Consumo por ovinos de pasta de soya asociada a harina de Caesalpinia coriaria Jacq Wild como fuente de taninos para la protección de su proteína

Lina María Melgarejo Florez¹, Lucia Barrientos Ramírez³, Carlos Haubi Segura⁴ y José Manuel Palma García^1,2

¹ Maestría Interinstitucional en Producción Pecuaria - Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia Universidad de Colima, México
palma@ucol.mx
² Facultad de Ciencias Biológicas y Agropecuarias - Universidad de Colima, México
³ Universidad de Guadalajara
⁴ Centro de Ciencias Agropecuarias, Universidad Autónoma de Aguascalientes

Resumen

El objetivo de este trabajo fue evaluar el consumo de ovinos al emplear diferentes niveles de inclusión de la harina del fruto de Caesalpinia coriaria (HFCc) como fuente de taninos para la protección de la proteína de pasta de soya (PS). Se utilizaron tres tratamientos de la relación PS:HFCc (T₁ 100:0, T ₂ 90:10 y T₃: 80:20) que fueron mezclados en seco, después se agregó agua, y esa mezcla fue secada al sol durante 48 horas, para la evaluación del consumo se emplearon 12 ovinos raza Merino provenientes de la Isla Socorro, seis hembras de 12.6 ± 1.0 kg y seis machos de 13.9 ± 1.3 kg. El experimento se realizó en tres periodos, de 10 días cada uno de oferta de los tratamientos y 7 días de receso, asignados al azar. Se administró la ración base para posteriormente ofertar 100 g de los tratamientos correspondientes y el consumo se calculó mediante oferta y rechazo. Para la determinación de la degradabilidad in vitro,las muestras se incubaron con líquido ruminal en un equipo Daisy II ANKOM Technology Corp., durante 48 horas, posteriormente fueron lavadas con agua fría para detener la fermentación, en el residual se analizó la proteína cruda (%). En los resultados se observó un incremento lineal en el consumo de la ración total (P=0.0001) y de la ración base (p=0.0001) en la medida que se aumentó la relación PS:HFCc. Sin diferencia estadística (p=0.327) en el consumo de las diferentes combinaciones de PS:HFCc, lo que generó un mayor consumo de HFCc (P=0.0001) en el tratamiento 80:20. La inclusión de C. coriariaen mayor proporción tuvo un efecto protector significativo (p<0.05) en la degradabilidad in vitro de la materia seca de la asociación PS:HFCc, al igual que en la proteína. La asociación de 80:20 PS:HFCc incremento el consumo de la ración base, lo que generó un mayor consumo total y con la protección de la proteína de la pasta de soya.

Palabras Claves: fenoles, ingestión, metabolitos, proteína, rumiantes

Consumption by sheep of soybean paste associated with Caesalpinia coriaria Jacq Wild meal as a source of tannins for protein protection

Abstract

The objective of this work was to evaluate the consumption of sheep using different levels of inclusion of Caesalpinia coriaria fruit meal (CcFM) as a source of tannins that protect soybean paste protein (SP). Three treatments of the SP:CcFM ratio (T1 100:0, T2 90:10, and T3: 80:20) were used, which were mixed dry, then water was added, and the mixture was sun-dried for 48 hours. Twelve Merino sheep from Socorro Island, six females weighing 12.6 ± 1.0 kg and six males weighing 13.9 ± 1.3 kg, were used for the evaluation of consumption. The experiment was carried out in three randomly assigned periods of 10 days for offering the treatments and 7 days of recess. The base ration was administered and then 100 g of the corresponding treatments were offered, and consumption was calculated by offer and refusal. For the determination of in vitro degradability, the samples were incubated with rumen liquid in a Daisy II ANKOM Technology Corp., equipment for 48 hours, then washed with cold water to stop fermentation, and crude protein (%) was analyzed in the residual. The results showed a linear increase in the consumption of the total ration (p=0.0001) and the base ration (p=0.0001) as the CcFM was increased. There was no statistical difference (p=0.327) in the consumption of the different combinations of SP:CcFM, which resulted in a higher consumption of CcFM (p=0.0001) in the 80:20 treatment. The inclusion of C. coriaria in a higher proportion had a significant protective effect (p=0.0001) on the in vitro dry matter degradability of the soybean: C. coriaria meal association, as well as on protein. The 80:20 SP:CcFM association increased the intake of the base ration, which generated a higher total intake with the protection of the soybean paste protein.

