Instituto de Ciencia Animal Cuba
Valenciaga, Daiky; Chongo, Bertha; La O, O.
Caracterización del clon Pennisetum CUBA CT-115. Composición química y degradabilidad ruminal de la materia seca
Revista Cubana de Ciencia Agrícola, vol. 35, núm. 4, 2001, pp. 349-354 Instituto de Ciencia Animal
La Habana, Cuba
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Caracterización del clon Pennisetum CUBA CT-115.
Composición química y degradabilidad ruminal
de la materia seca
Daiky Valenciaga, Bertha Chongo y O. La O
Instituto de Ciencia Animal, Apartado Postal 24, San José de las Lajas, La Habana
Con el objetivo de estudiar la composición química y la degradabilidad ruminal in situ de la materia seca del clon Pennisetum CUBA CT-115 se tomaron 100 muestras de 65 días de rebrote, fertilizadas con 50 kg de N/ha y sin riego, en un área forrajera (0.5 ha) del Instituto de Ciencia Animal, según muestreo irrestricto aleatorio. Se separaron manualmente las fracciones botánicas. Una parte de la muestra (hojas, tallos y material completo) se utilizó para la determinación de la composición química y el resto para estudiar la degradabilidad in situ de la materia seca. Para tal fin, se emplearon dos vacas Holstein de 450 ± 10 kg de peso vivo, canuladas en rumen y alimentadas con forraje fresco de pasto estrella (Cynodon
nlemfuensis) y CUBA CT-115 (Pennisetum purpureum). El contenido de proteína bruta fue 14.25, 7.06 y
11.38 % para hojas, tallos y planta completa, respectivamente. El contenido de lignina fue bajo (3.80, 3.97 y 4.22% para hojas, planta completa y tallos, respectivamente). La degradación efectiva ruminal de la materia seca fue superior en las hojas (59.70 %) que en los tallos (38.19 %) y la planta completa presentó valores relativamente altos (50.14 %) para una gramínea tropical. Los resultados permiten consolidar los conocimientos sobre este clon y sugerir su utilización como una opción prometedora para la alimentación de rumiantes.
Palabras clave: Pennisetum CUBA CT-115, composición química, degradabilidad ruminal del CT- 115.
En Cuba, como en los demás países tro-picales y subtrotro-picales, las variaciones estacionales determinan, en gran medida, el volumen y calidad de la biomasa dispo-nible en los pastos y forrajes. Esto consti-tuye una limitación para la mayoría de los sistemas de producción ganadera en la épo-ca de seépo-ca.
Como solución a este problema, en Cuba, se han desarrollado muchas alternativas, en-tre ellas se destaca como una solución econó-mica y sostenible la utilización del clon Pennisetum CUBA CT-115, obtenido en el Instituto de Ciencia Animal por Martínez et al. (1986) a partir de callos embriogénicos provenientes de conos apicales de king grass (Pennisetum purpureum) mediante cultivo de tejidos.
Este clon se ha utilizado en la produc-ción de forraje en pie y pastoreo directo por sus características promisorias, pues se puede almacenar como forraje en la época de seca,
ya que aun a los 4 - 6 meses de edad presenta una aceptable calidad y mayor valor nutriti-vo que otros alimentos preservados o cultiva-dos para este fin (Herrera 1997 y Martínez 1998).
Todas estas características agronómicas peculiares han estimulado la continuación de los estudios con este clon, ya que se ne-cesita conocer su composición química, así como la dinámica de la digestión ruminal de los nutrientes. Los conocimientos actua-les sobre la manipulación de la fermenta-ción ruminal, permitirán mejorar la utili-zación de esta biomasa acumulada, acercán-dola más a las necesidades nutritivas de los genotipos adaptados al trópico y, además, aprovechar al máximo el potencial forrajero de este material.
Por lo tanto, el objetivo del presente traba-jo fue estudiar la composición química y diná-mica de la degradación ruminal de la materia seca del clon Pennisetum CUBA CT-115.
Procedimiento. Se tomaron 100 muestras del clon CUBA CT -115 (Pennisetum purpureum sp.) de 65 días de rebrote, fertili-zadas con 50 kg de N/ha y sin riego, en un área forrajera (0.5 ha) del Instituto de Cien-cia Animal, según muestreo irrestricto alea-torio. Este se realizó a 20 cm del suelo para simular la selección que realiza el animal en la época de lluvia y la cepa utilizada tenía 4 años.
Se separaron, manualmente, las fraccio-nes correspondientes a las hojas y los tallos. Cincuenta muestras (hojas, tallos, material completo) se secaron en estufa de circula-ción de aire a 60 oC durante 48 h y se molie-ron a un tamaño de partícula de 1 mm para la determinación de la composición química. El resto se cortó con tijeras de acero inoxida-ble a 5 mm para la determinación de la degradabilidad in situ de la materia seca.
