UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
CAMPUS ARTURO RUIZ MORA
SANTO DOMINGO
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
CARRERA DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL
Tesis previo a la obtención del Título de
INGENIERO AGROINDUSTRIAL
TEMA:
“MEJORAMIENTO PROTEICO DE MANI FORRAJERO
(Arachis
Pintoi)
, CON ENSILAJE UTILIZANDO FUENTES BIOLÓGICAS EN LA
U.T.E. CAMPUS SANTO DOMINGO, 2005.”
AUTOR:
RAFAEL MOGRO ORDÓÑEZ
DIRECTOR DE TESIS:
ING. LUIS GUSQUI
Santo Domingo – Ecuador
“MEJORAMIENTO PROTEICO DE MANÍ FORRAJERO (Arachis
Pintoi), CON ENSILAJE UTILIZANDO FUENTES BIOLÓGICAS EN LA
U.T.E. CAMPUS SANTO DOMINGO, 2005.”
Ing. Luis Gusqui.
DIRECTOR DE TESIS
APROBADO
Ing. Daniel Anzúles
PRESIDENTE DEL TRIBUNAL
Ing. María Gutiérrez
MIEMBRO DEL TRIBUNAL
Dr. Javier Caisaguano.
MIEMBRO DEL TRIBUNAL
Santo Domingo de del 2009
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
Campus Santo Domingo de los Tsáchilas
ESCUELA DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL
Santo Domingo de los Tsáchilas, 12 de Agosto del 2009
Ingeniero
Daniel Anzules
Coordinador Carrera
Ingeniería Agroindustrial
Mediante el presente, informo que el tema “Mejoramiento Proteico de Maní Forrajero (Arachis Pintoi), con Ensilaje Utilizando Fuentes Biológicas en la U.T.E. Campus Santo Domingo, 2005,” bajo la ejecución del Sr. Mogro Ordóñez Rafael Alex, egresado de la Escuela de Ingeniería Agroindustrial, ha cumplido con todos los requisitos pertinentes conforme al plan previamente aprobado bajo los parámetros programados.
Particular que pongo en conocimiento para los fines pertinentes.
Cordialmente
Ing. Luis Gusqui.
DIRECTOR DE TESIS
DEDICATORIA
Esta tesis se la dedico a mis padres que
siempre han estado apoyándome, en
todas y cada una de las metas que me
he propuesto cumplir, a mis hermanos y
más familiares.
AGRADECIMIENTO
Agradezco a todas las personas que han aportado con un
granito de arena para lograr la culminación de esta tesis, es
una etapa más de mi vida.
Agradezco por el apoyo incondicional que he recibido por
mis familiares, mis compañeros, por el apoyo
incondicional, ejemplo, y ánimo para seguir adelante con
este tema. A mis maestros que con su paciencia y esmero
supieron transmitir sus conocimientos durante todos estos
años de preparación académica.
ÍNDICE
Página
Portada i
Hoja de sustentación y aprobación de los integrantes del tribunal ii
Informe de aprobación del director de tesis iii
Dedicatoria iv
Agradecimiento v
Índice vi
Resumen xii
Summary xiii
CAPITULO I INTRODUCCIÓN 1.1 Antecedentes 1
1.1.1 Antecedentes históricos 1
1.1.2 Antecedentes científicos 1
1.1.3 Antecedentes prácticos 2
1.1.4 Importancia practica del estudio 2
1.1.5 Situación actual del tema de investigación 2
1.2 Alcance del trabajo 3
1.3 Problema 3
1.4 Objeto de estudio 3
1.5 Objetivos 3
1.5.1 Objetivo general del estudio 3
1.5.2 Objetivos específicos del estudio 3
1.6 Justificación del estudio 4
1.7 Hipótesis 4
1.7.1 Hipótesis alternativa 5
1.7.2 Hipótesis nula 5
1.8 Aspectos metodológicos del estudio 5
1.8.1 Diseño de la investigación 5
1.8.2 Métodos y técnicas de la investigación 6
1.8.3 Variables independientes 6
1.8.4 Variables Dependientes 6
CAPITULO II REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA 2.1 Leguminosas Forrajeras 7
2.2 Maní forrajero (Arachis Pintoi) 11
2.2.1 Experiencia previa en la evaluación agronómica regional 14
2.2.2 Ecosistema de la sabana-Colombiana 15
2.2.3 Ecosistemas cerrados del Brasil 15
2.2.4 Trópico húmedo Americano 16
2.3 Ensilaje 17
2.4 Etapas del Ensilaje 19
2.4.1 Respiración 19
2.4.2 Acidificación 19
2.4.3 Calidad del Ensilaje 22
2.4.4 Ventajas y desventajas del ensilaje 23
2.5 Tipos de Silo 24
2.5.1 Silo trinchera 24
2.5.2 Silo Bunker rustico 25
2.5.3 Silo de concreto o bloques 26
2.5.4 Silo Bunker portátil 26
2.5.5 Silo de torre 27
2.5.6 Silo de bolsa 28
2.5.7 Silo de montón 29
2.6 El proceso del ensilaje 30
2.7 Microorganismos en el ensilaje 33
2.7.1 La micro flora del ensilaje 33
2.7.2 Microorganismos benéficos 34
2.7.3 Microorganismos indeseables 36
2.8 Aditivos 44
2.8.1 Uso de aditivos en el ensilaje 45
2.8.2 Aditivos para mejorar la fermentación del ensilaje 47
2.8.3 Aditivos para inhibir la fermentación del ensilaje 49 2.8.4 Aditivos que inhiben el proceso de deterioro aeróbico 50
2.8.5 Aditivos usados como nutrientes o como absorventes 51
2.8.6 Combinaciones de aditivos 52
2.8.7 Otros aditivos 52
2.8.8 Nitrógeno no proteico 52
2.8.9 Acido Láctico 53
2.8.10 Camada de aves 54
2.9 La fermentación de ensilajes tropicales 55
2.9.1 Aditivos Biológicos 56
2.9.2 Inoculantes 56
2.9.3 Enzimas 57
2.10 Uso de ingredientes alimenticios y subproductos como aditivos 59
2.10.1 Melaza 59
2.10.2 Fuentes de almidón 61
CAPITULO III METODOLOGÍA 3.1 Tipo de investigación 62
3.2 Métodos de investigación 62
3.3 Variables 63
3.4 Ubicación 63
3.5 Materiales y equipos 64
3.6 Materia prima 64
3.7 Diagrama de flujo cualitativo del proceso de ensilaje 65
3.8 Descripción del diagrama de flujo del proceso de ensilaje 66
3.8.1 Recepción 66
3.8.2 Pesado 66
3.8.3 Picado 67
3.8.4 Dosificación 67
3.8.5 Mezclado 68
3.8.6 Llenado 68
3.8.7 Evacuación 68
3.8.8 Ensilaje 68
3.8.9 Consumo 69
3.9 Balance de materia 70
3.9.1 Balance de materia de la recepción 70
3.9.2 Balance de materia en el pesado 71
3.9.3 Balance de materia del picado 71
3.9.4 Balance de materia de la dosificación 71
3.9.5 Balance de materia del mezclado 72
3.9.6 Balance de materia del llenado 72
3.9.7 Balance de materia de la evacuación de aire 73
3.9.8 Balance de materia del Ensilaje 73
3.9.9 Balance de materia del producto final 74
CAPITULO IV RESULTADOS Y DISCUSIONES 4.1 Análisis de pH 75
4.2 Porcentaje de humedad 80
4.3 Porcentaje de proteína 85
4.4 Conclusiones 88
4.5 Recomendaciones 90
BIBLIOGRAFÍA ANEXOS ÍNDICE DE CUADROS CUADRO Nº 1 Cuadro de composición nutricional Maní 14 Forrajero (Arachis Pintoi)
CUADRO Nº 2 Información general sobre el Maní Forrajero 17
CUADRO Nº 3 Categorías de aditivos para el ensilaje 46
CUADRO Nº 4 Efecto del proceso de marchites sobre la 57
fermentación de forrajes Tropicales CUADRO Nº 5 Cuadro de resultados de la composición nutricional 66
Del Maní Forrajero (Arachis Pintoi) CUADRO Nº 6 Dosificación de aditivos y microorganismos para el 67
ensilaje de maní forrajero (Arachis Pintoi) CUADRO Nº 7 Datos experimentales de ensilaje de maní 69
forrajero (Arachis Pintoi) CUADRO Nº 8 Resultados de pH y sus respectivas replicas 75
en el ensilaje de maní forrajero (Arachis Pintoi) CUADRO Nº 9 ADEVA para el análisis de pH 76
CUADRO Nº 10 Resultados de % humedad y sus respectivas 80
replicas CUADRO Nº 11 ADEVA para la variable % de humedad 81
CUADRO Nº 12 Resultados de % Proteína y sus respectivas 85
replicas CUADRO Nº 13 ADEVA para la variable % de proteína 85
ÍNDICE DE GRÁFICOS GRAFICO 1 Análisis de pH en los tratamientos evaluados 77
