Ciencia animal

 

Digestión del heno de trigo en comparación con la de alfalfa y ballico en novillos

 

Digestion of wheat hay as compared to alfalfa and ryegrass in steers

 

Mario A. Mejia–Delgadillo¹, Enrique G. Álvarez–Almora^1*, Juan M. Pinos–Rodríguez², Juan F. Ponce–Medina¹, Alejandro Plascencia–Jorquera¹, Luis F. Escoboza–García¹, Juan Rodríguez–García¹

 

¹ Instituto de Ciencias Agrícolas, Universidad Autónoma de Baja California. 21100. Ejido Nuevo León, Mexicali, Baja California, México. * Autor responsable: (digestibilidad@yahoo.com).

² Instituto de Investigación de Zonas Desérticas, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Mexico.

 

Recibido: Abril, 2010.
Aprobado: Noviembre, 2010.

 

Resumen

El cultivo de trigo (Triticum aestivum) es el de mayor importancia en el valle de Mexicali, México. Con base en su composición química, la planta completa de trigo es considerada de calidad similar a la alfalfa (Medicago sativa) o al ballico (Loliunt multiflorum). Por ello, se comparó la digestión del heno de trigo para grano cosechado en dos estados de crecimiento (45 y 90 d) con henos de alfalfa (floración media) y ballico (120 d después de sembrado). Cuatro novillos Holstein (326 ±20 kg PV) con cánulas ruminales y duodenales se usaron en un diseño cuadro latino 4X4. Los tratamientos (henos) fueron: 1) alfalfa, 2) ballico, 3) trigo cosechado a 45 d (T45d) y 4) trigo cosechado a 90 d (T90d). Los novillos alimentados con T45d y T90d consumieron menos N (0.10 y 0.11 kg d^–1) (p≤0.05) que aquellos alimentados con alfalfa y ballico (0.16 y 0.19 kg d^–1). El flujo duodenal de FDN (1.49 kg d^–1) fue mayor (p<0.05) y el de N (0.15 kg d^–1) menor (p ≤0.05) en los novillos alimentados con T90d. También la menor (p≤0.05) digestión ruminal (336 g kg^–1) y total (517 g kg^–1) de materia orgánica (MO) fue para T90d. La digestión ruminal y total de MO y de FDN del T45d fue similar (p >0.05) a la de alfalfa y ballico, y superior al trigo cosechado a los 90 d. Se concluye que la digestión del heno de trigo cosechado a los 45 d fue similar a los henos de alfalfa y ballico, pero superior al trigo cosechado a los 90 d.

Palabras clave: digestión, fermentación ruminal, flujo duodenal, trigo.

 

Abstract

Wheat (Triticum aestivum) is a major crop in the Valley of Mexicali, México. Based on its chemical composition, the entire wheat plant is considered of a quality similar to that of alfalfa (Medicago sativa) or to ryegrass (Lolium multiflorum). Digestion of wheat hay, grown for grain and harvested at two stages of growth (45 and 90 d), was compared with alfalfa hay (at intermediate flowering) and ryegrass hay (120 d after sowing). Four Holstein steers (326 ±20 kg BW) with ruminal and duodenal cannulas were used en a Latin square 4X4 design. The treatments (hays) were the following: 1) alfalfa, 2) ryegrass, 3) wheat harvested 45 d after sowing (T45d), 4) wheat harvested at 90 d (T90d). The steers fed T45d and T90d consumed less (p≤0.5) N (0.10 and 0.11 kg d^–1) than those fed alfalfa and ryegrass (0.16 and 0.19 kg d^–1). NDF duodenal flow (1.49 kgd^–1) was greater (p≤0.05) and that of N (0.15 dg d^–1) was lower (p≤0.05) in steers fed T90d. Also, the lowest (p≤0.5) ruminal (336 g kg^–1) and total (517 g kg^–1) digestion of organic matter (OM) was for T90d. Ruminal and total OM and NDF digestion of T45d was similar (p>0.05) to that of alfalfa and ryegrass and higher than wheat harvested at 90 d. It is concluded that digestion of wheat hay harvested at 45 d was similar to alfalfa and ryegrass hays, but superior to wheat harvested at 90 d.

Key words: digestion, ruminal fermentation, duodenal flow, wheat.

