Download Nota sobre la predicción del valor nutritivo de follaje de leucaena

Revista Computadorizada de Producción Porcina
Digestibilidad in situ de follaje de leucaena para cerdos/In situ digestibility of leucaena foliage for pigs
Volumen 14 (número 1) 2007
UNA APROXIMACION A LA PREDICCION DEL VALOR NUTRITIVO DEL FOLLAJE DE LEUCAENA PARA CERDOS
DETERMINADO POR PROCEDIMIENTOS IN SITU E IN VITRO
J. Allen y J. Ly
Instituto de Investigaciones Porcinas, PO Box 1, Punta Brava. La Habana, Cuba
email: [email protected]
RESUMEN
Se comparó la técnica de digestibilidad in situ en cerdos mediante el uso de bolsas de nylon viajeras insertadas en el duodeno de los
animales, y recuperadas por defecación, con la ténica de digestibilidad in vitro, mediante el uso de inóculo fecal. Se evaluó la harina de
follaje de diez variedades cultivadas de leucaena (Leucaena leucocephala Lam. de Wit) mediante la prueba de t de datos pareados. La
harina de follaje de leucaena contenía de 16.9 a 31.2% de fibra cruda, de 27.3 a 47.7% de FDN y de 2.55 a 3.81% de N en base seca,
respectivamente.
Se halló que la digestibilidad fecal in vitro fue inferior para la MS, la materia orgánica (P<0.05) y el N (P<0.10) con respecto a las
medidas obtenidas con la bolsa móvil. Ambos métodos fueron significativamente (P<0.05) interdependientes entre sí dentro de cada
una de las medidas examinadas.
Se sugiere sustituir la técnica in situ por medidas in vitro para predecir el valor nutritivo de harina de follajes o de productos ricos en
pared celular vegetal, para alimentar cerdos. Estos estudios deben continuarse con otros forrajes arbóreos.
Palabras claves: cerdos, digestibilidad, in situ, in vitro, leucaena
Título corto: Digestibilidad in situ de follaje de leucaena para cerdos
AN APPROACH TO THE PREDICTION OF THE NUTRITIVE VALUE OF LEUCAENA FOLIAGE FOR PIGS AS DETERMINED BY IN
SITU AND IN VITRO PROCEDURES
SUMMARY
The in situ digestibility technique in pigs by using the procedure of mobile nylon bags inserted in the duodenum of pigs and retrieved by
defaecation was compared to the in vitro technique, employing a faecal inoculum. The foliage meal was from ten cultivars of leucaena
(Leucaena leucocephala Lam. de Wit) in the form of foliage meal, and both methods were compared by the paired t test. The leucaena
foliage meal had from 16.9 to 31.2% crude fibre, from 27.3 to 47.7% NDF and from 2.55 to 3.81% N in dry basis, respectively.
It was found that the in vitro faecal digestibility showed lower values for DM, organic matter (P<0.05) and N (P<0.10) with respect to the
values obtained by using the mobile nylon bag technique. Both methods were significantly P<0.05) interdependent among them for every
examined digestibility index.
It is suggested that the in situ technique can be substituted by the in vitro procedure to predict the nutritive value of either foliage meals
of products rich in cell wall to feed pigs. These studies must be continued with other tree foliages.
Key words: pigs, digestibility, in situ, in vitro, leucaena
Título corto: In situ digestibility of leucaena foliage for pigs
INTRODUCCION
La técnica de la bolsa de nylon viajera, ha sido utilizada con
éxito en la evaluación de distintos alimentos en cerdos desde
que fuera propuesta por Sauer et al (1983) y usada en
experimentos por otros (Gram et al 1985; Brand et al 1989;
Viljoen et al 1997; Qiao y Thacker 2001; Thacker y Qiao 2001),
al igual que la metodología de evaluación in vitro de alimentos
para cerdos (Graham. et al 1989, Löwgren et al 1989;
Löwgren 1992).
