Jesús Carmona de la Torre

Texto completo

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/Licenciatura:

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Trimestre

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/Asesor interno Puesto-

Adscripción:

Asesor Externo Puesto:

Adscripción:

Fecha de inicio:

,/

Fecha de terminación:

Clave:

Firma del alumno: __

Cid Reyes Rosalba

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Ingenieria Bioquimica Industrial División CBS

Unidad Iaapalapa

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alimentacion *'

Jesús Daniel Grande Cano. Profesor Titular "C"

Departamento de Biologia de la Reproducción. División CBS.

Universidad Autónoma Metropolirana. Iaapalapa

Jesús Carmona de la Torre. Investigador Asociado " A .

Subdirección de Nutrición Experimental y Ciencia de los

Alimentos.

Instituto Nacional de la Nutrición Salvador Zubirán.

13 de Septiembre de 1996.

18 de Julio de 1 9 9

IBL042.96

Finna de los asesores:

(2)

Introducción

Las características naturales del país permiten que en las diferentes regiones del territorio nacional se tenga una gran diversidad de ecosistemas lo que favorece la existencia de una gran diversidad de fuentes de alimentación. Con sus mas de 30 millones de hectáreas de superficie potencialmente agrícola, alrededor de 100 millones de hectareas dedicadas a la ganadería y otras superficies con características viables para la producción de alimentos. Una parte de dicha riqueza lo representan los recursos vegetales alternativos, los cuales constituyen un grupo muy numeroso y de gran potencial para la alimentación.

Dentro de los recursos vegetales para la alimentación, nuestro país posee una gran riqueza

.

Es conocido que México posee una de las floras más ricas del mundo con casi

25090

especies estimadas de plantas además de una fauna igualmente diversificada. También hay que considerar que desde la llegada de los españoles las civilizaciones mesoamericanas habían logrado domesticar entre 60 y 80 especies de plantas alimenticias y alrededor de 600 especies de plantas no cultivadas de la flora mexicana que se estima tienen un valor alimenticio por lo que presenta condiciones para desarrollar formas inéditas de producción de alimentos (Toledo, et al., 1988).

Con el propósito de ampliar la base alimentaria y mejorar el estado de nutrición y la seguridad alimentaria, se ha enfatizado en la necesidad de promover y desarrollar la producción y consumo de los llamados cultivos menores y los alimentos vegetales nativos en el caso de la alimentación humana, y los árboles y arbustos forrajeros en el caso de la alimentación animal (FAO, 1990). En la alimentacion animal, esta corriente también ha promovido un mejor aprovechamiento de los recursos y evitar la competencia por

los

alimentos con el hombre (Devendra. 1990).

El aprovechamiento, evaluación y promoción de

los

llamados alimentos no convencionales en general, y de los vegetales alternativos en particular, tiene justificaciones nutricionales, ecológicas y económicas. Desde el punto de vista nutricional, éstos alimentos cultivos tienen un papel importante como fuentes de energía, proteína, y otros nutrimentos para coadyuvar a una composición balanceada de la dieta, particularmente a nivel de pequeño o mediano productor (Church y Pond, 1990).

Como resultado del desarrollo de la agricultura moderna, el valor y la importancia de los cultivos. autóctonos subexplotados ha sido relegado por los cultivos comerciale: Las prioridades gubernamentales en la producción de alimentos están orientadas a la pomoción de los cereales principales, los cuales incluso se han convertido en alimentos básicos en países en donde originalmente no tenían importancia en sus dietas o donde las condiciones históricas y naturales constituyen fuertes limitantes para su cultivo.

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Por otra parte, en el último siglo han existido cambios decisivos en la cría de animales. Si antes ocupaba el primer plano de autoabastecimiento. ahora

los

cambios estructurales y el constante aumento de la población requieren un aprovechamiento

lo

más intensivo posible que, en parte. sólo puede conseguirse mediante una producción industrial. Una de las medidas que permiten conseguir un aumento en el rendimiento es por medio de una nutrición mas intensa y equilibrada de los animales (Hoffman, 1970).

En la nutrición es necesario el aporte regular de componentes, entre ellos figuran las verdaderas sustancias nutritivas y estructurales (proteína, grasas, hidratos de carbono, aminoácidos, sales minerales) así como también las sustancias activas ( enzimas, cofactores y vitaminas ). Por lo que es de importancia determinar el perfil nutritivo de los oiimentos poco estudiados para la alimentación animal, -además del Análisis cjuíniico proximal, se cuantifica la energía bruta y las vitaminas (Egan, et. al. 1987). (Hoffman. 1970)

Las vitaninz.c 5 3'1. sustancias indispensables que se distingue por las siguientes caracteristicas:

1. Las necesidades de las vitaminas se eleva solamente a unos miligramos por día en un individuo

2. No producen energía ni son parte de la estructura, pero actúan en el control y la catálisis de diversas reacciones propias del metabolismo.

3. Las vitaminas son sustancias orgánicas. Ello las diferencia de los olígoelementos como el hierro, el yodo, el manganeso y el zinc. que también son necesarias como cofactores en las reacciones bioquímicas.

Actualmente se conocen 13 vitaminas, cuya composición química es muy diversa por lo Que se han clasificado de acuerdo a sus caracteristicas fisocoauimicas como son la solubilidad en disolventes polares y no-polares (Hoffman, 1970) (Tejada,

1983).

El estudio de vitaminas en los recursos alimenticios es importante por

los

serios problemas que existen en su consumo en nuestro pais, siendo más afectado el medio rural, particularmente en las zonas sur y sureste; entre los grupos más vulnerables están

los

niños lactantes y preescolares. Las principales deficiencias de consumo de vitaminas observada a Nivel Nacional fueron la vitamina A, la riboflavina y el ácido ascórbico. (Pérez, et a1.,1972).

El desarrollo de técnicas para el aislamiento y la identificación de vitaminas ha permitido la aplicación de rrstodos de análisis para la determinación prácticamente de todas ¡as vitaminas.

