0.05). En la fase larvaria, las larvas alimentadas con la variedad Kanva ganaron más peso, mayor longitud y diámetro torácico; sin embargo, las poblaciones alimentadas con la variedad SLP3 presentaron menor porcentaje de mortalidad, mayor producción de capullos, capullos de mayor tamaño y mayor cantidad de capullos elípticos. La variedad SLP5 obtuvo capullos de mayor peso.]]>
0.05).In the larval stage, the larvae fed with the Kanva variety gained more weight, length and thoracic diameter; however, the populations fed with the SLP3 variety had a lower mortality rate, higher cocoon production, larger cocoons, and a larger amount of elliptical cocoons. The SLP5 variety produced heavier cocoons.]]>
Evaluación de variedades de morera en la alimentación del gusano de seda (Bombyx mori) en Hidalgo, México*
Evaluation of mulberry varieties as feeding for silkworms (Bombyx mori) in Hidalgo, Mexico
Alejandro Rodríguez-Ortega1§, Aarón Martínez-Menchaca1, Alejandro Ventura-Maza1, Jorge Vargas-Monter1, Muhammad Ehsan1 y Francisco M. Lara Viveros1
1 Ingeniería en Agrotecnología. Universidad Politécnica de Francisco I. Madero. Carretera Tepatepec-San Juan Tepa, km 2. Francisco I. Madero, Hidalgo. C. P. 42660. Tel. 01738 72 41172, (aaron6694@hotmail.com); (aventura@upfim.edu.mx); (jvamonter@yahoo.com.mx); (ehsanm2000@hotmail.com); (franciscolaraviveros_cp@yahoo.com.mx). §Autor para correspondencia: arodriguez@upfim.edu.mx.
]]>* Recibido: junio de 2012
Aceptado: febrero de 2013
Resumen
El estudio se realizó en septiembre de 2011 en el laboratorio del gusano de seda ubicado en la Universidad Politécnica de Francisco I. Madero en el municipio de Francisco I. Madero, Hidalgo. Se llevó a cabo un análisis proximal a tres variedades de morera (Morus sp.) SLP5, SLP3 y Kanva. Mediante un diseño completamente al azar con tres tratamientos y dos repeticiones, se evaluaron las variedades de morera en la alimentación de 6 poblaciones de 500 larvas de gusanos seda (Bombyx mori) de raza Kinshu Showa y su efecto en indicadores técnico-productivos en la fase larvaria y de encapullado. Se determino los componentes del análisis proximal de las hojas de morera; materia seca, proteína, fibra, extracto etéreo y cenizas. En la fase larvaria se estudio mortalidad, peso, longitud y diámetro torácico. En la fase de encapullado se analizó el peso de capullo con y sin crisálida, peso de crisálida, producción de capullo, forma y tamaño del mismo. Los resultados del análisis proximal indican porcentajes de proteína en las tres variedades mayores al 20%, siendo la variedad SLP5 y la Kanva la de mayor valor y menor nivel proteico la SLP3 (p> 0.05). En la fase larvaria, las larvas alimentadas con la variedad Kanva ganaron más peso, mayor longitud y diámetro torácico; sin embargo, las poblaciones alimentadas con la variedad SLP3 presentaron menor porcentaje de mortalidad, mayor producción de capullos, capullos de mayor tamaño y mayor cantidad de capullos elípticos. La variedad SLP5 obtuvo capullos de mayor peso.
Palabras clave: Bombyx mori,Morus sp., Kinshu showa.
Abstract
The study was conducted in September 2011 in the laboratory for silkworms located at the Polytechnic University of Francisco I. Madero in the municipality of Francisco I. Madero, Hidalgo.A proximate analysis of three varieties of mulberry (Morus sp.) was performed: SLP5, SLP3 and Kanva. Using a completely randomized design with three treatments and two replicates, the varieties of mulberry were evaluated as feeding for 6 populations of 500 silkworm larvae (Bombyx mori) of the Kinshu Showa race. The effect of the feeding on technical and production indicators in the larval and pupal stages was assessed. We determined the proximate analysis components of mulberry leaves: dry matter, protein, fiber, ether extract and ash. In the larval stage we studied mortality, weight, length and thoracic diameter. In the pupal stage we analyzed the weight of the cocoon with and without chrysalis, the weight of the chrysalis, cocoon production, shape and size. The results of the proximate analysis indicate that the protein percentages in the three varieties are over 20%, with the SLP5 and Kanva varieties having the highest value, and the SLP3 variety the lower protein content (p> 0.05).In the larval stage, the larvae fed with the Kanva variety gained more weight, length and thoracic diameter; however, the populations fed with the SLP3 variety had a lower mortality rate, higher cocoon production, larger cocoons, and a larger amount of elliptical cocoons. The SLP5 variety produced heavier cocoons.