Este estudio estuvo dirigido a comparar técnicas in situ e in
vitro de digestibilidad de harina de leucaena (Leucaena
leucocephala Lam. de Wit). La leucaena ya ha sido estudiada
in vivo e in vitro desde el punto de vista de su digestibilidad
ileal en cerdos en este laboratorio, aunque solamente en una
variedad cultivada.
MATERIALES Y METODOS
Ambos procedimientos van dirigidos a disminuir el tiempo y el
costo para obtener información sobre el valor nutritivo de
distintos tipos de alimentos para el ganado porcino.
Se utilizaron muestras de harina de leucaena de diez
variedades cultivadas para comparar la técnica de la bolsa de
nylon móvil insertada en el duodeno de cerdos canulados, y
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recogida después en las excretas, acorde con una
modificación del procedimiento de Cherian et al (1988, 1989),
desarrollada en la Universidad de Alberta, Edmonton. La
modificación consistió en utilizar todas las bolsas defecadas
intactas y que fueran insertadas en el duodeno,
independientemente de su tiempo de retención.
Las bolsas de nylon tenían un origen comercial y medían
30x50 mm. Estas bolsas estaban confeccionadas con nylon
monofilamentoso con un tamaño de poro de 48 µm. Las
bolsas se llenaron con 0.5 g de las muestras molidas y
tamizadas a través de un molinillo de laboratorio con apertura
de malla de 0.5 mm. Entonces se selló con calor el extremo
abierto de las bolsas. Se utilizó un total de cuatro bolsas por
muestra, insertadas por duplicado en cada cerdos, después de
haber sido incubadas en solución ácida por sugerencia de
Cherian et al (1988).
Las características de la harina de follaje de leucaena
aparecen listadas en la tabla 1. En lineas generales, la harina
de follaje de leucaena contenía de 16.9 a 31.2% de fibra
cruda, de 27.3 a 47.7% de FDN y de 2.55 a 3.81% de N en
base seca, respectivamente. Como promedio la harina del
follaje de leucaena que se preparó contenía una concentración
de MS igual a 97.78 ± 0.67%.
Tabla 1. Análisis de las muestras de harina de follaje
de leucaena
Variedad
Contenido, % MS
cultivada
MO1
FC
FDN
FDA
N
9437
91.06
24.95
39.79
40.42
3.63
17240
91.70
31.25
46.75
36.80
2.79
9415
88.82
21.09
29.85
32.88
3.50
17480
91.26
21.22
34.36
31.84
3.65
18482
92.46
27.04
47.72
38.39
3.81
17498
91.30
20.08
45.08
28.99
3.53
7965
93.42
22.38
42.28
28.27
3.76
8069
92.40
19.86
38.07
35.17
3.55
9421
91.50
19.76
40.11
28.80
2.55
18781
90.24
16.98
27.33
28.67
3.06
x
92.02
22.46
39.13
33.02
3.38
1
MO, FC, FDN y FDA expresan materia orgánica, fibra
cruda, fibra detergente neutro y fibra detergente ácido en
ese mismo orden
Para esta prueba se usaron dos animales del genotipo
Yorkshire x Landrace, machos castrados, que pesaban como
promedio 50 kg y estaban provistos de una cánula simple
insertada en el duodeno, de acuerdo con procedimientos
quirúrgicos descritos en otro lugar (Allen et al 2004).
Los animales estuvieron alojados en jaulas convencionales de
metabolismo durante toda la prueba, en una habitación
ventilada, dedicada a este tipo de pruebas. Estos cerdos
fueron alimentados ad libitum con una dieta convencional rica
en fuentes fibrosas (afrecho de trigo, 25% de la dieta). En la
tabla 2 aparecen las características de la dieta dada a los
animales.