Los

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dos biológicos que miden la disponibilidad de las vitaminas y los métodos químicos que miden el contenido de vitaminas (Badui,

(4)

Los análisis de vitaminas describe técnicas de determinación completamente diferente debido a las propiedades químicas de las vitaminas y carotenoides (pigrnentos de plantas altamente coloreados), particularmente en alimentos o premezclas en las cuales los ensayos son poco demandados por la compleja composición de la matrix la cual contiene numerosas sustancias que interfieren. La interferencia sera la misma o más severa cuando la evaluación de la substancia es un micronutriente (en el rango de mglKg. o uglKg.). Además que el análisis de vitaminas y carotenoides requiere de una alta estandarización del equipo de laboratorio y experimentación personal (AOAC, 1990). Uno de los inconvenientes en las determinaciones de vitaminas es por ejemplo, la afinidad de los retinoides y carotenoides al oxígeno, y son muy Iábiles a éste elemento y los retinoides también lo son al calor y la luz. (De Leenher 1992).

El análisis de vitaminas se puede realizar por métodos instrumentales (HPLC), por volumétria y colorimétria. En los métodos lnstrumentales se tiene a la técnica por HPLC que es aplicado sobre todo en macromoléculas de sustancias orgánicas e inorgánicas o en productos Iábiles. como antibióticos, analgésicos. contenido de preparaciones farmacéuticas, vitaminas, esteroides y tranquilizadores. Las primeras aplicaciones de HPLC fueron en el análisis de materiales de alimentos y en la actualidad éste rubro ocupa bastante el método (Bidligmeyer, 1992) (Sandie, 1992). Entre las ventajas y desventajas de éste método se consideran: presentan una áiea de superficie grande que permite separaciones cromatográficas más eficientes, liberación ininterrumpida, detectores sensibles, estimación rápida para ciertos compuestos no volátiles. Las limitaciones en la detección por HPLC depende de la fuente en la estabilidad electrónica y en

los

sistemas de bombas para generar presiones de 33

-

333 Kg.lcrn2. (Willard, 1992) (De Leenheer 1992).

Las técnicas instrumentales son más sensibles que las técnicas clásicas (Gravirnétricos y volumétricos). Pero por otro lado éstas técnicas están menos sujetas a interferencias. Y es igualmente difícil de hacer generalizaciones en cuanto a su precisión, comodidad y rapidez (Skoog, 1990).

El método colorimétrico también es un técnica instrumental que incluye el uso de un espectrofotometro, el cual consiste en atravesar un haz de radiación en una celda de espesor conocida que contiene una solución con una especie molecular que absorbe radiación cuya concentración es conocida o se quiere conocer, y corno consecuencia de las interacciones entre los fotones y las partículas absorbentes, la potencia del haz disminuye. Las limitaciones al rendimiento del aparato por regular es el uso de las celdas. (Skoog, 1990).

(5)

Análisis quimico proximal

Humedad:

La determinación de humedad es uno de los análisis que más se realiza en los laboratorios de nutrición. La razon de ésto consiste en que los alimentos naturales, tejidos animales y demás productos de esta naturaleza puedan poseer un contenido de agua bastante variable, y debemos conocer la cantidad de agua que contienen si han de compararse los datos analíticos de alimentos diferentes. El método más sencillo para determinar la humedad consiste en colocar el material analizado en una estufa de desecación y dejarlo allí hasta que se haya evaporado todo el agua libre. Las temperaturas empleadas suelen ser de 100 a 105 O C . La humedad puede determinarse tambien por medio de aparatos indicadores de humedad, que proporciona resultados inmediatos introduciendo una sonda del dispositivo en

el

material analizado. estos analizadores son utiles para obetener resultados rapidos, pero nunca son tan exactos.

Por Io regular se aplica a todas las materias que poseen un contenido relativamente elevado de componentes volátiles, aunque su cantidad es lo suficientemente baja para que puedan apreciarse.

No

obstante, algunos vegetales contienen grandes cantidades de aceites esenciales, terpenos y otros, que pueden perderse durante la desecación y se obtienen resultados erróneos con los métodos corrientes. Existen varios procedimientos para evitar pérdidas excesivas de productos volátiles. Ha sido utilizada la desecación en estufas de vacío, la liofilización, la desecación en estufas a 7OoC

o menos y la destilación con tolueno.

(Church y Pond, 1990).

Proteína:

Para que los animales sinteticen sus propias proteinas necesitan la presencia simultánea de una veintena de aminoácidos. Algunos de ellos no son sintetizados por el organismo o

lo

son a una velocidad demasiado lenta para satisfacer sus necesidades; son

los

llamados aminoácidos esenciales o indispensables. Las proteínas son moléculas de gran tamaño constituidas por combinaciones múltiples de aminoácidos y posteriores enlaces cruzados formados por S-S y por puentes de hidrógeno.

El

contenido valioso detallado de las proteínas puede resultar valioso en

el estudio de la nutrición ya que los detalles estructurales determinan la reactividad

y

especialmente la colubilidad, así, como

los

puntos apropiados para el ataque enzimático. En un alimento, las condiciones son más complejas. Un cereal, semilla oleaginosa o un subproducto animal contendrá un número de proteínas específicas formando una mezcla heterogéneo con otros muchos compuestos nitrogenados. Resulta dificil, y precisa mucho tiempo, la separación y aislamiento de las' proteínas especificas de un alimento; en consecuer?cia, por lo general SI; determina la Proteína bruta.

(6)

Una vez obtenidas y analizadas varias proteinas específicas se descubrió que contenian el 16% de nitrógeno, aproximadamente. Esta fue la base para la conversión del nitrógeno en proteína. Se reconoció que no todos lo productos que contenian nitrógeno eran proteina verdadera, de forma que era conveniente denominarlos como "proteína bruta". Según el método corriente de análisis, el químico determina el contenido de nitrógeno de la muestra y multiplica el por 6.25 para obtener el tanto porciento de proteína. Las proteínas varian en su contenido de nitrógeno, que oscila desde el 18% en determinados cereales hasta el 15.2% en la leche. En la mayoría de los casos, se considera que los compuestos específicos que contienen nitrógeno presentan 169. de nitrógeno por ciento, suponiendo nuevamente que todas las proteinas son similares, En la naturaleza aparecen otras muchas sustancias nitrogenadas que no

son

proteinas verdaderas. Este grupo heterogéneo suele recibir la denominación de nitrógeno no proteico. El nitrógeno proteico suele ser

más

abundante en lo tejidos jóvenes y ricos en agua que en los tejidos adultos. (Hafez y Dyer 1972), (INRA 1985).