Key words: ingestion, metabolites, phenols, protein, ruminants

Introducción

La inclusión de plantas ricas en compuestos secundarios puede tener efectos favorables en la nutrición y salud, pero esto depende de la dosis y forma de consumo del animal (Hoste et al 2015). Los taninos son metabolitos secundarios de origen vegetal conocidos químicamente como polifenoles (Lotfi 2020), y son de interés en la leguminosa arbórea Caesalpinia coriaria (Cc) por su uso en nutrición animal (Palma y Román 2003).

Por otro lado, la acción astringente de los taninos puede ocasionar restricción de consumo, y esto a su vez permite que se realicen estrategias de inclusión que valoren la cantidad de metabolitos que pueden ser consumidas por el animal (Rodríguez 2019).

Caesalpinia coriaria es una leguminosa arbórea rica en taninos, que tradicionalmente se utiliza en la curtiduría (Palma 2018). Su disponibilidad se presenta en la época seca, dado que esta especie se mantiene como árbol disperso en los potreros (Foto 1a), en donde de forma natural es consumida por los rumiantes. Su fruto es una vaina enroscada de color marrón (Foto 1a), la cual posee 45.9% de taninos totales, los cuales están clasificados en 10.4% de taninos condensados y 35.5% taninos hidrolizables (Palma y Román 2003).

Estudios previos determinaron que el consumo de la harina del fruto de C. coriaria sola fue de un 1 g en promedio, con un comportamiento cíclico de pequeños incrementos y nulo consumo (Palma y Román 2003; Rodríguez 2019). Por esta característica, se propuso su empleo como restrictor de consumo en suplementos, desparasitante natural y su asociación con pasta de soya para la protección de su proteína (Palma et al 2019). Sin embargo, esta asociación de pasta de soya con la harina del fruto de C. coriaria se desconocen sus efectos en el consumo del animal y en la restricción del consumo de esta asociacón por los ovinos.

Motivo por el cual, el objetivo del presente trabajo fue evaluar el consumo de ovinos cuando se ofrecieron diferentes niveles de inclusión de harina de C. coriaria asociada a la pasta de soya como estrategia de protección de su proteína.

Foto 1a. Árbol de Caesalpinia coriaria Jacq. Wild en trópico seco (Palma J M)	Foto 1b. Fruto maduro (Palma J M)

Materiales y métodos

Las muestras de la harina del fruto de Casesalpinia coriaria (HFCc) y las mezclas de pasta de soya con HFCc en sus diferentes niveles de inclusión fueron molidas a 1 mm. En donde, para la determinación de los fenoles totales, se aplicó el método espectrofotométrico Folin-Ciocalteu (Marina et al 2008) y para los taninos condensados la técnica vainillina (Price y Butler 1977).

El ensayo de consumo se realizó en la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la Universidad de Colima, México. Para lo cual se utilizaron doce ovinos de la raza Merino provenientes de la Isla Socorro, seis hembras de 12.6 ± 1.0 kg y seis machos de 13.9 ± 1.3 kg, situados en jaulas individuales. Se evaluaron tres tratamientos de la relación pasta de soya (PS) - harina de fruto de C. coriaria(HFCc): T₁ 100:0, T₂ 90:10 y T₃ 80:20, para la obtención de la protección de la proteína de la soya, se basó en el trabajo de Palma et al  2019, quien mezcló en forma física ambos alimentos y después de homogenizar agregó agua hasta saturación, posteriormente las mezclas fueron secadas al sol durante cuarenta y ocho horas. Se tuvo una fase de acostumbramiento de la dieta base por 15 días y posterior a ello, el experimento se realizó en tres periodos, cada uno de diez días de oferta de los tratamientos y siete días de receso, asignados al azar. Por la mañana se dio el 60% de la ración base para inmediatamente ofertar 100 g del tratamiento correspondiente en comederos separados y por la tarde completar el 40% de la ración base (tabla 1), los cuales quedaron a disposición durante 24 horas, para calcular mediante oferta y rechazo el consumo de la ración total (g MS), ración base (g MS), índice de consumo (%), g MS/kg de peso metabólico (PV^0.75), consumo de la asociación de Ps:HFCc (g) y consumo de la HFCc (g, % y g/kg PV^0.75).

