DOI: https://doi.org/10.52973/rcfcv-e32182
Recibido: 28/07/2022 Aceptado: 15/08/2022 Publicado: 12/09/2022
1 de 7
Revista Cientíca, FCV-LUZ / Vol. XXXII, rcfcv-e32182, 1 - 7
RESUMEN
Los residuos de cosecha juegan un papel importante en la producción
animal a nivel mundial. Aumentar el potencial nutricional de opciones
de baja calidad con enzimas brolíticas mejoraría la digestibilidad
y la utilización del forraje. Utilizando un método in vitro se evaluó el
efecto de celulasas (EC:3.2.1.4) y xilanasas (EC:3.2.1.8) aplicados a
cuatro niveles: 0 (control); 2.000; 4.000 y 8.000 UI·kg
-1
MS en panca
de maíz (PM), broza de espárrago (BE) y cáscara de maní (CM). Al
aplicar celulasas a la PM, la digestibilidad de la materia seca (DIVMS)
y bra detergente neutra (DIVFDN) fueron mayores (P<0,001) que el
grupo de control (63,7 vs. 61,8% y 51,9 vs. 50,1%); efectos similares
se encontraron con xilanasas (64,1 vs. 61,8% y 53,0 vs. 51,6%). La
DIVMS y DIVFDN de la BE no fueron afectadas por la aplicación de
celulasas o xilanasas (P<0,05). En el caso de la CM, la aplicación de
celulasas o xilanasas mejoró la DIVMS (24,9 vs. 22,3% y 24,6 vs.
22,3%, respectivamente), pero no la DIVFDN. Además, la producción
de gas in vitro a las 48 horas no fue influenciada por el tipo de
enzimas ni por sus niveles de aplicación a los residuos evaluados.
Las celulasas o xilanasas aplicadas sobre la PM y la BE no inuyeron
sobre la concentración de AGVt (acético + propiónico + butírico). En
el caso de la CM, la concentración de AGVt fue similar entre el control
y el aplicado con celulasas, mientras que la aplicación de xilanasas
resultó en menor concentración de AGVt que el control. Las celulasas
y xilanasas inuencian la DIVMS, DIVFDN y la concentración de AGVt
dependiendo del sustrato utilizado.
Palabras clave: Enzimas; digestibilidad; ácidos grasos volátiles;
residuos de cosecha
ABSTRACT
Crop residues play an important role in animal production worldwide.
Improving the nutritional potential of low-quality options with
brolytic enzymes would improve forage digestibility and utilization.
Using an in vitro method, it was evaluated the effect of Cellulases
(EC: 3.2.1.4) and Xylanases (EC: 3.2.1.8) applied at 4 levels: 0 (control),
2,000; 4,000 and 8,000 UI·kg
-1
MS in Corn stover (CS), Asparagus
browse (AB) and Peanut hulls (PH). When applying Cellulases to CS, the
in vitro digestibility of dry matter (IVDMD) and the in vitro digestibility
of neutral detergent ber (IVNDFD) were higher (P<0.001) than the
control group (63.7 vs. for 61.8% and 51.9 vs. 50.1%). Similar effects
were found with Xylanases (64.1 vs. for 61.8% and 53.0 vs. 51.6%).
The IVDMD and IVNDFD of AB were not affected by the application of
Cellulases or Xylanases. In the case of PH, the application of Cellulases
or Xylanases improved the IVDMD (24.9 vs. 22.3% and 24.6 vs. 22.3%),
but not the IVNDFD. Also, the in vitro gas production at 48 hours was
not inuenced by the type of enzymes or by their levels of application
to the residues evaluated. Cellulases or Xylanases applied to CS and
AB had no effect on the concentration of tVFA (acetic acid + propionic
acid + butyric acid). In the case of PH, the concentration of tVFA was
similar between the control and those treated with Cellulases, while
the application of Xylanases resulted in lower concentrations of tVFA
than the control. Cellulases and Xylanases inuenced IVDMD, IVNDFD
and the concentration of tVFA depending on the substrate used.
Key words: Enzymes; digestibility; volatile fatty acids; crop residue
Efecto de celulasas y xilanasas sobre la digestibilidad in vitro de la broza de
espárrago (Asparagus ocinalis), panca de maíz (Zea mays) y cáscara de
maní (Arachis hypogaea) en rumiantes
The effect of Cellulases and Xylanases on the in vitro digestibility of Asparagus browse (Asparagus
ocinalis), Corn stover (Zea mays) and Peanut hulls (Arachis hypogaea) in ruminants
Edis Geovanny Macías-Rodríguez
1
, Carlos Alfredo Gómez-Bravo
2
, Jimmy Roberto Álava-Moreira
1
y Ernesto Antonio Hurtado
3
*
1
Universidad Técnica de Manabí, Facultad de Ciencias Veterinarias, Departamento de Veterinaria. Portoviejo, Manabi, Ecuador.