Minerales:

Todos

los

tejidos animales y todos los alimentos contienen elementos minerales o inorgánicos en cantidades y proporciones en cantidades y proporciones en cantidades y proporciones en cantidades y proporciones en cantidades y proporciones en cantidades y proporciones en cantidades y proporciones en cantidades y proporciones en cantidades y proporciones en cantidades y proporciones en cantidades y proporciones en cantidades y proporciones en cantidades y proporciones en cantidades y proporciones muy variables.

Los

elementos inorgánicos constituyen la cenizas que persisten despues de

la

ignición. Aparecen en las cenizas en forma de Óxidos, carbonatos, sulfatos, por lo que el porcentaje de cenizas totales es mayor que la suma delos elementos inorgánicos determinados individualmente, aunque pueden producirse pérdidas de algunos de ellos durante el proceso de ignición debido a su presencia

en

parte de los componentes volátiles.

(7)

Extracto etéreo:

Este procedimiento requiere que las muestras molidas se extraigan con éter por un periodo de 4 horas o más. Los sustancias solubles en éter incluyen una gama de lipidos de los que tan sólo unos pocos tienen importancia nutritiva. Entre los importantes cuantitativamente se incluyen las grasas verdaderas y

los

esteres de

los

ácidos grasos, algunos lipidos compuestos y las vitaminas o provitaminas liposolubles, tales como los carotenoides. La razón principal para obtener datos correspondientes al extracto etéreo consiste en aislar una fracción de los alimentos que poseen un alto valor calórico. Puesto que el extracto etéreo se compone primariamente de grasas y ésteres de ácidos grasos, esto puede constituir un esquema válido. S 6 embargo, el extracto contiene grandes porcentajes de ceras, aceites esenciales. resinas

o

comouestos similares.

los

datos alcanzados tienen poca significación, ya que estos compuestos tienen' poco valor para 10s animales (Church, 1990).

Fracciones de Fibra:

Este sistema se basa en la separación de los 'alimentos vegetales en diferentes fracciones de acuerdo a su composición química y valor nutritivo. Estas separaciones se realizan con solubilizaciones mediante el empleo de detergentes y otros reactivos. Este sistema de análisis tiene la desventaja de ser caro, además de que existe poca información de a-nalisis realizados, especialmente en nuestro pais. Se recomienda para analizar a fondo Úiferencias en la composicidn de la fibra de los forrajes y su relación con la digestibilidad por los rumiantes

La principal separación se logra mediante el uso de detergente en pH neutro. Con ello se obtienen las paredes celulares, (Fibra detergente neutro, FDN), que corresponde a la fibra real de un forraje. Por diferencia se estima el contenido celular que se encuentra libre de lignina y tiene una disponibilidad casi completa para el animal. La FDN da estructura a una planta y ésta relacionada negativamente con el consumo de alimento por el animal.

La determinación de fibra detergente ácida (FDA) permite la obtención por diferencia de la hemicelulosa, y sirve como paso preliminar para la obtención de la celulosa y la lignina. Esta Última esta relacionada negativamente con la digestibilidad de un forraje ya que forma enlaces ésteres con la hemicelulosa principalmente, reduciendo la digestibilidad tanto de la celulosa como de la de hemicelulosa. Esta técnica ha dejado de ser recomendable por que se ha observado que

los

métodos que incorporan un proceso biológico, como la digestibilidad in vitru, son más confiables al utilizarse sobre un rango amplio de forrajes (Castellanos, 1990).

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Energía:

La energía es necesaria prácticamente para todos

los

procesos vitales. Estos procesos incluyen en los animales el mantenimiento de la presión sanguínea y del tono muscular, la actividad del corazón, la transmisión de los impulsos nerviosos, etc. Las necesidades energéticas de los animales se encuentra la especie, el tamaño corporal, la edad, el sexo, el tipo y nivel de crecimiento y de producción, la actividad y las condiciones ambientales.

La energía bruta es la cantidad de calor, medida en calorías, que se libera' cuando es oxidada completamente una sustancia. Esta determinación se realiza con una bomba calorimétrica que contiene de 25 a 30 atmósferas de oxígeno. Los calores de combustión (energía bruta) de la mayoría de los alimentos destinados a

lo

rumiantes son de 4.4 a 4.5 KcaVg, aproximadamente. la energía bruta de la mayoría de los nutflentes varía de 3.8 Kcal/g a 9.4 Kcal/g (grasas). (Hafez y Dyer 1972).

Objetivo general:

-

Caracterizar recursos vegetales alternativos para la alimentación humana yío animal

Objetivos específicos:

-

Realizar algunas determinaciones del análisis químico proximal en recursos vegetales alternativos.

-

Determinar el contenido de energía bruta en recursos alimenticios alternativos.

-

Evaluar las fracciones de fibra en recursos alternativos.

(9)

Metodología:

El estudio se realizó con muestras de follaje de 20 especies vegetales; varias de las especies que se estudiaron corresponden a especies de arbustivas y arboreas forrajeras de diversas zonas ecológicas del país, fundamentalmente de las zonas templadas, aunque también se incluyeron algunas de zonas áridas y semiáridas ylo tropicales.

Preparación de muestras para análisis

Las muestras que fueron analizadas provienen de dos estados del Pais: Chiapas e Hidalgo, previo a su análisis las muestras se prepararon mediante procedimientos convencionales, para estos fines fue suficiente con el secado y el molido.

