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Revista mexicana de ciencias agrícolas

versión impresa ISSN 2007-0934

Rev. Mex. Cienc. Agríc vol.6 no.spe11 Texcoco may./jun. 2015

https://doi.org/10.29312/remexca.v0i11.778 

Notas de investigación

Evaluación del perfil de nutrientes de bagazo de agave como alternativa de alimento para rumiantes

Lucia Delgadillo Ruíz1 

Rómulo Bañuelos Valenzuela1 

Edgar León Esparza Ibarra2 

Héctor Gutiérrez Bañuelos1 

Francisco Javier Cabral Arellano2 

Alberto Muro Reyes1  * 

1Universidad Autónoma de Zacatecas-Unidad de Veterinaria, Medicina y Zootecnia. Zacatecas, México. C. P. 98500, Tel: (01) 47 89 85 12 55. (delgadillolucia@gmail.com; romulob@hotmail.com; gtzbahector@hotmail.com).

2Unidad Académica y de Biología Experimental. México. (lesparza@cantera.reduaz.mx; fcabral@cantera.reduaz.mx).


Resumen

El objetivo de este trabajo fue evaluar el perfil in vitro de nutrientes de bagazo de Agave salmiana (AS) y Agave weberi cela (AWC) como alternativa para la nutrición de los rumiantes. El bagazo se recogió en Jalpa, Zacatecas durante el año 2010. A partir de las muestras recogidas, se evaluó: materia seca (MS), cenizas, fibra cruda (FC), extracto etéreo (EE), proteína cruda (PC), carbono orgánico total (TOC), detergente neutro de fibra (DNF), y azúcares reductores totales (ART). Macro y micro-minerales se determinaron por espectroscopia de absorción atómica. Además, se utilizó una técnica de producción de gas in vitro para evaluar la cinética de fermentación, y después de 48 h de incubación de las muestras se utilizaron para cuantificar la producción de AGV. La proteína cruda (%) (2.25 vs 2.73), EE (%) (0.274 vs 0.272), CF (%) (22.15 vs 16,58) y cenizas (%) (2.14 vs 1.81) no fueron diferentes estadísticamente (p> 0.05) entre AS y tratamiento AWC. Los valores de DNF (% MS) fueron estadísticamente diferentes (p< 0.05) entre el AS (45.45) y los tratamientos AWC (52.95). No se observaron diferencias en AGV entre bagazo de agave y de frijol. Los valores de calcio (%) promedio de 3.46 y 1.95 para AS y AWC, respectivamente. Se concluye que, el bagazo de agave representa una alternativa viable para la alimentación de rumiantes, especialmente en la estación seca.

Palabras clave: Agave salmiana; Agave weberi cela; perfil de nutrientes

Abstract

The aim of this project was to evaluate the in vitro nutrient profile of Agave salmiana (AS) and Agave weberi cela (AWC) bagasse as alternative feedstuffs for ruminant nutrition. The bagasse was collected in Jalpa, Zacatecas during 2010. From collected samples, dry matter (DM), ash, crude fiber (CF), ether extract (EE), crude protein (CP), total organic carbon (TOC), neutral detergent fiber (NDF), and total reducing sugars (TRS) were evaluated. Macro- and micro-minerals were determined by atomic absorption spectroscopy. Also, it was used an in vitro gas production technique to evaluate fermentation kinetic, and after 48h of incubation samples were used to quantified VFA production. Crude protein (%) (2.25 vs 2.73), EE (%) (0.274 vs 0.272), CF (%) (22.15 vs 16.58) and ash (%) (2.14 vs 1.81) were not different statistically (p> 0.05) between AS and AWC treatment. Values for NDF (% DM) were statistically different (p< 0.05) between AS (45.45) and AWC (52.95) treatments. No differences on VFA’s were observed among agave bagasse and bean straw. Calcium (%) values averaged 3.46 and 1.95 for AS and AWC-treatments, respectively. It is concluded that Agave bagasse can represents an alternative feedstuffs for ruminants, especially at dry season.