El contenido de materia seca (MS), ceni-zas, fibra bruta (FB), proteína bruta (PB) y nitrógeno enlazado a la fibra neutra deter-gente (N-NFD) se determinaron según AOAC (1995).
La fibra neutra detergente (FND), fibra ácido detergente (FAD), lignina, celulosa y hemicelulosa se analizaron según Goering y van Soest (1970).
Para la determinación de la degradación ruminal de la materia seca (MS) se empleó la técnica de la bolsa de nailon o in situ descrita por Ørskov y Mc Donald (1979).
Se utilizaron dos vacas Holstein de 450 ± 10 kg de peso vivo, canuladas en rumen y alimentadas con forraje fresco pasto estrella (Cynodon nlemfuensis) y CUBA CT-115 (Pennisetum purpureum) dos veces al día y libre acceso a agua y sales minerales.
En las bolsas de nailon (14 x 8.5 cm) con porosidad de 48 µm, previamente taradas, se pesaron 5 g de muestra por duplicado para cada horario de incubación y animal.
Las muestras se introdujeron en el rumen para su fermentación y se extrajeron a las 6, 8, 12, 24 y 48 h. Cada bolsa se lavó con agua
h y el residuo se utilizó para determinar la MS degradable en rumen.
Para la determinación de las característi-cas degradativas se utilizó el modelo exponencial propuesto por Ørskov y Mc Donald (1979), y se asumió que la curva de degradación de MS se describe en la forma siguiente:
P = A para t0 = 0 P = a + b (1 - ect) t > t
0 donde:
P: Degradación ruminal al tiempo t. a: Intercepto.
b: Fracción que se degrada en el tiempo t. c: Tasa de degradación de la fracción «b». t: Tiempo de incubación.
A: Fracción rápidamente soluble. Se ob-tiene mediante la incubación de la muestra en un baño de agua a 39 oC durante 30 min.
Para la determinación de la degradabilidad efectiva-ruminal se empleó el modelo de Mc Donald (1981).
DE = A + ((B* c) / (c + k)) donde:
k: Tasa fraccional de pasaje ruminal. Se asume k = 0.044 (NRC 1989).
B: Fracción insoluble, pero potencialmen-te degradable (B = (a+b) – A).
La estimación de la degradación ruminal se realizó por un análisis de regresión no li-neal mediante el procedimiento NEWAY EXCEL versión 5.0 (Chen 1997).
Resultados y Discusión
Composición química del Pennisetum CUBA CT-115. El contenido de proteína bru-ta (PB) de la planbru-ta complebru-ta y de las fraccio-nes estudiadas (tabla 1) fue superior al encon-trado en otras variedades del género Pennisetum purpureum con similares edades de corte y condiciones edafoclimáticas, tales como la hierba elefante cv. Areia con 9.0, 4.0 y 7.35 % para hojas, tallos y planta completa, respectivamente (Deschamps y Alves de Brito 1998). Se debe destacar que el nivel de PB de la planta completa del clon es mayor que el
encontrado por Herrera y Ramos (1990) para el king grass (9.8 %), especie que le dio origen, en similares condiciones edafoclimáticas.
Este aspecto tiene gran importancia para la nutrición animal, ya que los forrajes tropi-cales se caracterizan por bajos contenidos de este indicador, que implican una escasa disponibilidad de nitrógeno para la síntesis microbiana ruminal y, consecuentemente, una menor disponibilidad de aminoácidos para el animal.
Los contenidos de FND, celulosa, hemi-celulosa y cenizas de las fracciones estudia-das (tabla 1) fueron inferiores a los señala-dos en otras variedades de este género en con-diciones edafoclimáticas similares. Asimismo, el contenido de lignina fue inferior al señala-do para una especie de este género, incluso con menores edades de corte. Esto corrobora los resultados obtenidos por Herrera et al. (1995) quienes encontraron los menores con-tenidos de lignina de este clon en compara-ción con el king grass (Pennisetum purpureum) y con el resto de los clones obte-nidos a partir de cultivo de tejidos.
Estos resultados le confieren una serie de ventajas al CUBA CT-115 para la alimenta-ción de los rumiantes, pues la propia fisiolo-gía digestiva de éstos determina que la de-gradación del alimento dependa de la íntima interacción de los microorganismos del rumen con las partículas que se van a degradar.
Wilson (1997) y Deschamps (1998) demostra-ron que esta interacción está determinada, en gran medida, por el espesor de las paredes
celulares y la presencia de lignina, que consti-tuyen una potente barrera al ataque de dichos microorganismos. Además, no sólo la presen-cia física de la lignina influye en este aspecto, sino también las asociaciones que se estable-cen entre lignina-hemicelulosa, que impiden la acción de las enzimas que actúan en la degra-dación de los carbohidratos y dificultan el ac-ceso y el adecuado acoplamiento enzima-sustrato (Babnik 1998).