El

secado fue realizado en el lugar de recolección, en

los

vegetales provenientes de Chiapas fueron secadas al sol y en Hidalgo en charolas que fueron introducidas en hornos a 60

'C,

por esta razón éste paso no se realizo personalmente, sino que las muestras fueron proporcionadas de forma seca por el Instituto Nacional de Nutrición Salvador Zubirán INNSZ. La molienda se realizó en el INNS2 en molinos mecánicos especiales para éste tipo de muestras y fueron tamizadas en una malla

No 30

Análisis químico de vegetales alternativos:

Una vez preparadas las muestras se realizó su caracterización química. Como se puede observar en el diagrama. Los análisis que se realizaron fueron: algunas de las determinaciones del Análisis químico proximal (AQP) como fue contenido de Humedad y Proteína, en algunos vegetales provenientes de hidalgo se les realizo además cenizas y extracto etéreo (AOAC, 1990). Se realizo así mismo la evaluación de fracciones de fibra mediante las técnicas de fibra detergente neutro (FDN) y la de fibra detergente ácida (FDA), donde se determinó el contenido de celulosa, hemicelulosa, lignina y sílice para FDA y paredes celulares para FDN (Van Soest y Wine 1967; Van Soest y Wine 1968). Además se determino la Energía Bruta mediante calorimetría, para

lo

cual las muestras fueron preparadas en forma de pellets y se quemaron hasta una combustión total, en un medio saturado de oxígeno (Tejada 1983). Por último

se

realizó la cuantificación de las vitaminas A y C que corresponde fisicoquimicamente a una vitamina lipofilica y a otra hidrofilica respectivamente, los análisis se llevaron acabo por métodos colonmétricos y volumétricos (Anexo I y 11) (Calvo, et al. 1983).

(10)

Los análisis se hicieron en las partes o porciones usualmente consumidas en forma fresca

o

seca. Todos los análisis se hicieron por duplicado. Para evaluar

el

potencial nutritivo de los vegetales los resultados obtenidos se ordenaron y se compararon entre si y con los datos de composicion de las especies forrajeas convencionales de la zonas respectivas para resaltar las caracteristicas de su composición. En el cuadro 1 se puede observar los analisis que se realizaron a las especies

Cuadro 1, Determinaciones realizadas a las especies estudiadas.

N. científico Hume Pro- Ceni- E.

F.

de Energía Wt. A Vit. C

-dad teina zas etéreo Fibra bruta

Alnus sp.

Erythrina chiapasana;

E. americana Quercus rugosa Chenopodium sp. inflorescencia (flor)

Suaeda djffusa Vicia sativa Mimosa sp. Medicago polymorpha Tagetes sp. Cosmos bipinrtatus Simsia amplexicaulis Ipomoea purpurea Malva parviflora Amaranthus sp. (hojaj Medicago sp.

Cenizo (hoja) Crotalana sp; Piper sanctum

Vicia sativa (semilla)

Amaranthus sp.

si si no no no ‘no no si no Si no no no no no no no ~ si si si no no no no si no Si no

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Actividades realizadas:

1. Entrenamiento y estandarización en las técnicas analíticas utilizadas. 2. Investigación bibliográfica para el reporte del Servicio Social.

3. Preparación de muestras. 4. Análisis químico proximal.

a) Análisis fisicoquímicos. i) Humedad, ii) Proteína, iii) Cenizas y iv) Extracto etéreo. b) Energía Bruta.

c) Fracciones de fibra. d) Análisis de Vitaminas.

implicados en nutrición y salud pública" (INNSZ).

5. Asistencia al "Seminario lnterdisciplinario sobre ácidos grasos y colesterol;

6. Análisis de resultados.

7: E!abcración del reporte final del Servicio Social.

Objetivos y metas alcanzados:

El objetivo principal se cumplió debido a que se evalúo la composición química de recursos alternativos para la alimentación humana y animal a través del AQP. Se determinó asimismo el contenido de energía bruta, fracciones de fibra y el contenido de las vitaminas A y

C.

Cabe mencionar que en la determinación de vitaminas se tenía pensado reaizarlo por técnicas instrumentales (HPLC) pero no se pudo realizar por falta de estándares y columnas adecuadas para el tipo de muestras y análisis a desarrollar, por tal motivo sólo se determinaron

las

vitaminas A y C por

temicas

colonmétricas y volumétricas, Estas técnicas además de ser más fáciles de realizar ya han sido validadas, son de un costo mucho más económico, los reactivos están más disponibles y están menos sujetas a interferencias por no utilizar equipos muy sensibles. Por lo tanto éste objetivo se cubrió con las adecuaciones que se indican.

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(13)

Resultados

y

Discusiones:

En el cuadro No 2 se enlistan las especies que fueron evaluadas; se analizaron un

total de 20 especies diferentes correspondientes a 6 familias vegetales provenientes de dos regiones del país.

Cuadro 2. Lista de especies evaluadas.

N. común N. cientlflco Famiüa Vegptal Origen

Fdlaje de Vinagrera

.

Leouminosa ChiaDas

Fdiaje y Heces de Erythdna Heces Quercus Huazontle Romero E M Mimosa Carretilla Tagetes cosmos Simsia Ipomoea Malva de quelite Quelite

Alfalfa cimarrona Cenizo (hoja) Chipilin (dtaiio) Hierba Santa

€bol (semilla)

Ahus sp

Elythnna chiapasana;

E. americana Quercus rugosa

Chenopodium sp. intlorescencia (flor) Suaeda diffusa Vicia sativa Mimosa sp. Medicago polymorpha Tagetes sp. Cosmos bipinnatus Simsia amplexicaulis Ipomoea purpurea Malva parviflora Amaranthus sp. (hojaj Medicago sp. iegiminosi Chenopodiacea Leguminosa Leguminosa Leguminosa Compuestas Compuestas Compuestas Convolwlaceas Malvaceas Amarantaceas Leguminosa Crotalana sp; Piper sanctum Vicia sativa (semilla)

Leguminosa Leguminosa Chiapas Chiapas Hidalgo Hidalgo Hidalgo Hidalgo Hidalgo Hidalgo Hidalgo Hidalgo Hidalgo Hidalgo Hidalgo Hidalgo Hidalgo Hidalgo Hidalgo Hidalgo

I

Amaranto (semilla) Amaranthus sp. (semilla) Amarantaceas Hidalgo

En el cuadro No 3 se presenta

el

contenido de proteína, energía y humedad de los

recursos evaluados; como se puede observar, el contenido de proteína en las muestras de follaje analizadas osciló en el rango de 32.7 y 17.35. El rango recomendado para bovino en proteína cruda es de 12 a 19% (NRC, 1993), como se puede observar todos los valores entraron en éste rango. En general las muestras de follaje Vinagrera tuvieron los mayores contenidos proteicos, en especial la muestra 2 que alcanzó una cantidad del 32.7% mientras que en los follajes de Etythrina se tuvo el menor contenido proteico donde la muestra 5 sólo

tuvo un porcentaje de 17.35. Los valores medios de los vegetales fueron de 23.17% y 21.26% correspondientes a la Hoja compuesta y M. polymorpha. Para el caso de las Heces, el contenido url mteina fue bajo y sin existir mucha diferencia

entre ellas, donde el valor mayor fue en Elythrina de la muestra 5 con 11.95 y el

menor en Erythnna de la muestra 6 con 10.75.

