4 U M N O
ALONSO
ACUNA INOCENCIA
91333709
’.,TELEFONO
69
10294
. . .
4 i C E N C i A T U R A
INGENIERIA BIOQUIMICA INDUSTRIAL
UNIDAD
IZTAPALAPA
4
Ivis
I
ON
CIENCIAS BIOLOGICAS
Y
D E LA SALUD
TRIMESTRE
97-P
HORAS
A
LA SEMANA
25
HORAS
EFECTO D E LA SUPLEMENTACION CON
A t r k l c x
canesccnsS O B R E
LA
CINETICA DE
SOLIDOS
EN
E L RUMEN DE BORREGOS
DR. SERGIO HUERTA OCHOA
PROFESOR E INVESTIGADOR TITULAR B
M.V.Z.
LEONOR SANCINES GARCIA
CED. PROF. No. 69581
1
_,
4 T U L O
A S E S O R INTERNO
ASESOR EXTERNO
LUGAR
DEPARTAMENTO DE NUTRICION ANIMAL
INSTITUTO NACIONAL D E
L A
NUTIIICION
“SALVADOR ZUBIRAN”
INICIO
16DE DICIEMBHE D E
199616
DE JUNIO D E
1 5~ - E R M I N A C ~ O N
.-,.
EFECTO DE LA SUPLEMENTACION CON
Atriplex
canescens
SOBRE LA CINETICA DE SOLIDOS EN EL
RUMEN DEBORREGOS
I N D I C E
I.- INTRODUCCION Digestibilidad
Digestibilidad in vitu Digestibilidad in uitm D'iestibiiidad in sitit
Factores que afectan la digestibilidad
Marcadores
IJtiliracion de marcadores en la alirneriracii>n aninial
Mariiidores infernos
Marcadores externe Oxido de cromo
Parariietros de culrivo conrinuo Flujo de la digesta
Deiiiiiciones
Ciri;tica de oxido de cromo
11.- JUSTIFICACION
111.-
OB]JZWOS
GeneralEspecificof.
IV.-
MATERIALESY
METODOLOGIA Material biokgicoMaterial y equipo
Metodologia
Preparación de la solución digestora Preparaci6n de la c u m patrón Análisis de varianza
V.-
RESULTADOSY
DISCUSIONES Digescihilidad de A canwen3Analisis estadistico del porcentaje de digestihilidnd Cinéticas
d~
óxido de cromoAnálisis estadkticos de Iw criterios cincticw
VI.-
CONCIAJUSIONESVIL RECOhlENDACIONES
I
fr'
c
L,.
r
1..
\m.-
AGRADECIMIENTOS
E.-
BIBLIOGRARA
x.-
ANEXOS
Anexo 1Anexo
z
Porcenrajes de digesribilidades de A canescm
Cinericas de la concentraciiin de marcador
30
31
34
1.-
INTRODUCCION
Los
animales herhivoros, son incapaces de generar enrimas que puedan degradar la fibra. pero pueden hacer uso de varios tipos de microorganisnios, incluyendo bacterias y hongos anaerohios para este prophito. La estrategia utilizada porlos
rumiantes involucra el desarrollo de un conipuesto estomacal en el cual el alimento consumido puede ser fermentado porlos
microbios antes de estar sujetos a un ataque porlas
enrimas propias del aninial y. finalmente, hacia una segunda fernientacion en el intestino antes los residuos sin digerir son expul.dos en las heces. h a estrategia conlleva a que enlos
runiiantes domisticm se aplicaran dietas con un contenido moderado de fibra.El
analisis quimico proximal n w conduce al conwiiniento inicial de la roniposicibn quiniicade un aliiiiento, a traves d e los principios iiiitirdiatm,
los
cuales son Its pririieros enidentiiicarss en los procesos de desintegracibn analitica en el laboratorio. y estos son :
Contenido de humedad Materia seca (
M S
)l.-Porción incombustible ( cenim )
2.-Porción combustible ( proteina cruda. extracto etireo y fibra cruda) 3.-Hidratos de carbono ( extracto lihre de nitrógeno)
El analisis de la digestihilidad de un aliniento
es muy importante ya que este esel
que va a marcar la diferencia entre la alimentacibn cuantitativa de la cualitativa En las pruebas de digestihilidad o de balance, se cuantifican los nutrinientos que se ingieren y se absorben en el tubo digestivo y las cantidades que se eliminan en la heces. Para esto es necesario tantoconwer la cantidad de alimento ingerido conlo excretado, siendo la diferencia entre ambas cantidades la parte que se asume fue digerida y absorbida por el aniiiial, que al ser expresada corno porcentaje resulta ser el cwíiciente de digestibilidad aparente de la niateria seca o de cada uno de Ins coniponentes de los alinieiitos.
En general. los valores de la digestibilidad obtenidos son aparentes, ya que noriiialinente no
se hacen
ni
mediciones ni correcciones de Iw aportes riietablicos y endógenns (de origencorporal). tales
coiiio
enzinias, hormonas. riietabolittx y otras celulas,
que se producen comoconsecuencia del proceso digestivo y que aparecen en las heces sin ser uii residuo aliuppirio. Cuando diclios valores son corregidos se ohtieiie la digestihili<iad verdadera, que
f"
F
L .
La forma de calcular la digestibilidad aparente de la materia seca (DMS) se hace de acuerdo con la siguiente ecuacion (Church, 1987 i Mapard, 1986 ; Shirnada. 1983).
C -
E
C
%
OMS
-
x
100
C
-
consumo de rnateriasecaE
-
heces en hace secaDIGESTIBILIDAD
-
Existen diferentes mitodos para determinar la digestibilidad de u n forraje o racibn, cntre
ello:
-
se encuentran : Digestibilidadin
s i t a Digestibilidadin
S ~ Ndigestibilidad
in
vitro
Digestibiiidad
in
vivo
Los
nietodos para la medicionde la digestibilidad que implican el empleo de animales vivos
( in vivo ), resultan costaso en cuanto al tiempo, la rnano
de
obra calificada, las cantidades dealiniento y al numero de análisis quiniicm que se refiere, pero posee menos posibilidades de
error.