Degradación ruminal in situ de la mate-ria seca. El comportamiento de la cinética de la degradación de la materia seca (MS) de las hojas, tallos y planta completa del Pennisetum CUBA CT-115 (figura 1) fue muy similar. Se observó un rápido incremento de la degrada-ción de la MS con el tiempo de incubadegrada-ción hasta alrededor de las 24 h, para luego mani-festar un incremento más lento, casi constan-te, hasta las 48 h. Los valores más altos de degradación en todo el período experimental se alcanzaron en las hojas, seguido por la plan-ta compleplan-ta, mientras que el plan-tallo fue, de las fracciones estudiadas, la de menor degra-dabilidad de la MS.
Estos resultados están muy relaciona-dos con los informarelaciona-dos por Cherney et al. (1997) en estudios con diferentes especies tropicales, tales como Medicago sativa,
r o d a c i d n I Hojas Tallos Plantacompleta B P 14.25 7.06 11.38 J M , a t u r b a í g r e n E 1.40 1.60 1.42 a z i n e C 4.01 7.04 6.58 D N F 67.39 68.98 68.23 D A F 40.78 38.83 39.43 a n i n g i L 3.80 4.22 3.97 a s o l u l e C 32.24 35.79 32.86 a s o l u l e c i m e H 26.61 30.15 28.80 N : D N F -N 39.5 54.1 49.50 H O K r o p S M d a d i l i b i t s e g i D 54.16 48.52 53.88
0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 10 20 30 40 50 60
Hojas Planta completa Tallos Degradabilidad, %
Tiempo de incubación, h
Figura 1. Degradabilidad ruminal in situ de la materia seca del CUBA CT-115.
La fracción soluble (A) fue superior en las hojas, seguido por la planta completa, mien-tras que los tallos presentaron una menor pro-porción (tabla 2). Este resultado es de espe-rar, ya que Herrera (1997) demostró que las hojas de este clon almacenan gran cantidad de componentes solubles a diferencia de los tallos.
Por su parte, la degradabilidad potencial (A+B) y la degradabilidad efectiva-ruminal (DE) fueron superiores en las hojas y los me-nores valores se observaron en los tallos. Re-sultados similares informó Deschamps (1998)
Estos resultados son muy importantes si se tiene en cuenta que Martínez, R.O. y Tuero, R. (1999) (datos inéditos) en sis-temas de pastoreo observaron en época de seca que los animales seleccionaron to-das las hojas de este material y consu-mieron poco los tallos. De esta forma se garantiza el consumo de un material más
degradable y, por tanto, mejor aprovecha-do por el animal.
Estos resultados difieren de los encontra-dos en varias especies del género Pennisetum purepureum, con igual edad de corte y
simila-% , A B,% (A+B),% c,Fracción/h DE,% 4 4 0 . 0 = k s a j o H 22.88 46.60 75.48 0.086 59.70 a t e l p m o c a t n a l P 18.56 48.00 66.56 0.085 50.14 s o l l a T 9.44 44.50 53.94 0.080 38.19
Tabla 2. Características de la degradación ruminal in situ de la materia seca del CUBA CT-115.
A: Fracción rápidamente soluble, B: Fracción insoluble pero potencialmente degradable, (A+B): Degradación potencial calculadas según modelo P = a+b (1- e^ c*t) con R2 = 0.99, DE: Degradabilidad Potencial según modelo DE = A + ( (B* c) / (c+k) )
res condiciones edafoclimáticas, tales como las variedades de hierba elefante (Pennisetum purpureum Schumach.) cv. Emprase-309 (Deschamps 1998), el cv. Testo (Alves de Brito et al. 1998) y el cv. Areia (Deschamps y Alves de Brito 1998), que tienen una menor degradabilidad potencial y efectiva de la MS. Estos datos son lógicos, si se tiene en cuen-ta el acorcuen-tamiento del entrenudo que se pro-duce en el CUBA CT-115 a los 45 días de rebrote y que incrementa la proporción hoja: tallo (Martínez 1998). Por lo tanto, el tallo con una menor degradabilidad efectiva de la mate-ria seca, no debe influir de forma muy marcada en las características degradativas de la planta completa, al estar ésta constituida principal-mente por hojas.
La degradabilidad efectiva ruminal de la planta completa de este forraje (50.14 %) se considera, relativamente, alta para una gra-mínea tropical lo que unido a un rendimiento adecuado de biomasa al animal en la época menos lluviosa (Martínez 1998) permite su-gerir la utilización del CUBA CT-115 como una opción prometedora para la alimentación de los rumiantes. Su alta degradación de la materia seca garantiza una cantidad de ener-gía fermentable, disponible para el proceso de síntesis microbiana ruminal.
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