(14)

La humedad en las muestras de vegetales analizadas fue baja con valores entre 5.7 y 9.1 %; el contenido menor fue para el follaje

Efythrina

con un 5.78% y el mayor para el vegetal M. polymorphs con una cantidad de 9.1 %. En el caso de las heces la muestra 5 de Erythrina fue la de menor cantidad de humedad con 5.24% y la muestra 6 de la misma especie tuvo el mayor contenido de 8.87%.

El contenido energético de la mayoría de las muestras estuvo entre 4.2 y 3.4 Kcal/g. Los alimentos destinados a rumiantes son de 4.4 a 4.5 Kcal/g (Hafez y Dyer, 1972), por lo que se puede observar los valores son ligeramente bajos. En

los

vegetales el mayor contenido fue en el follaje Etyfhfina de la muestra 5 con un a cantidad de 4.2 Kcallg. y el menor fue en la Hoja Malva con 2.48 Kcal/g. En las

heces el contenido de energía fue muy similar entre ellas donde el mayor valor fue en la muestra 5 de Etyfhfina con 3.98 Kcal/g y el menor valor en la muestra 6 con 3.43 Kcallg.

Cuadro 3. contenido de proteína, Energía y humedad en Recursos Alternativos.

,

Muestra % N Proteína %Humedad Energía

(%N 6.25) (KcaUg)

Follaje de Vinagrera 5.180 k 0.1 32.36 f 0.650 7.520 f 0.160 3.730 f 0.003

mtraí

Follaje de Vinagrera mtra 2

Follaje de Erytftrina mtra 3

Follaje de Vinagrera mtra 4

Follaje de Erytftrina

mtra 5

Heces Quercut mtra I

Heces Quenut mtra 2

Heces

Erytftfina

mtra 5

Heces Elythrina mtra 6

Hoja Malva

Medicago Polymorpha. Hoja Compuesta

-

5.235 f 0.001

3.145 i 0.080

5.115f 0.007

2.760 f 0.070 1.760 f 0.038

1.840 f 0.040

1.910 f 0.076

1.720 f 0.010

5.129 i 0.057

3.401 fO.090 3.707 f 0.060

32.72 f 0.007

19.63 f 0.490 31.91 i 0.042

17.35 f 0.044 10.99 f 0.240

11.49 f 0.250

11.95 f 0.470

10.750 f 0.070

32.05 f 0.360

23.17 i 0.390 21.26 f 0.570

7.445 f 0.007

6.290 f 0.014

7.370 f 0.100

5.780 f O

5.405 f 0.007

6.520 f 0.030

5.245 f 0.006

8.870 IO.060

7.1 I 9

+

0.017

9.109

*

0.091 8.161 iO.110

3.979 f 0.013 3.931 f 0.110

3.777 f 0.026

4.204 f 0.004

3.621 f 0.036

3.940f0.130

3.980 f 0.170

3.437 f

o.

190

2.484 f 0.055

3.438 f 0.003 3.668 f 0.195

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"

En el cuadro 4 se presenta el contenido de cenizas y extracto etéreo en algunas de las muestras analizadas; se observa que la Hoja Malva presentó el mayor contenido de extracto etéreo con

5.31

y en la especie

M.

polimorpha se tuvo el menor contenido con

3.34%.

Deacuerdo a la FA0

(1978)

el ganado bovino necesita en el follaje de

0.9

a

5.2%

de extracto etéreo, las muestras si entan dentro de este intervalo. Para el caso de las cenizas se encontró un contenido que osciló entre

10.84

y

27.57;

M.

polymorpha fue la más baja mientras que la Hoja de compuesta fue la más alta.

Cuadro 4. Contenido de cenizas y extracto etéreo en Recursos Alternativos.

Muasira ~ m t o e t e n r o YO Cenizas

I

Hoja Malva 5.311-t 0.140 19.33 I0.030 Medicago 3.342r0.088 10.84*0.177 Polymorpha

Hoja Compuesta 4.825

+

0.090 27.57 i 0.160

En el cuadro

5

se presentan la proporciones obtenidas de las fracciones de fibra (FDA, FDN, lignina, celulosa y sílice). Como se puede observar en el contenido de fibra de detergente neutro (FDN) tiene valores, en los vegetales que oscila de

21

a 57.7%. Estos valores son normales si se compará con la alfalfa que es un alimento común en el ganado

(38

-

58%)

(NRC,

1993),

los mayores contenidos fueron de

55.34

y

57.7%

presentes en los follajes Erytbdna de la muestra 5 y

3

respectivamente, y los menores contenidos fueron de

21%

en la Hoja malva. Por otro lado

en

las Heces los valores fueron más altos, en el rango de

78.59

a

57.91,

donde el primer valor se presentó en las heces de Quercus de la muestra

2

y el segundo en las heces de Erythrina de la muestra

6.

En la siguiente columna del cuadro 5 presenta los datos de la proporción de Fibra detergente ácido (FDA) que es el material celular exceptuando la pared celular. En la alfalfa

se

tienen valores de

29

a 44%. Como se puede observar los valores en

los follajes Erythfina y Vinagrera son ligeramente altos, sobre todo en la primera especie

con

48.32%

y

44.8%

de las muestras

3

y 5 respectivamente y en la Hoja de Malva su valor fue bajo con

15.93%.