AI aninial se le suministra la dieta a prohaae en las niknias cantidades diarias durante un periodo preliniiiiar para que se liiiipie o evacue el tuho digestivo de cualquier material no
digerible existente en el nikmo y que provenga del alimento consumido antes de iniciar la
ingestidn constante del alimento en estudio y pan permitir que el aninial se adapte a la dieta
de prueba, en aniniales rnonogistriios el periodo es de 1 a 3 dias. Despub de este periodo se
inicia la recolección de heces ( las
lieces
deherin estar libres de containinacion urinaria ), posteriormente .se. hare u n anilisir <le esta*, ya queI<s
cotiiponentes que se pierden r n lwnii.mias corresponden a la niayor pirdida individual de Iw nutrinientos ingeridos. en virtud
(Ir que una w z que u n aliinrnto sufre lmprocesos (le degradari«n gasrointestinal se expulsa
el retiianente cn I= niistiiw.
% "i
Para este tipo de
estudio
se recomienda utilizar jaulas medicas, endonde
el anind debe tener movimiento en particular para recostame O Ie%antarse ; el piso es una malla tambien demetal a través del cual pasan las heces y la orina, pero
las
heces sanrecolectadas
en o m malla que se encuentra debajo.El
comedero se encuentra al frente, construido y colocado de tal mcdo que mita derramar el aliniento ( Maynard, 1986).Tasa de digestión
Las tasas de digestion pueden ser cuantificadas por cinetics de primer orden donde la
digestihilidad es proporcional a la concentracion de sustrato (iterrenc, 1977; iterteniy
~ b ,
198:).dddt-
.KSS
donde:
ds/clt
-
velocidad a la que disniinuye la c.onccntracibn de sustratos
.
-
KI
-
constante de velocidad de la desaparicion de sustratoLas
tasa de digestion han sido dlicutids en termina de tiempo "lap" (DUN, 1979).La
f a x
"lag" de digestion es definida conwe1 periodo de ferinentacion inicial, cuando la digestion es constante o se presentan tasas niuy reducida. El efecto "lag"es
mostrado coni0una caracteristica no lineal. Esta f s e es debida a la adherencia o asociacion
de
lasmicroorganismas con el sustrato antes de la digestion enzimática (~cnenr-. 1977;
uAertchry
~ b ,
1982).
Digestibiiidad
in
vitro
Los estudios in vino o en runien artificial se-han desarrollado en hasp a que
las
tknicas in vivo requieren de bastante tiempo y son muy castasas ademis de utilizar grandes cantidadede alimento.
En las condiciones
de lahoratorio, se intenta simular los procesos digestivos enel runien. donde se lleva acabo una fermentación anaerobia, utiliAndase un sustrato en una solucibn ainortiguadora similar a la conipwici6n de la salha y en el liquido mriiinal filtrado,
siendo todo el medio saturado de
COL
ya que1-
microorganisma ruminales requieren decondiciones anaerbhicas. Los productos finales de la fermentación son principaltnente
Cot,
CHI
,
AGV's y niasa niicrohiana ; la producción de gam o de AGV's pucden inhihir elproceso de íernientacion, por lo tanto dek mantenerse una rernperatura cowtante
(39-40
"C)
y aeitaci¿)n detiv
tuucstras de vez en cuando. El rli+twio mj,: usado es eldesarrollado pur Tilley y Terry, cl cual involucra 48 Iiorac
de
ferinentacii>n con fluidoruiiiinal seguido de una dige~tión pCptica por
48
how í l ~ i l l c y , 1061) ,T
?,..
:
.
"1
.,.*
Digestibilidad
in
situ
La tknica de la bolsa de fibra artificial, ha
sido
utilizada durante varios años para proporcionar valores estimados de la tasa de desaparicion delas
constituyentes alimenticias en el rumen (orrbv. 1980). Esta tknica tiene la ventaja de dar una estiniacion dpida de la tasa y elgrado
de degradaci6n delos
alinientos en el rumen, sin necesidad de otro procediniiento complicado nias que simplemente pesar. Otra ventaja consiste en queel
material alinienticio se encuentra suspendido en el rumen, estando este en intinio contactocon el ambiente ruminal ( temperatura, pH, buffer, enzinias. etc. )
.
Desventajas de esta técnica
a) AI ser la muestra confinada dentro de la bolsa, no esta expuesta a ninguna niasticacion
b)
El alimento normalmente podria salir del rumen, una vez que tuviera el tamañoadecuado.
c) Los resultados dehen ser tratados con el debido cuidado y. en general ser utilizadas como indicadores cualitativos de
las
principio generales.Ai
inknio en la digestihilidad in situ hay que considerar la porosidad de las bolsas. el tamaño de las partículas, la cantidad de muestra, la dieta del animal, el tiempo de incubación y el numero de bolsas incubadas.Factores
que
Afectan la Digestibilidad
Entre las factores que pueden afectar la digestibilidad de algunos forrajes o raciones en
rumiantes destacan (Shiniada, 1983):
1.
La
cantidad de alimento consumido : ya que al aumentar,
se reduce la digestibilidad envirtud de que el pasaje de la digesta se incrementa.
7.
Cantidad de fibra y/o lignina en el alimento. Como regla general, la digestibilidad delos
forrajes disminuye conloriiie el porcentaje de fihra aumenta.3. Diferencia entre las especies : Los bovinos digieren los forrajes mejor que los ovinas, que
a su vez digieren mejor los roncentrados que los primeros ; inclusive entre anitiialw de la
~ i ~ i s i i i a especie existen diferencia.
1-
I:
c
r
Deficiencias nutricionales : Numerosos experimentoc; indican que la relatka o
absoluta
deficienciade
proteina resulta en una reducciónde
la
energia digerible, tambibne
notorio que la deficiencia de algunos micro y macro nutrientes (
Mg,
P, Fe,
Co, Mn, Zn )disminuyen la digestión ruminal.
4.
Factores que afectan el apetito : Cualquier factor que afecteel
apetito tiene efecto enla
digestihilidad. estos incluyen tantola
naturaleza fsica de la ración comola
ausencia o presencia de algirn nutrimento o factor que influya el apetito.5.
Frecuencia en la alimentación ya que a l aumentarse esta, se tiende a incrementar l ad
igest ibilid
ad.
6. Preparación del alimento : AI rolar u hojuelear
lm
granos. se aumenta la digestihilidad ; en este ruhro caben los trataiiiientuc que recitienlo..
esquiliiiw y pajas ( íisicm, quiniicos ohiol0gicm)
-
7.
Efecto
asociativo del alimento : Se ha observado que una ronibinación de "pellet' dealfalfa y ensilado de niaiz tiene mayor digestihilidad que estando separados.
