Sitio de estudio

El trabajo se realizó en un predio del ejido La Victoria, Municipio de Mapimí, Durango, México, localizado a los 25° 49´54.84” Norte y 103° 50´54.10” Oeste, a 1140 msnm, en la Comarca Lagunera de Durango en los límites del Desierto Chihuahuense. La localidad posee un clima semi cálido-seco con una temperatura media anual entre 18 y 22^oC; un régimen de precipitación de 220 mm anuales y una humedad relativa promedio anual de 45% (^{García, 2004, 90}). El periodo del estudio fue del 3 de octubre al 18 de diciembre de 2014.

Composición química (análisis proximal) de las dietas

Los componentes de las dietas fueron: dieta 1) 40% de heno de alfalfa (alfalfa) + 60% de heno de sorgo, dieta 2) 40% de nopal seco natural (nopal) + 60% de heno de sorgo y dieta 3) 40% de nopal seco enriquecido con proteínas (Nopal-E) + 60% de heno de sorgo. El nopal enriquecido se obtuvo por la fermentación semisólida con levadura Saccharomyces cerevisiae al 1% y sulfato de amonio al 2%. Se realizó análisis proximal en fresco (excepto para sorgo) y seco de los componentes alfalfa, nopal seco natural y nopal seco enriquecido. Después del secado, todos los componentes se almacenaron durante tres meses y posteriormente se determinó la composición química siguiente: materia seca (MS) mediante el proceso de materia seca parcial adaptado de ^{Goering y Van Soest (1970, 387)} con modificación adicional de 105 °C por 2 h. Las cenizas (C) se determinaron de acuerdo al proceso de cenizas de alimentación animal (942.05, ^{AOAC, 2005a, 8}). La proteína cruda (PC) según el proceso de PC de alimentación animal (990.03, ^{AOAC, 2005b, 30}). Fibra detergente ácida (FDA) acorde al proceso para FDA y lignina en alimentación animal (973.18, ^{AOAC, 1997, 28}). La fibra detergente neutra (FDN) y los carbohidratos no estructurales (CNE) se determinaron por el método de ^{Van Soest et al. (1991, 3583)}. Los nutrientes digestibles totales (NDT) y la energía metabolizable (EM) según técnica propuesta por ^{McDonald et al. (2002, 461)}. Los análisis se realizaron en el laboratorio del Centro para la Integración y Desarrollo de la Industria Alimentaria de Durango, A.C. (laboratorio certificado) en la ciudad de Gómez Palacio, Durango, México.

Diseño experimental

Se utilizaron 9 cabras criollas con características fenotípicas dominantes de la raza Nubia y se incluyó una cabra adicional de peso medio en cada una de las tres dietas como posible reemplazo, mismas que se mantuvieron en condiciones de manejo estabulado en corrales individuales, considerando cada cabra como unidad experimental. Los tratamientos fueron tres dietas con base en el peso seco que se distribuyeron en un diseño completamente al azar con tres repeticiones (cabras) por dieta. Los componentes fueron: dieta 1) 40% de heno de alfalfa (alfalfa) + 60% de heno de sorgo, dieta 2) 40% de nopal seco natural (nopal) +60 % de heno de sorgo y dieta 3) 40% de nopal seco enriquecido con proteínas (nopal-E) + 60% de heno de sorgo. Se utilizaron cabras cuyo peso y edad promedio fueron 26.1 kg y 8 meses.

Variables evaluadas

Las cabras se alimentaron durante nueve semanas (63 días) con las dietas mencionadas, suministrando el alimento dos veces al día (10:00 y 18:00 h). La ganancia de peso se evaluó en la semana nueve, previo a una adaptación a la dieta durante dos semanas iniciales; después de este período, el consumo de materia seca se ajustó quincenalmente con base al 4% del peso vivo del animal (Tabla 2). El consumo como un indicador de la palatabilidad se determinó al medir el peso (g) del alimento rechazado por cada cabra, tres veces por semana (lunes, miércoles y viernes), dos veces por día (mañana y tarde) y durante las nueve semanas de experimentación.