En el

caso

de las Heces como se observó en los datos de FDN también los valores fueron más altos de

63.86%

y

32.93%

en Quercus de la muestra 1 y Quercus de la muestra

2

respectivamente

La diferencia de porcentajes de las determinaciones

de

FEW

v

FDA nos da la porción de hemicelulosa, en el cuadro no se presentan estos valures pero se tiene que las diferencias oscilaron entre

2.31

a

15.7%,

donde los datos mayores fueron en las muestras de heces de

7.7

a

15.6%

y las menores en las muestras de los vegetales Hoja compuesta y Hoja de malva con

2.38

y

5.01%

respectivamente.

(16)

En

los

datos de lignina se encontró que los valores en los vegetales se encuentran entre

23.11

y

7.53% y

en las Heces entre

25.93

y

33.03%.

Para el caso de

los

vegetales los valores más altos fueron en

los

follajes de Erythrina con

24.81

y

23.11%

de la muestra 3 y 5 respectivamente, y el m8s bajo se presentó en la Hoja malva con 7.53%; en las Heces el más alto fue en Quercus de la muestra 1 con

37.22%

y el más bajo en Erythrina de la muestra

6

con

21.8%.

En las proporciones de celulosa se observó que en los vegetales el valor estuvo entre el

8

al

22.7%

donde

los

follajes de Erythina fueron

los

de mayor contenido

de

22.71

y

20.88%

correspondientes a las muestra 3 y 5, y la de menor contenido fue en la Hoja Malva con 8.01. En el caso de las Heces se tuvo el mayor contenido en la muestra

2

de Quercus con 33.04% y el menor contenido en la muestra

1

de Quercus con

25.93%.

En la determinación de sílice existieron existieron algunos inconvenientes en su determinación, por lo que

solo

se tienen valores de algunas muestras que se presenta en el cuadro. El dato mayor fue para las muestras de Eryfhrina (follaje) con valores de

0.49

y

0.41

de muestra

3

y 5 respectivamente.

Cuadro 5, Fracciones de fibra en Recursos Alternativos (Chiapas).

Miinctra % FDN % FDA % Lianina % Celulosa % Silice

.-.----

-

-

Foiiaje de Vinagrera 43.54 f 0.920 36.76 f 0.400 19.65 f 1.200 16.58 f 0.430 - mtn. 1

Follaje de Vinagrera

mtn. 2

Foliaje de Erythnlna mtn. 3

Follaje de Vinagrera n u l a 4

Follaje de Etythrina

mtn. 5

Heces Quercus

mtn. 1

Heces Quercus

mtn2

Heces

Erythrina

Intra5

Heces

Erythrina

mtra 6

Maiva

35.91 f 0.090

57.72 f 0.290

36.61 f0.210

55.34 f 0.760

74.78 f0.390

78.59 f 0.480

62.05 f 0.350

57.91 i 0.050

21.00 i 0.250

29.88 f 0.440

48.32 f 0.170

27.23 f 0.230

44.80 f 0.590

63.86 f 0.490

32.93 f 0.060

52.63 f0.370

50.12 f 0.470

15.93 f 0.180

17.11 f0.910

24.81 f 1.130

15.84 f 0.000

23.11 *Oo.l10

37.22 i 0.940 33.62 f 0.910

24.1 O f 0.480

21.80 f 0.307

7.530 f 0.370

12.8910.170

22.71 f 0.610

1 1 .O0 f 0.170

20.88 I 1.290

25.93 f 0.190 33.04 f 0.550

27.47 f O.OO0 27.15 f O. 150

8.010 f 0.000

-

0.490 f 0.070

0.300 I 0.050

0.410f0.110

0.375 f 0.250

0.260

0.040

0.020

O. 165 k 0.070

-0 34.07k0.154 27.31f0.330 10.46fO.180 16.25f0.530 0.150iC?QO

Polymorphs

Hoja Compuesta 29.35 f 0.650 26.97 f 0.700 13.46 f 0.390 9.710 f 0.370 0.260 f 0.050

(17)

En el cuadro 6 se presenta el contenido de vitamina de los alimentos alternativos analizados; se puede observar que los valores fueron ordenados desde las más altas concentraciones a las mas bajas; entre los vegetales con mayor concentración de vitaminas están la especie Tagetes y alfalfa cimarrona con cantidades de 2963.1 y 2899 U.I. de vit A respectivamente. Los valores intermedios fueron de 1600 y 2030 U.I. correspondientes a la malva de quelite y Simsia, mientras que los valores más bajos fueron para la Mimosa y la Hoja cenizo con valores de 513.1 y 548.5. También se puede observar las semillas de Ebol y

Amaranto no contienen vitamina A, debido a que las semillas no desarrollan los percursores de ésta vitamina como son los carotenoides, por que éstas se desarrollan sin estar a exposición del sol por lo tanto no se realiza el proceso de fotosíntesis.

En general las concentraciones obtenidas fueron altas. Un animal de ganado que pesa 200 Kg necesitaría de 2.7 Kg de Tagetes y 15.6 de Mimosa. En el humano sería de 1.68 a 9.74 g. Lo que significa que con cantidades pequeñas se tiene la dosis necesaria (NRC, 1993) (Solomon, 1987).

Cuadro 6. Contenido de Vitamina A en Recursos Alternativos (Hidalgo),

I

Muestra U.l.de vM,A/g (U.I. Vií A)* lo" D.

standard

Taaetes 2963.1 2.9631 0.0571

&fa cimarrona 2899 2.889 0.0246

Hierba Santa 2538.1 2.5381 0.0568

Carretilla 2385.1 2.3851 O. 149

Quellte 2342.6 2.3426 0.0173

Cosmos 2246.7 2.2467 0.0235

Simsla 2030.4 2.0304 0.0184

Malva de quelite 1600 1.6OOo 0.0459

Ipomoea 992.05 0.99205 0.0446

Huazontle 986 0.986 0.0162

€bol 792.7 0.7927 0.024

Romero 745.9 O. 7459 0.167

Chipilln (SltallO) 578.1 0.5781 0.0075

Mimosa 513.1 0.5131 0.0717

Cenizo (hoja) 548.5 0.5485 0.0194

Ebol (semilla) O O

Amaranto (semilla) O O ~

(18)

En cuadro 7 se presentan cuatro especies a las cuales se les determinó el contenido de vitamina C; se analizaron sólo estas especies porque son las que se puede conseguir frescas en la ciudad de México. Este punto es importante porque se analizó una vitamina hidrosoluble por lo que se necesita el vegetal fresco, porque en el material seco la vitamina ya se perdió. Los valores de vitamina C fueron bajos, seguramente se debe a que las muestras estuvieron un período en refrigeración. El valor más alto se encontró en la Malva con 11.614 mg de Vit C en 1 O0 g de muestra, mientras el valor más bajo fue para el Huazontle con un valor de 7.041 mgll00g.