La técnica in vitro fue la de incubación de muestras durante 48
horas con inóculo fecal de cerdos, en condiciones de
anaerobiosis, según el método de Löwgren (1992), y que fue
adaptado, al suspender las excretas en solución salina (NaCl,
0.9%) como paso inicial en la preparación de inóculo fecal,
inmediatamente después de ser emitidas por dos cerdos
donantes, generalmente a las 8:00 am. Estos animales
donantes eran dos machos Yorkshire x Landrace, castrados,
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sin modificación quirúrgica alguna, que fueron alojados en
corrales individuales con piso de concreto y alimentados ad
libitum con la misma dieta que se usó para dar de comer a los
animales provistos de la cánula duodenal.
Tabla 2. Composición en base
seca del concentrado
%
Ingredientes
Harina de maíz
31.10
Harina de soya
20.10
Afrecho de trigo
25.00
NaCl
0.80
CaCO3
1.50
CaPO4H.2H2O
1.60
Vitaminas y minerales1
1.00
Análisis
MS
89.75
Cenizas
3.54
Materia orgánica
96.46
Fibra cruda
15.11
Proteína bruta, Nx6.25
14.00
1
Según NRC (1998)
Las muestras fueron incubadas a 39oC en frascos cónicos con
una capacidad apropiada para contener el sustrato y el
inóculo, y cerrados herméticamente con una tapa de propileno
provista de una válvula de Bunsen. Los frascos se agitaron
periódicamente. Al finalizar el período de incubación, el
material insoluble fue separado de la fase líquida por filtración
al vacío. En las muestras del follaje de leucaena, como tal, del
residuo insoluble posterior a su incubación, o recogidas en las
excretas, se determinó el contenido de MS, cenizas, fibra
cruda y N de acuerdo con los procedimientos de la AOAC
(1990). Se definió el contenido de materia orgánica como 100
menos el por ciento de cenizas. La determinación de FDN y
FDA se hizo de acuerdo con el esquema analítico de Van
Soest (Van Soest et al 1991), y solamente se llevó a cabo en
las muestras del follaje de leucaena.
Tanto la digestibilidad in situ como in vitro se calculó por los
métodos convencionales de diferencia entre la muestra intacta
y la muestra sometida al proceso de digestión, y se expresó
como por ciento de la muestra intacta. Los valores de
digestibilidad in situ e in vitro se compararon mediante la
prueba de datos pareados en t (Steel y Torrie 1980) y se usó
el paquete estadístico de Harvey (1990) para procesar los
datos. En cuanto a los análisis de correlación y regresión, se
practicaron siguiendo a Weisberg (1985).
RESULTADOS
En este experimento no hubo pérdida por rotura de ninguna de
las bolsas de nylon usadas, y todas fueron recuperadas por
defecación normal en un plazo de aproximadamente 48 horas.
En la tabla 3 se listan los datos de digestibilidad fecal de las
muestras de leucaena determinadas tanto in situ como in vitro.
Se halló que la digestibilidad fecal in vitro fue inferior para la
MS, la materia orgánica y el N con respecto a las medidas
obtenidas con la bolsa móvil. El contraste entre medias fue
significativo (P<0.05) para la MS y la materia orgánica, no así
para el N (P<0.10). Esto último probablemente se debió a la
dispersión relativamente alta que se encontró para la
digestibilidad del N.
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La matriz de coeficientes de correlación de Pearson indicó que
ambos métodos fueron significativamente interdependientes
entre sí para cada medida (P<0.05), pero no entre medidas,
dentro de cada uno de los métodos. Esto puede verse en la
tabla 4.
45
40
Digestibilidad in situ,%.
