Degradabilidad in vitro de dietas con inclusión de pulpa de naranja by Alejandro Ley de Coss

XLIV Reunión Científica AMPA 2017, Clima y Ganadería: Productividad Sustentable

DEGRADABILIDAD in vitro DE DIETAS CON INCLUSIÓN DE PULPA DE NARANJA [in vitro DEGRADABILITY OF DIETS WITH ORANGE PULP INCLUSION] Juan Carlos Torres Ramírez1; David Hernández Sánchez1*; José Ricardo Bárcena Gama1; María Magdalena Crosby Galván1; Benigno Ruíz Sesma2; Nicolás Torres Salado2, Alejandro Ley de Coss3; Miguel Ángel Hernández Jiménez3 1

Programa de Ganadería, Colegio de Postgraduados. mvzjctr@gmail.com; sanchezd@colpos.mx*; rbarcena@colpos.mx; maria@colpos.mx; 2 Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Autónoma de Chiapas. ruizsb71@gmail.com; 3Unidad Académica de Medicina Veterinaria y Zootecnia No. 2, Universidad Autónoma de Guerrero. nivigas@yahoo.com.mx; 3Facultad de Ciencias Agrícolas, Universidad Autónoma de Chiapas. aleycoss@gmail.com; 3 Universidad Regional Universitaria Zonas Áridas, Universidad Autónoma Chapingo. dexus_22@hotmail.com *Correspondencia: sanchezd@colpos.mx

RESUMEN Agregar subproductos de naranja en dietas para rumiantes representa una alternativa ante el alto costo y disponibilidad de los granos. El estudio tuvo como objetivo determinar los parámetros de fermentación in vitro con niveles crecientes de pulpa de naranja deshidratada (PND; 0, 5, 10, 15 y 20%) en ditas para corderos en crecimiento. Para ello, se desarrolló una prueba de degradabilidad in vitro en donde 0.5 g de cada dieta se incubaron a 39°C durante 0, 6, 12, 24, y 48 h. La producción de gas se midió por desplazamiento de agua y al final de la incubación se registró el pH y la concentración de N-NH3 y AGV; así mismo, se determinó la degradabilidad in vitro de la materia seca (DIVMS) en los horarios señalados. El diseño experimental fue completamente al azar y se usó la prueba de Tukey para la comparación de medias. A las 6 horas de incubación la producción de gas fue de 103.23 b, 103.69b, 111.27b, 113.63b, 120.8a mL y la DIVMS de 36.13b, 37.03b, 39.36b, 40.80b, 45.12a % para los niveles de 0, 5, 10, 15, 20% de PND, respectivamente. Se concluye que la inclusión de 20% de PND modifica las variables ruminales, reduciendo las concentraciones de N-NH3, y a su vez propiciando mayor degradación in vitro de la MS.

SUMMARY Adding orange by-products in diets for ruminants represents an alternative to the high cost and availability of grains. The objective of this study was to determine the parameters of in vitro fermentation with increasing levels of dehydrated orange pulp (PND, 0, 5, 10, 15 and 20%) in diets for growing lambs., An in vitro degradability test was developed whit 0.5 g of each diet incubated at 39 ° C for 0, 6, 12, 24, and 48 h. Gas production was measured by water displacement, and at the end of the incubation the pH was measured, and 0.80 mL of the culture was taken to determine the concentration of N-NH 3 and AGV; additionally, in vitro dry matter degradability (IVDMD) was determined at the indicated times. The experimental design was completely randomized and Tukey's test was used for means comparison. At 6 hours of incubation the gas production was 103.23b, 103.69b, 111.27b, 113.63b, 120.8a mL and IVDMD of 36.13b, 37.03b, 39.36b, 40.80b, 45.12a% for the levels of 0, 5, 10, 15, 20% of PND, respectively. It is concluded that the inclusion of 20% of PND modifies the ruminal variables, reducing N-NH3 concentrations, and improved IVDMD. Keywords: in vitro degradability, gas production, orange pulp, fermentation.

Palabras clave: Degradabilidad in vitro, producción de gas, pulpa de naranja, fermentación.

INTRODUCCIÓN En México se transforman alrededor de 4, 200, 000 ton de cítricos, de las cuales el 50% corresponden a la cáscara, bagazo y semillas (SAGARPA, 2017). Estos subproductos se pueden emplear en la alimentación de rumiantes, especialmente en épocas críticas de producción de forraje (Hernández et al., 2012), además, contribuye a reducir la contaminación ambiental producida por desechos industriales (López-Vigoa et al., 2016). Los residuos de naranja aportan sustratos energéticos debido al alto contenido de pectina (Lashkari y Taghizadeh, 2013), y pueden estimular la fermentación ruminal, digestión de la fibra y síntesis de proteína microbiana (Gado et al., 2011).

