Notas de investigación

 

Vegetación marina en la elaboración de bloques multinutritivos para la alimentación de rumiantes

 

Marine vegetation in multinutritional blocks for ruminants

 

Arturo F. Castellanos Ruelas^a, Félix Cauich Huchim^b, Luis A. Chel Guerrero^a, J. Gabriel Rosado Rubio^a

 

^a Facultad de Ingeniería Química., Universidad Autónoma de Yucatán (UADY). Av. Juárez # 421. Ciudad Industrial. 98288. Mérida, Yuc. cruelas@uady.mx. Correspondencia al primer autor.

^b Estudiante de licenciatura en Química Industrial. FIQ–UADY.

 

Recibido el 26 de julio de 2008
Aceptado para su publicación el 13 de octubre de 2009

 

Resumen

El objetivo del presente trabajo fue evaluar el efecto de la incorporación de vegetación marina, melaza, urea e hidróxido de calcio (CaOH) en un bloque multinutritivo (BM) sobre su valor nutricio y su dureza. Se colectó vegetación marina que llegó en arribazón a las costas de Yucatán. Este material se lavó con agua dulce y se deshidrató al sol. Se elaboraron BM incorporando un 9.5 % de vegetación marina, además de cascarilla de soya, maíz molido, melaza, ortofosfato de calcio, sal común, ácidos grasos, mezcla de vitaminas y minerales, también CaOH como aglutinante. Se empleó un diseño factorial 3x2x3 con tres repeticiones por tratamiento, en donde los factores y niveles fueron: melaza 35.0, 37.5 y 40.0 %, urea 6 y 9 % y CaOH 5, 7 y 9 %. La dureza (kg de carga máxima) de los BM fue medida con una Máquina Universal de Pruebas 4411 (Instron). Los resultados se analizaron por medio del método de mínimos cuadrados, incluyendo los efectos de los factores y niveles mencionados, así como sus interacciones. Los resultados indicaron que la vegetación marina tuvo un elevado contenido en proteína y en materia mineral. Al incrementar la melaza en la formulación arriba del 35 % ó el CaOH más allá del 5 %, se redujo la carga máxima de los BM (P<0.01). Lo mismo sucedió al incrementar la urea arriba del 6 % (P<0.05). Se concluye que es factible el empleo de vegetación marina como fuente de proteína y minerales en la elaboración de BM, logrando materiales con buena dureza.

Palabras clave: Vegetación marina, Bloque multinutritivo, Rumiantes.

 

Abstract

The objective of the present study was to assess the effect on nutritional value and hardness due to inclusion in multinutritional blocks (MB) of marine vegetation, molasses, urea and calcium hydroxide (CaOH). Marine vegetation was gathered at the coast of Yucatán. This material was rinsed with fresh water and sun dehydrated. MBs were manufactured including 9.5 % of marine vegetation, plus soybean hulls meal, ground corn, molasses, calcium orthophosphate, salt, vegetable oil and a mixture of minerals and vitamins; calcium hydroxide was added as agglutinant. A factorial 3*2*3 experimental design with three replicates was used, where molasses 35.0, 37.5 and 40.0 %; urea 6 and 9 % and CaOH 5, 7 and 9 % were factors and levels. Hardness (kg maximum pressure) of BMs was measured using a 4411 Universal Testing Machine (Instron). Results were analyzed through the least square method, including effects of the already mentioned factors and their interactions. Results showed that marine vegetation boasts high protein and mineral contents. When either molasses content is more than 35 % or CaOH more than 5 %, MBs hardness decreases (P<0.01). The same is true for urea content of more than 6 % (P<0.05). As a conclusion, it can be acknowledged that marine vegetation can be used as a protein and mineral source for manufacturing MBs, obtaining materials showing adequate hardness.

Key words: Marine algae, Multinutritional block, Ruminants.

 

La vegetación marina (VM) representa un gran Marine recurso para el beneficio del hombre, estando compuesta básicamente por algas y pasto marino. Las algas se pueden emplear principalmente para la extracción de alginatos⁽¹⁾, para su consumo directo por parte del hombre⁽²⁾, la elaboración de cosméticos y medicamentos⁽²⁾, la obtención de fertilizante orgánico⁽³⁾ y también como alimento para animales⁽⁴⁾.