Tabla 3. Digestibilidad in vitro e in
situ de follaje de leucaena
en cerdos
Digestibilidad, %
In vitro1
In situ2
EE ±
n
10
10
MS
31.53
35.82
1.40*
MO
33.24
37.83
1.33*
N
23.90
31.11
3.01*
1
Incubación con ínóculo fecal por 48 hr
2
Bolsa de nylon viajera o móvil
* P<0.05
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y = 0.673 x + 12.211
R2 = 0.556
30
25
20
15
10
5
0
0
Tabla 4. Interdependencia entre índices para cerdos
de digestibilidad in situ (bolsa de nylon
móvil) y dedigestibilidad in vitro en follaje
de leucaena
BMS
BMO
BN
FMS
FMO
BMO
0.192
BN
0.154
0.272
FMS
0.948
0.257
0.281
FMO
0.612
0.644
0.106
0.530
FN
0.461
0.070
0.748
0.554
0.275
BMS, BMO y BN expresan digestibilidad in situ de MS,
materia orgánica y N. FMS, FMO y FN expresan
digestibilidad in vitro (fecal) de MS, materia orgánica y
N
P<0.05 para r>0.552
10
20
30
40
50
Digestibilidad in vitro, %
Figura 1. Digestibilidad fecal de N en cerdos
alimentados con harina de follaje de leucaena
En ambas oportunidades, la linea de tendencia que se muestra
en las figuras 1 y 2, más bien se ocupa de intersectar el eje de
las ordenadas por el punto cero. En realidad el valor de la
intersección fue 12. 21 y 9.73 para la digestibilidad fecal del N
y de la materia orgánica, en ese orden. Por otra parte,
mientras que los valores de digestibilidad de la materia
orgánica tendieron a agruparse, lo mismo no ocurrió con la del
N, que mostró una mayor dispersión.
45
Tabla 5. Interdependencia del tipo y/x
(interdependencia entre
digestibilidad in situ/in vitro)1
Materia
MS
orgánica
N
n
10
10
10
a
13.21
9.73
12.21
b
0.72
0.87
0.67
Eyx ±
1.25
3.69
6.97
2
R
0.898
0.414
0.556
P
0.001
0.044
0.013
1
Todas las medidas se expresan en por
ciento
En las figuras 1 y 2 aparece la vinculación hallada entre la
digestibilidad fecal in situ y la digestibilidad in vitro de la
materia orgánica y el N respectivamente.
40
35
Digestibilidad in situ, %
En la tabla 5 aparecen las ecuaciones de regresión lineal que
se obtuvieron en consecuencia, donde la variable dependiente
(y) y la independiente (x) son la digestibilidad in situ e in vitro
para la MS, la materia orgánica y el N, expresada en por ciento
respectivamente.
y = 0.872 x + 9.731¨
R2 = 0.414
30
25
20
15
10
5
0
0
10
20
30
40
50
Digestibilidad in vitro, %
Figura 2. Digestibilidad fecal de MO en cerdos
alimentados con harina de follaje de leucaena
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DISCUSION
La interdependencia significativa que se observó entre los dos
métodos estudiados pudiera considerarse notable, debido al
pequeño tamaño de la población.
La evaluación in vivo del valor nutritivo de alimentos no
convencionales para cerdos es relativamente costosa y,
además, lenta y laboriosa, a menos que se utilicen métodos in
situ o in vitro de digestibilidad, tal como fue indicado ya
(Boisen y Eggum 1991). Estas últimas técnicas se usan cada
vez con un mayor margen de confianza en la alimentación de
cerdos. Otra de las ventajas evidentes de las técnicas usadas
en la presente prueba, consiste en la posibilidad de hacer una
evaluación simultánea de muchos tipos de muestras al mismo
tiempo (Boisen y Eggum 1991; Thacker y Qiao 2004; Coles et
al 2005). Por otra parte, aunque ambos procedimientos tienen
ventajas y desventajas evidentes, pudiera decirse que el no
tener que usar animales preparados quirúrgicamente, pudiera
inclinar a muchos nutricionistas que no cuentan con
posibilidades de instalaciones para cerdos o recursos para
alojarlos y alimentarlos, por los métodos in vitro de evaluación
nutritiva de alimentos para cerdos. Por otra parte, todo parece
indicar que desde el punto de vista de la evaluación nutritiva
de alimentos el procedimientos in situ que utiliza en cerdos la
bolsa de nylon es representativa de lo que ocurre en las
pruebas in vivo (Metz y Van der Meer 1985; Sauer et al 1989;
Honeyfield y Froseth 1990; Leibholz 1991; Yin et al 2002), al
igual que las técnicas fecales in vitro (Metz y Van der Meer
1985; Löwgren et al 1989; Boudry et al 2004; Jaguelin-Peyraud
y Noblet 2003).