8.
Adaptación a cambios de ración : Los niicroorganisnim ruininales requieren como iiiininio 10 dias de adaptación, de no ser as¡ la digestihilidad dkiiiinuiriMARCADORES
8
Utilización de Marcadores en la alimentación animal.
Un rnarcador es un conipuesto de referencia usado para deterniinacionrs quiiiiicas
(Iiidrólkis y sintesis) y aspectos fiiros de digestión (flujos). Lac inarcadores son usados frecuentemente para estiiiiar el flujo d e la digesta y la salida de heces fecales de los ruiiiiantes, cuando se recuperan las Iieces el marcador es conocido, el consunio de aliciiento total puede
ser calculado de lar Iieces totales colectadas.
El
flujo de la digesta puede medirse ron niarcadores externos adaptando al tract0 digestivo con chulas reentrantes (~ciiado. 191)1).Auiiaclo a lo aiircrior. los inarcadores se Iian utilizado en diferentes estudi<x; nutririoiiales. roiiio cantidnd <IC aiiiiiciito o nutriiiiento especifico r0&iiii<io; gra<Io cie pwajr ; la tasa (ir
ynsajc de In iiiSc2;tn a traves de tmto o una parte del tracto tligrstivo ; l a digestiliiliJad de tcxio
<i u i i n paric <lei : i i i i i w i i t o y cii la utiliznci<>ii de aliiiirnto en estudio de halanre iiictahóiico.
En cuanto
a
la
forma tisica del marcador. losfluidos
pasana
travQdel
rumen más &pido que las particulas pequeñas, y estasson
mts rápidas quelas
particulas grandes ; sin embargo. todas las velocidades de pasaje se modifican de acuerdo al incremento en el consumodel
alimento ( especialniente forraje ), increnirntando protrina dietaria, y tanihikn alas
etapas de gestac ion.Tanihien
los
marcadores han sido definidos como sustancias inertes, sin efectm toxica que no dehen absorberse ni metabolizarse. tienen que ser ingeridos y excretadm en su totalidad.s
i
como niexlarse intiniamente con el alimento. Por otra parte al ser utilizados no debe ser afectado, ni afectarse el tract0 digestivo, y por ultimo que sean medibles cuantirarhaniente yde
facil
deterniinación en el lahoratorio. Sin rmhargo es mrnester mencionar que hasta lafecha nin@n iiiarcador dkponihle satisfaces todos estos requisitos.
Los
tipos de niarcadores que han sido utilizados en rstudios nutricicinales se incluycn IMmarcadores internos, los cuales son ni;rteriales indigerihles y son consuriiidm en forma natural y marcadores extrrnac, los cuales son sustanciw que son adGionadas o adniinistradas rn la dista en lornia oral o intrarruiiiinal.
Marcadores Internos
Se consideran niarcadore internos
(tabla 1) aquellos que forman parte natural dr la dieta como por ejeiiiplo la lignina que es considerada como una sustancia indigestible y ha sido usada muy extensainente como un marcador en estudios de digestidn ; sin eiiibargo la literatura indica que hay problemas significative con este marcador porque hay unaTABLA
1.
Marcadores internos quew n
consumidos enla
dieta naturaly
aigtmas desus
características.CW
-
pared celular ; G-
gaiinietria ; US-
Espurroforomerria de niasas ; i (MMcllado.1991)detergente
ninguna ninguna
no no
I
I I
.
-
croniarqrafia de gazesMarcadores
Externos
Un iiiarcador externo (Tabla 2) es aquel que se adiciona a la raciOn y se consuiiie por via
oral. Estos marcadores son de gran utilidad para la identilicaci6n de particulas especificas
TABLA
2.
Ejemplos de marcadores externosqne
hansido
utilizadosen
la
aiimentación animal comouna herramienta
parala
evaluación de ladigestibiüdad.
Concepto Osidos de Policrilenglicoi Esferas de Compuestos Fibras Compuestos
ninguna conipleja compleja
Preparación simple ninguna simple
flujodigesm si si si si si si
mctaks plástico Quelatados mordrntados
-
.AT = .Abworción aroniica ; N.A
-
.Anal¡+ d r artivaiión de netiftoner.(Mellado.lW91)
Oxido de Cromo
Este marcador es un polvo verde y prácticainente insoluble en agua, alcohol o acetona pero
ligeramente soluhle en $cidos y alcalis de un peso niolrcular de
151.99
(Merck,1968), cabe mencionar que estees
uno de la iiiis utilizados coiiio iiiarcador externo en la. pruebasde
digestibilidad.Ewe marcador puede adininktnrse coiitinuainente a una tasa constante, o hirn en una sola
dosis. ya sea por inedio del aliinento o por infusi6n ruininal. En el muestre0 se deben toiiiar
pequeñas iiiumtw de la digesta en tieinpos sucesivos.
El
eiiipleo de 6xido de cromo iinprrgnado en papel y suiiiinistndo d w veces al dia. alinuestrrar peridicaiiiente se obtuvieron recupcracionn del 98
.
99.3'XI
LAxuilera. 1988). Enel estudio realizado W'ilkinwn, 1970) PC citaii reciiperncioncs ( ! e 6xiclo dc rrot1w en Iicies tiel .i;,,
85 al 91 96
.
Por otro lado, (iitwzm. 1966 1 niencionn haber obtenido Iinsra un 8: O/u derecuperacibn. Lm bajos porcentajes pueden estar awcintlos ron el iiit't<xto <le suininistro tlrl
iiiarcador y del itiuestreo.
Sin
ciiilinrcc>. .se i i n d w n - n i i ~ i iinn vnriaciim diuriine11
In rxcrecii>nI I
de 6xido
de
cronio, tenihdase una concentraci6n mis baja durante la noche, lo cual alteralos resultados de recuperacion (Ellis. 1979).
Ademis el 6xido de cromo puede suniinktrarse con otras vehiculas conlo son la pulpa de papel, aliniento peletirado, chpsulas
de gelatina
y el alimento mordantado.Otra forma de clasificarlas es coni0 iiiarcadores ahsorhihles y no ahsorhihles o niarcadores
fecales. Las primeras son aquellas que se absorben junto con el alimento y son recuperadas
en la orina, mientras que en las no ahsorhihles son sustancias que no se absorben en el
tract0 digestivo y se recuperan en las heces.