En cuanto a su valor nutritivo para animales, se han reportado algas conteniendo el 17,% de proteína⁽⁵⁾. Estudios hechos sobre su perfil mineral han revelado un elevado contenido en yodo y azufre, un buen nivel de potasio y un moderado contenido de cobalto^(5,6,7). Estos minerales, excepto el yodo, son requeridos por la ganadería bovina en pastoreo en el estado de Yucatán, México, ya que se encuentran deficitarios en los forrajes, además de que son onerosos en el mercado⁽⁸⁾.

Las algas llegan en arribazón a las costas de Yucatán durante la época denominada de "nortes" (septiembre–marzo), y coloquialmente a su conjunto se le denomina "sargazo". La disponibilidad de este material es muy grande, y es indeseable en zonas turísticas, ya que se considera basura y su retiro implica fuertes erogaciones por parte de las autoridades.

Este material se puede considerar como una alternativa para la alimentación de rumiantes, ya sea mediante su incorporación en alimentos balanceados o en bloques multinutritivos (BM)⁽⁹⁾, entre otras alternativas.

Los BM han mostrado su efectividad como fuentes suplementarias de energía, de nitrógeno no proteico como la urea, de vitaminas y minerales⁽¹⁰⁾ para animales en pastoreo. Uno de los factores físicos que más importa en los BM es su dureza, ya que cuando son muy suaves su consumo es elevado y lo contrario sucede cuando son muy firmes. La dureza de un BM está influenciada por múltiples factores, siendo el más importante, la presencia de un aglutinante, de los cuales los más empleados son el cemento Portland y la cal de construcción (CaOH)⁽¹¹⁾. La presencia de melaza también colabora con la dureza de los BM⁽¹¹⁾. Por lo que respecta a su proceso de elaboración, pudiera ser rústico haciéndolos directamente en el predio⁽¹²⁾ o mediante equipo industrial.

Con base en lo anterior, se planteó el presente trabajo que tuvo como objetivo, incorporar vegetación marina en un BM, midiendo su valor nutricio y dureza en función del contenido de melaza y de urea, en presencia de tres niveles de CaOH.

El material de estudio empleado consistió en VM que suele presentarse en el litoral costeńo de los puertos de Chuburná, Progreso y Chicxulub, en el estado de Yucatán. Se recolectaron aproximadamente 150 kg de material fresco, el cual se lavó con agua dulce para remover la arena y se identificó botánicamente. Posteriormente se deshidrató al sol y se molió en un molino de cuchillas Thomas Scientific modelo 4 equipado con una malla 20.

La VM deshidratada y molida se analizó para conocer su composición proximal⁽¹³⁾. También se midió el contenido en Mg, Fe, Cu, Zn y Co empleando un espectrofotómetro marca Perkin Elmer, modelo AAnalyst 800, utilizando lámparas de cátodo hueco y un quemador de flujo laminar de 20 cm de largo, para una mezcla oxiacetilénica⁽¹⁴⁾.

La VM fue incorporada en una proporción moderada del 9.5 % a una mezcla compuesta por maíz, cascarilla de soya, ortofosfato de calcio, sal común, ácidos grasos, vitaminas A, D y E, selenio orgánico y sulfato de cobre. Los tratamientos consistieron la elaboración de BM utilizando tres factores con diversos niveles de incorporación: melaza (35, 37.5 y 40 % BH), urea (6 y 9 %) y CaOH (5, 7 y 9 %). Se utilizó un diseńo estadístico totalmente al azar con un arreglo factorial 3x2x3 con tres repeticiones por tratamiento. Los 18 tratamientos resultantes se presentan en el Cuadro 1.

Los insumos se balancearon para que cada bloque tuviera como mínimo 22 % de proteína cruda, 0.85 Mcal ENg (bovinos) 3.5 % de extracto etéreo, 5 % de Ca y 1 % de P (base seca). El mezclado de los insumos se realizó manualmente integrando primeramente los ingredientes mayoritarios y posteriormente los micronutrimentos en forma de premezcla. Para la elaboración de los bloques se utilizaron moldes de PVC de 2.5 kg cada uno. Se comprimieron con un dispositivo metálico en forma de pistón aplicando 0.51 kg/cm². Los bloques se secaron durante un mínimo de dos semanas, una a la intemperie y otra bajo techo, midiéndose posteriormente su dureza (carga máxima) empleando una Máquina Universal de Pruebas 4411(Instron).