 

INTRODUCCIÓN

E1 trigo (Triticum aestivum) es el cultivo más importante en la región del valle de Mexicali, México: 91 000 ha sembradas y 6.5 t ha^–1 de rendimiento anual de grano (SAGARPA, 2007). En México, la mayor parte de la producción de este grano se usa para producir harinas, pero su uso para la finalización de bovinos ha aumentado considerablemente debido al encarecimiento del maíz y sorgo. Hay estudios relacionados con el valor nutritivo de la planta de trigo en pastoreo (Horn et al., 2005) y con ensilajes (Owens et al., 2009). La planta de trigo produce forraje de calidad que depende de su etapa de madurez (Weinberg et al., 2009). La henificación de la planta completa de trigo en la etapa anterior a la emergencia del primordio floral permite obtener forraje para alimentar el ganado, pero su valor nutricional no se ha documentado. Por tanto, el objetivo del presente estudio fue comparar la digestión del heno de trigo, cosechado a 45 y 90 d, con henos de ballico (Lolium multiflorum) y alfalfa (Medicago sativa) en novillos.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

Localización

El presente estudio se realizó en la unidad de digestión y metabolismo de rumiantes del Instituto de Ciencias Agrícolas, de la Universidad Autónoma de Baja California, Ejido Nuevo León, Valle de Mexicali, B. C, México. El clima de la región es desértico, con temperatura media anual de 22 °C (INEGI, 1993), enero es el mes más frío (temperatura media y mínima de 13 y –2 °C) y julio el mes más caliente (temperatura máxima, mínima y promedio de 45, 20 y 33 °C).

Tratamientos, animales y alimentación

El diseño experimental fue un Cuadro latino 4X4 con los siguientes tratamientos: 1) heno de alfalfa (floración media), 2) heno de ballico (cosechado 120 d después de sembrado), 3) heno de trigo cosechado a los 45 d de sembrado (T45d) y 4) heno de trigo cosechado a 90 d de la siembra (T90d). Los forrajes fueron picados (20 mm de longitud) en una picadora para forraje (Azteca, Aguascalientes, México).

Se usaron cuatro novillos Holstein (326±20 kg peso vivo, PV) con cánulas tipo T en rumen y duodeno proximal (6 cm del esfínter piló rico). Los novillos permanecieron en corraletas de 7.6 m² con bebederos automáticos y comederos individuales (60X40 cm). Cada novillo recibió diariamente (8:00 y 17:00 h) una cantidad de forraje correspondiente a 2.2 % de su PV, para evitar un efecto del consumo de materia seca (MS) en la digestión y la tasa de pasaje. El óxido de cromo se usó como marcador externo de la digesta y se adicionó a la dieta la cantidad necesaria para que cada novillo consumiera cerca de 20 g d^–1.

Muestreo

Los novillos tuvieron 14 d de adaptación a la dieta antes de iniciar el experimento. El experimento consistió de cuatro periodos de 14 d cada uno: los primeros 10 d para adaptación y los otros 4 d para recolección de muestras. Durante cada muestreo (día 1, 10:30, 16:30; día 2, 9:00, 15:00; día 3, 7:30, 13:30 y día 4 6:00, 12:00 h) se recolectaron 500 mL de líquido duodenal y aproximadamente 200 g (base seca) de heces (Zinn et al., 1980). Al final de cada periodo de recolección, se mezclaron las ocho muestras de cada novillo dentro de cada período, se usó una alícuota del 10 % para su análisis.

En las muestras de alimento, duodenales o fecales se hicieron los análisis descritos a continuación. Para la MS, las muestras fueron secadas en una estufa (Felisa, D. E, México) con aire forzado a 105 °C hasta peso constante; las muestras secas fueron trituradas en un molino (Thomas–Wiley, Philadelphia, PA, USA) con una criba (2 mm diámetro).

La cuantificación de cenizas (combustión a 600 °C) y nitrógeno (Kjeldhal) se realizó de acuerdo con los procedimientos de AOAC (2000). La fibra insoluble en detergente ácido (FDA) e insoluble en detergente neutro (FDN) fueron cuantificadas por el procedimiento de Van Soest et al. (1991). El óxido crómico (Hill y Anderson, 1958) y purinas (Zinn y Owens, 1986) se determinaron para calcular el nitrógeno bacteriano.

El último día de recolección de cada periodo, 4 h después de la alimentación, se recolectó una muestra de líquido ruminal, se filtró a través de cuatro capas de gasa quirúrgica y el pH se midió inmediatamente (OAKTON, Vernon Hills, IL, USA). Para determinar ácidos grasos volátiles (AGV), una alícuota de 80 mL de líquido ruminal se mezcló en una proporción 4:1 con una solución 25 % de ácido meta–fosfórico (peso/volumen) y se almacenó a –20 °C hasta su análisis. Las muestras se descongelaron y centrifugaron 10 min a 9000 x g para determinar AGV según Hess et al. (2003), con un cromatógrafo de gases (XL, Perkin Elmer Instruments; Shelton, CT) con un detector de ionización por flama y columna capilar (Elite–FFAP, Perkin Elmer Instruments; 30 m longitud X 0.32 de diámetro interior X 0.25 μm de grosor de cobertura).