El análisis químico proximal de la harina de fruto de C. coriaria, pasta de soya y de los diferentes tratamientos se realizaron según el AOAC (2005).

La digestibilidad in vitrose efectuó en el Centro de Ciencias Agropecuarias de la Universidad Autónoma de Aguascalientes (UAA) en Jesús María, Aguascalientes. Las muestras fueron incubadas durante 24 horas en un incubador Daisy II ANKOM Technology Corp., Macedon, NY), se siguió la técnica sugerida por el fabricante (ANKOM, 2011).

Las muestras de inclusión de pasta de soya: harina de C. coriaria, blancos, pasta de soya y harina de C. coriaria,se secaron en estufa de aire forzado a 60 °C durante 24 horas y se molieron en molino Wiley con criba de 1 mm. Posteriormente se pesaron 0.25 mg de MS de cada muestra de tratamiento por tres repeticiones en cada tiempo (0, 6, 12, 18, 24 y 48) y se depositaron en bolsas filtro ANKOM F57 de 25 micras, las cuales fueron previamente lavadas con acetona durante cuatro minutos y secadas en estufa de aire forzado a 60 °C durante dos horas.

El inóculo usado se preparó a partir del líquido ruminal de una vaca adulta fistulada de raza Holstein, alimentada con dieta para alta productora. En cada jarra se agregaron 400 ml del inóculo y 1 600 ml de la solución buffer, para obtener un volumen de 2 000 ml. En todo el proceso se mantuvieron las condiciones anaeróbicas y se administró CO₂. Las bolsas se sellaron y se introdujeron en las jarras según tratamiento.

Las muestras fueron incubadas a una temperatura de 39.2 ± 0.5 °C, con agitación circular constante, y al ser retiradas según el tiempo correspondiente, estas fueron lavadas con agua fría con el objetivo de detener la fermentación. Las bolsas se pesaron para poder conocer la degradabilidad in vitro de la materia seca y el material residual fue utilizado para determinar el contenido de proteína cruda.

El análisis estadístico para el aspecto de los animales fue mediante un diseño de bloques completamente al azar, en donde el factor de bloqueo fue el sexo. Para la prueba de degradabilidad in vitro un análisis de varianza completamente al azar en ambos casos la comparación de medias se utilizó la prueba de Tukey P<0.05), con el apoyo del paquete estadístico Statistix 8 (2003).

Resultados y discusión

Los valores en la tabla 2, muestran los resultados obtenidos para fenoles, taninos totales y taninos condensados, la HFCc tiene una alta concentración de fenoles totales, con un bajo contenido de taninos totales y ausencia de taninos condensados, estos valores son diferentes a lo previamente reportado en la literatura, la cual señala valores totales de taninos en un rango de 32.0 a 45.9%, este valor es alto y posiblemente se refiere a fenoles totales. González-Gómez et al (2006) reportan 5.25% de taninos condensados totales, valor parecido del presente estudio. Autores como Palma y Román (2003) obtuvieron 10.4% de taninos condensados, Román-Miranda et al (2007) 7.5%, Campos-Pérez et al (2021) 22.7% y Sánchez et al (2018) con 21.71%, lo que difiere de los resultados de este ensayo, puesto que la técnica utilizada (vainillina) no detectó TC. Los resultados de la literatura reportan diferentes valores de taninos, sin embargo, no mencionan la técnica utilizada para su cuantificación, lo cual, provoca la variabilidad señalada. Cabe mencionar que en la medida que se va disminuyendo el nivel de inclusión de HFCc en la mezcla con pasta de soya el porcentaje de fenoles y taninos totales también son menores.