]]> Keywords: Bombyx mori,Morus sp., Kinshu showa.
Introducción
La seda se obtiene a partir del gusano de seda (Bombyx mori), el cual se alimenta en la etapa larval únicamente de hojas de morera (Morus sp.), las cuales contienen el flavonoide morina, semioquímico que actúa como kairomona para la atracción de este lepidóptero hacia la morera (Schoonhoven et al., 1998). El alimento y la calidad nutricional tienen gran influencia en el desempeño del gusano de seda, en la fase larvaria y de encapullado (Takahashi, 2000). Sin embargo, las características físicas como; dureza, pilosidad, ceras, etc., y nutricionales que presenta cada variedad de morera son diferentes e influyen sobre el consumo de los gusanos (Roy et al, 2000). Algunas sustancias químicas presentes en las ceras son estimulantes de la alimentación, por ejemplo los alcoholes hexacosanol (C26) y octacosanol (C28) se comportan como fagoestimulantes para las larvas recién nacidas (Bemays y Chapman, 1994).
El gusano de seda para su desarrollo morfológico y para llevar a cabo sus funciones fisiológicas necesita de dos nutrientes importantes: proteína cruda y carbohidratos, estos nutrientes se encuentran concentrados en porcentajes altos en las hojas jóvenes. La cantidad de nutrientes en las hojas de morera; proteínas, lípidos, hidratos de carbono, vitaminas, minerales y agua varía de acuerdo a la variedad, fertilidad del suelo, clima, época del año, edad y posición de las hojas (Roy et al, 2000).
La larva del gusano de seda ingiere aproximadamente 20-22 g de morera fresca o de 5 a 5.5 g de morera seca. El 40% del consumo se asimila y 60% restante se elimina por medio de los excrementos y sólo 25% del alimento digerido se transforma en seda bruta en la formación del capullo (Cifuentes y Shon, 1998). La calidad y cantidad de capullos cosechados están directamente determinados por tres factores principales: las condiciones ambientales, la nutrición y la sanidad. Estos factores afectan los indicadores morfológicos de la fase larvaria y fase de encapullamiento tales como; duración de la fase, peso, longitud, diámetro torácico, mortalidad de las larvas, cantidad, peso, forma y tamaño del capullo (Cifuentes y Shon, 1998). Por lo tanto, al alimentar a larvas del gusano de seda con variedades diferentes presentaran diferencias en peso, longitud, diámetro torácico, producción y calidad de capullo. El objetivo de este trabajo fue evaluar el uso de tres variedades de morera en la alimentación de gusanos de seda y su efecto sobre algunos parámetros morfológicos durante la fase larvaria y de encapullamiento.
Materiales y métodos
El estudio se llevó a cabo en el otoño de 2011, en el laboratorio de experimentación del gusano de seda de la Universidad Politécnica de Francisco I. Madero, en el municipio de Francisco I. Madero en el estado de Hidalgo. El lugar se encuentra a 1 995 msnm de altitud, con coordenadas geográficas de 20° 15' 20" de latitud norte y de 99° 00' 10" de longitud oeste, presenta clima templado frío, con 17 °C de temperatura media anual y precipitación pluvial anual de 540 mL.
En el laboratorio de nutrición animal del departamento de Zootecnia de la Universidad Autónoma Chapingo, se realizó análisis proximal de las hojas de tres variedades de Morus sp., conocidas como SLP3, SLP5 y Kanva. La proteína cruda se determino por el método simple propuesto por Chow et al. (1980) y el extracto etero por el método de Soxhlet, para los demás componentes se siguió la metodología descrita por la AOAC (1984).
]]> Se trabajó con 6 poblaciones de 500 gusanos poli híbridos kinshu showa (raza china x japonesa) de 14 días de edad. El diseño experimental fue completamente al azar, se evaluaron tres tratamientos de alimentación con dos repeticiones; Tratamiento uno (T1) se nutrió con la variedad SLP5, tratamiento dos (T2), se alimentó a con la variedad SLP3 y el tratamiento tres (T3), se proveyó con la variedad Kanva.Las poblaciones de gusanos se alimentaron tres veces al día con hojas frescas en cantidades similares durante los días correspondientes a su cuarta y quinta edad hasta llegar a su estado adulto. En los días de muda no se les proporcionó alimento. El esquema de alimentación se describe a continuación (Cuadro 1).
