El potencial aprovechamiento de subproductos tiene el fin de incrementar de evitar la pérdida de producción de leche y carne y mejorar la relación costo-beneficio en sistemas extensivos de producción especialmente en épocas del año en que hay baja disponibilidad de alimentos de buena calidad. El bagazo de manzana (BM) es subproducto del procesamiento en la extracción de jugos (5-19 kg de BM 100 kg-1 de manzana) compuesto por cáscaras, semillas, restos fibrosos de pulpa y jugo agotado pobre en azúcares; el estado de madurez y diferencias en el procesamiento de la manzana afectan su composición de materia seca (MS; 14-26%), fibra cruda (FC; 14-23%) y proteína cruda (PC; 4-8%) (Mirzaei-Aghsaghali et al., 2011). En México se producen aproximadamente 661 toneladas de BM por año (SIAP, 2014) y puede ser considerado como un recurso importante para la alimentación de bovinos, ovinos y caprinos (Tiwari et al., 2008; Mirzaei-Aghsaghali et al., 2011; Ajila et al., 2015).
El proceso de ensilado es una alternativa viable para prolongar el uso de BM a través del año (Skládanka et al., 2012; Ajila et al., 2015) y la adición de inóculos y fuentes de nitrógeno no proteico puede mejorar formación de ácido láctico, el perfil de ácidos grasos volátiles (AGV) (Skládanka et al., 2012; Schroeder, 2013), el contenido de proteína cruda (PC) (Ajila et al., 2015), la estabilidad aeróbica al momento de la apertura del silo (Barrena y Jiménez, 2013) y la calidad nutricional del BM (Rodríguez-Muela et al., 2006; Becerra et al., 2008).
El presente estudio evaluó el efecto de la adición de fuentes nitrogenadas (de naturaleza orgánica e inorgánica) y de un inoculante durante el proceso de ensilaje del BM sobre las variables de calidad nutricional PC, MS, pH, ácido láctico y AGV (acético, propiónico y butírico).
Ubicación del experimento
El trabajo se ejecutó entre 2014-2016, en las instalaciones de la Universidad Autónoma de Aguascalientes, del Instituto Tecnológico El Llano Aguascalientes y del Centro de Bachillerato Tecnológico Agropecuario núm. 61 [Aguascalientes, México (Región Centro-Norte)].
Material experimental
Se utilizó BM, subproducto de la extracción de jugos de la empresa “Extractora de Jugos Valle Redondo SA de CV de Aguascalientes”. El ensilaje de BM duró 45 d, para lo cual: se elaboró una mezcla base que contenía una proporción de 80 g 100 g-1 MS de BM (con 18% de MS) y 20 g 100 g-1 MS de heno de Chloris gayana (con 90% de MS) como material adherente de humedad. A la mezcla base se le añadieron fuentes nitrogenadas (FN): 1) urea, 3.75% del total de MS de la mezcla; y 2) cerdaza, con 23.5% de PC (proveniente de animales en engorda) en proporción equivalente al nitrógeno aportado por la urea. Además se incluyeron 10 g t-1 de MS de un inóculo comercial (Sil-All 4x4®) que contiene bacterias acido lácticas (Streptococcus faecium, Lactobacillus plantarum, Pediococcus acidilactici y Lactobacillus salivarius) y enzimas exógenas (celulasas, hemicelulasas, pentosanasas y amilasa).
Se utilizó una mezcladora electromecánica. Las mezclas se depositaron en microsilos de tubo de policloruro de vinilo (PVC) hidráulico de 5.08 cm de diámetro y 30 cm de largo, compactando con un pisón metálico para eliminar el oxígeno y cerrando con un tapón tipo campana reforzado en ambos lados; los microsilos se almacenaron a temperatura ambiente de 20 °C.
Tratamientos y variables de respuesta
Los tratamientos fueron: bagazo de manzana (BM), bagazo de manzana con inóculo (BM+I), bagazo de manzana con urea (BM+U), bagazo de manzana con urea e inóculo (BM+U+I), bagazo de manzana con cerdaza (BM+C), y bagazo de manzana con cerdaza e inóculo (BM+C+I). Las muestras colectadas a los 0 y 45 d se secaron a 60 °C en una estufa de aire forzado hasta obtener peso constante y se procesaron en un molino Thomas Wiley con criba de 1 mm. La MS se obtuvo por diferencia entre el peso inicial y final [AOAC (1999) protocolo 930.15-1930], la PC se determinó a través del protocolo 990.03-2002 de la AOAC (2002), el pH se midió en una solución acuosa homogénea compuesta de 10 g del ensilaje y 100 ml de agua destilada (una hora después de su preparación) utilizando un pH-metro digital (Cherney y Cherney, 2003), el ácido láctico se determinó por el método de colorimetría (Madrid et al., 1999) y los AGV por cromatografía de gases (Perkin Elmer® Co., Clarus 560 D Gas Chromatograph) (Erwin et al., 1961).