El análisis químico proximal (AQP) de HFCc, Ps en forma individual y los niveles de asociación PS:HFCc se muestran en la tabla 3. La harina de C. coriaria presenta menor porcentaje de cenizas y proteína cruda, pero un alto contenido de carbohidratos no fibrosos que favorecen el incremento de energía metabolizable. El nivel de proteína de las asociaciones es proporcional al contenido de pasta de soya en la mezcla. El contenido de proteína cruda de la HFCc resultó mayor a lo reportado en la revisión realizada por Palma (2018) quién describió valores de 3.85 a 5.34% y un valor semejante de energía metabolizable de 3.23 a 3.26 Mcal/kg MS. Las mezclas resultaron en una combinación proteica – energética que previamente fueron consideradas como una propuesta de protección de la proteína de la soya (Palma et al 2019).

En la tabla 4, se expresa los valores de la degradabilidad in vitro de la materia seca en diferentes horas de evaluación, se demostró que la inclusión de HFCc tiene efecto significativo (p<0.0001) en la degradabilidad in vitrode la asociación PS:HFCc. La mayor solubilidad la presenta la HFCc a la 0 hora respecto al resto de los tratamientos, esto asociado a alta proporción de carbohidratos no fibrosos y de fenoles que son solubles en agua. A partir de las seis y hasta las 48 horas, la degradabilidad in vitro en la relación 90:10 y 80:20 tuvieron la menor degradación respecto a los alimentos individuales, en donde inclusive la pasta de soya fue degradada en casi su totalidad. El efecto protector de la HFCc sobre la pasta de soya fue descrito previamente por Palma et al (2019), quienes lograron 66.82% de degradación de la materia seca, aunque la tendencia es la misma, existe diferencia de los valores obtenidos, por lo cual, es necesario considerar que la variabilidad mostrada sea producto de la asociación con los taninos y a la vez relacionado con el momento de recolección del fruto.

Los datos de protección de la proteína de la pasta de soya se presentan en la tabla 5, reflejan el porcentaje de protección de la proteína de los tres niveles de asociación PS:HFCc antes y después de la degradabilidad in vitro, existen un tendencia lineal a incrementar la protección en la medida que se incrementa la inclusión de HFCc. El fruto de C. coriaria al tener una alta proporción de fenoles (Mora-Santacruz et al., 2018) favorece su combinación con la proteína de la pasta de soya al asociarse los grupos carbonilo de los aminoácidos con los grupos hidroxilos de los fenoles, fenómeno indicado por Frutos et al (2004) en su revisión sobre el tema. En los niveles estudiados se logró un efecto positivo de protección de la proteína al utilizar diferentes cantidades de la HFCc, por lo que se espera un efecto favorable de mayor disponibilidad de aminoácidos susceptibles de ser absorbidos en el intestino delgado.

Los resultados sobre diferentes expresiones de consumo por los ovinos se muestran en la tabla 6, en donde el tratamiento PS:HFCc 80:20 incrementó el consumo de materia seca total y del consumo de materia seca de la ración base respecto al resto de los tratamientos. Aspecto sobresaliente dado que este tipo de suplemento estimuló el consumo de materia seca por los ovinos. En cuanto al consumo de la mezcla de PS:HFCc no hubo diferencia entre tratamientos, aunque por la composición de la mezcla el mayor consumo de HFCc fue el tratamiento de 80:20, ambos tratamientos superan el bajo consumo descrito previamente por otros autores (Palma y Román 2003), así como por Rodríguez (2019) quien registró una ingesta máxima de 8 g de harina de fruto de C. coriaria al ser ofertada sola, con un comportamiento lineal a estabilizar su consumo y diferente al comportamiento cíclico de consumo de la HFCc sola, en el cual se describen periodos de nulo consumo. Por otro lado, este resultado se suma a la estrategia desarrollada por Palma et al (2019) quien logró incrementar el consumo de la harina de este fruto, cuando fue incorporada a un suplemento activador ruminal.