Parámetros del Cultivo Continuo
Graris
al
uso de iiiarcadores. se p u d e calcular una serir de pathirtrm d e sunia iiiiportanciaen el skteina de cultivo continuo, conio :
1)Volumen ruminal
-
V @)
-
g de ninrrador infur-ioiiadwantilogaririiio natural
h
?)Tiempo medio ti/: (h)
-
!EL
k
3)Flujo ruminal
F
@/
Ii )-
U u n i e n ruiiiiiial g7 ( t Y z )
D
( h-' 6'K>
11''
)-
Fluio ruminalí
eL/
h)
4)
Tasa de dilución
( Maynard. 1986; Menens. 1977 y Wilkinan, 1970)
Voluiiien runiinal ( /Ii)
5 )Tiempo de retención Tr (
h
)-
Volunien ruminal en g (Diill. lY7Y)Consunio de aliiiieiito
Flujo
de
la
Digesta
A travks del uso de iiiarcadorw indinerihles coino las niencio~iadw anterioriiiente, la
velocidad a In cual el inaterial si)lido a l n i i d o t i a el rumen puede ser ruantificacto , se h a iiii*;trad« que la veloci<lníl de rerainhio sblido del riinirn puede usar.sr para rstiiiiar l a rantidad de proteiiia iiiicrohiana que tia sido sintctizxla. x i conio taiiihicii para wtiiilar ia
cantidad de protrina y carh«lii(lratos $in t l r y r a h r .
En relaci6n
a
los rumiantes se puede decir que la eficiencia del crecimiento bacterianoesta
directamente relacionado con la tasa de diluci6n delas
bacterias y/o del contenido ruminal, perolas
bacterias en el rumen estan parcialiiiente asociadas conlac
solidos
y con la paredruminal LwiIcra. 1988). lo cual se explica porque solamente en cultivac continuos de estado estable, la tasa de creciniienro especifico ( 11 ) de los niicroorgankmos es igual a l a tasa de
dilucion (D) de cultivo (krgen, 1979).
Fermentación Ruminal como Cultivo Continuo
El
sktenia de cultivo continuo referido 'quiiiiiartato".ha
sido enipleado por los nutriólcgac para hi esrudio de los aspectos 1vkIcw de la fernienraci6n ruiiiinal. Este sictenia de cultivo controla el creciiniento celular por inedio dela
tasa de adicion de sustrato y de la tasa de dilucion en un volunien fijo.Obviaiiirnre, el runien no es una replica exacta de este nidelo, sin embargo. su siiiiilitud en algunm puntos es suíicieiite para aplicar la teoria de alinientaci6n coiitinua. puis aiiibos
siguen cinctiras de priiiier orden (Bergen,
1979).
Un sktema de fernientacibn continuo
esta descrito por la tasa de dilucioii o d e recaiiihio (D),el volunien (V), la tasa de flujo
(F)
y el tiempo de rerencih (Tr)&
Definiciones
Desde el punto de vista nutricional el tiempo de tcinsito es un factor iiiiponanre que
determina la eficiencia de utilizaci¿m de una cantidad dada de aliniento. Hay diferentes thtiinos que se utilizan para describir el paso de niaterial ingerido a rravis del tract0 digestivo, como son:
I) TASA
DE DlLUCiON
: E< la cantidad de digesta (coiiio peso o proporciOii del voluinen ruminal) que saledel
runien en un tienipo dado, In cual se expresa en li' en otras palabrasla tasa de dilución representa la tasa d e ilujo
(F)
por unidad de volunien (V)7 )
TiEMPOMEDIO
DE RETENCION:EI
el tieiiipo en que se retiene la iiiitad de ladigesta en la primera porcidn del fracto gastrointestinal, o bien el tieiiipo que tarda en
salir el
50%
del
iiiarcador í Vaii Soc.ir, 1983 1.r
t:
;
I:
1:
I:
!
c
través del fracto digestivo o por ai& scgniento dt éste.
La
forma de calcular el tiempo de tdnsito es comiderando la primera aparicióndel
marcador en las heces (Kotb, 1972).5)
TIEMPO PROMEDIO DE RETENCION: Tiempo que toma para pasar todo el marcador a travh del tracto gastrointestinal (Van h s t , 1983 1.6)
TASA DE DIGESTION:
Sc refiere a la cantidad de alimento que se puede digerir por unidad de tiempo y es esencialmente una función de la dieta.7)
DIGESTA : Aiimento ingerido sujeto a digestion dentro del tracto digestivo. ticnicaniente tarirbih incluye secreciones y excreciones deICM
órganos digestivos (&:orb, 1972).Cinética
del
Oxido
de
Cromo
Para determinar el volumen, se asunit que las condiciones de voluiiizn de agua iñ el rumen
permanecen constantes durante el experiiiiento, y la tasa de ílujo de agua dentro y iuera del rumen es continua y pernianece constante en el experiiiiento.
En
esta ticnica una cantidadconocida de niarcador se administra directamente dentro del ruinen y se tornan niuestras
del
contenido ruiiiinal a dilerentes intervalos de tienipo. Asumiendo una condicioii deequilibrio y una rápida Iiomogeneización del niarcador con el alimento. obtenidose una
relación exponencial (~ihcwis. 1979 y Van %a. 1903) entre
In
concentracibn del marcador y eltiempo, que puede expresarse en la e x a h de logaritnio natural y graficarse coino una linea recta (Kotb. 1972 y Van Soen. 1983). Cuando esta linea se extrapola con el tiempo cero, se
puede estimar la concentración del iiiarcador a l tiempo
de
la dwiíicacion (Kotb, 1973).,
-.
-í_.