2
Universidad Nacional Agraria La
Molina, Facultad de Zootecnia. Lima, Perú.
3
Escuela Superior Politécnica Agropecuaria de Manabí, Carrera de Medicina Veterinaria. Calceta, Manabi, Ecuador.
Correo electrónico: ernestohurta@gmail.com
Celulasas y xilanasas, efecto sobre digestibilidad in vitro de residuos de cosecha / Macías- Rodríguez y col. _______________________________
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INTRODUCCIÓN
El uso de enzimas brolíticas exógenas (EFE) en algunos trabajos
reporta un incremento en la digestibilidad de forrajes y subproductos
brosos que consumen los rumiantes [1, 7, 28, 33, 37]. Las EFE
presentan dos mecanismos de acción: hidrólisis de un alimento,
que resulta en liberación de los hidratos de carbono solubles que
pueden mejorar la palatabilidad, y modicación de las bras mediante
la reducción de sus barreras estructurales, que dicultan su digestión
[10, 27]. Recientes investigaciones in vitro e in vivo indican una mayor
producción lechera, ganancia de peso, eciencia en conversión
alimenticia [22] y reducción de gases de efecto invernadero por cada
kilogramo de leche o carne [17, 30] al suministrar EFE en la dieta; sin
embargo, también existen resultados inconsistentes, sobre todo al
evaluar alimentos con alto contenido broso [1, 9, 32, 38].
En América Latina existe limitada información respecto al uso de
las EFE. Recientemente se ha evaluado aditivos químicos y biológicos
en la mejora de la digestibilidad y consumo voluntario de los alimentos
[3, 9, 21]. La disponibilidad y bajos costos de residuos de cosecha,
como la panca de maíz (Zea mays), la broza de espárrago (Asparagus
ocinalis) y la cáscara de maní (Arachis hypogaea), entre otros,
determina que los hatos ganaderos se racionen con alternativas
alimenticias con altos contenidos de bras.
El actual estudio in vitro tuvo el objetivo de establecer los efectos de
las enzimas celulasa y xilanasa sobre la digestibilidad de materia seca
(MS), bra detergente neutra (FDN), hemicelulosa, celulosa y materia
orgánica (MO); asimismo, la producción de gas (PG) total en residuos
de cosecha (broza de espárrago, panca de maíz y cáscara de maní),
alternativas alimenticias utilizadas en rumiantes. Por consiguiente,
la posibilidad de que tenga aplicación en el campo, con la expectativa
de obtener un incremento en la productividad vacuna dentro de un
marco amigable con el medio ambiente.
MATERIALES Y MÉTODOS
El presente trabajo se desarrolló en el laboratorio de Evaluación
Nutricional de Alimentos (LENA) de la Facultad de Zootecnia y en el
Instituto de Biotecnología (IBT) de la Universidad Nacional Agraria
La Molina, Perú.
Residuos de cosechas y enzimas brolíticas exógenas evaluadas
Los residuos de cosechas fueron recolectados de las ganaderías
de los departamentos de La Libertad y Lima, en Perú (panca de maíz
-PM-, y broza de espárrago –BE-); además de las provincias Manabí, El
Oro y Loja, en Ecuador (cáscara de maní –CM-). Los residuos (TABLA
I) se secaron en estufa universal marca Memmert (UN30- Alemania)
durante 72 horas (h) a 60°C y después pasaron a la molienda con una
pantalla de un milímetro (mm) de diámetro usando un molino marca
tecnal, tipo Willye (TE-650/1-Brasil) de cuchillas de acero. El análisis
químico se realizó con técnicas acreditadas por la Ocial Methods of
Analysis. Association of Ocial Analytical Chemist (AOAC) tal como
reere Van Soest y col. [41].
Las enzimas brolíticas exógenas evaluadas fueron celulasas (EC:
3.2.1.4) y xilanasas (EC: 3.2.1.8), obtenidas de Dyadic Internacional
Inc. (Jupiter, FL, EUA). La actividad enzimática de las celulasas se
determinó usando como sustrato carboxilmetil celulosa (Sigma
Chemical Co., St. Louis, EUA) [43]; mientras que, para las xilanasas se
utilizó xilano de madera (Sigma Chemical Co.) como sustrato puro, con
10 miligramos·mililitros
-1
(mg·mL
-1
) en 0,1 molar (M) de buffer citrato de
fosfato a 39°C y pH 6,6 [6]. Los resultados de la actividad enzimática
para celulasas fue 566 unidades internacionales·mL
-1
(UI·mL
-1
) y para
xilanasas 635 UI·mL
-1
, y los niveles usados en la digestibilidad in vitro
fueron: 0 (control); 2.000; 4.000 y 8.000 UI·kilogramos
-1
(UI·kg
-1
) MS.