GRAFICO 2 Representación del factor A (% Melaza) 78
GRAFICO 3 Representación del factor B (Tiempo de fermentación) 79
GRAFICO 4 Representación del factor A(% Melaza) 82
% de humedad GRAFICO 5 Representación del factor B (Tiempo de fermentación) 83
% de humedad GRAFICO 6 Representación en tratamientos evaluados 84 en % de humedad
GRAFICO 7 Representación del factor B(Tiempo de fermentación) 86
% de proteína GRAFICO 8 Representación en tratamientos evaluados 87
en % de proteína ÍNDICE DE FOTOGRAFÍAS FOTOGRAFÍA 1 Maní forrajero (ArachisPintoi) 13
FOTOGRAFÍA 2 Silo trinchera 24
FOTOGRAFÍA 3 Silo bunker 25
FOTOGRAFÍA 4 Silo torre 28
FOTOGRAFIA 5 Silo de bolsa 29
FOTOGRAFIA 6 Silo de montón 30
RESUMEN
El presente trabajo investigativo se realizo en la zona de Santo Domingo de los Tsáchilas en la vía Quito Km. 1.5 en las instalaciones de la agroindustria JPM y Asociados, y los laboratorios de la Universidad Tecnológica Equinoccial, es un estudio que aplica nuevas técnicas para el manejo de ensilajes en el trópico húmedo.
Por esta razón ha sido necesario y tomando en cuenta el conocimiento sobre la capacidad que tiene los microorganismos para producir transformaciones bioquímicas que favorecen al maní forrajero dentro del ensilaje elevando o manteniendo el valor nutritivo de un alimento rico en proteína. El maní forrajero (Arachis pintoi), leguminosa que se emplea en la alimentación de animales de establo o potreros en la actualidad no sufre ningún cambio en su composición de ahí que la alternativa que se propone en esta investigación es muy importante. El valor nutritivo del maní forrajero (Arachis pintoi) es muy superior a la mayoría de las especies de leguminosas forrajeras de clima tropical pero con el proceso que se realizara aumentaremos su valor nutritivo y prolongaremos su vida útil dando un mejor producto, para el beneficio de los productores ganaderos y para las fabricas productoras de balanceados de uso animal.
Para la elaboración del diseño experimental se utilizaron las siguientes variables independientes (porcentaje de azúcar fermentable en 3-5-7%, tiempo en días de ensilaje de 0 a 30 días), además con la ayuda de los métodos utilizados para tabular cada uno de los resultados obtenidos y analizar el comportamiento de pH, humedad y proteína en cada una de las muestras.
Dentro de los resultados obtenidos en esta investigación sobresale el tratamiento A2B3 (5% de melaza a 20 días de fermentación), por presentar las condiciones optimas de pH, humedad y alta proteína, necesario para el desarrollo de ensilajes de buena calidad.
SUMMARY
This research work was conducted in the area of Santo Domingo on the road Tsáchilas Quito Km 1.5 on the premises of agroindustry JPM and Associates, and the laboratories of the University of Technology Equator, is a study that applies new techniques for handling silage in the humid tropics.
For this reason it has been necessary and taking into account the knowledge about the ability of microorganisms to produce biochemical changes that help the perennial peanut silage in the raising or maintaining the nutritional value of foods rich in protein. Perennial peanut (Arachis pintoi), legume that is used in food animals in the barn or pasture now does not change in composition and hence the alternative suggested in this research is very important. The nutritive value of perennial peanut (Arachis pintoi) is much higher than most species of tropical forage legumes but the process is carried out will increase their nutritional value and prolong its life by giving a better product for the benefit of livestock producers and factories for producing animal feed use.
For the development of experimental design is used the following independent variables (percentage of fermentable sugar, time in days of silage), also with the help of the methods used for each of the tabular results.
Among the results obtained in this investigation stands A3B3 treatment (5% molasses to 20 days of fermentation), to present the optimal conditions of pH, moisture and high protein, necessary for the development of good quality silage.
CAPITULO I
INTRODUCCIÓN
1.1. Antecedentes
1.1.1 Antecedentes Históricos
La práctica del ensilaje se inicio aproximadamente hace 3000 años. En las ruinas de Cartago se descubrieron indicios del ensilaje de forraje alrededor del 1200 a.C. Sin embargo, la primera referencia sobre la conservación del forraje verde data de 1786, cuando en Italia se observo la preservación de hojas verdes en toneles de madera. En 1842 se descubrió en Londres el proceso de gramíneas y leguminosas en fosas tal como se conoce hoy en día. En 1873 se introdujo su práctica en los Estados Unidos, en donde se generalizo rápidamente con el ensilaje del maíz. El ensilaje que es un método de conservación de alimentos en base de forrajes para el consumo animal surge como respuesta a una necesidad de mantener en existencia alimento para las épocas donde es imposible realizar cosechas y para mantener un nivel optimo de alimentación en los animales de corral
1.1.2 Antecedentes Científicos
corral buscan cada día mejorar y encontrar tecnologías favorables para un máximo aprovechamiento.
1.1.3 Antecedentes Prácticos
En nuestra región para un mejor aprovechamiento del maní forrajero (Arachis pintoi), ha sido necesario elaborar ensilaje para preservar en lo posible, todos o la mayoría de los nutrimentos originales de los forrajes, especialmente los componentes energéticos y proteínicos, para satisfacer las necesidades del consumidor en los laboratorios de la UTE (Universidad Tecnológica Equinoccial) de Santo Domingo de los Tsáchilas.
1.1.4 Importancia Practica del Estudio
La importancia práctica del estudio es establecer el diseño experimental apropiado para elaborar un ensilaje de calidad donde los valores del porcentaje de proteína no desciendan sino mejoren dentro del proceso. Con este estudio podrán beneficiarse muchas personas que estén interesadas en la implantación de este proceso aportando al desarrollo y progreso de nuestra región.
1.1.5 Situación Actual del Tema de Investigación
1.2 Alcance del Trabajo
El alcance del trabajo es principalmente el de mejorar el valor proteico del maní forrajero (Arachis pintoi) con ensilaje; todos los cálculos basados en el porcentaje de proteína, azucares fermentables, y días de ensilaje necesarios para el diseño experimental.
1.3 Problema
EL maní forrajero (Arachis pintoi) está siendo utilizado como material ornamental en nuestro medio y no están tomando en cuenta sus cualidades alimenticias para el consumo animal en Santo Domingo de los Tsáchilas.
1.4 Objeto de Estudio
Mejoramiento Proteico del Maní Forrajero con Ensilaje
1.5 Objetivos
1.5.1 Objetivos General del Estudio
Determinar un proceso biológico para el mejoramiento proteico del maní forrajero (Arachis pintoi) mediante la utilización de ensilaje.