F1,
5-
c
c
c.
c
F"
C.",
11.-
JUSTIFICACION
Las zonas áridas y semiarid= representan en Mexico areas con diversas recursas naturales.
las
cuales han sido utilizadas fundamentalmente para el desarrollode
una agricultura de riego de corte modernoahi
donde lm condiciones topográficas e hidrolbcas lo permiten; para una agricultura de temporal de mucho riesgo dada la incertidumbre climatica que prnalecen en estas zonas; para el aprovechamiento de especies vegetales, foretales, industriales , medicinales. y sobre todo para la ganaderia extensiva, la cual representa la forma predominante de production de alimentos en tales áreas (Toledo, 1985).Las Iial6fitas son plantas nativas de cc*t;u, estuarios. pantanos y desiertos. son tolerantes a
diferentes rangos de teiiiperatura (Hod:iri. 1980). Sus mecankmos fuiol6gicos les permite aliiiacenar o excretar las sales y sobrevivir a salinidndes mayores a las del mar de
30
a 40,000 ppni y variandesde
pequenos pastos hasta grandes irboles (Goodin, 1979).Se h a investigado sobre Iial6fitas de la fniiiilia
Qwnopalinseri.r,
y plantas del gineroAtripGx
Iian sido estudiadas con el objeto de establecerlas como especies forrajeras rrsisentcs a las sequiw en zonas iridas (Forti. 1971; Forti y [.e\-¡, 1977; Glcnn, 1982 y N.a, 1975), estos arhustw del
ginero Anipkx son costrwas y con veilwidad blanquecina ; hojas alternadas y opuestas. coiiiplrtas o quebradas ; sus llores son unkrxuales v sus írutos encerrados por bricteas. Plantas representati\% de este genero son encontradas en Mtxico. como por ejemplo Atriplrx canexens.
-
En la Republica Mexicana el estudiar estas plantas tiene un inter& especial ya que mis del
40% del territorio nacional presenta caracteristicas áridas y seniiárids (kídidonado, 1976). Se
tia reportado que
AtripGI
cunrszew. tariihic'n conocida como costilla de vaca, rubre cerca de15 millones de hectáreas en el pais (Gutiirrcz , 1982). con un rendimiento de
6.2 toneladas
de forraje disponible por hectareas en base seca (Maldonado y kguirrc, 1979).Por otra parte evaluaciones
de
campo Iieclias en Mexico, han corroborado que durante la tpocade
seca dicha especie llega ha constituir hasta el 84%de
la dieta de hovinos en pastoreo.Atripla
canawns es una planta inuy apreciada por los ganaderos debido a que pernianece verde durante el invierno a d c i n ~de
periodos criticas de sequia cuando otratipos forrajes escasean (Giitii.rrer, 1982).
Sin embargo, algunos autores Iian cuestionaclo que este íornje sea consumido de loriiin silvestre debido a los altos niveles de sal presentes en
las
Iiojz, sobre todo cuando la plantai
r-
d[
L'
I
111.-
OBJETIVOS
General
Evaluar la cinitica de solidas en rumen de ovinos alimentados con dietas que contengan diferentes niveles de hojas de Ampla rnnwms , al inicio de la floraciSn y adenib deterniinar la digestihilidad de materia seca
Específicos
Determinar el porcentaje de digatihilidad de Inateria seca in vk~o
Deterniinar la cantidad de oxido de cromo (niarcador) en las heces fecales de horregas a
las
O. 3, 6,
9.1 2.24,
36
y48
hrs para obtener la cinitica de sblidw.Con estas cineticas de sólidas determinar lw parimerras de sistema de cultivo continuo.
Con la
ayuda de la cinitica de liquidas,
drterniinar el nivel Sptiiiio de inclusion de A.IV.-
MATERIALES
Y METODOLOGÍA
Material Biológico
El
material vegetativo se colecto en {orina nianual de un rnatorrai naturaldel
Municipio de Concepción del Oro Zacatecas y fue secado a temperatura anihiente.Se elaboró una dieta testigo con heno de avena y alfalfa y tres experinientales en
l
a
que se incluyci10, 20,
y30
% de hojas isocalbricas e isoproteicas de A r'anaens.
Se
eiiipiearon 4 borregm I'istulados ruininalniente y desparasitados tanto interna coinoexternaniente. La distribución de lai diem a los animales se aplico al azar si,guiendo un
diseno seudoaleatorio ron estructura de cuadrado latino 4
X
4.
o
Material y
Equipo
hpectrofotóiiietro Cent ri fuga
Digestor de Micro Kjelalil
Matraces volunietricos de 100 iiiL
Matraz Erleniiieyer de 125 iiiL
Pipetas de 5 iiiL
Reactivos
Acido sullurico concentrado Acido perclorico al
6@
06
Molibdato s&iico
Oxido croiiiico
Metodología
A las iiiuestms de conteniclo ruininal se les deterinin6 el pH al nioniento de ser colectadas ( Bateinan. 1970 ) y se les centri¡ug¿) a 3ooO rpiii dunnte 15 iiiin para separar la fase s¿)lida de
la liquida. La fase sdicla la
iiiettdologia (Figura 1) dg Cxrniwki ( 1965 ).
El inarcador se adiiiinisrr¿) cn
toiiiaroii prqiizñas iiiuestra.< (le In diqe.qta <:ii tiriiipw sucesivo<.
se utilizci para la detrriiiinacióii de oxido de croino s&n
.,
'1'una sola dosis, por infusiim ruiiiinal. En el iiiuestreo se
Sc deterniino la cinetica ruminal de sdidas nieddiante el marcador oxido de cromo y
se
tomaron niuestm a
las
0,
3,6,9, 17, 74,36,
y48
hn.
Preparación de la solución digestora
Disolver 70 g de niolihdato sidico en
300
niL deH:0
destilada. Afiadir lentamente y conmucho cuidado
3 0
mL deH:
SO,
concentndo. Enfriarla
niezcla y agregar 400 niL deHCIO, al
60%.
Preparación de
la
curva patrón
-
Dado que el
H:SO+
dkiuinuye la densidad 6ptica de la% extractos de Cr:0, es necesario laelahorac¡<jn de una ruma estandar p a n tener un patron de referencia y poder determinar la
cantidad de ¿)xido de cromo presente en la; niuestr;LI.
Prepancion : Se pesa 0.1 g (le Cr:O> y digerir. Dejar enfriar y posterioriiirnte aforar en un matraz volunit'trico de ioC, niL con agua dcionizada.
Hacer mrim dilucionm a 1 / 1 0 ,
7 / 1 0 ,
3/iclo.
4/1ocI,5/1M,
6/100. 7 / 1 0 y leer enel
espectrolotoriietro a350 nni.
Digestibilidad
Se detemino la Iiuiiiedad
de
las Iieces fecales y con ello se conocio el porcentaje de niateriaseca y Iiacieiido uso del consutiio se logro conocer el porcentaje de digestibilidnd aparente in t w o
de
la materia sera de cada hrrego, de cada dieta.Análisis de Varianza
En este estudio lw resultados se analizaron mediante el paquete rstadistico S.A.S.