En consecuencia, se sugiere sustituir la técnica in situ por
medidas in vitro para predecir para alimentar cerdos, el valor
nutritivo de harina de follajes o de productos ricos en pared
celular vegetal. Estos estudios deben continuarse con otros
forrajes arbóreos.
AGRADECIMIENTOS
Los autores desean expresar su agradecimiento a la Sra.
Martha Carón, por su asistencia técnica en el laboratorio.
Igualmente uno de los autores desea reconocer la acogida que
le hizo el Dr. F.X. Aherne, en su laboratorio de la Universidad
de Alberta, Edmonton, para un entrenamiento en el uso de las
bolsas de nylon en estudios de digestibilidad en cerdos.
REFERENCIAS
Allen, J., Prieto, P. Reyes, J.L. y Ly, J. 2004. Técnica
quirúrgica para la implantación de una cánula simple en el
duodeno de los cerdos. Revista Computadorizada de
Producción Porcina, 11(1):75-84
AOAC 1990. Official Methods of Analysis. Association of
Official Analytical Chemists pp
Boisen, S. y Eggum, B.O. 1991. Critical evaluation of in vitro
methods for estimating digestibility in simple-stomach animal.
Nutrition Research Review, 4:141-162
Boudry, Ch., Buldgen, A., Anciaux, B., Ruiz, M.A. y Leterme, P.
2004. Mise au point d’une méthode de determination in vitro du
taux de fermentation des fibres dans le gros intestine du porc.
Journées de la Recherche Porcine. Paris, 36:
Volumen 14 (número 1) 2007
Brand, T.S., Badenhorst, H.A., Siebrits, F.K. y Kemm, E.H.
1989. Use of the mobile nylon bag technique to determine
digestible energy in pig diets. South African Journal of Animal
Science, 19: 165-170
Cherian, G., Sauer, W.C. y Thacker, P.A. 1988. Effect of
predigestion factors on the apparent digestibility of protein for
swine determined by the mobile nylon bag technique. Journal
of Animal Science, 66:1963-1968
Cherian, G., Sauer, W.C. y Thacker, P.A. 1989. Factors
affecting the apparent digestibility of protein for swine when
determined by the mobile nylon bag technique. Animal Feed
Science and Technology, 27:137-146
Coles, L.T., Moughan, P.J. y Darragh, A.J. 2005. In vitro
digestion and fermentation methods, including gas production
techniques, as applied to nutritive evaluation of foods in the
hinggut of humans and other simple-stomached animals.
Animal Feed Science and Technology, 123-124:421-444
Graham, H., Aman, P., Newman, R.K. y Newman, C.W. 1985.
Use of a nylon bag technique for pig feed digestibility studies.