1.5.2 Objetivos Específicos del Estudio
Estandarizar el porcentaje de fermento láctico a utilizarse.
Estandarizar un proceso de ensilaje.
Realizar un diagrama de flujo del proceso y su procedimiento.
Realizar el balance de materia.
Establecer las bases para el escalamiento a nivel industrial.
1.6 Justificación del Estudio
El proyecto se realizo en la zona de Santo Domingo de los Tsáchilas y consiste en aplicar un proceso para el mejoramiento proteico de maní forrajero (Arachis pintoi) utilizando fuentes biológicas.
Este proyecto surge a partir del conocimiento sobre la capacidad que tiene los microorganismos para producir transformaciones bioquímicas que favorecen al maní forrajero dentro del ensilaje mejorando el valor nutritivo de un alimento rico en proteína. El maní forrajero (Arachis pintoi), leguminosa que se emplea en la alimentación de animales de establo o potreros en la actualidad no sufre ningún cambio en su composición de ahí que la alternativa que se propone en esta investigación es muy importante. El valor nutritivo del maní forrajero (Arachis pintoi) es muy superior a la mayoría de las especies de leguminosas forrajeras de clima tropical pero con el proceso que se realizara aumentaremos su valor nutritivo y prolongaremos su vida útil dando un mejor producto, para el beneficio de los productores ganaderos y para las fabricas productoras de balanceados de uso animal.
1.7.1 Hipótesis Alternativa
El porcentaje de melaza, el fermento láctico y los diferentes días de fermentación en el proceso de ensilaje con maní forrajero (Arachis pintoi) nos proporcionará valores aceptables en el porcentaje de proteína.
1.7.2 Hipótesis Nula
El porcentaje de melaza, el fermento láctico y los diferentes días de fermentación en el proceso de ensilaje con maní forrajero (Arachis pintoi) no proporcionará valores aceptables en el porcentaje de proteína.
1.8 Aspectos Metodológicos del Estudio
1.8.1 Diseño de la Investigación
Para realizar el Mejoramiento Proteico de Maní Forrajero (Arachis pintoi), con ensilaje utilizando fuentes biológicas se utilizara los siguientes tipos de investigación:
Investigación descriptiva correlacional observacional. Investigación explicativa correlacional observacional.
1.8.2 Métodos y Técnicas de la Investigación
En este tema se va a tener en cuenta los siguientes métodos de investigación:
Método analítico.- Este método nos va a permitir analizar bien cada una de las partes del desarrollo del tema, así como también los resultados para poder llegar a las conclusiones finales.
Método sintético.- Se lo aplicara en la sintonización de la información recolectada y de los resultados obtenidos.
1.8.3 Variables Independientes
% Melaza fermentable
Tiempo de fermentación en el ensilaje
% Fermento láctico
1.8.4 Variables Dependientes
% Proteína Ph
CAPITULO II
GENERALIDADES
2.1 Características de las leguminosas forrajeras
Las leguminosas se cultivan hace más de cinco milenios y su explotación se aprovecha para nutrir al hombre y, como forraje, a los animales.
Existen multitud de leguminosas que se cultivan en diferentes zonas según el clima. Por ejemplo, el cacahuete, soja, altramuz, y fríjol sólo se desarrollan en lugares templados y cálidos; el garbanzo, lenteja y guisante resisten bastante bien los fríos y sobreviven a temperaturas de incluso 4ºC; y el trébol, haba, veza, alfalfa y esparceta se acomodan perfectamente a los climas fríos. El fríjol, soja, haba y guisante precisan humedad; y, en cambio, el yero, veza y garbanzo son muy resistentes a las sequías, no obstante lo cual el ambiente húmedo mejora sus cosechas.
Existen enfermedades típicas de las leguminosas, producidas por plantas criptógamas, principalmente hongos. Los insectos pueden destruir plantaciones enteras de ellas con gran rapidez, como ocurre durante una plaga de arañas rojas o de gorgojos.
1. Con el tiempo tienden a desaparecer de los potreros. 2. No son consumidas por los animales a pastoreo. 3. Contienen sustancias tóxicas.
4. Se reproducen por semillas, las cuales son difíciles de conseguir.
Según el Ingeniero Agrónomo Naylor Pérez menciona, “mantener un potrero de leguminosa en buenas condiciones es más difícil que mantener uno de gramínea, pero no es una misión imposible. También, acepto que comprar en cualquier casa agropecuaria un saco de alimento balanceado, es más fácil que manejar leguminosas, pero no necesariamente más económico. En todo caso, las leguminosas son una buena opción y en las próximas líneas trataré de convencerlos de que en estos momentos de crisis económica nos conviene adoptarla”.
gramínea-leguminosa es vital escoger la pareja adecuada, aun cuando sería temerario hablar de la pareja perfecta.
Muchos habrán observado que ciertamente con el tiempo las leguminosas tienden a desaparecer de las asociaciones con gramíneas. Esto ocurre, en la mayoría de los casos, por desconocimiento de la Biología de las leguminosas, lo cual conduce a un mal manejo. No debe olvidarse que las leguminosas crecen mas lentamente que las gramíneas y por ello una asociación no puede ser pastoreada cada 30 días, por ejemplo. En este caso debe sacrificarse un poco la calidad de la gramínea para darle tiempo a la leguminosa para que se recupere. Aunque este tiempo de recuperación varía con la especie, generalmente 40 días o más son necesarios para asegurar la permanencia de la leguminosa en el potrero.
En una asociación la fertilización debe favorecer a la leguminosa. Por ello, agregue a su asociación poco nitrógeno. Cantidades mayores de 25 Kg. de Nitrógeno por hectárea suelen afectar negativamente la nodulación y la fijación de Nitrógeno de la leguminosa y lo que es peor, se estimularía demasiado el crecimiento de la gramínea, en cuyo caso las leguminosas serían sombreadas, su fotosíntesis disminuida y la planta debilitada, por lo que tiende a desaparecer. Así mismo, agregue fósforo, potasio y azufre.
No todas las leguminosas forrajeras rebrotan a partir de tejido meristemático (crecimiento) situado a ras o debajo de la tierra como lo hace la alfalfa y las gramíneas. Muchas de ellas se recuperan después de un corte o pastoreo, a partir de tejido de crecimiento (yemas) situadas en las ramas o tallos aéreos, los cuales están expuestos a consumo animal. Por esta razón, las leguminosas son más susceptibles al pastoreo que las gramíneas.
También es un hecho cierto que los bovinos en pastoreo prefieren las gramíneas a las leguminosas, pero puedo afirmarles por experiencia propia que ellos consumen muy bien leguminosas como: Siratro, trébol de sabana, añil dulce, cujicillo (Género Desmanthus), frijol de agua (Género Macroptilium), leucaena y rabo de ratón, entre otras.
Muchas leguminosas tanto de clima cálido como de clima templado poseen sustancias tóxicas. Sin embargo, para que en rumiantes se produzcan problemas de timpanismo o intoxicaciones, es necesario que un alto porcentaje de la dieta diaria sea a base de leguminosas. Así, un potrero con 40-50% de leguminosas no representa problema alguno ya que el animal consumirá mayor proporción de gramíneas, lo cual elimina todo riesgo. Por otra parte, puede estar seguro que las propiedades tóxicas de las leguminosas en rumiantes han sido exageradas.
y dentro de muchas fincas, con un poco de paciencia se pueden recolectar desde pocos granos hasta algunos kilogramos de especies nativas y naturalizadas en el Ecuador.
El verdadero problema en la siembra de leguminosas son las malezas, sobre todo cuando queremos monocultivo para heno o preparación de harina de alto contenido proteico.