Para cuantificar el contenido total de líquidos, sólidos y FDN en el rumen, al finalizar el último muestreo de cada periodo se vació el rumen con una aspiradora convencional seco–líquido de 50.0 L, 4 h después de ofrecer el alimento por la mañana (Huhtanen y Khalili, 1991). Después de mezclar el contenido total extraído del rumen, se tomó una alícuota (1 kg) para determinar la proporción de fibra indigestible e inmediatamente se regresó a la cavidad ruminal; en promedio, todo el procedimiento se realizó en 18 ± 5 min por cada novillo. Con base al modelo de Mertens y Ely (1979), la tasa de pasaje (kp) de la FDN se calculó con la siguiente fórmula: Kp = ((FDNI* (1 –DRFDN)) / (S* (RFDN/100))) / 24, donde, FDNI = consumo diario total de FDN, DRFDN = digestibilidad ruminal de FDN (%), S = sólidos en rumen (g), RFDN = FDN en rumen, como porcentaje del total de los sólidos ruminales. La tasa ruminal de digestión de FDN se determinó con la relación: DRFDN = Kd / (Kd + Kp). Con la determinación de purinas (Zinn y Owens, 1986) como marcador microbiano, se calculó la materia orgánica microbiana y el N microbiano que llegan a duodeno.

Análisis estadísticos

El diseño fue un Cuadro Latino 4X4. Los datos se analizaron con el procedimiento MIXED (SAS, 2006) donde el animal fue considerado un factor aleatorio dentro del modelo. Para comparar las medias de los tratamientos se usó la prueba de Tukey (p≤0.05; SAS, 2006).

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Los resultados de MS, MO, PC, cenizas y FDN se presenta en el Cuadro 1. La composición química de los henos de trigo se encuentra dentro de los valores reportados en estudios previos. En toda la planta de trigo se han reportado valores (base seca) de 9 a 18 % PC y de 40 a 64 % FDNI (Phillips et al., 1995; Adogla–Bessa et al., 1999; Hill y Leaver, 1999).

Una excepción son los valores reportados por Coblentz et al (2000 y 2002) para PC (hasta 23 %), FDN (mayores a 41 %) y cenizas (menores all %), que difieren de los encontrados en el presente estudio. Es posible que tales diferencias se deban a factores como especie y madurez de la planta, año y al sistema de cosecha (Coblentz et al., 2000). Como se esperaba, el consumo de MS en los novillos fue similar. Sin embargo, los novillos alimentados con henos de ballico y alfalfa tuvieron consumos de N mayores (p≤0.05) que aquellos que consumieron henos de trigo (Cuadro 2).

Los flujos duodenales de MS y MO fueron similares (p>0.05) entre tratamientos. El mayor (p≤0.05) flujo duodenal de FDN se observó en novillos alimentados con T90d, en comparación con aquellos alimentados con T45d, alfalfa o ballico. Debido a que no existieron diferencias en el consumo de MS, MO y FDN, el consumo menor (p≤0.05) de N en los novillos alimentados con los henos de trigo se atribuye al contenido menor de este componente en tales henos. Hubo diferencia (p≤0.05) en el flujo duodenal de N. Los novillos consumiendo alfalfa y T45d tuvieron flujos mayores de este nutriente en comparación con los que recibieron ballico y T90d.

La madurez de T45d (Coblentz et al., 2000) pudo causar que el flujo duodenal de N en los novillos alimentados con T45d fuese 46 % mayor que el de los novillos alimentados con T90d. Al aumentar la madurez del trigo se eleva el contenido de pared celular y lignificación, mientras que disminuye el contenido de N y su digestión. Así aumenta la resistencia de la pared celular al ataque microbiano y flujo duodenal de proteína microbiana (Owens et al., 2009), efecto que no se confirmó en el presente experimento.

La digestión ruminal y duodenal de MO fueron similares en los tratamientos (Cuadro 3), y la digestión total de MO de T90d fue menor (p≤0.05), que la de T45d, alfalfa y ballico, las cuales mostraron digestiones totales similares de MO. El contenido de FDN fue similar entre los henos experimentales, pero la digestibilidad ruminal de FDN de alfalfa, ballico y T45d fue 39, 40 y 49 %, mayor (p ≤0.05) que la de T90d, por lo cual el flujo duodenal de este compuesto fue el más alto (p≤0.05) en T90d.