Digestibilidad in vitro
La digestibilidad in vitro de la MS (DIVMS), la bra detergente neutra
(DIVFDN), la bra detergente ácida (DIVFDA) y de la materia orgánica
(DIVMO) se realizó a las 48 h de incubación a 39,5°C, en una incubadora
(Modelo BD56, Binder, Alemania), usando el líquido ruminal obtenido
de tres ovinos stulado (Ovis orientalis aries) 2 h luego del suministro
de heno de alfalfa (Medicago sativa). La metodología utilizada fue la
de Goering y Van Soest [20], acreditada por la AOAC [2].
Producción de gas total in vitro
Simultáneamente, cuando se realizaba la digestibilidad in vitro, se
llevó a cabo la medición de PG total a diferentes tiempos (3; 6; 12; 24
y 48 h) a través de un transductor de presión tipo T443A conectado
a un lector digital (Bailey y Mackey, Inglaterra), adaptado a una aguja
número 23 (0,6 mm). Los valores fueron reportados en mL·gramos
-1
(mL·g
-1
) MO sustrato, estimándose mediante la ecuación cuadrática:
volumen de gas = 0,18 + 3,697 x presión de gas (PSI) + 0,0824 (PG
2
) [26].
Concentración de ácidos grasos volátiles totales (AGVt)
Una vez finalizada la digestibilidad in vitro se procedió a tomar
muestras de uidos ruminal ltrados después de 48 h de incubación,
se midió el pH (potenciómetro Accumet, modelo HP-71 Fisher Scientic,
Pittsburgh. EUA) y se acidificó con H
2
SO
4
a una concentración de
9,0 M, una proporción del 1%, para posteriormente almacenarlo en
congelación (-25°C), en un congelador tipo vertical (Modelo 390L -25C,
Marca CareBios, China) hasta su posterior análisis. Previo al análisis se
descongelaron las muestras y se procesaron con un ltro de 22 micrones
de diámetro y luego se realizó la cromatografía líquida de alto rendimiento
con un detector de arreglo Waters 2996 fotodiodo (HPLC-PAD, Milford,
EUA) usando una columna X-terra R RP-C18 (5 Micromol (µm) 250 x
TABLA I
Composición química de los residuos de cosechas en base seca (%)
PrC (%) CEN (%) MO (%) FDN (%) FDA (%) LDA (%) HEMI (%) CEL (%)
Panca de maíz 5,3 ± 0,2 8,3 ± 0,2 91,7 ± 0,2 75,8 ± 1,1 40,4 ± 1,0 2,9 ± 0,5 33,7 ± 0,9 37,5 ± 1,1
Broza de espárrago 10,5 ± 0,2 13,8 ± 0,4 86,2 ± 0,4 59,0 ± 1,1 40,4 ± 0,8 12,8 ± 0,5 18,4 ± 1,3 27,5 ± 0,7
Cáscara de maní 6,1 ± 0,3 3,9 ± 0,2 96,1 ± 0,2 86,0 ± 1,4 71,9 ± 1,5 33,5 ± 1,5 13,2 ± 1,6 38,4 ± 1,5
PrC: proteína cruda, CEN: cenizas, MO: materia orgánica, FDN: bra detergente neutra, FDA: bra detergente ácida, LDA: lignina detergente ácida,
HEMI : hemicelulosa, CEL: celulosa
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4,6 mm). Se utilizó estándares de ácidos grasos volátiles -AGV- (ácido
acético, propiónico y butírico) con un estándar interno en mezclas de
concentración de 10 a 1.000 (mg·L
-1
) de cada uno [13].
Análisis estadístico
Los datos se analizaron con un diseño completamente al azar. Cada
residuo de cosechas tuvo cuatro niveles EFE con seis repeticiones.
Las medias de los niveles fueron comparadas usando la prueba de
Tukey (P<0,05). El análisis estadístico fue realizado mediante el uso
del PROC GLM [36].