Finalmente, si tomamos en consideración que las leguminosas nativas tienen en sus hojas valores de proteína cruda entre 20 y 33% y que el precio de los alimentos balanceados cada día se vuelve más prohibitivo, es tiempo de comenzar a considerar a las leguminosas como una alternativa para abaratar costos de producción.
2.2 Maní forrajero (Arachis Pintoi)
El Maní Forrajero (Arachis Pintoi) es una planta herbácea perenne de crecimiento rastrero y estolonífero, tiene raíz pivotante, hojas alternas compuestas de cuatro folíolos, tallo ligeramente aplanado con entrenudos cortos y flor de color amarillo. Posee folíolos aovados, pero más pequeños, glabros y de color verde intenso, presenta venas en las estípulas pero pocas cerdas sobre éstas en contraste con el primero.
La flor tiene una corola en forma amariposada con un estandarte de color amarillo; alas igualmente amarillas; quilla puntiaguda, curvada y de color amarillo pálido. Las flores se originan de inflorescencias axilares en forma de espigas; la floración es indeterminada y continua, la cual es mayor al comienzo de la época lluviosa o después de podas a la planta en períodos cortos de sequía.
La flor se marchita inmediatamente después de la fecundación e inicia la formación del carpóforo que se desarrolla a partir de la base del ovario. El carpóforo con el ovario en la punta crece hacia el suelo en respuesta a estímulos geotrópicos y termina por enterrar el fruto a profundidades variables dependiendo de la textura del suelo, aunque generalmente la mayor proporción de frutos se encuentra en los primeros 10 cm. de profundidad. El fruto es una vaina indehiscente que contiene normalmente una semilla.
Fotografía Nº 1
Maní forrajero (Arachis Pintoi)
Fuente: Rafael Mogro, 2006
El valor nutritivo de Maní Forrajero (Arachis pintoi) es muy superior a la mayoría de las especies de leguminosa forrajeras de clima tropical. Los análisis realizados muestran que el contenido de proteína bruta excede al 20 % y la digestibilidad de la materia seca es superior al 70 %..
Los resultados de las evaluaciones agronómicas del germoplasma forrajero de especies nativas, en la mayoría de los casos, no salen del alambrado que limita físicamente a las Estaciones Experimentales.
Presentaremos en esta ocasión una experiencia positiva, obtenida en Río Pardo, Río Grande del Sur-Brasil, con la leguminosa forrajera Arachis pintoi: La leguminosa.
Cuadro Nº 1.
Cuadro de composición nutricional Maní Forrajero (Arachis Pintoi) ( % base seca)
Fuente: Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT)
FND = Fibra Detergente Neutro. FAD = Fibra Detergente Acido.
DIVMS = Digestibilidad de la materia seca
2.2.1 Experiencia previa en la evaluación agronómica regional
La mayor parte de la evaluación agronómica se ha centrado en Arachis pintoi. En el Centro Internacional de Agricultura Tropical-CIAT ubicado en Colombia, en 1976 se evaluaron 36 accesiones o parcelas de Arachis que incluían siete especies.
En las primeras instancias, se consideró que esta leguminosa forrajera no tenía mucho potencial debido a su crecimiento deficiente y a la susceptibilidad a enfermedades y plagas.
Materia Seca 17,57
Proteína Cruda 17,80
FND 1,95
FAD 42,10
Calcio 27,00
Fósforo 0,83
DIVMS 0,26
2.2.2 Ecosistema de sabana – Colombia
La mayor parte de la evaluación de calidad de en el ecosistema de sabana se ha realizado utilizando únicamente la accesión CIAT 17434, conocida hoy como cultivar Amarillo. Su desempeño en estas evaluaciones regionales se consideró entre deficiente y regular en comparación con otras leguminosas forrajeras evaluadas. El rendimiento de materia seca a las 12 semanas del rebrote, varió entre 0 a 500 kg/ha durante la época lluviosa y de 0 a 250 kg/ha durante el período de mínima precipitación.
A pesar de este desempeño relativamente deficiente en parcelas individuales bajo corte, en asociación con gramíneas, en experimentos de producción animal, el desempeño de A. Pintoi fue superior al de otras leguminosas. Esta experiencia, sugiere que se deben modificar los procedimientos estándares de evaluación para algunos materiales, especialmente para especies estoloníferas, como es A. Pintoi
2.2.3 Ecosistemas Cerrados del Brasil
Las mayores producciones se obtuvieron en la especie A. pintoi. Las mismas, variaron de 2 a 9 t/ha en la época lluviosa y de 2 a 4 t/ha en la época de menor precipitación. Durante la época lluviosa, la materia verde seca y comestible varió de 2 a 6 t/ha. La acumulación subterránea de raíces durante los primeros 14 meses varió de 6 a 14 t/ha.
Las evaluaciones realizadas en las partes más elevadas del área, mostraron que algunos materiales, tales como A. pintoi BRA-031143 presentó un desempeño sobresaliente, sobreviviendo el período seco, que dura en media de cinco meses.
Del germoplasma evaluado por un período de 10 años, un total de 25 accesos, merecen ser tenidos en cuenta en futuras evaluaciones.
2.2.4 Trópico húmedo americano
Arachis Pintoi CIAT 17434, hoy conocido como cultivar Amarillo, es la accesión más avanzada en evaluaciones regionales. Cuando se cultiva asociada con Cynodon sp., y se suministra como alimento la producción diaria de leche en vacas de doble propósito, en Costa Rica, aumenta en una 14 %. La producción media de semilla es de 1 t/ha.
Cuadro Nº 2
Información general sobre el Maní Forrajero (Arachis Pintoi)
Fuente: Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT)
2.3 Ensilaje.
en época de escasez del producto. Mientras que el ensilaje viene a ser el producto de este proceso”.
Los pastos más usados en el ensilaje son maíz, sorgo, cultivares de Elefante y en algunos casos Guinea y Alemán. Estos pastos pueden ser asociados con leguminosas tales como Styzobium, Kudzú, Gallinazo, etc.
La práctica del ensilaje es conocida desde hace mucho tiempo. La primera publicación sobre ensilaje fue escrita por AUGUSTO GOFFAR en Europa. En América el primer silo fue realizado en el año 1876, en Maryland, siendo el pasto utilizado el maíz. En el Norte de Europa, JENKINS y WOLL, reportaron exitosamente el ensilaje en asociaciones de gramíneas y leguminosas. En América, se interesaron cuando se especificaron las ventajas que tienen estas asociaciones, habiendo sido consideradas como siguen:
Que las asociaciones de gramíneas y leguminosas eran la principal fuente de energía, vitaminas y minerales para la alimentación animal; que con el uso de la melaza como preservante se evitan los problemas de conservación de las gramíneas y leguminosas.
2.4 Etapas del ensilaje.
A partir del período de recolección y picado del forraje, hasta finalizar el proceso de ensilaje, se dan dos fases principales que es necesario conocer para dar un manejo correcto y obtener los logros deseados, así: (DUTHIL, 1980).
2.4.1 Respiración.
Después de cosechada la planta, cuando la célula vegetal aún respira, produce anhídrido carbónico (HCO) y agua que elevan la temperatura hasta 58 o 60°C, conduciendo al oscurecimiento del ensilado y caramelización de los azúcares.
Esta fase aeróbica no se debe permitir, pues disminuye sensiblemente el contenido de azúcares solubles y la digestibilidad; si el silo se cierra, en forma hermética, el oxígeno presente se consume con rapidez (primeras cinco horas) y garantiza un buen resultado.
2.4.2 Acidificación.
Una vez se agota el oxigeno se inicia un proceso de fermentación láctica, cuyo grado depende del contenido de azúcares fermentables y del nivel de anaerobiosis; por tanto, cuando el material ensilado no contiene suficientes carbohidratos, como ocurre con las leguminosas, es conveniente adicionar durante el proceso de ensilaje, materiales ricos en estos elementos como maleza, granos molidos, entre otros.