El resultado de carga máxima se analizó estadísticamente empleando el método de mínimos cuadrados, utilizando un modelo lineal de efectos fijos que incluyó la media general, el efecto de la incorporación de melaza, de urea y de CaOH, las interacciones entre melaza x urea, melaza x CaOH, urea x CaOH, melaza x urea x CaOH y el error aleatorio [NiD (0, s²)]. Los análisis se llevaron a cabo empleando el paquete estadístico SAS⁽¹⁵⁾ en sus rutinas Means y GLM. Cuando se detectaron efectos significativos en alguna variable, los promedios se compararon por medio de la prueba de Tukey.

La VM recolectada consistió en especies de algas de los géneros Gracilaria, Acrosorium y Agardhiella (algas rojas) y Sargassum y Eucheuma (algas pardas). También se recolectó pasto marino mayormente de los géneros Syringodium y Thalassia. El análisis físico de este material indicó que estaba compuesto de la siguiente forma: algas rojas 18.4 %, algas pardas 3.8 %, pasto marino 72.1 % e impurezas 5.7 %. Los resultados del análisis químico de cada componente se presentan en el Cuadro 2. Es notorio su elevado contenido en proteína y en materia mineral, similar al reportado por otros autores⁽¹⁾, quienes también trabajaron con VM recolectada en Yucatán. Es obvio que su composición química dependerá de la proporción de cada uno de sus componentes.

Los resultados del contenido de minerales de los componentes de la VM se presentan en el Cuadro 3, en donde se comparan con las necesidades de un bovino en crecimiento. Las algas tienen niveles de Mg, Fe, Cu, Zn y Co, superiores a las necesidades de los bovinos (excepto el contenido de Zn en las algas rojas). El pasto marino, también satisface las necesidades del animal, excepto para el Mg. Se ha documentado que los forrajes que crecen en Yucatán, tienen contenidos marginales de Cu y Zn, estando el Co en un nivel deficitario⁽⁸⁾. Por lo tanto, estos datos dejan en claro que, la vegetación marina representa un buen recurso tanto proteínico, como de microminerales para ser aportado en la alimentación de rumiantes en pastoreo en Yucatán. Por su parte, Carrillo et al⁽⁶⁾, trabajando con algas de Baja California Sur, ponderaron su alto contenido de Ca (6.8 %) y P (0.56 %).

Los resultados del efecto de los factores estudiados sobre la carga máxima de los BM se presentan en el Cuadro 4. No se encontró interacción entre los efectos principales estudiados. Se observa que mientras se incrementó la melaza arriba del 35 % (P<0.01), la urea arriba del 6 % (P<0.05), o el CaOH mas allá del 5 % (P<0.01), se redujo la carga máxima de los bloques. Otros autores⁽¹⁶⁾, han encontrado que es necesario utilizar un nivel de melaza del 40 % manteniendo la urea y el CaOH fijos al 5 y 10 % respectivamente, para lograr una mayor dureza en los BM, valores similares a los encontrados en este trabajo. La dureza de un BM también está dada en función de su tiempo de secado. Se ha encontrado⁽¹⁷⁾ menor dureza en BM con un tiempo de secado de 15 días, en comparación con aquéllos que tuvieron 30 ó 45 días. Lo mismo fue observado en nuestro caso con cinco BM tomados a azar y secados durante 30 días adicionales. La dureza se incrementó en 5.0 ± 2.9 kgf; por lo tanto, al incrementar el tiempo de secado, se podría aumentar la dureza de los tratamientos aquí descritos. Paralelamente otros autores encontraron⁽¹⁸⁾ que un tiempo de secado mayor a 15 días no incrementaba la digestibilidad del BM.

La dureza es el parámetro que probablemente más influye sobre el consumo de los BM y un incremento exagerado está asociado a una disminución del consumo. En el Cuadro 5 se presentan los resultados de dureza de cada uno de los tratamientos estudiados, comparados con un BM adquirido en el comercio local (n=3) el cual se utilizó como Testigo. En general, la mayor dureza se observó en los seis primeros tratamientos que tenían el menor porcentaje de incorporación de melaza. Entre ellos, el que más se acercó a la dureza del bloque testigo fue el BM identificado con el número 4. El mayor porcentaje de incorporación de melaza (bloques 13 al 18) propició una notoria menor dureza en comparación con el testigo.