Análisis estadístico

Se realizaron análisis de varianza y las diferencias dentro de variables entre dietas se realizó mediante contrastes ortogonales (p ≤ 0.05), es decir, comparaciones independientes de medias. El primer contraste se realizó comparando la dieta 1 (heno de alfalfa + heno de sorgo) contra la dieta 2 (nopal seco natural + heno de sorgo) y el segundo contraste se realizó comparando la dieta 2 (nopal seco natural + heno de sorgo) contra la dieta 3 (nopal enriquecido con proteínas + heno de sorgo). Las mediciones del alimento rechazado se incluyeron en un modelo estadístico de mediciones repetidas en el tiempo y se determinó el efecto de dietas, tiempo y la interacción de dietas×tiempo. Se realizó análisis de correlación de Pearson (p≤0.05) entre el tiempo de experimentación y la ganancia de peso por dietas, así como un análisis de regresión para determinar el incremento de la ganancia de peso vivo a través del tiempo. Los análisis estadísticos se realizaron con el programa Statistica^® v. 10.0 (^{StatSoft, 2011, 1098}).

Composición química de las dietas

En la Tabla 1 se muestra la composición química de los ingredientes de las dietas en seco (heno) y fresco (excepto para sorgo). Como era de esperarse, la materia seca (MS) disminuyó cuando el análisis proximal se realizó en fresco. Por el contrario, la proteína cruda (PC) fue mayor todas las dietas en base al peso fresco. La PC en peso seco respecto a peso fresco disminuyó más de 9% en nopal enriquecido con proteínas (nopal-E) y en alfalfa, y, en menor proporción en nopal seco natural (nopal), mientras que la proteína soluble (PS) disminuyó en proporción mayor en alfalfa. La energía metabolizable (EM) también mostró tendencia de disminuir en proporción menor en alfalfa y nopal-E. Lo anterior es un indicio que las condiciones de secado y/o almacenamiento tienen efecto en la calidad del forraje. En el resto de los componentes no se observó una tendencia definida. Aunque las condiciones de secado y/o almacenamiento afectaron el contenido de PC, el nopal-E mostró mayor contenido de PC con respecto a heno de alfalfa, sorgo y nopal seco natural. Asimismo, el contenido de PC en nopal-E en este estudio, fue mayor a los valores de PC reportados por ^{Díaz-Plascencia (2012, 1)} en nopal de la variedad AN-TV6, cuyo valor promedio de PC fue de 17.7% y utilizó nopal fermentado con levadura Kluyveromyces lactis (1%), urea (0.02%), sulfato de amonio (0.02%), calcio (0.001%) y minerales traza (0.005%). El heno de sorgo mostró contenido de fibra (FDN y FDA) alto, seguido de alfalfa mientras que nopal seco natural y nopal-E mostraron valores inferiores. Estos resultados confirman que la adición de heno de sorgo en las dietas, sobre todo las que contienen nopal, es benéfica dado que aporta una cantidad de fibra mayor. El nopal natural y nopal-E mostraron contenido mayor de carbohidratos no fibrosos (CNF) respecto a heno de sorgo y alfalfa, lo que favorece el proceso de fermentación tanto externa (enriquecimiento proteico) como interna (fermentación ruminal). En el heno de nopal-E y nopal natural se registró un valor mayor de energía metabolizable (EM) respecto al heno de alfalfa y de sorgo, lo cual le confiere al nopal, una calidad nutritiva mayor, tal y como lo reportó ^{Felker (2003, 65)} quien encontró un valor de 2.61 Mcal kg^-1 en nopal (Opuntia spp.), superando al pastizal (2.08 Mcal kg^-1) y con valor muy cercano al de alfalfa (2.64 Mcal kg^-1) lo que es un indicador de calidad buena del nopal como forraje (^{Arbiza-Aguirre, 1986, 143}). El nopal natural así como el nopal-E destacan en relación con heno de sorgo y de alfalfa por su contenido de minerales (cenizas) mayor. Asimismo, el heno de nopal natural y nopal-E mostraron un contenido de carbohidratos no fibrosos (CNF) superior a los de alfalfa y sorgo, que son similares a los carbohidratos no estructurales (46.3 al 50%) y superiores a los minerales (14.6 a 17.1%) reportados para el género Opuntia por Torres-Sales (2011, 143).