Cuadro 7, Contenido de Vitamina C en Recursos Alternativos (Hidalgo),

Muestra mgWCílúüamtra

Malva 11.614iO.384

Romero 8.668 f 3.5*104

Quelite 7.152? O 012

Huazontle 7 O41 I O 169

(19)

Conclusiones:

Lo que se observó con los resultados obtenidos en los follajes obtenidos de Chiapas: Eryfhtfna y Vinagrera que sus valores fueron altos (comparando con la alfalfa, NRC 1993) en las determinaciones realizadas, por lo que si pueden ser un recurso alternativo en la alimentación de animales que habitan en esta región.

En los vegetales de Hidalgo suelen ser para consumo humano y10 animal, con los valores obtenidos puede verse que son una fuente importante de algunos nutrientes como Proteína bruta, Extracto etéreo y vitamina A. Pero se quiere dar estos vegetales en la dieta, sería necesario incorporar otros alimentos que proporcione las deficiencias que se observaron como la vitamina C y en algunos

casos

la Energía calorífica. Pero en general estos vegetales también pueden ser una alternativa en la alimentación.

Hay que tomar encuenta que se evalúo con muestras representativas de cda estado y que los nutrientes difieren en su contenido no sólo entre las especies, si no que también en la variedad, condiciones de cultivo, recolección, almacenamiento, etc. (Tejada, 1983). Por lo que se recomienda hacer más determinaciones a las especies, tornando en cuenta los aspectos anteriores.

L

c

...

c L

+".

u

-

F.

(20)

Recomendaciones:

+

Se recomienda hacer evaluaciones de vitamina C en los materiales no evaluados, para

lo

cual se requiere conseguir previamente materiales frescos.

+

Se recomienda a su

vez

hacer evaluaciones más detalladas sobre aspectos importantes de la composición química y valor nutritivo, como Nitrógeno proteico

y digestibilidad de la proteina.

+

A las especies estudiadas se recomienda realizar más determinaciones pero con muestras tomadas en diferentes etapas del afio y de diferentes lugares de la misma región. Para poder generalizar en su contenido nutncional.

(21)

P

b-

c

P

L..

c

L

ANEXO I

METODOLOGíA UTILIZADA PARA LA DETERMINACIÓN DE LA VITAMINA A

1. Cdocar en una probeta de 100 ml aproximadamente 1 g de muestra previamente hornogeneizada.

2. Añadir 2.5 ml. solución de

",OH

al 2.5 %, agitar ligeramente y llevar a incubación en el baño a 60 OC por

10

min.

3. Enfriar la probeta y añadir 20

ml

de etanol al 96 % y agitar hasta que se incorpore todos

los

sólidos.

4. Agregar éter de petróleo hasta el aforo de la probeta y homogeneizar completamente el contenido de la probeta para luego dejar en reposo y en la obscuridad durante 15 min.

5. Tomar un volumen conocido de la fase etérea' y proceder a evaporarla en la parrilla eléctrica".

6. Enseguida de evaporada la alícuota, redisolver la muestra en un volumen conocido de isopropanol*.

7. Una vez disuelta la vitamina en el isopropanol, llevar

a

leer en un espectrofotometro con el filtro apropiado a 3269 nm, ajustando a 100 % de transmitancia con el isopropanol puro.

*

Tomar las cantidades dependiendo de la concentración de vitamina A , a la cual puede encontrarse en la

muestra.

**

El calentamiento de la panilla no deberá excederse a la temperatura a la cual se efectúe la evaponzaciort,

para no destruir la vitamina.

caculos:

U.1. de Vitamina N g = Absorbancia

*

1900

*

ueso de la muestra

Concentraci6n iinai

(22)

ANEXO II

METODOLOGíA UTILIZADA PARA LA DETERMINACIÓN DE LA VITAMINA C

._

c

i

c

i Reactivos;

- Solución de ácido metafosfórico al 3 %,

- Solución estándar de Vitamina C: I mg de ácido ascórbico por ml de agua. - Solución de Indofenol: Pesar 25 mg de indofenol (2,6 diclorofenol

-

indofenol) y

21 mg de bicarbonato de sodio, redisolver y aforar a 500 ml con agua destilada. Para su titilación tomar 1 ml de la solución estándar de vitamina C. Adicionar 9 mi de la solución de ácido metafosfórico al 3 %, poner el colorante (Solución de indofenol) en la bureta y titular hasta color rosa persistente: aproximadamente 37.5 ml corresponden a 1 mg de vitamina C.

Procedimiento:

Moler el alimento en un mortero o en una licuadora adicionando 50 ml. de la solución de ácido metafosfórico. Pasar la mezcla a una probeta de 1

O0

ml y aforar con agua. Agitar perfectamente bien.

Tomar 1 O ml de la capa superior y

colocarlo

en un matraz Erlenmeyer y adicionar el colorante empleando la bureta. El colorante azul vira a rosa tan pronto se pone en contacto con el ácido e inmediatamente se decolora por la vitamina C presente. Continuar adicionando el indofenol hasta que el color rosa persista por lo menos 10 segundos.

Cálculos:

37.5 mi de indofenol ---I mg de Vit. C

mi gastados mg de Vit. C

Peso de l a muestra (g)

---

X mg de Vit C Y mg de Vit. C

1 O0 g de muestra

Y mg de Vit. C (IO)” = mg totales de Vit. CllOO g de muestra. Alícuota tomada en la c-ttminación.