,
para un niidkiz: de varianza con un tiisciio seudoalratorio con estrurtun de cuadrado latino 4X
4
( t i i l l , 1978; S r d & Timic. 1080). La difrr&ia entre niedim se analizi) empleando la prueba de
1.
c:
r
-L .I
r-
II
c
El
modelo para el diserio referidoes:
Y,,
-
P
+ &+P,
+6,
Donde:
Y,,
-
Son las diferentes variables de respuesta como:Tasa de dilución. Volumen, Flujo, Tr. y Tiempo de recambio
p
-
Efecto dela
media general7 ,
-
Efectode la i&iina hilera (animal)p,
-
Efecto dc la j&nia columna (periodo)E,,
-
Error aleatorioi..
P
4 . ”
r“
Pesar por duplicado lg de digata ruminal
de las 0.3,6.9.12,24,36 y
48
hn. Colocar en un matraz Erienmever de 125m L
I
Agregar
15
nil. de la soluci6n digestora'I
If.
las parrillas del digestur
la reniperacura (digestidin) microkjeldahl ), calentar hasta que ocurra iin cambio del color obscuro a verde d ~ o
Meirlnr la solución y evitar que no se
pegue en las paredes del inatrai
I
reposar 17 hrs
I
I
&far a ebuiiición hasta que el color vire deverde a amarillo ( 15 a
30
m i n ).1
Dejar que la digestión continue 15 min m i s
para asegurar un miximo desarrollo del color
!I
üejar entriar la so ucibn y posteriorniente transferirla a un matraz voliimétrico de
io0
InLy aiorar con agua destilada
\L
h e r en el espmroforómetro a 350 nm
y comparar con una cum eirindar de C r 2 0 3
Figura 1
.
Diagrama deflujo
que r e p r e s h a el procedimiento para la._*
c
c
r-
L".
c-
I-
C
....
r-
V.-
RESULTADOS
Y DISCUSIONES
Digestibilidad de
A.
canescens
Se determino el porcentaje de Iiuniedad de las Iieces ferales de cada borrego para conwer
el
porcentaje de niateria seca de cada muestra y con estos datm vel
conrunio del alimento se conocio la digestihilidad. De acuerdo a lo que propone (Piigp, 1981) donde menciona que la eztiniacihn de las heces son usados en conjuncion conlos
datas d d consumo del alimento para calcular la digestihilidad.Los resultado:: de los porrcntajrs de Iiuiridad, niateria sera y cowuiiio para olxrner rl coeficiente de dipstihilidad (11 t i t o de las diferentes dietas de A. i m w w m analizada en este estudio anexo 1.
En hase a eatcw resultados se realizh un proniedio de digestihilidad para cada borrego
correspondiente a su dieta y se o b t u i e r u n los datos que aparecen en la Tabla 3.
-
TABLA 3.
Porcentaje de digestibüidad de A. canescens de las4
dietas aquí analizadas.
2
34
1 7 34
12
3 4 1 3 -1 1-
2
4
37
1 34
34
1 74
32
1 1 1 1 I2
7
2 3 3 3 34
4
4 4 81.33 78.56 87.8980.7 1 80.89 78.17 m.75 17.50 76.15 83.50 82.88 78.92 81 7 1
81.29
a m
Cahe mencionar que
los
valores de la digetibilidad in titsode
A. cana-ms,ohtenidos en estetrabajo son altm en coniparacion
a
los
reportados en la literatura (de77
a73.5
%
) paralas
tres dieta-: (S\vingle.1996). Sin embargo hay que considerar queel
reportede
dicho autor corresponde a horregos que consumieron mác del110%
del forraje de A. c n n a a u y aden& ni&de 50%
de agua por kg de materia seca consumidas ; mientras que en las iiiuestw aqui analizadas consitio en un consumo restringido, es decir no sobrepmaha el 100% del aliniento consumido. Por lo que pudo haher un iiiayor aprovechaniiento del aliniento y con ello una niayor dipestihilidad.Por su pane con respecto a la dieta testigo compuesta de heno de alfalla y avena re comparo
con estudios del porcentaje de iiiatrria seca aparente de alfalfa (Teerzr,I993), en la cud
nos
indica q u e el porrrntaje (ir ctigesrihilidad de iiiateria seca e.< del83%.
niientra que en el análisk de *te estudio se ohtuvo aprosiiiiadaiiientc un81%
por lo que los resultados son muy seiiiejantes.Ateni& se ohtu\-ieron altos valores
<Ir
tliqrstihilidad porque el A. innesims es u n Corraje queno contiene dentro de su coiiipuqiri<iii quiiiiira lignina por lo tanto es iiiuclio niayor su
d igestihilidad.
Análisis estadístico del porcentaje de digestibilidad
Posteriorniente se efxtuo su andisis cstadistico tabla 4 y se verifir6 que n o hubo variaciones signilicatiwu entre iiiedia analizada con la prueba de Tukry con un nivel de significancia de (
P<
0.05).TABLA
4 .
Análisis Estadístico del porcentaje de digestibiüdadavarente
in
vivo deA.
canesceni.-
I
Digestihilidad
(1.68)
(1.44)
(3.07)
(7.045)I
I I
' e s l a Media
Lzr
5B
P
c
:a
__1_p__________
:
D
Cinéticas
de
Óxido
de
cromo
Todas
las
calculos que se realizaron para obtener las cineticasdel
inarcador oxidode
cromo para cada borrego. periodo y dieta respectivamente (anexo 2) y de esta fornia seevaluaron
los
paraiiietrmde
cultivo continuo.r",
1
3
L -. .- D
En el análisk rnateiiiitico de las cunw que relacionan la concsntraciondel
marcador enlas
heces contra e1 tieriipo de postdosificación incluyen un tieiiipo de retraso antes de la primera aparicibn
&I
niarcador en Is Iieres. h t e es interpretado ronio el tieiiipo de transito delas
particulas aliiiienriciai al pwar por todo el tract0 gaitrointestinal (Chiirch.1988). Pan unreactor real de ilujo nietclado (quiniiostato) cuando se inyecta
un
inarcador en alta cuncentraci(>n se tiene una salida conlo lo iiiue1;tra la f i r a 2.[=D
Tiempo posldosificacion
L
Amricidn del marcador
Dosis
Figura
2.