En la fase larvaria, el tamaño de muestra fue de 50 larvas de gusano de seda por repetición, se registro información de indicadores morfológicos cada 7 días; peso, longitud, diámetro torácico y mortalidad. En la etapa de encapullado se registró el porcentaje de capullos cosechados, peso del capullo con crisálida, peso de capullo sin crisálida, peso de crisálida, forma del capullo y tamaño del capullo (largo y acho). Se realizo análisis estadístico descriptivo de las variables en estudio y se determinó el análisis de varianza y la comparación de medias mediante la prueba de Tukey (SAS, 2001).
Resultados y discusión
Bromatología de la morera
Se encontraron diferencias significativas (p> 0.05) en los componentes del análisis proximal para las variedades en estudio (Cuadro 2). El porcentaje de proteína en las tres variedades estuvo por arriba de 20%, siendo la variedad SLP5 y la Kanva la de mayor y menor nivel proteico. Los porcentajes de proteína encontrados son característicos de esta especie y son similares a los reportados por diversos autores, quienes reportan contenidos de proteína cruda de 11% a 28% (González et al, 1998; Benavides, 2000; Boschini, 2002; Singh y Makkar, 2002). La morera constituye una fuente importante de aminoácidos, de los cuales la mitad son esenciales, además de presentar cantidades apreciables de vitaminas, entre las que se destacan los ácidos nicotínico, ascórbico y pantoténico, la vitamina C y la riboflavina (Sánchez, 2002).
La fracción fibrosa de la morera es baja, comparada con valores 14% que se reportan en la literatura (Soca et al., 2010). Se encontraron valores de 10.2% para la variedad SLP5 y 9% en las variedades SLP3 y Kamva. El bajo valor de fibra cruda representa un grado de lignificación menor y un mayor valor nutritivo (Boschini, 2002).
]]> El porcentaje de extracto etero no presentó diferencias significativas y los valores encontrados son similares a lo reportado por Ortiz et al. (2010). Se encontró diferencia significativa para el componente de cenizas entre variedades (p> 0.05). La morera se caracteriza por su alto contenido de cenizas, la variedad Kanva presentó mayor porcentaje, seguida de la variedad SLP3 y SLP5. Según Espinoza (1996), las hojas de morera presentan 17% de cenizas, con contenidos normales de calcio entre 1.8 a 2.4% y de fósforo de 0.14 a 0.24%.Fase larvaria
Las medias generales del peso de las larvas alimentadas con diferentes variedades no presentaron diferencias significativas (p< 0.05). Las larvas que fueron alimentadas con la variedad Kanva presentaron mayor peso a los 21 y 28 días del ciclo de vida seguidas por la variedad SLP3 y la variedad SLP5, sin embargo el peso al momento del primer registro no fue homogéneo (Cuadro 3). En el día 28 de vida, las larvas presentaron pesos entre 2 462 y 2 575 mg. Los pesos de las larvas encontrados son similares a los 2 200 mg en larvas al final del quinto instar (Hanada, y Watanabe (1986) y a los 2 200 a 2 600 mg reportados para larvas del séptimo día del quinto instar (Radjabi, 2010 y Dingle et al., 2005). Rahmathulla et al. (2004) en un estudio bajo condiciones de estrés encontraron pesos de larvas del quinto instar mayores de 2 900 mg Mahmood et al. (2002) reportaron pesos de larvas del quinto instar superiores a 4 300 mg alimentadas con hojas adicionadas con diferentes concentraciones de nitrógeno.
El crecimiento y ganancia de peso del gusano de seda depende del suministro de morera, calidad de hoja, condiciones ambientales raza o tipo de gusano (Figura 1). En la fase adulta, el gusano consume 98% del total de alimento suministrado en su estado larval, consumiendo 10% en el cuarto instar y 88% en el quinto instar la cuarta y quinta edad, periodo con más rapidez de crecimiento y peso (Duarte y Mercado, 2001). En el quinto instar la glándula sericígena, logra su grado de desarrollo, representando 40% del peso total de la larva e inicia el proceso de purga, elimina el contenido de orina y excremento, cambia el color de la cutícula y se prepara para la formación de capullo. Por ello un menor peso promedio de larvas corresponde a un menor desarrollo de las glándulas de seda (Pelicano et al., 2004).
