrina sp. (58 %). Key words: Cratylia argentea, IVDMD, Erythrina sp., CF, ADF, NDF, Gliricidia sepium, Morus alba, Tithonia diversifolia. INTRODUCCIÓN Históricamente la ganadería fue movilizada a tierras poco productivas y condiciones desfavorables desde el punto de vista climático, dejando las tierras fértiles para productos más rentables (Araya, 2005). Este desplazamiento a condiciones menos favorables acelera los procesos degenerativos de la cobertura en pastizales que resultan en disminución de su capacidad productiva forrajera y de su capacidad protectora del suelo. La condición de los pastos llega a ser 1 Contacto: Jorge Celso Rodríguez (jcrodrig@earth.ac.cr) ISSN:

2 112 Barillas y Rodríguez / Tierra Tropical (2014) 10 (2): muy pobre causando impacto negativo en la región tropical que culturalmente es dependiente del pastoreo y forrajes para la producción animal (Buitrago y Gómez, 1977). Las restricciones de tierra y capital limitan la explotación ganadera y en la actualidad se hace más difícil por las condiciones de sequía más frecuentes. Tal es así que los alimentos forrajeros disponibles son apenas suficientes para satisfacer los requerimientos de mantenimiento de los animales y la disponibilidad de ingredientes alimenticios para la elaboración de suplementos es limitada y en la mayoría de los casos son productos de exportación (Ventura y Osuna, 1995). Los suplementos alimenticios son materiales generalmente usados para elevar la calidad nutricional de la dieta. He aquí la necesidad de mejorar los sistemas productivos, incorporando nuevas especies como fuentes de insumos para la alimentación animal (Buitrago y Gómez, 1977; Chandra y Balakrishnan, 2001). Actualmente el uso de harinas vegetales y animales para la suplementación animal ha sido reconocido como una necesidad, de otro lado el follaje de los árboles y los arbustos ha sido usado como alimento animal desde tiempos remotos (Benavides, 1998) y entre los 80 s y 90 s se introdujeron en sistemas de cultivo y pastoreo para suministrar forraje verde con alta concentración en proteína, suplementaria para dietas de baja calidad (Leng, 1997; Sánchez, 1999). El follaje de numerosas especies de árboles y arbustos puede mejorar la calidad de las dietas tradicionalmente usadas para la alimentación de los animales, porque su contenido de proteína cruda generalmente duplica o triplica al de los pastos y, en varios casos, el contenido energético es también muy superior; comparándose incluso con el de los concentrados comerciales. La presencia de estos follajes en las dietas incrementa significativamente la producción de leche y las ganancias de peso de los animales (Benavides, 1998). Introducir leguminosas al sistema tiene un efecto positivo al fijar el N2 atmosférico por la simbiosis rizobio-leguminosa. Este es otro de los beneficios de interés para el productor, ya que disminuye la dependencia de fertilizantes externos, mejora las características del suelo y evita la contaminación de aguas (Pezo, 1995). La especies forrajeras arbustivas realizan el reciclaje de nutrientes, aumentan la materia orgánica en el terreno, evitan la erosión del suelo y mejora la calidad nutritiva de la dieta, todo esto aumenta la producción animal y la productividad por hectárea, también son fuente de combustible, alimentos humanos, medicinas, fibra y fertilizantes (Pezo, 1995; Leng, 1997; Sánchez, 1999; Chandra y Balakrishnan, 2001). Además estas especies tienen la facilidad de adaptarse al sistema de distintas formas como parcelas (bancos de proteína), como cercas vivas, cultivos en callejones, praderas asociadas, cortinas rompe viento, árboles para sombra, etc. (Pezo, 1995; Leng, 1997; Sánchez, 1999; Chandra y Balakrishnan, 2001). El aprovechamiento de las propiedades nutricionales de las especies arbustivas forrajeras es una oportunidad para el aumento en la producción ganadera. Debido a las condiciones cambiantes climáticas de la región y al poco aprovechamiento de material verde (Medina y Muñoz, 2008), se plantea la alternativa de ofrecer el forraje en forma de harina para ser utilizado como suplemento alimenticio o materia prima para la elaboración de concentrados. Al convertir la materia fresca en harina, la cuantificación nutritiva del ingrediente es más eficaz por su concentración en materia seca (Ventura y Osuna, 1995). La calidad de los forrajes depende de factores como la especie, edad de cosecha y ambiente (Chandra y Balakrishnan, 2001). El proyecto resume el estudio realizado con el objetivo de determinar la composición química de cinco especies forrajeras presentes en la Universidad EARTH, Cratylia argentea, Gliricidia sepium, Erythrina sp., Tithonia diversifolia y Morus alba, analizadas a 17 y 20 semanas de rebrote.