Curva tipica que relaciona la concentración deun
marcadoren las heces
a
un tiempo de postdosificación.Adeniis
(kenspicl, 1995)
Las cineticas oirteniclai iii<wtr;ir<>ii en ceneral una Ioriiin (Ir raiiipana siiiiilar al <IC la íimra
anterior en donde claraiiicnte ?e olvcrva q u e en Is priiiicrn.q liorai no Iiav una cuaiitiíiracion
de ¿'xido de rrorlio ronsidernlilc y es 1:) rn:i>ii por In c l u r pnrn olnwer estos rilculos se tonib 23 entre inis lorma de raiiipana presente nienos coniportaiiiiento ideal tendra
en cuenta hasta las primeras
17
horas, f4Fim 3 ; por lo que estas tienen un comportamiento de reactor real de flujo mezclado. Esto ocurre porque el marcador al principio de lainyección no se encuentra totalmente homogeneo porque en los sólidas es niás lento SU mezclado, debido a la menor rapidez de transferencia de maca presentada en esta fase.
Coincidiendo con (Lan.land:, 1975). que ohsemó que hay variaciones en la excreción de óxido de cromo debido a que hay un mezclado incompleto entre la digesta y el indicador en el
tract0 gastrointestinal.
O 10 x ) 3J 40 50
TlEMW
Figura 3. Cinética general de la salida del marcador de las muestras de
A.
canescens
analizadas en este trabajo.De estas cineticas (anexo 3) se considero el punto nxiximo de concentración que fue a las 12
h
y a partir de esta comenzó a descender Iiasta las48
h
y se torno esta parte de la griliiapara sacarle el logaritnio natural obtener la pendiente y
la
ordenada al origen. datos que posteriormente sirvieron para calcular una serie de parjnietros de suma importancia en el sistema de cultivo continuo aplicado a el rumen de borregos.Los
valores de los parametros cineticos (tabla 5) íueron calculados a traves de la pendiente yla ordenada al origen del anilisk de cada grifiro del horrego, pericxlo y dieta respectivamente. Despues &tos valores fueron aplicados en las fdrniuls de volumen ruiiiiiial
-i
TABLA 5.
Parámetror cinéticos de cultivo continuo caicdado a través4-
de
ia
pendientey ia
ordenada al origen de cada borrego,periodo
y7
, ”,.,..
dieta.
2 2 1 1736 16.8 51.7 0.03 115 1506
3 4 1 1743 17.5 49.7 0.03 132 1318
4 3 1 1744 18.0 48.4 0.03 137 1318
1 2 7 1137 27.6 75.7 0.02 118 966
2 1 2 1135 71.9 26.0 0.02 81 1399
3 3 2 1141 70.7 77.5 @.O? 86 1375
4 4 7 1140 71.7 76.7 0.07 86 1325..
1 3 3 1681 70.1 41.8 0.02 167 1040
7 4 3 1683 19.1 43.9 0.03 127 1323
3 1 3 1683 20.8 40.5 0.07 177 1373
4
Z
3 1685 70.5 41.1 0.02 148 11391
4
4 1484 76.6 77.9 0.02 175 11862
3 4 1483 25.7 28.9 0.02 98 15123 2 4 1480 76.4 28.1 0.02 112 1323
4 1 4 1478 76.8 27.6 0.02 117 1373
Jjo ruminal, Des la dilucion , C cs el corisunio
Análisis Estadístico
de los
criterios cinéticos
Gracia< al uso d e este niarcador se pudo calcular una serie de paritiietros de suma
iiiiponancia y adeniis con ayuda del paquete rstndistico SASS se obtuvo la coriipararii>n entre dietas que es el íundariirnto de esre trahajo y verificar 1% variaciones sigiiifirativs
TABLA 6.
Análisis
estadísticode
los
parámetroo cinéticos para 1742.8A (5.14) 17.19' (0.7144) 50.76,' (Z.13) 0.03' O1 2 76.5 .' (225.29) 140A 1138D (2.6) 21.73' (0.7576) 16.71 (0.964)
O.?.
'
0 1753.98.' (194.65) 92.73' 1628.87' (1.75) 20.12* (0.7) 41.85' (1.4136) 0.012 O 1306.27' (140.87) 140.99 A1481.17 (2.74) 26.34 A
(0.489)
L8.17' ( 0.55)
0.02
- 0
1335.7' (133.91)
111.71'
.*
Mediaresultados con paréntesis es la den-iacioii cztaiidar
Keiiiltador con diferentcs letras superscriptas Lon rrtadisticanicntc signifirativas
(P
5 0.05)Si
coiiipaniiios el volumen ruiiiinal de cada dieta, claraniente ohsc~anios que todas son signiíicativariiente dilerentes debido a..., pero tornando en considitncibn la dieta testigo, elvalor ni& cercano a este es la dieta 3.
En cuanto a l ticiiipo niedio de reteiici6n es de
72.7
h en diet= conipurstas de avena. 18.54Ii pan cronio quclado con EDTA y 25 Ii para croiiio iiiordaiitado se@n los estudios
reportados por (Nñiicíra, 993 ; I-'aichnc?., 1%: y !&nre,i<>91) reqxctivaiiiente. ron lo cual
considero que los valores ohtenidm para las dietas en wtudiw se riicurntran en este
inten.alo. Haciendo una coiiiparaciih entre Ins dirtas
2
,
3 y la testigo aunque si Iiay unadiferencia significativa, de cualquier fciriiia estw son las ni& parecidas con respecto a l a testifp.
Tciiriraiiirntc
I;LI
n trav+s de laperdida de sustrato no fernicntado, In cual coiidiire a una redurcii>n cti In dieestihili<lnd y una coiiiprtrncia entre l a dilurii)ii y el tiempo tlr jxneracii>ii cclular ( . i w i i t , r , i , IW,Y
%ern, I 9 7 9
d e diluci¿>ii iiiuy alta..
.
piirdcn Causar tiehirnrinsCabe mencionar que con respecto a este criterio el valor obtenido para la dieta testigo
es
bajo
en comparacion con
el
reportado en bibliografía ; puesto que en este estudio se obtuvo una dilución de 0.07kt
y fleeter, 1983) reporta que para una dieta de alfalfa obtuvo una dilucionde
0.06
.