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Digestibilidad in vitro
• Uso de celulasas
La DIVMS de la PM fue mayor (P<0,001) al aplicar celulasas en niveles
de 4.000 y 8.000 UI·kg
-1
de MS. en comparación con el control. Los
resultados concuerdan con los de Eun y Beauchemin [14], quienes
encontraron mayor DIVMS en aquellos tratamientos a los cuales se
les aplicó celulasas a 690; 1.030 y 1.370 UI·kg
-1
MS sobre ensilaje de
maíz. De la misma manera, Tang y col. [39], aplicaron celulasas sobre
la PM, también observaron mejoras frente al control, sin embargo,
existe una limitante al comparar la dosis, por no estar disponible
información sobre la actividad enzimática. La DIVFDN de la PM también
fue mayor en los niveles tratados (2.000; 4.000 y 8.000 UI·kg
-1
MS) que
el control (P<0,001) en el presente trabajo. En ensayos similares con
pasto bermuda (Cynodon dactylon), Romero y col. [35] encontraron
incremento en DIVFDN (P<0,05) en los tratamientos a los cuales se
aplicó celulasas en dosis de 3.000 y 4.000 UI·kg
-1
MS. De la misma
manera, Titi y Tabbaa [40] también encontraron aumento en DIVFDN
(P<0,01) sobre paja de cebada -PC- (Hordeum vulgare) y paja de trigo
-PT- (Triticum aestivum). Esto hace presumir que existiría una mayor
degradabilidad de la bra total por parte de los animales en función
de las dosis de celulasas aplicadas (TABLA II).
Para la BE, la DIVMS y DIVFDN no se modicaron al comparar los
grupos tratados y el de control, posiblemente a la composición química
en base seca (TABLA I). Respecto a la CM únicamente existió diferencia
(P<0,001) en DIVMS con el nivel 8000 UI·kg
-1
MS, que fue superior al
control (24,9 vs. 22,3%, respectivamente), pero en la DIVFDN fueron
similares los tratamientos con el control, motivado a lo ineciente de las
enzimas brolíticas en sustratos con tan altos niveles de lignina. Estos
resultados coinciden con Malik y Bandla [25], quienes encontraron
TABLA II
Digestibilidad in vitro (%) aplicando celulasas y xilanasas a los residuos de cosecha a 48 horas de incubación
Tratamientos
Celulasas (EC:3.2.1.4) Xilanasas (EC:3.2.1.8)
Panca de maíz (PM)
DIVMS
2
DIVFDN
3
DIVHEM
4
DIVCEL
5
DIVMO
6
DIVMS
2
DIVFDN
3
DIVHEM
4
DIVCEL
5
DIVMO
6
0 UI·kg
-1
MS (control) 61,8
c
50,1
b
48,5
b
56,4 61,9
c
61,8
c
51,6
c
50,0 58,1 61,9
c
2.000 UI·kg
-1
MS 63,0
bc
51,1
ab
49,6
ab
58,4 63,1
bc
63,4
b
52,0
bc
51,6 59,0 63,6
b
4.000 UI·kg
-1
MS 63,6
ab
51,8
ab
50,3
ab
58,7 63,7
ab
64,4
ab
53,4
ab
52,2 59,2 64,6
ab
8.000 UI·kg
-1
MS 64, 4
a
53,0
b
51, 9
a
58,6 64, 5
a
64, 6
a
53, 5
a
51,7 59,1 64, 7
a
Probabilidad estadística *** *** * ns *** *** *** ns ns ***
EEM
1
0.158 0,264 0,331 0,527 0,163 0,203 0,169 0,371 0,428 0,128
Broza de espárrago (BE)
0 UI·kg
-1
MS (control) 58,2 32,5 28,3 38,9
b
55,9 58,2 31,1 23,8 42,5 55,9
2.000 UI·kg
-1
MS 59,8 34,0 29,8 40,3
ab
57,5 59,0 32,7 26,6 43,3 56,7
4.000 UI·kg
-1
MS 59,5 33,7 29,9 41,0
a
57,3 59,1 33,0 27,1 44,8 56,8
8.000 UI·kg
-1
MS 60,3 35,0 31,5 41,9
a
58,1 59,2 33,1 29,0 45,0 56,9
Probabilidad estadística ns ns ns *** ns ns ns ns ns ns
EEM
1
0,354 0,400 0,435 0,207 0,393 0,462 0,418 0,851 0,439 0,511
Cáscara de maní (CM)
0 UI·kg
-1
MS (control) 22,3
b
6,4 3,3 9,6 21,6
b
22,3
b
9,5 6,4 11,2 21,5
b
2.000 UI·kg
-1
MS 22,8
b
7,0 3,6 11,8 22,0
b
24, 3
a
10,6 5,3 13,4 23, 5
a
4.000 UI·kg
-1
MS 23,5
b
7,9 3,9 11,7 22,7
b
23,9
ab
10,1 5,3 13,6 23,1
ab
8.000 UI·kg
-1
MS 24, 9
a
9,6 3,9 11,8 24, 1
a
24, 6
a
11,1 4,6 13,8 23, 9
a
Probabilidad estadística *** ns ns ns *** *** ns ns ns *
EEM
1
0,147 0,479 0,108 0,318 0,182 0,206 0,377 0,247 0,437 0,244
1
Error estándar de la media. El número de observaciones usadas fue n=24;
2
DIVMS: digestibilidad in vitro de la materia seca,
3
DIVFDN: digestibilidad in
vitro de la bra detergente neutra,
4
DIVHEM: digestibilidad in vitro de la hemicelulosa,
5
DIVCEL: digestibilidad in vitro de la celulosa,
6
DIVMO: digestibilidad
in vitro de la materia orgánica. *P<0,05; **P<0,01; ***P<0,001 y ns: no signicativo.