La dureza de un BM puede incrementarse con la incorporación de cemento Portland en un 10%⁽¹⁹⁾ de la fórmula, sin embargo esta medida está contraindicada, ya que es posible que la presencia de metales pesados en este producto, propicie su acumulación en los animales que los consumen. Uno de los más frecuentes y peligrosos es el plomo.

Con relación a la presencia de urea, otros autores han reportado que niveles mayores a un 5 % propician una disminución en la velocidad de crecimiento de novillos, asociada a una disminución del consumo de BM⁽²⁰⁾. Posiblemente esté asociado a la disminución de la palatabilidad del BM atribuible al mal sabor de la urea.

En el Cuadro 6 se presenta, a manera de ejemplo, el análisis de minerales del BM #4, así como el bloque Testigo. Ambos resultaron con contenidos mayores que la cantidad requerida por un bovino en crecimiento.

Otros autores han encontrado beneficios adicionales al empleo de algas para alimentación animal, ya sea solas o incorporadas en BM. En efecto, la inclusión de extractos de Ascophyllum nodosum aparentemente aporta una acción antioxidante a los animales que los consumen⁽²¹⁾. Al incluir algas en la elaboración de BM para bovinos, también se ha observado incremento en la digestibilidad de la materia orgánica y de la proteína cruda de los forrajes de mala calidad que integran la dieta⁽²²⁾. Estos efectos podrían presentarse en las algas que arriban a la costa yucateca y sería recomendable estudiarlos.

El principal inconveniente para el empleo de la VM, es su cosecha, ya que el material depositado en la playa debe ser retirado poco después de la finalización de un "norte; de no hacerlo se corre el riesgo de que la marea lo lleve nuevamente, mar adentro. En estas circunstancias, la cosecha se dificulta por el mal tiempo aún prevalente. Otro serio escollo es la gran contaminación por arena, lo cual requiere de mucho esfuerzo para lavar con agua dulce. Es necesario desarrollar procesos de ingeniería para superar estos problemas.

Con base en los resultados anteriores se concluyó que es factible el empleo de vegetación marina como fuente de proteína y minerales en la elaboración de bloques multinutritivos para rumiantes. Los bloques que mostraron la mayor dureza fueron aquéllos elaborados con 9.5 % de vegetación marina, 35 % de melaza, 9 % de urea y 5 % de cal. Es necesario superar las dificultades de su cosecha y limpieza en forma manual, mediante el diseńo de equipos mecánicos específicos para esta labor.

 

AGRADECIMIENTOS

Se reconoce el apoyo financiero recibido por la Fundación Produce Yucatán A.C. mediante el proyecto "Generación de complementos alimenticios mineralizado y proteico para animales en sus diferentes etapas de crecimiento" con clave 312006–1101.

 

LITERATURA CITADA

1. Peraza MG. Estudio de la etapa de tratamiento ácido en el proceso de obtención de alginato de sodio a partir de sargazo [Tesis licenciatura]. Mérida, Yuc.; Universidad Autónoma de Yucatán; 1997.         [ Links ]

2. Diem Hong Dang, Thi Minh Hien Hoang. Nutritional analysis of Vietnamese seaweeds for food and medicine. J Anim Physiol & Anim Nutr 2004;22(1):323 325.         [ Links ]

3. Robledo RD, Freile PY. Informe final del Proyecto B077: Conocimiento de la macroflora marina de interés económico de las Costas de Yucatán. CINVESTAV– Mérida y Laboratorio de Ficología. Mérida, Yuc. 1996.         [ Links ]

4. Possenti RA, Braun G, Caielli EL. Estudo de algas marinhas como complemento de racao animal. Zootecnia (Sao Paulo) 1993;31(2):69–71.         [ Links ]

5. He ML, Hollowich W, Rambeck WA. Supplementation of algae to the diet of pigs: a new possibility to improve iodine content in meat. J Anim Physiol & Anim Nutr 2002;86:97–104.         [ Links ]

6. Carrillo DS, Casas VM, Ramos RF, Pérez GF, Sánchez RI. Algas marinas de Baja California Sur, México: Valor Nutrimental. Arch. Latinoamer Nutr 2002;52(4). [on line]: http://www.alanrevista.org/ediciones/2002–4/. Accessed Jul 2, 2008.         [ Links ]