El crecimiento en longitud presentó diferencia significativa (p< 0.05) a los 21 y 28 días de edad larvaria (Cuadro 4). La mayor longitud se registró en larvas alimentadas con la variedad Kanva (59.28 mm) seguida por las que se alimentaron con la variedad SLP5 (55.96 mm) y la variedad SLP3 (54.58 mm). Los valores coinciden a lo reportado en Australia donde larvas al inicio del cuarto instar obtuvieron una longitud de 25.8 mm, para el inicio el quinto instar llegaron a medir de 40.88 mm y al termino del quinto instar antes de la purga, con una longitud de 56 mm (Dingle et al., 2005).
Las medias generales del variable diámetro torácico fueron diferentes a los 21 y a los 28 días (p> 0.05). El mayor diámetro torácico se encontró en las larvas que fueron alimentadas con la variedad Kanva seguida por la variedad SLP3 y la variedad SLP5. En un trabajo realizado en Misiones, Argentina registraron crecimientos de 4.5 cm de longitud y 5.5 mm de diámetros (Fernández y Tricio, 2009). Salice et al. (2001) indican que la cuarta edad tiene una duración de 3.5 a 4 días, las larvas llegan a medir unos 40 mm de longitud, y al llegar a la quinta y última edad, alcanzó un tamaño de 70 a 80 mm de longitud.
El crecimiento y desarrollo del gusano de seda se afecta por factores climáticos como la temperatura, la humedad y el aire (Singh et al., 1998). Estos insectos son poiquilotérmicos, las temperaturas debajo de los 20 °C y por arriba de 30 °C pueden afectar la alimentación y la digestión del gusano de seda y por ende su crecimiento y desarrollo. El porcentaje de mortalidad durante la etapa larvaria fue diferente (p< 0.05). El mayor porcentaje de mortalidad en larvas se encontró en las que fueron alimentadas con la variedad Kanva seguida por la variedad SLP5 y la variedad SLP3 (Cuadro 5). Estudios en Japón reportan que la mortalidad de larvas cuando la temperatura de la caseta va de 25 ºC a 28 ºC va de 5.1% al 7.4% (AICAF, 1995). Al respecto algunos autores(as) reportan valores de mortalidad 20% (Chandi et al. 2009).
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Los gusanos adultos son más débiles para resistir condiciones de altas temperaturas y altas humedades (Omana y Karumathil, 1995). Cifiientes y Kee Wook (1998) reportaron que a una temperatura de 20 ºC en la cuarta y quinta edad la mortalidad es 9.2%, si la temperatura es 24 ºC la mortalidad es 18.7% y a una temperatura de 28 ºC la mortalidad 42.8%.
Fase de encapullado
Las medidas generales para la variable peso de capullo (Figura 2) con crisálida y peso de la crisálida no mostraron diferencia significativas (p> 0.05). El mayor peso de capullo con crisálida se registró en larvas que fueron alimentadas con la variedad SLP5 seguida por la variedad Kanva y la variedad SLP3 (Cuadro 6). El peso del capullo sin crisálida es la variable de mayor importancia por su relación directa al rendimiento serícola y presentó diferencias entre los tratamientos (p> 0.05). El mayor peso de capullo sin crisálida y peso de crisálida se obtuvo en larvas alimentadas con la variedad SLP5 seguida por la variedad Kanva y la variedad SLP3.
Los pesos de capullos encontrados son similares a lo reportado en poblaciones de gusano de seda en Mysore, India, donde se encontraron pesos de capullo con crisálida de 1.8 g en condiciones controladas (Singh et al., 1998).
Sin embargo, los valores no coinciden con lo reportado en Bulgaria donde el peso de capullo es de 1.44 g (Chandi et al., 2009). Estudios realizados en Japón reportan que el peso del capullo fresco va de 2 010 mg a 2 130 mg (AICAF, 1995). En crianzas efectuadas en Corea del Sur con el híbrido de gusano de seda Chilbojam, se obtuvo un peso promedio de capullo con crisálida de 2.07 a 2.20 g, un porcentaje de corteza de capullo 21.6 a 23.6% (Sohn, 1996).
Los valores encontrados para peso de la crisálida son inferiores a los 1 660 mg a 1 710 mg reportados por Montoya (2009) , y son mayores a los 750 mg reportados por Radjabi (2010) . El peso de capullo depende de la calidad y cantidad de la alimentación en la fase larvaria y de las condiciones ambientales presentes al momento del encapullado así como de las características genéticas de los gusano (Cifuentes y Kee Wook, 1998).