Análisis estadístico
Se utilizó un diseño completamente al azar (DCA) con arreglo factorial (3×2) y cuatro repeticiones por tratamiento de acuerdo al modelo 1. Las medias de tratamiento fueron comparadas con la prueba de Tukey (p< 0.05). Además se aplicó una prueba de contrastes ortogonales para comparar: 1) BM vs BM con FN o/e I; 2) BM vs BM con FN; 3) BM vs BM con I; 4) FN vs tratamientos sin FN; 5) I vs tratamientos sin I. Se utilizó el procedimiento general lineal (Proc GLM) del paquete SAS (Statistics Analysis System V. 9.2).
Donde: Yij= variable de respuesta; FNi= efecto de la i-ésima fuente de nitrógeno; Ij= efecto del j-ésimo inoculante; (FN*I)ij= interacción entre la i-ésima fuente de nitrógeno y el j-ésimo inoculante; Eij= error aleatorio.
El contenido de MS que fue similar en todos los tratamientos (p> 0.05; Cuadro 1) y adecuado para la liberación de ácido láctico y disminución de pH durante la fermentación del ensilado (Schroeder, 2013).
Tratamiento | Materia seca (g 100 g-1) | Proteína cruda (g 100 g-1 de MS) | Potencial hidrógeno (pH) | |||
Inicial± | Final | Inicial | Final | Inicial | Final | |
BM * | 22.03 a | 22.67 a | 4.82 f | 5.75 f | 3.11 c | 3.4 b |
BM+I | 22.23 bc | 22.43 a | 5.08 e | 7.1 d | 3.43 b | 3.44 b |
BM+U | 21.58 ab | 22.47 a | 7.42 d | 9.04 e | 3.34 b | 3.38 b |
BM+U+I | 20.89 c | 21.22 a | 7.65 c | 10.85 c | 3.41 b | 3.42 b |
BM+C | 21.54 abc | 21.96 a | 12.88 a | 20.89 a | 4.55 a | 3.91 a |
BM+C+I | 22.18 a | 22.57 a | 11.87 b | 19.31 b | 4.96 a | 4.33 a |
CV (%) | 1.14 | 6.92 | 1.028 | 0.987 | 33.25 | 12.92 |
Contraste por fuente nitrogenada (P de F) | ||||||
NvsU y C | 0.006 | >0.932 | < 0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 |
UvsC | >0.229 | >0.751 | < 0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 |
Contraste por inóculo (P de F) | ||||||
Con Ivs sin I | >0.055 | >0.695 | <0.001 | <0.001 | 0.002 | 0.002 |
*= testigo (bagazo de manzana sin fuente nitrogenada ni inóculo); BM= bagazo de manzana; I= inóculo; U= urea; C= cerdaza; abcde= tratamientos con diferente letra representan medias estadísticamente diferentes (Tukey p< 0.05); CV= coeficiente de variación; P de F= valor de probabilidad; ±= Inicio y final, 0 y 45 d después de fermentación.
Hubo interacción FN×I para el contenido de PC (p< 0.001). Los tratamientos con C tuvieron mejores incrementos de PC (BM+C sin I y BM+C+I: 8.00 y 7.44 g 100 g-1 MS) que los tratamientos con urea (BM+U sin I y BM+U+I: 3.2 y 1.6 g 100 g-1 MS) o con BM sin FN (BM y BM+I: 0.92 y 2.02 g 100 g-1 MS), los contenidos de PC finales de algunos tratamientos fueron comparables a los del ensilado de maíz (8-10 g 100 g-1 de MS; Guedes et al., 2012). Considerando la PC, el BM ensilado podría ser utilizado en sustitución de algunos tipos de granos y reducir costos de alimentación. Mirzaei-Aghsaghali et al. (2011) analizaron la producción de gas in vitro (contenidos de FDN, FDA y carbohidratos no fibrosos de 61.2, 46.7 y 23.8%, respectivamente) de BM con PC similar a la encontrada en el presente estudio y lo consideraron viable para ser utilizado en la alimentación de rumiantes. Tiwari et al. (2008) no encontraron efectos negativos en la producción de leche y sus contenidos de grasa y proteína al suplir hasta 33% del grano de maíz con BM (por 300 d).
Los ensilados con I o alguna FN tuvieron valores de pH inicial y final mayores al resto de los tratamientos (p< 0.002), aunque al final de la fermentación todos los tratamientos tuvieron valores de pH dentro de los rangos deseables para las variaciones de microorganismos y producción de ácidos grasos (Weinberg y Ashbell, 2003; Skládanka et al., 2012). Los tratamientos con C registraron los pH más altos (3.91-4.33 vs 3.38-3.44), pero similares a los deseables en ensilaje de maíz con pH=3.8-4.5 (Kolver et al., 2001; Skládanka et al., 2012; Schroeder, 2013).