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Trabajos realizados con extractos de cítricos demostraron cambios en el pH y en la concentración de propionato (Balcells et al., 2012) y reducción en la producción de gas en un sistema in vitro (Seradj et al., 2014). Lo anterior evidencia el potencial de incluir pulpa de naranja para incrementar la digestibilidad de los nutrientes en dietas de rumiantes. El objetivo del estudio fue determinar los parámetros de fermentación in vitro con niveles crecientes de pulpa de naranja deshidratada en dietas para corderos en crecimiento. MATERIAL Y MÉTODO El estudio se realizó en el Laboratorio de Nutrición Animal, perteneciente al Posgrado de Ganadería del Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo. Se realizó una prueba de degradabilidad in vitro con 0, 5, 10, 15 y 20 % de pulpa de naranja deshidratada (PND) en dietas para corderos en crecimiento (Cuadro 1). Cuadro 1. Tratamientos experimentales y composición química de las dietas Tratamientos Ingredientes, % Pulpa de cítrico deshidratada Maíz quebrado Pasta de soya Melaza Paja de avena Premezcla mineral Composición química-1 EM, Mcal kg-1 PC, % EE, % CEN, % FDN, %

0 65 10 5 18 2

5 60 10 5 18 2

10 55 10 5 18 2

15 50 10 5 18 2

20 48 10 5 15 2

2.84 13.27 3.2 5.74 21.9

2.83 13.25 3.18 6.00 22.51

2.81 13.23 3.16 6.25 23.12

2.8 13.21 3.14 6.51 23.73

2.83 13.19 3.18 6.58 22.43

Se recolectó líquido ruminal de dos toros Holstein (750 ± 40 kg de PV) fistulados en rumen, alimentados con una dieta a base de forraje y concentrado (20:80), los cuales fueron manejados de acuerdo a la Norma Oficial Mexicana NOM-062-ZOO-1999. El medio de cultivo se preparó con soluciones macromineral y micromineral, así como la solución reductora y el inoculo ruminal de acuerdo a lo descrito por Menke et al. (1979). Se colocó 0.5 g de las muestras de cada tratamiento (cinco repeticiones) en viales de vidrio color ámbar (120 mL) y 40 mL del medio del cultivo, bajo flujo constante de CO2. Los viales se cerraron herméticamente e incubados a 39 oC. La producción de gas in vitro se evaluó a las 6, 12, 24 y 48 h por desplazamiento de agua de acuerdo a la técnica descrita por Fedorak y Hrudey (1983). La degradabilidad de las dietas se evaluó por triplicado utilizando 0.5 g de muestra de las dietas experimentales (Cuadro 1), colocadas en bolsas ANKOM® F57 de 5x4 cm, con tamaño de poro de 25 ųm (ANKOM Technologies, Macedon, NY, USA). Finalmente, las bolsas con las muestras se colocaron en los frascos de digestión (Incubador Daisy, mod. D200, ANKOM Technologies, Macedon, NY, USA). Las horas de incubación fueron 6, 12, 24 y 48 h. Al final de la incubación se midió el pH en los medios de cultivo de cada tratamiento, posteriormente se centrifugó el remanente del 278

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cultivo a 5031 x g durante 10 min; del sobrenadante se tomó una alícuota de 0.80 mL y se colocó en un tubo Eppendorf de 1.5 mL con 0.20 mL de ácido metafosfórico al 25% y se conservaron a 4°C hasta su análisis. En las muestras se determinó la concentración de nitrógeno amoniacal (NNH3) (McCullough 1967) y ácidos grasos volátiles (AGV) (Erwin et al., 1961). El diseño experimental fue completamente al azar y los datos de producción de gas y degradabilidad in vitro (DIVMS) se analizaron con medidas repetidas en el tiempo, mediante PROC MIXED (SAS, 2013). Las variables pH, nitrógeno amoniacal (N-NH3) y ácidos grasos volátiles (AGV) fueron analizados con PROC GLM (SAS, 2013) y las medias de tratamientos se compararon con la prueba de Tukey. RESULTADOS Y DISCUSIÓN La producción de gas (PG) (Cuadro 2 fue superior (P<0.05) a las 6 horas de incubación con inclusión del 20 % de pulpa de naranja deshidratada (PND) y a las 48 h con 10, 15 y 20 % de PND. Así mismo, la degradabilidad in vitro de la materia seca (DIVMS) (Cuadro 2) fue mayor (P<0.05) a las 6 horas de incubación, cuando se incluyó 20 % de PND. La degradación microbiana de la dieta depende de las interacciones con otros nutrientes, principalmente compuestos energéticos y proteínicos (Piquer et al., 2009). La DIVMS y la PG en el T4 se explica por el contenido de carbohidratos fermentables en la dieta con 20 % de PND, debido a un mayor suministro de azúcares y pectinas (Piquer et al., 2009) para el crecimiento microbiano, lo cual propició mayor degradación de la MS (Gado et al., 2011). No obstante, los resultados de este estudio demuestran mejoras en la DIVMS con 20 % de PND. Cuadro 2. Producción de gas in vitro y degradabilidad in vitro de la materia seca de dietas con niveles crecientes de pulpa de naranja deshidratada Tratamientos Horarios de incubación Nivel de PND, % 0 5 10 15 20 EEM* 0 5 10 15 20 EEM*