3 Barillas y Rodríguez / Tierra Tropical (2014) 10 (2): METODOLOGÍA El proyecto se llevó a cabo en el laboratorio de forrajes de la Universidad EARTH, ubicada en el distrito Mercedes, cantón de Guácimo, provincia de Limón, Costa Rica. Este campus se encuentra a 59 msnm y geográficamente en la latitud N y longitud O. La precipitación pluvial acumulada durante el periodo del estudio (enero a agosto) fue de 1612 mm, con una temperatura máxima promedio de 30 C y temperatura mínima promedio de 21 C (Figura 1), con la humedad relativa promedio de 79 % (Universidad EARTH, 2013) Precipitación Temperatura máxima Temperatura mínima Periodo de corte Precipitación (mm) Temperatura ( C) 0 0 Septiembre Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Fecha (2013) Figura 1. Precipitación pluvial y temperatura mínima y máxima durante el periodo del estudio. El arreglo de tratamientos fueron en parcelas anidadas donde la parcela principal estaba compuesta de tres leguminosas C. argentea, G. sepium y Erythrina sp. y dos no leguminosas T. diversifolia y M. alba. La evaluación química se realizó en cuatro repeticiones bajo un diseño experimental en bloques incompletos al azar, con el propósito de determinar la calidad nutricional de las plantas. Estos análisis incluyen el contenido celular (fibra detergente ácida, FDA), la pared celular (fibra detergente neutra FDN), la fibra cruda (FC) y la digestibilidad in vitro (DIVMS), fraccionando el contenido celular con detergentes. Los muestreos se realizaron a dos edades de rebrote, a 17 y 20 semanas (Figura 1). En cada parcela se seleccionaron al azar dos plantas representativas de la población, para la cosecha con tijera de poda a 60 cm del suelo, y las ramas secundarias a 2 cm del tallo principal y con un corte en bisel. Manualmente se separaron las hojas del tallo y se depositaron en bolsas de tela de algodón para el transporte al laboratorio donde se procedió al secado en un horno de ventilación forzada a <63 C durante 72 horas (Esquivel, 2013). Las muestras se entregaron al proyecto ya molidas con criba de 1mm. Los datos obtenidos del material foliar se analizaron mediante un modelo trifactorial en bloques para un diseño de tratamiento en parcelas divididas con repeticiones en bloques. Para los casos

4 114 Barillas y Rodríguez / Tierra Tropical (2014) 10 (2): que resulten con diferencia significativa (p 0,05) se realizó la prueba de comparaciones de DGC (Di Rienzo et al., 2011). RESULTADOS Y DISCUSIÓN M. alba presentó niveles bajos de FDA sin efecto de la interacción con edad de rebrote, de igual manera C. argentea y G. sepium. Las especies que mostraron diferencias en sus medias, por efecto de la interacción, fueron Erythrina sp y T. diversifolia. Se prevería una mejor digestibilidad de M. alba y G. sepium, que las otras especies estudiadas. Únicamente Erythrina sp. mostró valores similares a estudios anteriores; el resto de especies obtuvieron valores mayores (Rodríguez, 1995; Gómez et al, 1997; Flores et al., 1998; Mahecha y Rosales, 2005). Cuadro 1. Contenido porcentual de FDA en las especies a dos edades de rebrote. Especie Edad de rebrote (semanas) FDA (%) C. argentea 51.97±1.59 a 53.65± 1.57 a G. sepium 43.38±1.62 b 43.86±1.61 b Erythrina sp ±1.72 b 53.89±1.59 a T. diversifolia 52.28±1.72 a 47.98±1.59 b M. alba 33.32±2.07 c 30.64±1.59 c Medias con la misma letra no difieren estadísticamente (p 0.05). Las especies que presentaron menor contenido de FDN fueron G. sepium y M. alba (Cuadro 2); por lo tanto, pueden brindar mayor contenido celular que las hace más digeribles. Aun no alcanzan la calidad de la harina de alfalfa que contiene entre 38 % y 48 % de FDN (Alfaro et al. 1987), sí superan a las pajas de trigo y de cebada que llegan a tener entre 69 % y 72 % (Ruiz, 1977; Wernly, 1977; Castillo et al., 2012). No se observaron influencias en la condición de leguminosa, ni entre semanas de rebrote. Cuadro 2. Medias ajustadas del contenido de FDN, FC y digestibilidad in vitro de la materia seca de harina de hojas de las especies. Especie FDN FC DIVMS % C. argentea 63.81±1.58 a 48.24±0.78 b 62.03±1.55 c G. sepium 49.33±1.57 b 44.41±0.78 c 73.70±1.55 b Erythrina sp ±1.64 a 51.09±0.81 a 58.16±1.56 c T. diversifolia 60.76±1.64 a 41.99±0.81 d 73.94±1.61 b M. alba 49.17±1.84 b 39.73±0.91 d 94.36±1.81 a Medias con la misma letra dentro de una columna no difieren estadísticamente (p 0.05).