Keywords: Agave salmiana; Agave weberi cela; nutrient profile

Recientemente, los piensos para rumiantes se han incrementado los costos y la disminución de la disponibilidad debido a los efectos de calentamiento global, aumento de la producción de biocombustibles, y las estaciones secas largas. Las plantas que utilizan el crasuláceo metabolismo ácido (CAM) tienen bajos requerimientos de agua y son productivos en las regiones semiáridas porque asimilan de carbono en la noche, lo que disminuye el gradiente de difusión de agua de las hojas y la mejora de la eficiencia del uso del agua (Nobel, 1994). El género Agave se compone exclusivamente de plantas CAM obligados, que tienen un creciente interés para muchos países para cultivar e industrializar. El bagazo de agave se ha producido en gran medida por las industrias de alcohol de bebidas mexicanas, específicamente para la producción de tequila y mezcal. El bagazo de agave es la fibra residual que queda después de que las cabezas de agave se han cocido y son trituradas, molidas y el agua dulce es extraída.

Representa aproximadamente 40% del peso total de la agave molida sobre una base de peso en húmedo (Cedeño, 1995; Iñiguez-Covarrubias et al., 2001). Este subproducto es típicamente un abono y se vuelve a aplicar a los campos de agave, devolviendo los nutrientes, además contribuye a la acidificación del suelo. A su vez, el bagazo de agave se ha relacionado con problemas de salud pública. Han surgido estrategias alternativas tendientes a disminuir la contaminación del bagazo y evaluar su nutriente útil. Por otra parte, más información es necesaria para el uso adecuado de este ingrediente. Por estas razones, el objetivo principal de esta investigación fue evaluar el perfil nutricional de Agave salmiana y Agave weberi cela como alimento alternativo para los rumiantes.

Diseño experimental: muestras de bagazo de Agave salmiana y Agave weberi cela se obtuvieron de las fábricas de mezcal en el estado de Zacatecas en México, durante el año 2010. Las muestras de bagazo se utilizaron para el análisis bromatológico, composición mineral y, producción cinética de gas in vitro, a partir de la paja de frijol como grupo de control. Todos los análisis de laboratorio se efectúaron por triplicado.

Procedimientos analíticos: la composición bromatológica aprueba incluyó, materia seca, extracto etéreo, proteína cruda, fibra cruda, y los porcentajes de ceniza del bagazo de agave (AOAC, 1990). El carbono orgánico total (TOC) se obtuvo mediante la siguiente ecuación: TOC= (100 - % de cenizas)/1.8, fibra detergente neutro, obtenida por la de técnica de Van Soest et al,. (1991). El total de los azúcares reductores se obtuvieron utilizando la técnica de Lane-Eynon. Además, el pH se midió utilizando preparaciones de extractos de agave en agua en una proporción de 1:5 (peso/ volumen). Aunado a esto, la evaluación de componentes mineral fueron: nitrógeno total, calcio, cobre, hierro, magnesio, manganesium, zinc, azufre y potasio fueron contabilizadas por espectroscopia de absorción atómica; y el fósforo por espectrofotometría visible. Finalmente, la degradabilidad cinética se evaluó usando la técnica in vitro de producción de gas en descrito por Menke y Steingass (1988), evaluando durante 48 h, leyendo la presión cada 5 min, utilizando el kit de producción de gas base de Ankom® RFS. Los ácidos grasos volátiles (AGV) concentrados se obtuvieron a las 24 horas de incubación por cromatografía de gases.

Análisis estadístico: PROC MIXED de SAS se utilizó para evaluar las diferencias estadísticas y Tukey se utilizó como una prueba de potencia (p< 0.05) (SAS, 1991)

El perfil bromatológico se describe en la Cuadro 1, Ortiz-Tovar et al. (2007) reportaron valores de bagazo de agave promediando 5.02, 58.72, 54.14, 19.14, 34.99 y 4.58% de PC, DNF, FDA, lignina, celulosa, y hemicelulosa, respectivamente. Resultados de proteína cruda (~ 2.5%) reportados en este estudio mostraron que este nutriente no es suficiente para maximizar el metabolismo microbiano del rumen, los niveles óptimos se han estimado entre 7 y 8%. Sin embargo, la fermentación de estado sólido al agregar urea se ha propuesto para aumentar la proteína cruda a base de piensos que contienen cantidades bajas. El bagazo de Agave salmiana ha sido reportado para contener 47, 13 y 10% de celulosa, hemicelulosa y lignina (García-Reyes y Rangel-Mendez, 2009). Paredes-Ibarra et al. (2007) reportó un incremento en el consumo de materia seca en corderos alimentados con una relación total mezclada que incluyó bagazo de agave. Además, Iñiguez-Covarrubias et al. (2001) concluyó que, el bagacillo de agave podría tener el mismo valor económico como rastrojo el maíz, con la ventaja de que el bagacillo está disponible todo el año y el rastrojo de maíz sólo después de la cosecha de maíz.