Si las condiciones son adecuadas y los azúcares son transformados en ácido láctico, se inicia un período de estabilización en el cual el pH desciende de 4,2 hasta 3,5 cesando toda actividad enzimática, incluida la de las bacterias, y el ácido láctico se convierte en el verdadero agente de conservación del ensilado.
Un ensilado puede conservar su calidad cuando su pH es inferior a 4,2; sin embargo, valores hasta 5.0 son aceptables, siempre y cuando exista una proporción elevada de materia seca. Si no se logra una acidez adecuada se desarrollan fermentos que además de acentuar la proteolisis atacan y transforman el ácido láctico, producen ácido butírico y presentan putrefacción.
Si el silo se encuentra mal tapado y mal compactado continúa entrando oxígeno y la respiración no se detiene, lo cual trae como consecuencia una pérdida de materia seca en el ensilaje y un aumento en la temperatura que puede llegar hasta 62°C, con pérdida de materiales y disminución en la digestibilidad por, sobrecalentamiento de la proteína. En el ensilaje de 40°C, cuando se inicia el proceso. La temperatura óptima para el desarrollo de las bacterias que producen ácido se encuentra entre 26 y 39°C y su crecimiento cesa a los 50°C (BERNAL, 1988).
El éxito del ensilaje consiste en una buena distribución del material y un apisonamiento y tapado adecuado para desalojar la mayor cantidad posible de aire al comienzo del proceso. Durante el llenado del silo se pueden adicionar ciertos productos destinados a mejorar la conservación. Los agentes más utilizados son:
Azúcares fermentables: Su adición depende del contenido de materia seca. A mayor contenido de ésta, menor de azúcares.
Las soluciones más empleadas son: Melaza: entre 3 y 4% del peso del forraje
Granos de cereales triturados: entre 4 y 10% del peso del forraje.
De esta solución, se utilizan entre 4 y 8 litros por cada 100 kilogramos de forraje que se va a ensilar (DUTHIL, 1980) .Otro producto utilizado es el ácido fórmico al 12% en proporción de 40 a 50 litros por cada 1.000 kilogramos de forraje.
2.4.3 Calidad del ensilaje.
Existen varios indicadores para calificar la calidad del ensilaje y por lo general, se asocian con algunas características como olor, color, textura, gustosidad y naturaleza de la cosecha ensilada.
Un ensilaje de buena calidad debe tener las siguientes características:
Forraje cosechado en estado de desarrollo apropiado pH de 4,2 o menos
Contenido de ácido láctico entre 5 y 9% en base seca
Libre de hongos y malos olores como amoníaco, ácido butírico y pudrición Ausencia de olor a caramelo o tabaco
2.4.4 Ventajas y desventajas del ensilaje.
El ensilaje, como cualquier otro proceso, tiene ventajas y desventajas las cuales guardan relación con la situación particular de cada productor, sin que permita esto generalizar al respecto.
Dentro de las ventajas se pueden mencionar:
Suministra forraje suculento de calidad uniforme durante todo el año, principalmente en verano.
Aumenta la capacidad de carga por hectárea en la finca.
Es el método más práctico para conservar el valor nutritivo de un forraje. Conserva el buen sabor del forraje durante el tiempo de almacenamiento. Disminuye la utilización de alimentos concentrados.
Permite utilizar variedad de equipo y maquinaria para su elaboración. Reduce las pérdidas de forraje en las acciones de recolección y manipuleo. Como desventajas se pueden señalar:
Es voluminoso para almacenar y manejar.
2.5 Tipos de silos.
Existen en la actualidad diferentes tipos de silos, los cuales se adaptan a la posibilidad y necesidades de cada granjero. Los costos de cada uno de ellos dependerían del material utilizado. Entre los principales tenemos: silos torres, trincheras, bunker, bunker portátil, frigieri y harvestore. Además, existen otros más rústicos como son el parvasilo y los silos verticales o redondos.
2.5.1 Silo trinchera.
Fotografía Nº 2
Silo Trinchera
Fuente: http://ensilajecasero.galeon.com/aficiones1101235.html
Las paredes de la fosa deben tener una cierta inclinación con una pendiente 1:4. Las pérdidas de material ensilado en el silo de trinchera llegan alrededor de un 18%.
2.5.2 Silo bunker rustico.
Fotografía Nº 3
Silo Bunker
Fuente: http://ensilajecasero.galeon.com/aficiones1101235.html
Debido a lo laborioso de su construcción y al hecho de que su duración es más o menos igual a otros tipos Bunker rústicos, no se recomienda su empleo, salvo en aquellas condiciones en que no se disponga de otros materiales.
Existe otro tipo de silo Bunker, propiamente llamado "rústico" el cual se construye utilizando horcones, también tubos, alambre grueso, malla ciclón y las usadas para hacer carreteras, polietileno, papel alquitranado.
2.5.3 Silo de concreto o bloques.
Son de más larga duración que los anteriores, pueden ser construidos con bloques de concreto, arcilla, ladrillo, etc.
2.5.4 Silo bunker portátil.
Las distancias entre los estantillos de 1 a 1,5 m. Fijándose las secciones a los estantillos con alambre o mecate. Las dimensiones del silo pueden ser variables. Sin embargo, se recomienda que las paredes no tengan más de 24 metros de largo, por el llenado rápido del silo. El ancho del silo está sujeto a la disponibilidad ya la misma condición anterior, pero puede variar entre 4-6 y 8 metros.
Un silo de 24 metros de largo, 8 metros de ancho y una altura de 1,5 m. puede almacenar de 150 a 200 toneladas, dependiendo más que todo del repicado. compactación y la especie de pasto a ensilar. Para llenar un silo de 200 toneladas se recomienda la siembra de 10 a 15 Has. con sorgo, maíz o elefante. Los cuales pueden ser cortados en el caso del maíz, cuando el jojoto esté en leche, en el caso del sorgo cuando la panoja esté formada (entre 50 y 65 días).
El pasto Elefante debe cortarse para ensilar entre los 45 y 50 días, al cual previamente se le ha dado un corte de uniformidad a los tres o cuatro meses después de su establecimiento.
Fotografía Nº 4
Silo Torre
Fuente: http://ensilajecasero.galeon.com/aficiones1101235.html
Se construye con diferentes materiales como ladrillo, bloques de cemento, cemento armado, piedra, láminas metálicas, entre otros. Tienen techo que proporciona una buena protección contra la lluvia. Con relación a otros silos, presenta una mejor compactación del forraje, menores pérdidas superficiales del ensilaje pero produce mayores pérdidas por jugos exprimidos. Estos silos son más costosos y requieren maquinaria complicada para llenarlos y vaciarlos (CEDEÑO, 1970)
2.5.6 Silo de bolsa.
adecuada compactación, la mayor cantidad posible de aire, se deben cerrar herméticamente.
Fotografía Nº 5
Silo de Bolsa
Fuente: http://ensilajecasero.galeon.com/aficiones1101235.html
Este proceso se puede mejorar utilizando una aspiradora de uso doméstico; al extraer el aire, el forraje se comprime y se evitan las fermentaciones indeseables. Con este sistema, se facilita el manejo del material, especialmente lo relacionado con el llenado, apisonamiento y sellado; no requiere maquinaria complicada ni costosa, y es uno de los más recomendables para el ganadero pequeño.
2.5.7 Silo de montón.
proceso se cubre con plástico y se colocan materiales pesados encima para ayudar a la compactación.
Fotografía Nº 6
Silo de Montón
. Fuente: http://ensilajecasero.galeon.com/aficiones1101235.html
2.6 El proceso del ensilaje.
El ensilaje es una técnica de preservación de forraje que se logra por medio de una fermentación láctica espontánea bajo condiciones anaeróbicas. Las bacterias epifíticas de ácido láctico (BAC) fermentan los carbohidratos hidrosolubles (CHS) del forraje produciendo ácido láctico y en menor cantidad, ácido acético.
ensilaje se puede dividir en cuatro etapas (WEINBERG y MUCK, 1996; MERRY et al., 1997).