Consumo de forraje

La cantidad de alimento por dieta, ofrecido a las cabras fue igual; sin embargo, esta se incrementó quincenalmente con base al 4% del peso vivo del animal y en la misma cantidad en todas las dietas (Tabla 2). Para este tipo de estudios y con el fin de precisar la cantidad total de alimento suministrado en peso fresco, se debe considerar la cantidad de peso seco promedio de los diferentes componentes. Aunque para sorgo recién cortado no se determinó el peso seco, estudios previos realizados en la misma región por ^{Flores-Hernández et al. (2011, 22)} reportan un peso seco promedio de 22% para heno de sorgo, un 30% para alfalfa, 13% para nopal seco natural y 13% para nopal-E. Si se considera un peso seco promedio de 20% de los componentes de las dietas de este estudio, se estima que se requieren en promedio para todo el experimento, 83 kg de forraje fresco, correspondiendo a un suministro promedio diario de 1.31 kg. Este valor puede ser relativamente bajo si se considera que las ovejas y cabras consumen entre 3 y 9 kg día^-1 de nopal en época de sequía (^{López-García et al., 2003, 1}). Aun cuando nopal-E mostró mayor PC respecto a los otros componentes de las dietas, se requiere una cantidad mayor de nopal fresco de acuerdo al porcentaje de peso seco (13%) en relación a lo que se requiere de alfalfa y sorgo; además, para nopal-E se invirtieron 24 horas y otros insumos para producirlo. Es decir, se requiere casi el doble de nopal-E fresco respecto a la alfalfa fresca para que la comparación en ambos forrajes sea válida. En este sentido, cabe cuestionarse ¿cuáles son las ventajas comparativas de nopal en relación con la alfalfa?, ¿por qué preferir nopal seco natural o nopal-E? Para responderlas se deben considerar dos aspectos importantes, el primero se refiere al gasto aproximado de agua utilizado en alfalfa, con una lámina total que fluctúa de los 145 cm (^{Rivera-González y Estrada-Avalos, 2002, 275}; ^{Rivera-González et al., 2006, 309}) a los 188 cm (Moreno-Díaz et al., 2000, 102) mientras que en nopal, la lámina de riego fluctúa de 30 a 60 cm (45 cm promedio) según la evaporación mensual en la región donde se realizó el presente estudio (^{Orona-Castillo et al., 2008, 18}) por lo que se tiene un ahorro de hasta cinco veces la cantidad de agua por hectárea en nopal respecto a alfalfa. El segundo aspecto concierne al rendimiento promedio por hectárea de alfalfa verde (30% de peso seco) el cual es de 35 t ha^-1 en riego rodado -surcos o melgas- (^{SIAP, 2015}) y de 63.1 t ha^-1 año^-1 en riego por goteo (Moreno-Díaz et al., 2000, 102), mientras que el rendimiento promedio de nopal (brote tierno o nopalito) en altas densidades de plantación y con riego por goteo es de 21 t ha^-1 mes^-1 (^{Flores-Hernández et al., 2007, 1}) por lo que al comparar el rendimiento de ambas especies utilizando riego por goteo por un periodo de 10 meses en el año, la producción es tres veces mayor en nopal. En este sentido, las ventajas son a favor para nopal y más para nopal-E, por su efecto en la ganancia de peso vivo en cabras, una vez que se consideren los costos de operación, capacitación, precio y demanda del nopal como forraje en la región.

Ganancia de peso

El peso inicial de las cabras asignadas a cada dieta no presentó una variación significativa, a pesar de que numéricamente el peso inicial fue mayor en las cabras asignadas a las dietas (orden descendente) de alfalfa, nopal natural y nopal-E, respectivamente. El peso en el periodo de nueve semanas, tampoco mostró diferencias significativas. Ganancia de peso no mostró diferencias significativas entre dietas (F_2,6=2.59, p=0.15); sin embargo, numéricamente la ganancia de peso fue mayor en las cabras alimentadas con nopal-E, seguido por las alimentadas con alfalfa y nopal seco natural, respectivamente (Tabla 3). A pesar de no existir significancia estadística, se realizaron los contrastes ortogonales; el primero entre la dieta 1 (heno de alfalfa + heno de sorgo) contra la dieta 2 (nopal seco natural + heno de sorgo), cuyo resultado mostró que no existe diferencia significativa entre estas dos dietas (F_1,6=2.22, p=0.18), mientras que el segundo contraste se realizó comparando la dieta 2 (nopal seco natural + heno de sorgo) contra la dieta 3 (nopal enriquecido con proteínas + heno de sorgo) sin diferencia significativa entre estas dos dietas (F_1,6=5.01, p=0.06). Otros estudios reportan que la ganancia de peso vivo está ligada al consumo y aprovechamiento del forraje y que depende no solo de los factores intrínsecos del animal sino también de las características del alimento (^{Arbiza-Aguirre, 1986, 143}). El incremento promedio diario de las cabras alimentadas con nopal-E fue de 54.50 g. Este incremento resulta superior al reportado por ^{Abidi et al. (2009, 9)} quienes evaluaron entre otras variables, la ganancia de peso promedio diaria en cabras y ovejas, al reemplazar la cebada por nopal (Opuntia ficus indica f. inermis) y encontraron que la ganancia de peso promedio diaria fue superior en las cabras alimentadas con cebada (46 g día^-1) con respecto a las cabras alimentadas con nopal (24 g día^-1), mientras que las ovejas mostraron una ganancia de peso promedio diaria de 46 g día^-1 con cebada y 39 g día^-1con nopal; concluyen que en términos de energía, el nopal puede reemplazar a la cebada en la dieta de ovejas y cabras sin detrimento sustancial en la digestión, crecimiento y calidad de la carne, por lo tanto, el nopal puede utilizarse como un suplemento alimenticio adecuado para estas especies domésticas en las zonas áridas. El valor de la ganancia de peso promedio diaria en este estudio, es inferior a los 146 g de ganancia de peso diario reportado en ovinos estabulados, alimentados con sopa enriquecida de nopal como suplemento (3 kg peso fresco diario) en una dieta control (^{Aranda-Osorio et al., 2008, 49}). Por otro lado, contrario a los resultados de esta investigación, se reporta que la ganancia de peso diario y la eficiencia en la alimentación, disminuyeron linealmente con el incremento de los niveles de Opuntia ficus-indica Mill. en dietas de ovejas; sin embargo, el hecho de reemplazar el maíz por diferentes niveles de nopal no afectó la conversión del alimento. En general, el aumento de los niveles de nopal en la dieta favoreció una alta digestibilidad de los nutrientes, una mejora en la calidad del forraje, redujo el consumo involuntario de agua, por lo que el nopal representa una importante fuente de forraje y reserva de agua para su uso en regiones semiáridas (^{Costa et al., 2012, 13}).