Cuadro 1 Perfil bromatológico de Agave salmiana y Agave webery cela

abRows within unlike superscript differs p< 0.05.

Las evaluaciones macro-minerales mostraron que, el bagazo de agave puede representar una fuente natural de calcio. Las plantas de agave son de hoja perenne xerófitas que contienen cristales de oxalato de calcio en el mesófilo (Blunden et al., 1973). Chávez-Guerrero et al. (2010) llegó a la conclusión de que el bagazo de Agave salmiana es una fuente importante de compuestos de calcio después de su incineración. Los requerimientos de calcio de los bovinos se han establecido entre 0.18 y 1.04%, mientras que los requerimientos de ovejas son entre 0.21 y 0.51% (Maynard et al., 1981). En las estaciones secas, los requerimientos de calcio para los rumiantes pueden ser cubiertos por el bagazo de agave. El hierro encontrado en el análisis del bagazo puede suministrar requisitos de rumiantes que han sido estimadas entre 40 y 50 ppm para las ovejas y el ganado (NRC, 2007).

Cuadro 2 Composición mineral en subproductos deAgave salmiana y Agave webery cela

Ortíz-Tovar et al. (2007) obtuvieron (% mol) a partir del bagazo de agave después de la técnica de producción de gas in vitro durante (24 h), 64, 29, 7 y 2.2 para el acetato, propionato, butirato y acetato: Relación de propionato, respectivamente. Infortunadamente, esos autores no informaron qué clase de aga utilizaron. Nuestros resultados se expresan como mmol, que puede explicar las diferencias entre nuestros datos y los datos de AGV. La paja de frijol a menudo se utiliza como alimento en la estación seca, y no se observaron diferencias estadísticamente significativas (p> 0.05) en AGV entre bagazo y la paja.

La producción de gas cinético del bagazo de agave y la paja del frijol se representa en la Figura 1. Se observaron diferencias en el gas de volumen (ml) correspondiente a completar la digestión del sustrato, entre Agave salmiana y la paja de frijol (69 vs 68.5) en comparación con Agave weberi cela (35.5). La tasa de degradación (min) fue mayor en la paja de frijol (606) comparando con Agave salmiana (297) y A. weberi cela (442).

Figura 1 Degradabilidad de bagazo de agave en el sistema in vitro de producción de gas. 

Cuadro 3 Producción de ácidos grasos volátiles (mmol) en bagazo y paja de frijol de Agave salmiana and Agave webery cela

Conclusiones

Los resultados indican propiedades nutricionales específicas del bagazo de Agave salmiana y Aagave weberi cela. Tanto los DNF como los macro-minerales obtenidos muestran que estos subproductos se pueden utilizar sobre todo en épocas de sequía, donde se presenta una baja disponibilidad de piensos. También en la degradabilidad in vitro y la energía producida (AGV) permite pensar que estos bagazos tienen el potencial para llevar a cabo los requisitos de mantenimiento para rumiantes.

Literatura citada

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Blunden, G. and Yi, Y. and Jewers, K. 1973. Comparative leaf anatomy of Agave, Beeschorneria, Doryanthes, and Furcraea species (Agavaceae-Agaveae). Bot. J. Linnean Soc. 66:157-179. [ Links ]

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Garcia-Reyes, B. R. and Rangel-Mendez, J. R. 2009. Contribution of agro-waste material main components (hemicelluloses, cellulose, and lignin) to the removal of chromium (III) from aqueous solution. J. Chem. Tech. Biotech. 84:1533-1538. [ Links ]

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Paredes-Ibarra, F. J.; Orozco-Hernández, J. R.; Verdin -Sánchez, H.; Montanez-Valdez, O. D.; Alvarado-Loza, E. and Fuentes-Hernández, V. O. 2009. Effect of alkali treatment of agave azul tequilana bagasse on the pelibuey lamb intake and apparent digestibility. Res. J. Biol. Sci. 4(11):1132-1134. [ Links ]

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Recibido: 01 de Octubre de 2014; Aprobado: 01 de Febrero de 2015

*Autor para correspondencia: amurey@hotmail.com.

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