Fase 1 - Fase aeróbica.
En esta fase que dura sólo pocas horas el oxigeno atmosférico presente en la masa vegetal disminuye rápidamente debido a la respiración de los materiales vegetales y a los microorganismos aeróbicos y aeróbicos facultativos como las levaduras y las enterobacterias. Además hay una actividad importante de varias enzimas vegetales, como las proteasas y las carbohidrasas, siempre que el pH se mantenga en el rango normal para el jugo del forraje fresco (pH 6,5-6,0).
Fase 2 - Fase de fermentación.
Esta fase comienza al producirse un ambiente anaeróbico. Dura de varios días hasta varias semanas, dependiendo de las características del material ensilado y de las condiciones en el momento del ensilaje. Si la fermentación se desarrolla con éxito, la actividad BAC proliferará y se convertirá en la población predominante. A causa de la producción de ácido láctico y otros ácidos, el pH bajará a valores entre 3,8 a 5,0.
Fase 3 - Fase estable.
microorganismos acidófilos sobreviven este período en estado inactivo; otros, como clostridios y bacilos, sobreviven como esporas. Sólo algunas proteasas y carbohidrasas, y microorganismos especializados, como Lactobacillus buchneri que toleran ambientes ácidos, continúan activos pero a menor ritmo. Más adelante se discutirá la actividad de L. buchneri.
Fase 4 - Fase de deterioro aeróbico.
Esta fase comienza con la apertura del silo y la exposición del ensilaje al aire. Esto es inevitable cuando se requiere extraer y distribuir el ensilaje, pero puede ocurrir antes de iniciar la explotación por daño de la cobertura del silo (p. ej. roedores o pájaros). El período de deterioro puede dividirse en dos etapas.
similares a las que pueden ocurrir en silos herméticamente cerrados y durante períodos de almacenaje de varios meses (Honig y Woolford, 1980).
Para evitar fracasos, es importante controlar y optimizar el proceso de ensilaje de cada fase. En la fase 1, las buenas prácticas para llenar el silo permitirán minimizar la cantidad de oxígeno presente en la masa ensilada. Las buenas técnicas de cosecha y de puesta en silo permiten reducir las pérdidas de nutrientes (CHS) inducidas por respiración aeróbica, dejando así mayor cantidad de nutrientes para la fermentación láctica en la Fase 2. Durante las Fases 2 y 3, el agricultor no tiene medio alguno para controlar el proceso de ensilaje. Para optimizar el proceso en las Fases 2 y 3 es preciso recurrir a aditivos que se aplican en el momento del ensilado y cuyo uso se discutirá más adelante. La Fase 4 comienza en el momento en que reaparece la presencia del oxígeno. Para minimizar el deterioro durante el almacenaje, es preciso asegurar un silo hermético; las roturas de las cubiertas del silo deben ser reparadas inmediatamente. El deterioro durante la explotación del silo puede minimizarse manejando una rápida distribución del ensilaje. También se pueden agregar aditivos en el momento del ensilado, que pueden reducir las pérdidas por deterioro durante la explotación del silo.
2.7 Microorganismos en el ensilaje.
2.7.1 La micro flora del ensilaje.
benéficos y los microorganismos indeseables. Los microorganismos benéficos son los microorganismos BAC. Los indeseables son aquellos organismos que causan el deterioro anaeróbico (p. ej. clostridios y enterobacterias) o deterioro aeróbico (ej. levaduras, bacilos, Listeria sp. y mohos). Muchos de estos organismos indeseables no sólo reducen el valor nutritivo del ensilaje sino que pueden además afectar la salud de los animales o alterar la calidad de la leche, o ambas (p. ej.: Listeria sp., clostridios, hongos y bacilos).
2.7.2 Microorganismos benéficos - bacterias que producen ácido láctico (bac)
Las bacterias BAC pertenecen a la micro flora epifítica de los vegetales. Su población natural crece significativamente entre la cosecha y el ensilaje. Esto se explica por la reactivación de células latentes y otras no cultivadas, y no por la inoculación de las máquinas cosechadoras o por el simple crecimiento de la población original. Las características del cultivo como, contenido de azúcares, contenido de materia seca y composición de los azúcares, combinados con las propiedades del grupo BAC así como su tolerancia a condiciones ácidas o de presión osmótica, y el uso del substrato, influirán en forma decisiva sobre la capacidad de competencia de la flora BAC durante la fermentación del ensilaje (WOOLFORD, 1984; McDONALD et al., 1991).
capaces de bajar el pH del ensilaje a valores entre 4 y 5, dependiendo de las especies y del tipo de forraje. Todos los miembros del BAC son aeróbicos facultativos, pero muestran cierta preferencia por la condición anaeróbica (HOLZAPFEL y SCHILLINGER 1992; HAMMES et al., 1992; DEVRIESE et al., 1992; WEISS, 1992; TEUBER et al., 1992).
2.7.3 Microorganismos indeseables.
Levaduras
Las levaduras son microorganismos eucarióticos, anaeróbicos facultativos y heterotróficos. En todo ensilaje, tanto la actividad de levaduras anaeróbicas como aeróbicas son indeseables. Bajo condiciones anaeróbicas las levaduras fermentan azúcares produciendo etanol y CO2 (SCHLEGEL, 1987; McDONALD et al., 1991). La producción de etanol no sólo disminuye el azúcar disponible para producir ácido láctico, sino que también produce un mal gusto en la leche (RANDBY et al., 1999). Bajo condiciones aeróbicas, muchas especies de levaduras degradan el ácido láctico en CO2 y H2O. La degradación del ácido láctico eleva el valor del pH del ensilaje, lo cual a su vez permite el desarrollo de otros organismos indeseables (McDONALD et al., 1991).
contenido elevado de ácido fórmico o ácido acético reducen su supervivencia (DRIEHUIS y van WIKSELAAR, 1996; OUDE ELFERINK et al., 1999).
La actividad inicial de las levaduras parece ser incrementada en forrajes que generan niveles bajos de pH (<5), por ejemplo, cuando se trata de materiales con un alto contenido de azúcares como papas, cáscaras de naranja o remolacha azucarera, o cuando se emplean aditivos ácidos. Bajo estas condiciones el ensilaje resultante tiene concentraciones altas de etanol y bajas en ácido láctico (HENDERSON et al., 1972; ASHBELL et al., 1987; WEINBERG et al., 1988; DRIEHUIS y van WIKSELAAR, 1996). Más adelante se describen los aditivos desarrollados para reducir la actividad de las levaduras en el ensilaje.
Enterobacterias
generado por la proteolisis aumenta el poder tampón del forraje ensilado, lo cual se opone a toda tendencia para un descenso rápido del pH del ensilaje.
Un atributo particular de las enterobacterias es su habilidad, en el proceso de ensilaje, para reducir el nitrato (NO3) a nitrito (NO2). Las enterobacterias en el ensilaje pueden luego degradar el nitrito en amoníaco y óxido de nitrógeno (N2O), pero este también puede ser transformado en monóxido de nitrógeno (NO) y nitrato (SPOELSTRA, 1985, 1987). En presencia de aire, el NO es oxidado produciendo una mezcla de gases, óxidos amarillo-marrones de nitrógeno (NO2, N2O3, N2O4). Los gases de NO y NO2 dañan el tejido pulmonar y pueden causar enfermedades con síntomas parecidos a la neumonía, conocida como enfermedad del ensilaje (WOOLFORD, 1984). Para evitar el contacto de los animales con estos gases de nitrógeno se recomienda que no sean estabulados cerca de los silos cuando se llena el silo o durante su primera semana de almacenaje (O'KIELY et al., 1999). A pesar de estos problemas, se considera útil que ocurra una leve reducción de nitritos, ya que los nitritos y el NO que se generan son inhibidores muy potentes de los clostridios y mejoran la calidad del ensilaje (WOODS et al., 1981; SPOELSTRA, 1985).