Relación entre ganancia de peso y tiempo

En el Tabla 4 se presenta el análisis de correlación y regresión realizado para estas variables. Se encontró correlación estadística significativa y positiva entre la ganancia de peso vivo y el tiempo para las dietas utilizadas. Lo anterior indica que la ganancia de peso vivo depende del tiempo en el que se está suministrando la dieta, lo cual resulta explicable ya que la dieta se aumentó en promedio 4% cada 15 días de acuerdo al peso del animal. Existen diferencias en los valores de correlación entre estas variables por dietas, con valores altos en cabras alimentadas con nopal-E, seguido de cabras alimentadas con heno de alfalfa y nopal seco natural, respectivamente (Tabla 4). Los valores del coeficiente de determinación también fueron significativos en las tres dietas, cuyo valor numeral expresado en porcentaje, indica que los datos observados entre la ganancia de peso vivo y el tiempo se adecuan a un modelo lineal, destacando el valor del coeficiente de determinación de las cabras alimentadas con nopal-E, el cual fue de 0.93 que expresado en valor porcentual corresponde al 93.0%, lo cual implica que un modelo lineal explica en un porcentaje como el descrito la tendencia de los datos observados, considerando esto como muy aceptable. El valor menor del coeficiente de determinación se presentó en cabras alimentadas con nopal seco natural; sin embargo, este valor fue significativo. Las tres dietas mostraron valores significativos de coeficientes de determinación, por lo que se estimaron las ecuaciones de regresión lineal simple (ecuaciones de predicción) por cada dieta con el fin de precisar el grado de cambio en la ganancia de peso vivo de las cabras por cada cambio unitario en el tiempo.

El valor de coeficiente de regresión mayor se presentó en cabras alimentadas con nopal-E, con un valor de 0.46 el cual representa un incremento de 0.46 kg de ganancia de peso vivo por cabra por cada semana que es alimentada con nopal-E. Lo anterior demuestra la eficiencia en el incremento de peso vivo de cabras al utilizar esta dieta. Las cabras alimentadas con nopal seco natural son las que incrementan en menor medida (0.19 kg) el peso vivo por cabra por semana, lo que indica una respuesta menor por efecto de esta dieta. En términos generales, el modelo de regresión lineal proporcionó un ajuste mejor de los datos observados en la ganancia de peso vivo en el tiempo de experimentación, que permite predecir con mayor certeza la ganancia de peso en un tiempo determinado. Sin embargo, se requiere incrementar el número de semanas de alimentación con estas dietas, para determinar el punto óptimo de consumo a través del tiempo donde la ganancia de peso vivo tiende a declinar.