&to puede ser debido a que la dieta está conipuesta solo de alfalfa y no contiene avena. En un reportede
(Luginbuhl, 1994) menciona que la dilución de cromo fuede
0.0201a
0.0247
y esta bxriacion se debió por el nivel de consumo.Comparando la dilucion
de
las diferentes dietas aqui analizadas. la que tiene una dilución iiiayor es la dieta 1, lo que significa que tiene una menor digestibilidad que puede ser por laperdida de sustrato no fermentado o porque es ink dificil degradarlo.
Y
en las diluciones delas diets
2
Y3
son nienores y no hay varianza significativa, e s o quiere decir que tienen una iiiayor digestihilidad porque es ni& íicil degradarlo ; con lo cual podeiiios obsenmios que ladiets 7 y 3 pueden serlas
adecuadas para consumo de rumiantes.Ahora bien, si compararnos el porcentaje de digestihilidad aparente con la dilución del marcador nos danios cuenta que las dietas tienen un coiiiportaiiiiento adecuado. es decir que a una iiienor dilución se presentó una iiiayor digestihilidad ; con lo que se conohora l a
relación de ariihm datos.
Los distinta eleiiienta< del fluido al seguir diferentes camina.. a lo largo del reactor tardaran tieiiipw diferentes en pasar a su travh. La distribución de estw tiriiipos en la corriente de
fluido que sale
del
recipiente se dcnoiiiina distribución de laedad
a la salida, o distribucióndel tiempo de residencia
RTD
delfluido (El t6riiiino edad
de un elemento en la corrientede
salida se refiere al tienipo que dicho elemento pernianeció en el recipiente (kvenspiei. 1995).
Los datos reportadm en bibliografia con
base
a lm valores de tieiiipo de retención son de80
a
104
h
y IK disminuyendo el tiempo conformeel
porcentaje de consumo va aunientando (Luginbuhl,I994) ; esto quiere decir que entre niás se consunia alimento nienos tiempode
retención hay y esto puede ser porqueel
alimento al ser en una cantidad mayor pa: ,a niuyrápido por el tract0 digestivo y no se digiere bien. Con respecto a los datos obtenidos ( de
34
a 52
Ii
) no coinciden conlas
de la literaiura y esto puede ser porque se obtuvo valores altosde la digrstibilidad y adeiiik el consuiiio estuvo restringido y e s o prriiiitió que todo lo que se consumió fuen digestible.
En cuanto a I<w valores ohtenidos en este análisis. Iias diferencia significativa entre la dieta testigo y lw diet= en estudio. Sin eiirhnrgo las diet= que nib parccidns son ron la dieta
II
P
i
I
....
I
c
I
r:
rl
F
I;
-
B
VI.-
CONCLUSIONES
Se pudo determinar saticlactorianiente el %
de
digestibilidad aparente in t w o niediantc el consunio. excrecion yel
porcentaje de materia seca de cada uno delos
borregos que conforniaron las4
dietas.Se logro llevar a cabo los ensayas para ohtener las cineticas de
la
fase súlida runiinal de lac diierentes borregos siconio tanihit'n la cuantificaciún del marcador (oxido de cromo) en eliiitewalo de O a
4s
lirs ,En hase a los valores encontrados coni0 el porcentaje de digestihili<ía~i aparente in w o
,
el volunien ruiiiind. rl flujo runiinal. la diluci¿h,
tieiiipo iiicrdio y tienipo de retenciún en 1%diferentes dietz de A. canescm aiializn<is representan un forraje con p<?tciiZal yarn l a alinientaciún de riiiiiiantes en
las
zonas irid%< y seiiiiiritlas de Xlixico. Sieiiipre y cuando seIC
incluya a la dieta d e estos aniniales en una concentraciondel
20 30 40 d e A. cmesceris porque esta íiieron las dietas sefialnda con los datm analizados anteriorniente coino lasiiirjorc, ya que no hay ilit'erencia si,miiicativa entre lm pariiiietros cinitiros de lac dietas
7
y 3 parala
tt'cnica aqui analizada.Con ayuda de
la
ticnica de deterniinacion de Polierilenglicol (PEG) en la fase liquida (que esuna tknica ni& sensible por In niayor rapidez de transferencia de n i a s (lieriiindc;l~r)7)
,
la dieta que es iiiejor nsitiiilada por 10s horregos es la dieta7 que tuvo un nivel
de inrlusiún del70
% de A. ('nnescens.c
Por
lo
tanto hajo esta concentraciún, esta planta puede ser utilizada para el consunio deruniiantes en sustitucidn de otros forrajes que
no
resultm viables cultivarlos o que las condiciones geográficw no lo perinitan.&,.
b
-8.
-1
;
i..,
! L
i
Pi,.1 u-
NOTA : Para el desarrollo de e%te proyecto y llegar 3 una conclusidn se necesita de Ins
resuitadas de wriw tknicas anaiiticas. para fines pricticos la conc~usioii a la que se IlegÚ es
flexihle debido a la falta de otros resultados que ya no estan al alcance de este trabajo y solo
.-
* / I
L...
i
i
VIL- RECOMENDACIONES
AI hacer la cunx patron se dehe diluir con
H:
SO, y no con agua, si conio tariihicnlas
diluciones.La curva patron se realizari junto con una niuestra
al
azar para determinar que las ahsorhancias de la muestra entraran en el intendo de la curva estándar, adeniis se liaranvarins repeticiones
hwta
que haya una ertandarizacion porque de ello depende losresultados de
I=
iiiueztra de interis.La
digestión de 1% inuestrw dehe efectuarse generalmente por el canihio de color y no por el tiempo, porque no es tan exacto...
Pan acortar el tiempo del andisis, en vez de esperar a que Ocurra una sediiiientacion se puede centrifugar y se ohtienen resultados siiiiiiares.
El
tainaño de particuia de la niuetra dehe ser honiogeneo porque de lo contrario hayiariacion considerahie en
Ins
lecturas.c
[E
r';
I
3
VII1.-
AGRADECIMIENTOS
i
J
Al
Dr.
Sergio Huerta Ochoa por su apoyo y por creer en mi honestidad. justo en el instante cuando todo parcia perdido.No puedo dejar desapercibido a alguien muy e3pecial que sin conoceriiie crrvo en ni¡ y me
proporrionó su apoyo iiiconriicional al revisar este trabajo. alhwirn que riie
lia
dejado un grato recuerdo. Graciw Or. Ernesto Favela..-
e
A todos aquellos que intewiiiieron en la clahoraci6n de este trahajo. graciw porronocerloi: y enseñariiie lo que no se dehe ser y Iiarer
IX.-
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