La mayor producción de capullos que se alcanzó en larvas alimentadas con la variedad SLP3 con 81%, seguida por 77% y 74% de las larvas alimentadas con la variedad SLP5 y Kanva respectivamente (Cuadro 7). Los resultados encontrados difieren a lo reportado en estudios realizados en Australia donde se reporta que el porcentaje general de producción de capullo es 97.36% (Dingle et al., 2005). Gangwar (2011), reportó porcentajes 90 de producción de capullos bajo condiciones controladas.
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La morfología de los capullos se clasificó como capullos elípticos, acacahutados, deformes y dobles y de baja firmeza (Cuadro 7). Las larvas que fueron alimentadas con la variedad SLP3 produjeron el mayor porcentaje de capullos elípticos seguida por la variedad SLP5 y la variedad Kanva. La forma acacahuatada poco apretados, se encontró en mayor porcentaje en las larvas que se alimentaron con la variedad Kanva seguida por la variedad SLP5 y la variedad SLP3. El mayor porcentaje de capullos deformes y dobles se presento en larvas alimentadas con la variedad Kanva, seguida por la variedad SLP5 y la variedad SLP3. Las larvas alimentadas con la variedad SLP5 y Kanva obtuvieron el mayor porcentaje en la producción de capullos de baja firmeza.
La forma de capullo se debe a la raza, al manejo de la cría, sexo, medio ambiente, temperatura, humedad y a la calidad de la morera. La morfología del capullo está influenciada en mayor proporción por la raza; las razas chinas tienen capullos grandes o cortos de forma redonda y elíptica; la razas japonesas presentan formas con cintura pronunciada; y la raza europeas tiene cintura poco pronunciada, en tanto que los cruzamientos entre líneas china x japonesa son más elípticas y con cintura poco pronunciada (Soria et al. 2001) (Figura 3).
La morfología elíptica y de mayor tamaño es la más deseable en la sericultura. El tamaño del capullo se califica por su diámetro, el cual es una medida que se toma por donde está la cintura más amplia. Los capullos pequeños que tengan un diámetro de 1.5 cm se consideran capullos de segunda (Cifuentes y Kim, 1998). Se encontró mayor tamaño en largo y ancho en capullos elípticos de las larvas que fueron alimentadas con la variedad SLP3 seguida por la variedad SLP5 y la variedad Kanva (Cuadro 8). En los capullos de morfología acacahuatada se encontró mayor tamaño en las larvas que fueron alimentadas con la variedad SLP5. En capullos de morfología deforme y doble el mayor tamaño en largo y ancho se registro en larvas que fueron alimentadas con la variedad SLP3 seguida por la variedad SLP5 y la variedad Kanva. El mayor tamaño en largo y ancho en capullos de baja firmeza se registró para las larvas que se alimentaron con la variedad SLP5.
El tamaño del capullo es una característica importante para verificar la calidad del filamento, presentando los capullos de tamaño grande una tendencia a poseer un filamento grueso y largo, encontrándose todo lo contrario en capullos de tamaño pequeño (Luzariaga, 2008). Por lo general el capullo tiene de largo 2.5 - 4.5 cm y de ancho 1.3 - 2.3, pero se usa el ancho del capullo para indicar el tamaño (Cifuentes y Kee Wook, 1998).
Conclusiones
]]> Se concluye que la variedad más apropia para la alimentación de la larva del gusano de seda es la SLP3. Las variedades estudiadas presentaron diferencias en su comportamiento; las larvas alimentadas con la variedad SLP3 se caracterizaron por presentar menor porcentaje de mortalidad, mayor porcentaje de capullos, mayor porcentaje de capullos elípticos y de mayor tamaño, menor porcentaje en la producción de capullos deformes y dobles y de baja firmeza. Las larvas alimentadas con la variedad SLP5 presentaron mayor peso de capullo con y sin crisálida y de crisálida. Las larvas alimentadas con la variedad Kanva registraron mayor peso larval, mayor longitud y mayor diámetro torácico.Lo anterior permite concluir que es necesario seguir realizando estudios de comportamiento morfológico y complementar con investigaciones sobre variedades de morera que se utilizan en la alimentación del gusano de seda. Con esto se puede determinar la mejor época de producción, además que es importante comparar diferentes técnicas de producción para conocer la idónea, para lograr mayor supervivencia y mejor calidad en el capullo.
Agradecimientos
Los autores agradecen al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT) y al Consejo Estatal de Ciencia y Tecnología del estado de Hidalgo, por el financiamiento otorgado a través del proyecto "Plantaciones de Morera y poblaciones de gusano de seda (Bombyx mori) para su adaptación en las regiones del Valle del Mezquital, Huasteca y Otomí-Tepehua del estado de Hidalgo". Fomix: 131264, para la realización de este trabajo.
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