7. Vázquez EA, Vázquez ME. Importancia de las algas y determinación de siete minerales en especies de las costas de Yucatán [Tesis licenciatura]. Mérida, Yuc; Universidad Autónoma de Yucatán; 1993.         [ Links ]

8. Bores QR, Castellanos RA. Importancia de los minerales en la alimentación de los rumiantes en Yucatán. Publicación Técnica. Inst. Nal. de Invest. Agric. Forestales y Pecuarias–CONACyTSISIERRA. Mérida, Yuc. 2003.         [ Links ]

9. Preston T, Leng R. Ajustando los sistemas de producción pecuaria a los recursos disponibles. Aspectos básicos y aplicados del nuevo enfoque de la nutrición de rumiantes en el trópico. 2a ed. Condrit. Cali, Col. 1998.         [ Links ]

10. Araque CA, Escalona M. Una nota sobre el uso de los bloques multinutricionales en ganado de ceba. Zootecnia Trop 1995;13(1):87–94.         [ Links ]

11. Amaro GR. Elaboración artesanal y uso de bloques multinutricionales de melaza como suplemento alimenticio para ovinos. Tecnologías para Ovinocultores. Sistema Producto Ovinos. Ed. Programa de Apoyo a las Organizaciones de Productores Sociales Agropecuarios y Pesqueros. SAGARPA. México DF. 2008.         [ Links ]

12. Ortiz RB, Ticante V, Tapia MC. Bloques activadores del rumen (BAR's) una alternativa más para la época de sequía. Uuy u T'aan 2007;3(1)6–7.         [ Links ]

13. Tejada de HI. Análisis de insumos usados en alimentación animal. México DF: Ed. Sistema de Educación Continua; 1988.         [ Links ]

14. Fick KR, Mc Dowell LR, Miles PH, Wilkinson MS, Kunk JD, Conrad JH. Métodos de análisis de minerales para tejidos de plantas y animales. Gainesville. Departamento de Ciencia Animal. Universidad de Florida. Gainesville, Fla. USA. 1979.         [ Links ]

15. SAS. SAS/STAT User's Guide (Release 6.0).Cary NC, USA: SAS Inst. Inc. 1990.         [ Links ]

16. Pulgar–Lugo I, Acosta H, Araujo–Febles O. Influencia de la concentración de melaza, del tiempo y de las condiciones de almacenamiento sobre la dureza de bloques multinutritivos. Arch17. Araujo–Febles O, Graterol M, Zabala E, Romero M, Pirela G, Pietrosemoli S. Influencia del tiempo, las condiciones de almacenamiento y la concentración de cal sobre la dureza de los bloques multinutricionales. Rev Fac Agron (LUZ) 1997;14:427–431.         [ Links ]

18. Araujo–Febles O, Vergara López J, Ortega A, Lachmann M. Influencia del tiempo de almacenamiento de los bloques multinutricionales sobre el consumo y la digestibilidad del heno en corderos. Arch Latinoamericanos Prod Anim 2001;9(2):104–107.         [ Links ]

19. Sánchez C, García M. Comparación de características productivas de caprinos con suplementación de bloques multinutricionales. Zoot Trop 2001;19(3):393–405.         [ Links ]

20. Araquey CA, Cortes R. Evaluación del efecto de diferentes niveles de urea en bloques multinutricionales sobre el consumo de los bloques y ganancia de peso en mautes. Revista de la Facultad de Agronomía. Universidad del Zulia. 1998;15(2):180–187.         [ Links ]

21. Allen VG, Pond KR, Saker KE, Fontenot JP, Bagley CP, Ivy LR, et al. Tasco: Influence of a brown seaweed on antioxidants in forages and livestock–A review. J Anim Sci 2001;79:E21–E31.         [ Links ]

22. Leupp JL, Caton JS, Soto–Navarro SA, Lardy GP. Effects of cooked molasses blocks and fermentation extract or brown seaweed meal inclusion on intake, digestion, and microbial efficiency in steers fed low–quality hay. J Anim Sci 2005;83:2938–2945.         [ Links ]

23. NRC. National Research Council. Nutrient Requirements of Beef Cattle. Seventh revised edition. Washington, DC. USA: National Academy Press; 1996.         [ Links ]