Cabe mencionar que los animales prefieren dietas con bajo contenido de taninos (Salem et al 2009) pero si no hay posibilidad de selección, consumen lentamente este tipo de raciones (Robbins et al 1987; Rodríguez, 2019), aspecto que en el presente caso no se registró dado la mezcla realizada y el bajo contenido de taninos consumidos. Se conoce que la gustosidad se afecta por la astringencia de los taninos que se combinan con las proteínas de la saliva (Fonseca et al 2023), la unión de los taninos de la HFCc con la proteína de la pasta de soya en esta estrategia de alimentación permitió el aumento de la ingesta de estos metabolitos secundarios al disminuir este efecto deletéreo. De acuerdo con Frutos et al (2004), ovejas suplementadas con 8.0 g de ácido tánico disminuyeron su consumo, sin embargo, en otro experimento de ovejas alimentadas con pasta de soya tratada con taninos (20.8 g de taninos) el consumo no se afectó.

Sin embargo, la concentración de taninos es un factor clave en el consumo y producción en los rumiantes, Barry y McNabb (1999) describieron que el consumo pasturas con alto tenor de taninos condensados disminuye la ingesta voluntaria, a diferencia de cuando se alimentan con forraje de concentraciones medias, donde se tiene el efecto contrario y se mejora la productividad en ovejas en pastoreo. En el presente trabajo, el tenor de taninos totales determinado por el laboratorio muestra una oferta total baja, lo cual no afectó el consumo, esto concuerda con los informado por Waghorn et al (1994), quienes encontraron que niveles de 55 g de taninos por kilogramo no disminuye la ingesta y en el presente caso, estimuló el consumo de la ración base.

Es posible que el aporte proteico de 12.0% y energético de 2.5 Mcal EM/kg MS fuera determinante para que los animales tuvieran un estímulo de mayor consumo de materia seca, esto se relaciona con los mencionado por Armendáriz (1976), quien resalta la relación directa entre el consumo de energía, MS y el valor nutritivo de los alimentos con la capacidad de llenado del rumen, y se asemeja a lo señalado por Araujo-Febres (2005) en su revisión del tema, donde menciona que el animal ajusta su consumo voluntario con relación a su demanda fisiológica más que al llenado del rumen.

De acuerdo con Kawas (2008), la suplementación con proteína favorece el consumo de materia seca cuando las dietas bases tienen bajo contenido proteico. Por otro lado, Preston y Leng (1989) señalaron que incorporar cantidades suficientes de proteína en la dieta, aumenta el consumo voluntario del forraje debido a que esto mejora la utilización de la dieta, y garantiza el correcto funcionamiento de los microorganismos ruminales (Zambrano et al 2006).

Por otro lado, Wankhede y Kalbande (2001) reportaron que la inclusión de proteína de sobrepaso en la dieta de terneros aumentó la ingesta de materia seca y ganancia de peso. De igual forma, Tajaddini et al (2023) incluyeron pasta de canola tratada con formaldehído en la dieta de cabras lecheras y esto aumentó el consumo de materia seca y producción de leche.

Además del resultado de protección de la proteína también en este estudio se favoreció el consumo, lo que permite vislumbrar como una tecnología de interés en la nutrición de rumiantes basada en recursos nativos. A la vez, la preservación y estudio de especies arbóreas permiten la diversificación de usos en diferentes niveles, estrategias y sistemas de producción, lo cual posibilita el desarrollo de alimentos nutraceúticos a partir de la inclusión de harina de frutos ricos en taninos (Hoste et al 2015).

Conclusión

La harina del fruto de C. coriaria tiene alto contenido de fenoles, pero bajo de taninos totales aspecto que permite su asociación con la pasta de soya, lo cual incrementa el consumo de materia seca total y de la ración base, así como incrementa el consumo de la harina del fruto C. coriaria cuando se aporta un relación 80:20 de Ps:HFCc, que además favorece la protección de la proteína de la pasta de soya.

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