Clostridios
Los clostridios son bacterias anaeróbicas que forman endosporas. Muchas de ellas pueden fermentar tanto carbohidratos como proteínas, por lo cual disminuyen el valor nutritivo del ensilaje y al igual que las endobacterias crean problemas al producir aminas biogénicas. Además, la presencia de clostridios en el ensilaje altera la calidad de la leche ya que sus esporas sobreviven después de transitar por el tracto digestivo y se encuentran en las heces; esto puede resultar en la contaminación de la leche, ya sea directamente o por ubres mal aseadas. La especie de mayor importancia en las lecherías es Clostridium tyrobutyricum, un organismo ácido tolerante. Además de poder fermentar carbohidratos, C. tyrobutyricum también puede degradar el ácido láctico en ácido butírico, H2 y CO2.
La fermentación butírica no sólo interfiere con la fermentación láctica del ensilaje y de los quesos, sino que también es responsable de una abundante producción de gas, lo que causa en los quesos duros y semiduros el defecto conocido como "soplado tardío", común en quesos Emmental, Grana, Gouda y Parmesano (GIBSON, 1965; GOUDKOV y SHARPE, 1965; KLIJN et al., 1995).
botulinum y corresponde casi siempre a la descomposición de un cadáver (p. ej.: ratón, pájaro) dentro del ensilaje (KEHLER y SCHOLZ, 1996).
Bacterias productoras de ácido acético
Estas bacterias son ácido tolerantes y aeróbicas obligatorias. Hasta la fecha, todas estas bacterias aisladas de muestras de ensilaje pertenecen al género Acetobacter (SPOELSTRA et al., 1988). La actividad de Acetobacter spp. en el ensilaje es perniciosa porque puede iniciar una deterioración aeróbica, ya que puede oxidar el lactato y el acetato produciendo CO2 y agua. Generalmente, las responsables principales del inicio del deterioro aeróbico son levaduras; las bacterias acéticas se encuentran ausentes o juegan un papel poco importante en este problema. No obstante, existe evidencia que estas bacterias pueden iniciar un deterioro aeróbico en el ensilaje de maíz cuando incluye toda la planta, grano y forraje (SPOELSTRA et al., 1988). Por otro lado, la inhibición selectiva de las levaduras también puede aumentar la proliferación de bacterias que producen ácido acético en el ensilaje (DRIEHUIS y van WIKSELAAR, 1996).
Bacilos
compuestos tales como ácidos orgánicos (p. ej.: acetatos, lactatos y butiratos) o etanol, 2,3-butanodiol y glicerol (CLAUS y BERKELY, 1986). Algunos Bacillus spp. son capaces de producir substancias fungicidas, y se los ha usado para inhibir el proceso de deterioro aeróbico en ensilajes (PHILLIP y FELLNER, 1992; MORAN et al., 1993). Con la excepción de estas estirpes, el desarrollo de los bacilos en el ensilaje es en general considerado como indeseable. Esto se debe a que los bacilos no sólo son menos eficaces como productores de ácido láctico y acético comparado con el grupo BAC (McDonald et al., 1991), si no que en las etapas finales, incrementan la deterioración aeróbica (LINDGREN et al. 1985; VREMAN et al.).
Además, un alto número de esporas de Bacillus en leche fresca ha sido asociado con un alto número de esporas en heces frescas de vaca (WAES, 1987; te GIFFEL et al., 1995). Parece muy posible que, tal como ocurre en el caso de esporas de los clostridios, las esporas de Bacillus sean transferidas del ensilaje a la leche vía las heces. Las esporas psicrotróficas de Bacillus cereus son consideradas como los organismos más importantes del deterioro de la leche pasteurizada (te GIFFEL, 1997). Altas concentraciones de esporas psicrotróficas de B. cereus han sido detectadas en ensilajes (LABOTS et al., 1965; te GIFFEL et al., 1995).
Mohos
Los mohos son organismos eucarióticos. Es fácil identificar un ensilaje infestado por mohos debido a los filamentos de diversos colores y de gran tamaño que producen muchas especies. Los mohos se desarrollan en cualquier sitio del ensilaje donde encuentren oxígeno, inclusive solo trazas. En un buen ensilaje eso ocurre sólo al inicio del almacenamiento y se restringe a la capa exterior de la masa ensilada, pero durante el deterioro aeróbico (Fase 4) todo el ensilaje puede ser invadido por mohos. Las especies que se han identificado más frecuentemente en el ensilaje pertenecen a los géneros Penicillium, Fusarium, Aspergillus, Mucor, Byssochlamys, Absidia, Arthrinium,
Geotrichum, Monascus, Scopulariopsis y Trichoderma (PELHATE, 1977; WOOLFORD, 1984; FREVEL et al., 1985; JONSSON et al., 1990; NOUT et al., 1993). Los mohos no sólo disminuyen el valor nutritivo y la palatabilidad del ensilaje sino que también son un riesgo para la salud de los animales y las personas. Las esporas de mohos pueden asociarse a ciertas afecciones pulmonares y reacciones alérgicas (MAY, 1993).
nivea. P. roqueforti es una especie ácido tolerante que puede desarrollarse aún en ambientes con muy poco oxígeno y alta concentración de CO2 y ha sido detectada como una especie predominante en diversos tipos de ensilajes (LACEY, 1989; NOUT et al., 1993; AUERBACH et al., 1998; AUERBACH, 1996).
Todavía existen muchas dudas sobre cuales son las condiciones bajo las que se producen las micotoxinas en el ensilaje. No todos los ensilajes fuertemente infestados por mohos tienen forzosamente una gran cantidad de micotoxinas, y no todos los tipos de micotoxinas que pueden producir los mohos se encuentran necesariamente en un ensilaje infestado (NOUT et al., 1993; AUERBACH, 1996). Está confirmado que la aflatoxina B1, una micotoxina de Aspergillus flavus, puede ser transferida del ensilaje a la leche. A pesar de esto, no se sabe si esto mismo puede ocurrir con micotoxinas de P. roqueforti o A. fumigatus (SCUDAMORE y LIVESEY, 1998).
Las técnicas de ensilaje que minimizan el ingreso de aire (p. ej. buena compactación y cierre hermético del ensilaje), y la inclusión de aditivos que inhiben el deterioro aeróbico, podrán prevenir o limitar el desarrollo de mohos.
Listeria
temporalmente inhibido (p. ej. hembras preñadas y neonatos) son muy susceptibles a infecciones de L. monocytogenes (JONES y SEELIGER, 1992).
El ensilaje contaminado con L. monocytogenes ha sido asociado con casos fatales de listeriosis en ovejas y cabras (VAZQUEZ-BOLAND et al., 1992; WIEDMANN et al., 1994). Además, SANAA et al. (1993) han señalado que el uso de ensilaje de mala calidad ha sido una de las fuentes principales de contaminación de la leche cruda con L. monocytogenes.
El desarrollo y supervivencia de Listeria spp. en el ensilaje están determinados por fallas en asegurar un ambiente anaeróbico, y por el valor pH del ensilaje. L. monocytogenes puede tolerar bajos niveles de pH entre 3,8 a 4,2 por largos períodos siempre que exista oxigeno, aún a escasas concentraciones. Sin embargo, en un ámbito estrictamente anaeróbico, perece rápidamente al existir un valor de pH bajo (DONALD et al., 1995).
Los ensilajes con mayor susceptibilidad al deterioro aeróbico superficial, como es el caso de ensilajes en grandes pacas, parecen estar particularmente propensos a la contaminación con Listeria (FENLON et al., 1989). Generalmente L. monocytogenes no se desarrolla en ensilajes bien fermentados que tienen un nivel bajo de pH. Hasta el momento, el mejor método para prevenir el desarrollo de L. monocytogenes es mantener un ámbito anaeróbico (McDONALD et al., 1991).