(23)

Bibliografía:

AOAC 'Oficial Methods of Analysis", Assocation of offic:al agricultural chemists. Washington, D.C. 1990. 16th edit.

Ayres,G. 1970. "Análisis químico cuantitativo".

2

.

edn. Harta. México, D.F.

Badui,

S.

1990. 'Química de los alimentos"

2

Ed., Alhambra Mexicana. México.

Bidiingmeyer,B. 1992. 'Practical HPLC Methodology and applications" 1. edition, John Wiley & Sons. U.S.A. New Yo&.

Calvo, C. y Morales, J. 1983. 'Manual de técnicas de laboratorio para el análisis de alimentos". Departamento de ciencia y tecnología de alimentos, DNECA, INNSZ. México, D.F.

Castellanos, A., Llamas, G. y Shimada, A. 1990. "Manual de técnicas de Investigación en Rumiologia". Sistema de Educación continua en producción animal en México. A.C. Consultores en producción animal, S.C. México, D.F.

Church, C. y Pond, B. 1990. "Fundamentos de Nutrición y Alimentación de Animales". 1' edicion. Limusa. México, D.F.

De Leenheer A., Lambert,

W.

and Nelis H. 1992. "Modern Chromatographic Analysis of Vitamins". Second edition, Deckker. U.S.A. New York.

Devendra, C., 1990. 'The use of shrub and tree fodder by ruminant". In: C. Devendra, (Ed.) Shrubs and trees fodders for farm animals. Proceedings of a Wokshop in Denpasar, Indonesia, 1989, IDRC.

FAO, 1978,. "Ruminan nutrition: selected artides from the Food and Agriculture organization of the nations". World Animal Review. Roma.

FAO, 1990. "Cultivos autóctonos subexplotados con valor nutncional de Mesoamérica". Organización de las naciones Unidas para la agricultura y la alimentación. Oficina regional para América Latina y el Caribe. Santiago Chile.

Hafez, E. y Dyer,

Y.

1972. "Desarollo y Nutrición Animal". Acriba. España, Zaragoza.

Hoffman 8 La Roche. 1970. "Compendio de Viminas, propiedades de las vitaminas y su importancia en la a!kentaciÓn humana y animal". F. Hoffman (SI La

Roche. Suiza.

Lindsay S.1992. 'High performance Liquid Chromatography" 2. edition, John Wiley. Great Britain.

(24)

NRC. 1993 "Nutrient Requirements of Beef Cattle Sixth Revised edition 1984". Nutrient Requirements of Domestic Animals. National Academy Press. Washington, D.C.

Pérez. C., Chávet, A. y Madrigal,

H.

1972. "Recopilación sobre el consumo de nutrientes en diferentes zonas de México. I1 Consumo de vitaminas y minerales". Arch.Latinoamericana Nutricional. 457-67.

Skoog,D. y West, D. 1990. "Analisis Instrumental". 2. edn. Acriba. México, D:F.

Solomon, E., Ville, C. y Davis. P. 1987. "Biología". Nueva editorial Interaméricana. S.A. México.

Tejada, I. 1983. "Manual de laboratorio para análisis de ingredientes utilizados en la alimentación animal". Patronato de apoyo a la Investigación y Experimentación Pecuaria en México A.C.. SARH e INIP. México, D.F.

Toledo, V., Mapei, C., Carabias, J. y Toledo, C. 1988. "Ecología y autoeficiencia alimentaria". Siglo XXI. México, D.F.

Underwood, E. 1983. "

Los

Minerales en la Nutrición del ganado". Acriba. Espaiia,

Zaragoza.

Van Soest, P.T. and Wine, R.H. 1967. "Use of detergents in the analysis in fibrous feeds". IV. Determination of plant cell wall constituents. J. AOAC

5050-55.

-

L

c

L

Van Soest, P.T. and Wine,

R.H.

1968. "Determination of lignine and cellulose in acid detergent fiber with permanganate". J. AOAC 50:780-785.

Willard, H., Merritt, L., Dean, J. y Settle, Frank. 1992. "Metodos Instrumentales de Análisis". Compañia Editorial Continental, S.A. México, D.F.

c

L

c..

L

23

(25)

UNIVERSIDAD AUTOFlOMA METROPOLITANA

.-

-

-_

DMSION DE ClENClAS

BlOLOGtcAs Y DE LA SALUD I . . SERVICIO SOCIAL

.-

r-

L

c

L

c

L

n

.._

...

r-

I

A QUIEN CORRESPONDA:

Por medio de la presente se hace constar que

el

(la):

del Departamento de: Biología de la Reproducción

de la División de Ciencias Biológicas y de la Salud asesoro el Siguiente Servicio Social:

TITULO:

l n g . ~ D . n i . t ~ c a n o

'Composición química de recursos alternativos para la alimemación"

ALIMM#O: cid

Reyea

Rosea

MATRíCULA: 90236401

LICENCIATURA: Ingeniería de los Alimentos

PERIODO:

Se extiende la presente para los fines que al interesado convengan, en la Ciudad de México, D.F. a siete de Octubre de mil novecientos noventa y siete.

Septiembre 13. 1996 a julio 18, 1997

A T E N T A M E N T E

M. EN C. ARTURO PRECIADO LdPEZ SECRETARIO ACADÉMICO

-AD IZTAPAUPA

Figure

Cuadro  2.  Lista de especies evaluadas.

Cuadro 2.

Lista de especies evaluadas. p.13
Cuadro 3.  contenido de proteína, Energía  y  humedad en Recursos Alternativos.

Cuadro 3.

contenido de proteína, Energía y humedad en Recursos Alternativos. p.14
Cuadro 4.  Contenido de cenizas y extracto etéreo en Recursos Alternativos.

Cuadro 4.

Contenido de cenizas y extracto etéreo en Recursos Alternativos. p.15
Cuadro  6.  Contenido de Vitamina A en Recursos Alternativos (Hidalgo),

Cuadro 6.

Contenido de Vitamina A en Recursos Alternativos (Hidalgo), p.17

Referencias

Actualización...