British Journal of Nutrition, 54:719-726
Graham, H., Löwgren, W. y Aman, P. 1989. An in vitro method
for studying digestion in the pig. 2. Comparison with in vivo
ileal and faecal digestibilities. British Journal of Nutrition,
61:689-698
Harvey, W.R. 1990. Mixed model least squared and maximun
likelihood computer program (PC2 version). Ohio State
University Press. Columbus, pp 91
Honeyfield, D.C. y Froseth, J.A. 1990. Experimental conditions
that affect barley digestibility in pigs using the mobile nylon bag
technique. Journal of Animal Science, 68(supplement 1):373373
Jaguelin-Peyraud, Y. y Noblet, J. 2003. Prédiction de la
digestibilité de la matiere organique et de l’énergie chez le porc
en croissance à l’aide d’une méthode in vitro. Journées de la
Recherche Porcine. Paris, 35:75-82
Leibholz, J. 1991. A rapid method for the measurement of
protein digestion to the ileum of pigs by the use of a mobile
nylon bag technique. Animal Feed Science and Technology,
33:209-219
Löwgren, W. 1992. An in vitro method for studying digestion of
dietary components and the energy value of pig feeds. PhD
Thesis. Swedish University of Agricultural Sciences. Uppsala,
pp 102
Löwgren, W., Graham, H. y Aman, P. 1989. An in vitro method
for studying digestion in the pig. 1. Simulating digestion in the
different compartments of the intestine. British Journal of
Nutrition, 61:673-687
Metz, S.H.M. y Van Der Meer, J.M. 1985. Nylon bag and in
vitro technique to predict in vivo digestibility of organic matter in
feedstuffs for pigs. In: Digestive Physiology in Pigs (A. Just, H.
Jorgensen y J.A. Fernández, editores). Copenhagen, p 372376
NRC. 1998. Nutrient Requirements of Domestic Animals.
Nutrient Requirements of Swine. National Academy Press.
Washington, Disctrict of Columbia, pp
68
Revista Computadorizada de Producción Porcina
Digestibilidad in situ de follaje de leucaena para cerdos/In situ digestibility of leucaena foliage for pigs
Volumen 14 (número 1) 2007
Qiao, Sh. y Thacker, P.A. 2001. A comparison of washed and
unwashed bags to determine the apparent fecal digestibility of
dry matter, energy and crude protein in feeds for swine using
the mobile nylon bag technique. Canadian Journal of Animal
Science, 81:271-378
Sauer, W.C., Den Hartog, L.A., Huisman, J., Van Leuwen, P. y
De Lange, C.F.M. 1989. The evaluation of the mobile nylon
bag technique for determining the apparent protein digestibility
in a wide variety of feedstuffs for pigs. Journal of Animal
Science, 67:432-440
Sauer, W.C., Jorgensen, H. y Berzines, R. 1983. A modified
nylon bag technique for determining the apparent protein
digestibility in feedstuffs of pigs. Canadian Journal of Animal
Science, 62:233-237
Steel, R.G.D., Torrie, J.H. y Dickey, M. 1997. Principles and
Procedures of Statistics. A Biometrical Approach. MacGrawHill Book Company Incompany (third edition). New York, pp
666
Thacker, P.A. y Qiao, Sh. 2001. Further modifications to the
mobile nylon bag technique to determine nutrient digestibility
for swine. Asian-Australasian Journal of Animal Science,
14:1149-1156
Thacker, P.A. y Qiao, Sh. 2004. Use of the mobile nylon bag
technique to determine the digestible energy content of
traditional and non-traditional feeds for pigs. Pig News and
Information, 25:N165-N170
Van Soest, P.J., Robertson, J.B. y Lewis, B.A. 1991. Methods
for dietary fiber, neutral detergent fiber and non starch
polysaccharides in relation to animal nutrition. Journal of Dairy
Science, 74:3583-3593
Viljoen, J., Ras, M.N., Siebrits, F.K. y Hayes, J.F. 1997. Use of
the mobile nylon bag technique (MNBT) in combination with
the ileo-rectal anastomosis technique (IRA) to determine amino
acid digestibility in pigs. Livestock Production Science, 51:109117
Weisberg, S. 1985. Applied Lineal Regression (second
edition). Wiley and Sons Limited. New York, pp 324
Yin, Y.L., Huang, R.L., Zhong, H.Y., Li, T.J., Souffrant, W.B. y
De Lange, C.F.M. 2002. Evaluation of mobile nylon bag
technique for determining apparent ileal digestibilities of pri and
amino acids in growing pigs. Journal of Animal Science,
80:409-420
69