De igual forma, la digestión total de alfalfa, ballico y T45d de MO, FDN y N fue 68, 77 y 86 % mayor (p≤0.05) que la de T90d (Cuadro 3). Según Cervantes et al. (2000), hay una relación directa entre la composición química de henos, el consumo, el flujo duodenal y la digestión, lo cual puede explicar en parte las diferencias en FDN, sólidos y líquidos del contenido ruminal encontradas en el presente experimento.

Respecto a la digestión ruminal de N, el ballico tuvo los valores mayores (p≤0.05), seguido de alfalfa y por último de T45d y T90d. Posiblemente la variación en madurez y especies evaluadas influyó para que la digestión total de N fuese 28 y 29 % mayor (p≤0.05) para alfalfa y ballico, con respecto al T90d. Los flujos duodenales menores de MO y N en los novillos alimentados con T90d se puede atribuir a características físicas de la partícula de este heno, ya que durante la evacuación ruminal el contenido ruminal presentaba cierta estratificación de las partículas, mientras que en novillos alimentados con alfalfa, ballico y T90d, el contenido ruminal era relativamente homogéneo. López–Soto et al. (2006) indican resultados similares y que los cambios en digestión ruminal de nutrientes se puede atribuir a un aumento de la tasa de pasaje debido a cambios en la estructura de la partícula. Esto indica la posibilidad de que los forrajes de baja calidad, como en T90d, tengan características físicas de su fibra diferentes a forrajes de mejor calidad, como T45d, alfalfa y ballico. La digestibilidad ruminal de la FDN de los henos de gramíneas generalmente es mayor que el de las pajas (Bowman et al., 1991). Además, hay valores mayores de digestibilidad de la MO y FDN en el tubo digestivo cuando se comparan henos de gramíneas con pajas (Bourquin y Fahey, 1994).

Algunas características ruminales fueron diferentes (p≤0.05) en los novillos que consumieron los henos (Cuadro 4). El contenido ruminal (expresado en kg de contenido y de líquidos) de T45d fue el más alto (p≤0.05), mientras que los novillos alimentados con T90d tuvieron la mayor cantidad de sólidos. Respecto a la FDN del contenido ruminal, los novillos alimentados con ballico y T90d tuvieron los valores mayores (p≤0.05), comparados con los alimentados con alfalfa y T45d. La proporción molar menor (p≤0.05) de ácido acético y la mayor (p≤0.05) de ácido butírico se observaron en el fluido ruminal de novillos alimentados con ballico, comparados con el de los alimentados con alfalfa, T45d y T90d. Las diferencias en la fermentación ruminal, especialmente en proporción molar menor de ácido acético y mayor de ácido butírico en los novillos alimentados con heno de ballico en comparación con alfalfa y henos de trigo, también se pueden atribuir a diferencias estructurales entre forrajes (Pinos–Rodríguez et al., 2002), lo cual refleja patrones de fermentación relacionados con la degradación y fermentación de carbohidratos en el rumen (Plascencia y Zinn, 1996).

En efecto, incrementos en la proporción molar de butirato por planta completa de trigo ensilado en comparación con ballico ensilado fueron reportados por Owens et al. (2009). Ellos concluyen que las diferencias en los patrones de fermentación entre trigo y ballico se debieron a que el trigo contiene mayor cantidad de fibra (paja).

El análisis de los resultados del presente estudio indica que el trigo cortado a 45 d fue consumido y digerido similarmente a los henos de alfalfa y ballico. Contrariamente, el trigo cortado a 90 d mostró niveles de digestión menores a alfalfa y ballico. Las diferencias entre T45d y T90d pueden explicarse por la madurez, la cual influye sustancialmente sobre la calidad y digestibilidad del heno (Beck et al., 2009). Las limitaciones de calidad nutrimental que evidenció T90d en comparación con alfalfa y ballico se pueden atribuir a las diferencias químicas en la pared celular (Pinos–Rodríguez et al., 2002). Los cereales, como el trigo en su estado maduro, contienen paredes celulares secundarias rígidas y resistentes a la degradación microbiana, mientras que los pastos como ballico o las leguminosas como alfalfa contienen mayor proporción de carbohidratos estructurales con una mayor digestibilidad. Sin embargo, estos forrajes productores de grano en su fase joven también tienen excelente calidad nutrimental (Rao et al., 2000; Weinberg et al., 2009), como se ha mostrado en rumiantes.

 

CONCLUSIONES

La digestión del heno de trigo cosechado 45 d después de la siembra fue comparativamente similar al heno de alfalfa y ballico. Por tanto, la digestión del heno trigo cosechado antes de emerger su primordio floral es similar a la de forrajes convencionales como alfalfa y ballico.

 

LITERATURA CITADA

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