2.8.1 Uso de aditivos en el ensilaje.
A partir de la década de 1990, el uso de aditivos para mejorar las condiciones del proceso de ensilaje comenzó hacerse muy común. Existe un amplio rango donde escoger substancias como aditivos y actualmente se dispone de un gran número de aditivos químicos y biológicos comerciales adecuados para el ensilaje.
Entre aditivos de la misma categoría se manifiestan diferencias tales como la efectividad general, la adecuación para determinado tipo de forraje, y la facilidad para su manejo y aplicación. Estos factores, junto al precio y la disponibilidad, determinan cual es el aditivo más conveniente para un ensilaje específico. Un problema práctico que presentan algunos aditivos es su naturaleza corrosiva que puede dañar equipos y constituir un riesgo para su manipulación. Los aditivos biológicos no son corrosivos y no hay peligro en su manipulación, pero suelen ser caros. Además su eficacia es menor puesto que depende del estado de actividad de organismos vivos.
inoculantes con bacterias ha aumentado, porcentualmente y en términos absolutos, entre 1995 y 1998; en 1998, 13,7 % de todo el ensilaje de gramíneas se ensilaba con algún aditivo, entre los cuales el 31 % usaba este tipo de inoculantes, 37 % usaban melaza y 29 % usaban inhibidores de la fermentación (HOGENKAMP, 1999).
Cuadro Nº 3.
Categorías de aditivos para el ensilaje (adaptado de McDonald et al., 1991)
Fuente: Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT)
*o su sal correspondiente
TIPO DE ADITIVO INGREDIENTE ACTIVO
TÍPICO COMENTARIOS
BAC Puede afectar la
estabilidad aeróbica Azúcares (melaza) Enzimas Acido fórmico* Acido láctico* Acidos minerales
Nitritos Inhibición de clostridios Sulfitos
Cloruro de sodio BAC Acido propiónico*
Acido benzoico* Acido sórbico*
Urea Puede mejorar
estabilidad aeróbica
Amoníaco Puede mejorar
estabilidad aeróbica Minerales
2.8.2 Aditivos para mejorar la fermentación del ensilaje.
La aplicación de técnicas apropiadas durante la cosecha y el ensilado no son suficientes para impedir que la fermentación inicial del ensilaje (Fase 2) se realice en forma inadecuada. Esto puede ocurrir por una presencia escasa de microorganismos BAC apropiados o por una baja concentración de carbohidratos hidrosolubles (CHS), o ambos.
La cantidad de carbohidratos hidrosolubles que se precisa para inducir una buena fermentación depende del contenido de materia seca y de la capacidad tampón del forraje. (WEISSBACH y HONIG 1996) ilustran la relación entre estos factores, como sigue:
CF = MS (%) + 8 CHS/CT
Donde:
Los forrajes que contienen cantidades insuficientes de sustrato para fermentar o un bajo contenido de materia seca arrojan un valor CF<35. En tales condiciones, para inducir una buena fermentación es preciso aumentar el contenido de azúcares, ya sea agregándolos directamente (p. ej. usando melaza) o introduciendo enzimas que puedan liberar otro tipo de azúcares presentes en el forraje. Los forrajes con valores de CF de 35 o más, tienen suficiente substrato disponible para una buena fermentación. Sin embargo, agregando ciertos BAC se puede acelerar y mejorar el proceso del ensilaje.
En casos de ensilajes con alto contenido de materia seca y poca disponibilidad de agua, la presencia de un BAC que sea tolerante a la presión osmótica pasa a ser el factor crítico para una buena fermentación. Debe recordarse que este tipo de bacteria representa una porción muy pequeña de la microflora natural de los cultivos forrajeros (PAHLOW y WEISSBACH, 1996). Los forrajes que contengan más de 50 por ciento de materia seca se consideran muy difíciles de ensilar (STAUDACHER et al., 1999).
mínimo, 100 000 unidades formadoras de colonias por gramo de forraje fresco (WEISSBACH y HONIG, 1996; KAISER y WEISS, 1997).
2.8.3 Aditivos para inhibir la fermentación del ensilaje.
Este tipo de aditivos podrían, en teoría, usarse para todo tipo de forraje. Pero, en la práctica se usan generalmente sólo para cultivos con bajo contenido de carbohidratos hidrosolubles (CHS) y/o alta capacidad tampón (McDONALD et al., 1991). En Holanda, los inhibidores más difundidos son diversas sales (HOGENKAMP, 1999). Una ventaja del uso de estas sales es la mayor facilidad y seguridad en su manipulación comparadas con los correspondientes ácidos.
2.8.4 Aditivos que inhiben el proceso de deterioro aeróbico.
Es obvio que para impedir el deterioro aeróbico será preciso inhibir la actividad y desarrollo de los organismos responsables de este deterioro, y muy especialmente de aquellos que dan comienzo a este proceso (p. ej. levaduras y bacterias que generan una fermentación acética). Algunos aditivos útiles para este propósito incluyen varios ácidos grasos volátiles, como el propiónico y el acético, y otros de tipo biológico, provenientes de microorganismos como lactobacilos y bacilos que son capaces de producir bacteriocinas (WOOLFORD, 1975a; McDONALD et al., 1991; PHILLIP y FELLNER, 1992; MORAN et al., 1993; WEINBERG y MUCK, 1996).
láctica homofermentativa no mejoran la estabilidad aeróbica, y pueden incluso disminuirla (WEINBERG y MUCK, 1996; OUDE ELFERINK et al., 1997).
La inoculación de bacterias que producen propionatos no parece ser apropiado para mejorar la estabilidad aeróbica del ensilaje. Esto se debe al hecho que este tipo de bacterias sólo puede proliferar y producir propionato siempre que el nivel del pH en el ensilaje permanezca relativamente alto (WEINBERG y MUCK, 1996).
2.8.5 Aditivos usados como nutrientes o como absorbentes.
Ciertos cultivos muestran deficiencias en algunos componentes nutritivos esenciales para una buena dieta para rumiantes. Al suplir los elementos deficitarios con un aditivo en el momento de ensilar se mejora el valor nutritivo del forraje. Los aditivos empleados con este propósito incluyen el amoníaco y la urea que permiten aumentar el contenido en proteína, bruta y verdadera, del ensilaje, y la cal y el MgSO4 que aumentan el contenido de calcio y magnesio. Si bien estos últimos aditivos no tienen efecto benéfico alguno en la fermentación, la urea y el amoníaco pueden mejorar la estabilidad aeróbica del ensilaje (GLEWEN y YOUNG, 1982; McDONALD et al., 1991).
2.8.6 Combinaciones de aditivos.
La mayoría de los aditivos comerciales contienen más de un ingrediente activo con lo cual se logra incrementar la eficacia y abarcar un rango más amplio de funciones. Algunas combinaciones muy usadas incluyen inoculantes que estimulan la fermentación láctica homofermentativa junto con enzimas que permiten liberar ciertos azúcares, o combinaciones que permiten la fermentación y deterioro de substancias inhibidoras como el ácido fórmico, sulfitos y ácido propiónico (RIDER, 1997, ANON., 1999). Actualmente se trabaja en la obtención de nuevos aditivos que disminuyen el efecto negativo de la fermentación láctica homofermentativa sobre la estabilidad aeróbica. Ya se han obtenido resultados promisorios que combinan productos homofermentativos y heterofermentativos facultativos del grupo BAC con reactivos como el amoníaco y el benzoato de sodio (KALZENDORF, 1992; BADER, 1997), o combinando BAC heterofermentativos facultativos con L. buchneri heterofermentativo obligatorio.
2.8.7 Otros aditivos
2.8.8 Nitrógeno no proteico.