6 12 24 -1 Producción de gas in vitro, mL g MS 103.23b 91.81 81.52 b 103.69 90.31 80.21 111.27b 87.77 79.64 b 113.63 86.59 81.26 120.80a 91.80 81.57 2.7 2.7 2.7 Degradabilidad in vitro de la materia seca, % 36.13b 50.04 61.99 b 37.03 52.19 65.22 39.36b 51.30 60.53 b 40.80 50.19 63.83 45.12ª 47.97 66.92 1.86 1.86 1.86

59.95b 62.05b 79.64a 81.26a 81.81a 2.7

23.25 24.29 24.34 23.13 24.65 2.7

77.72 79.12 78.95 78.38 81.81 1.86

PND= Pulpa de naranja deshidratada. a,b Medias con distinta literal en misma columna indican diferencias (P <0.05); EEM*= Error estándar de la media.

El aumento en la PG se relaciona con la degradabilidad y el valor energético de la dieta, en este sentido mayor concentración de energía implicará mayor degradabilidad (Hernández et al., 2012), del mismo modo, López-Vigoa et al. (2016) relacionaron el aumento en la PG con la 279

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degradabilidad al incluir 10 y 20 % PND en la dieta, similar a lo observado en este estudio con 20 % de PND. Así mismo, está documentado que un aumento en la producción de gas se relaciona con mayor degradación de FDN, al incrementar la PND en la dieta (Hernández et al., 2012). El Cuadro 3 presenta los resultados de las variables ruminales evaluadas. La concentración de nitrógeno amoniacal (N-NH3) disminuyó (p<0.05) con 15 y 20 % de PND en la dieta. No existieron diferencias (p˃0.05) en los valores de pH y ácidos grasos volátiles (AGV) entre los tratamientos evaluados. La disminución de N-NH3 se relaciona con el consumo de este metabolito por las bacterias ruminales (Kholif et al., 2014; Seradj et al., 2014) y la disponibilidad de pectinas presentes en la PND para la producción de proteína microbiana (Piquer et al., 2009; Lashkari y Taghizadeh, 2013). Los datos encontrados en el presente estudio son similares a lo reportado por Gado et al. (2011) quienes observaron una disminución del 11 % en la concentración de N-NH3 cuando se adicionó ensilado de pulpa de naranja (15 %). La producción de AGV está relacionada con cambios en la DIVMS; sin embargo, en el presente estudio no se observaron diferencias. Cuadro 3. pH, Concentración de nitrógeno amoniacal (mg dL-1) y de ácidos grasos volátiles en dietas elaboradas con niveles crecientes de pulpa de naranja deshidratada incubadas in vitro Niveles de pulpa de naranja deshidratada, % Digestibilidad (%) pH N-NH3 Acético Propiónico Butírico Isobutírico Isovalérico Ac:P

0 6.61 61.3a 62.4 17.3 16.73 1.85 2.11 3.27

5 6.60 60.64a 63.38 17.35 16.79 1.82 2.06 3.40

10 6.62 61.96a 62.92 17.68 16.70 1.81 2.06 3.37

15 6.64 54.16b 61.29 19.11 15.58 1.74 1.90 3.50

20 6.60 51.81b 63.60 18.63 15.86 1.80 2.01 3.59

EEM* 0.019 1.34 2.164 1.221 0.681 0.121 0.110 0.018

N-NH3 = Nitrógeno amoniacal a, b, Medias en hilera con diferente literal, son diferentes, (P<0.05). EEM*= Error estándar de la media.

CONCLUSIÓN La inclusión de 20 % de pulpa de naranja deshidratada mejora la degradabilidad in vitro de la materia seca y redujo la concentración de nitrógeno amoniacal (N-NH3), sin afectar el pH y concentración de AGV. A partir de los resultados se sugiere sustituir 20 % de PND en la dieta de rumiantes para evaluaciones posteriores in vivo. LITERATURA CITADA

Balcells, J., Aris, A., Serrano, A., Seradj A, R., Crespo, J., Devant, M., 2012. Effects of an extract of plant flavonoids (Bioflavex) on rumen fermentation and performance in heifers fed high-concentrate diets. J. Anim. Sci. 90:4975–4984. Fedorak, P, M., and hrudey, S, E., 1983. A simple apparatus for measuring gas production by methanogenic cultures in serum bottles. Envir Technol. 4:425-432. Gado, H, M., Salem, A, Z, M., Odongo N, E., Borhami, B, E., 2011. Inﬂuence of exogenous enzymes ensiled with orange pulp on digestion and growth performance in lambs. Animal Feed Science and Technology. 165:131-136.

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