5 Barillas y Rodríguez / Tierra Tropical (2014) 10 (2): Todos los datos para FC fueron mayores a los obtenidos de otras fuentes (McDowell et al., 1974; Argel y Lascano, 1998; Flores et al., 1998; Medina y Carreño, 1999; Gómez et al., 2002). Únicamente la harina de M. alba (Cuadro 2), presentó el potencial de la harina de alfalfa quien tiene de 23 % a 40 % de fibra cruda (Ruiz, 1977; Wernly, 1977; Alfaro et al., 1987; FEDNA, 2013). M. alba, G. sepium y T. diversifolia superaron el 70 % de digestibilidad in vitro, mientras que están en menos de 65 % C. argentea y Erythrina sp (Cuadro 2). M. alba superó en digestibilidad a todas las harinas convencionales (Cuadro 2), mientras que ninguna otra pudo superar a la harina de paja de cebada (84 % a 92 %) ni de trigo (84 % a 86 %), aunque presentaron niveles superiores a la harina de alfalfa (61.8 % a 67.5 %) (Ruiz, 1977; Wernly, 1977; Cofre, 2009; Castillo et al., 2012). M. alba, C. argéntea y Erythrina sp. obtuvieron valores mayores a los obtenidos en otros ensayos, mientras que T. diversifolia otuvo valores menores y G. sepium se mantuvo dentro del rango (Gómez et al, 2002; Argel y Lascano, 1998; Flores et al., 1998; Mahecha y Rosales, 2005). CONCLUSIONES En el contenido de FDN, las especies con menos contenido de pared celular fueron M. alba y G. sepium, con 49.2 % y 49.3 %, respectivamente. En cuanto a la FDA, estaría calificando a G. sepium mejor que M. alba, ya que contiene 43.6 % frente a 32.0 % de FDA. Los resultados de FC confirmaron la menor pared celular de las hojas de M. alba, seguida por G. sepium y una tercera opción con T. diversifolia, con 39.7 %, 44.4 % y 42.0 %, respectivamente. La prueba de digestibilidad in vitro de la harina de hojas de las especies forrajeras estudiadas permitió visualizar el gran potencial de la harina de hojas de M. alba, T. diversifolia y G. sepium con valores de 94.4 %, 73.9 % y 73.7 %, respectivamente, que las califica para el uso en raciones balanceadas en rumiantes y herbívoros. AGRADECIMIENTOS Este estudio se pudo realizar gracias al financiamiento brindado por la Administración Académica y la Unidad de Investigación de la Universidad EARTH, Guácimo, Costa Rica. LITERATURA CITADA Alfaro, MA.; Ramírez, R.; Martínez, A. y Bressani, R Evaluación de diferentes niveles de harina de amaranto (partes vegetativas), en sustitución de harina de alfalfa para conejos en crecimiento. Archivos Latinoamericanos de Nutrición, marzo, vol. 37, no. 1, p Araya, C Historia de América en perspectiva Latinoamericana. San José (CR): EUNED. 319 p. ISBN: Argel, PJ. y Lascano, CE Cratylia Argentea: una nueva leguminosa arbustiva para suelos ácidos en las zonas subhúmedas tropicales. Agroforestería para la Producción Animal en Latinoamérica. Conferencia electrónica de la FAO. p Benavides, J Árboles y arbustos forrajeros: una alternativa agroforestal para la ganadería. Turrialba (CR): FAO. 29 p. Buitrago J. y Gómez, J Información de los conocimientos actuales que existen sobre sistemas de alimentación de aves y cerdos en las zonas tropicales de América Latina. In

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