Los tratamientos con C tuvieron mayor concentración final de ácido láctico (p< 0.0001; Cuadro 2), lo que representa mejor fermentación y estabilidad del ensilaje y menor probabilidad de contaminación y degradación de las proteínas (Bautista et al., 2007; Nkosi et al., 2011; Huntanen et al., 2013). Aunque las proporciones de ácido láctico de todos los tratamientos del presente estudio estuvieron dentro de los rangos mínimos y óptimos para los ensilajes de alta calidad (Kolver et al., 2001; Guedes et al., 2012).
Tratamiento | Ácido láctico (mol 100 mol-1) | Ácido acético (mol 100 mol-1) | Ácido propiónico (mol 100 mol-1) | Ácido butírico (mol 100 mol-1) | ||||
Inicial± | Final | Inicial | Final | Inicial | Final | Inicial | Final | |
BM * | 1.36 ab | 4.83 b | 0.87 e | 1.68 d | 0 c | 0 d | 0 c | 0 c |
BM+I | 1.28 b | 3.22 c | 0.87 e | 1.93 d | 0 c | 0.44 c | 0 c | 0.63 b |
BM+U | 1.6 a | 4.58 b | 1.37 b | 2.74 c | 0 c | 0 d | 0 c | 0 c |
BM+U+I | 1.19 b | 5.64 a | 1.46 a | 2.97 c | 0 c | 0.97 a | 0 c | 0.6 b |
BM+C | 1.47 ab | 5.78 a | 1.29 c | 5.04 a | 0.38 a | 0.67 b | 1.31 a | 1.32 a |
BM+C+I | 1.18 b | 5.47 a | 1.19 d | 4.16 b | 0.34 b | 0.48 c | 1.22 b | 1.29 a |
CV (%) | 8.53 | 2.36 | 8.53 | 2.87 | 3.91 | 4.15 | 5.21 | 3.63 |
Contraste por fuente nitrogenada (P de F) | ||||||||
TvsU y C | >0.5639 | <0.0001 | <0.001 | <. 0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 |
UvsC | >0.9413 | < 0.0001 | <0.001 | < 0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 |
Contraste por inóculo (P de F) | ||||||||
Con Ivs sin I | <0.0005 | 0.0002 | >0.811 | < 0.021 | 0.001 | <0.001 | 0.013 | <0.001 |
*= testigo (bagazo de manzana sin fuente nitrogenada ni inóculo); BM= bagazo de manzana; I= inóculo; U= urea; C= cerdaza; abcde; tratamientos con diferente letra representan medias estadísticamente diferentes (Tukey p< 0.05); CV= coeficiente de variación; P de F= valor de probabilidad; ±Inicio y final, 0 y 45 d después de fermentación.
Durante la fermentación, el incremento de ácido acético fue mayor que el de los ácidos butírico y propiónico (p< 0.05), lo que pudo ayudar a reducir el deterioro aeróbico del ensilaje al momento de abrir el silo (Weinberg et al., 2002) ya que las concentraciones de ácidos acético y propiónico son indicadores de la estabilidad del ensilado (Huntanen et al., 2013). El incremento de ácido acético en los tratamientos del presente estudio fue mayor a lo publicado por Guedes et al. (2012) y Skládanka et al. (2012), especialmente en el tratamiento BM+C, seguido de los otros tratamientos con C (p< 0.0001). Además, los tratamientos con C e I tuvieron ácido propiónico al final de la fermentación (p< 0.001).
Por otra parte, el incremento de ácido butírico en BM+U+I y BM+I durante la fermentación (de 0.6 y 0.63 mol 100 mol-1), podría representar cierta contaminación por bacterias Clostridium spp. en estos tratamientos (Leupp et al., 2006; Bautista et al., 2007). Por lo contrario, las proporciones de ácido butírico de BM, BM+U, BM+C y BM+C+I no cambiaron a través del tiempo de fermentación, sugiriendo que los contenidos finales de ácido butírico de BM+C y BM+C+I mayores a los deseables, Guedes et al. (2012), se relacionaron al contenido inicial del ácido en la C más que al crecimiento de bacterias Clostridium spp.
Conclusiones
En el presente estudio el proceso de ensilaje de BM incrementó la PC y en algunos casos disminuyó el pH a valores comparables a los de otros tipos de ensilado más convencionales como el del maíz, además, los incrementos de ácidos láctico y acético de BM ensilado indican que tiene estabilidad necesaria para ser incluido como ingrediente en dietas de rumiantes. Principalmente, añadir C al ensilar BM podría ser una alternativa para mejorar su calidad, con el fin de ser utilizado en dietas sin afectar negativamente la salud o el comportamiento productivo de ganado de leche y carne.