Rechazo de alimento

El análisis de mediciones repetidas en el tiempo para la variable rechazo de alimento, mostró diferencias significativas entre dietas (p≤0.006) y tiempo (p≤0.00007); sin embargo, no mostró diferencias significativas entre la interacción de dietas×tiempo (p=0.54). El contraste ortogonal entre la dieta 1 (heno de alfalfa + heno de sorgo) contra la dieta 2 (nopal seco natural + heno de sorgo) mostró diferencia significativa entre estas dos dietas (p=0.0008), mientras que el segundo contraste se realizó comparando la dieta 2 (nopal seco natural + heno de sorgo) contra la dieta 3 (nopal enriquecido con proteínas + heno de sorgo) el cual no mostró diferencias significativas entre estas dietas (p=0.91). El rechazo de alimento concerniente a la cantidad de alimento no consumido y que permanece en los comederos fue mayor en las dietas basadas en nopal seco natural y nopal-E, tanto en la mañana como en la tarde y fue menor en la dieta basada en heno de alfalfa (Tabla 5). Esta respuesta de los animales a rechazar en proporción menor el heno de alfalfa, se debe a que los animales utilizados en el estudio, previo a este, ocasionalmente se les suministraba heno de alfalfa en cantidades pequeñas como alimento suplementario, cuando el propietario de las cabras contaba con recursos económicos para adquirirlo.

Tomando en cuenta el tiempo de experimentación, el rechazo de alimento en el horario matutino fue mayor en la segunda y primera semana, mientras que en el horario verpertino, fue mayor en las primeras tres semanas y en ambos horarios disminuyó el rechazo en las semanas ocho y nueve (Tabla 5). El hecho que el rechazo fue mayor en las primeras semanas, a pesar que se proporcionó un periodo previo de adaptación, demuestra que se debe aumentar el periodo de adaptación a las dietas. El porcentaje del alimento rechazado en relación al alimento suministrado proporciona un indicador importante del grado de palatabilidad y los resultados mostraron que la dieta con rechazo mayor fue la de nopal-E, por lo que se considera que nopal-E presenta una palatabilidad menor, seguida de nopal seco natural. Sin embargo, la ganancia de peso fue mayor con la dieta de nopal-E, con una ganancia de peso vivo por cabra de 0.46 kg, que indica una eficiencia muy buena de nopal-E en la transformación de alimento a incremento de peso vivo (Tabla 4). Lo anterior propone que aun cuando el nopal-E no es muy palatable, lo aprovechan mejor y en este sentido, se sugiere la adición de melaza, jarabe u otro aditivo para incrementar el consumo de las dietas basadas en nopal. El heno de alfalfa mostró aceptación mejor, es decir, mayor palatabilidad y se debe a que las cabras, previo al estudio, se les suministraba heno de alfalfa esporádicamente como suplemento. Por otro lado, el consumo de alimento y el alimento rechazado tiene implicaciones económicas debido a que este último se considera como pérdida por su desperdicio. En este estudio, el porcentaje de rechazo mayor fue en las dietas con nopal seco natural y nopal-E (Tabla 6). De las características del valor forrajero de un alimento destaca el que sea palatable (con preferencia por el ganado) y nutritivo (^{Murillo-Amador et al., 2002, 97}). En este estudio, la dieta con nopal-E con valor proteico mayor, mostró palatabilidad menor que el heno de alfalfa; sin embargo, el efecto de su valor nutritivo se manifestó en un incremento mayor en el peso vivo en (Tabla 4). Lo anterior es evidencia que no existe una relación directa entre el consumo de alimento y el incremento de peso vivo que se demostró con el análisis de correlación que exhibió un coeficiente de correlación no significativo (r= -0.49, p= 0.17, n= 9), por lo que el incremento de peso vivo no depende del consumo de la dieta durante el tiempo que se está suministrando. En este estudio, el consumo de alimento fue menor en las primeras semanas; sin embargo, el aprovechamiento del forraje consumido, se expresó en una ganancia de peso a lo largo del tiempo de evaluación. De acuerdo con lo anterior, el efecto intrínseco del animal, relacionado con la edad y su estado fisiológico, influye tanto en el rechazo y consumo (palatabilidad) del alimento como en la eficiencia y/o aprovechamiento de éste, lo que coincide con lo indicado por ^{Arbiza-Aguirre (1986, 143)}. Si bien los resultados de este estudio no son contundentes en el incremento del consumo de nopal, otras investigaciones han demostrado que la inclusión de diferentes niveles de Opuntia ficus-indica en dietas a base de heno de maíz suministradas a dos razas (Saanen y Alpina) caprinas, aumentó de manera lineal el consumo tanto de materia seca (p<0.001; R ²=0.81) como de materia fresca (p<0.01; R ²=0.99) con valores que fluctuaron entre 1.95 a 2.31 kg d^-1 y 2.03 a 13.48 kg d^-1, respectivamente (^{Costa et al., 2009, 62}).