a,b,c:
superíndices distintos dieren estadísticamente
Celulasas y xilanasas, efecto sobre digestibilidad in vitro de residuos de cosecha / Macías- Rodríguez y col. _______________________________
4 de 7
mayor DIVMS en aquellos tratamientos en que se usó celulasas en dosis
de 4.000 y 8.000 UI·kg
-1
MS sobre PT. Sin embargo, al contrario, Eun
y col. [16] y Holshausen y col. [22], indicaron respuestas similares al
aplicar celulasas sobre ensilaje de maíz (EM) y alfalfa. Cabe señalar que
estos forrajes tienen mejor digestibilidad que los residuos de cosecha
evaluados, así como menor contenido de lignina, por lo que parecería
que las enzimas brolíticas exógenas también mejoran los resultados
en estos tipos de sustratos y no en alimentos con mayor contenido de
bra; sin embargo, dado que hay limitados trabajos sobre residuos de
cosechas, esto ameritaría conrmarse (TABLA II).
• Uso de xilanasas
La DIVMS de la PM se incrementó (P<0,001) al aplicar xilanasas en los
niveles de 4.000 y 8.000 UI·kg
-1
MS. De modo semejante, Moreno y col.
[31] y Avellaneda y col. [5] encontraron mejoras al aplicar xilanasas
para heno de alfalfa (HA) y Brachiaria spp., respectivamente, aunque
con menores dosis (200 y 100 UI·kg
-1
MS). Por el contrario, Dean y
col. [11] reportaron similares respuestas al aplicar xilanasas sobre
ensilaje de pasto bermuda en dosis de 2.600; 5.200 y 10.400 UI·kg
-1
MS. La DIVFDN de la PM fue mayor (P<0,001) en los grupos tratados
con 4.000 y 8.000 UI·kg
-1
MS vs. el grupo de control (TABLA II). Estos
resultados concuerdan con los de Moreno y col. [31], quienes indicaron
diferencias (P<0,001) sobre HA al aplicar xilanasas en dosis de 200
UI·kg
-1
MS. Pero, por el contrario, Dean y col. [11] y Holtshausen y col.
[22] encontraron niveles similares para la DIVFDN al aplicar xilanasas
sobre ensilaje de alfalfa (EA) y pasto bermuda (PB), con dosis también
similares a las utilizadas en este trabajo.
Para la BE, la aplicación de xilanasas no cambió la DIVMS y DIVFDN,
por lo tanto, no existió efecto en este residuo. En el caso de la CM, en
la DIVMS se observó mayor porcentaje (P<0,001) al aplicar xilanasas
con los niveles de 2.000; 4.000 y 8.000 UI·kg
-1
MS, pero en el caso
de la DIVFDN fueron similares las dosis de xilanasas comparadas
con las del grupo control (TABLA II). Trabajos similares como el de
Elwakeel y col. [22], quienes aplicaron xilanasas sobre cáscara de
soya (Glycinemax) y ensilaje de maíz (EM) en dosis de 112; 560; 1.680
y 3.360 UI·kg
-1
MS, indicaron mayores efectos de digestibilidad in
vitro, a diferencia de Dean y col. [11], quienes al aplicar xilanasas
señalaron resultados iguales de la DIVMS sobre EPB en dosis de
5.200 y 10.400 UI·kg
-1
MS.
Producción de gas (PG) in vitro
• Uso de celulasas
En la PM durante las 3; 6; 12; 24 y 48 h de medición de gas, solo a las
2 h fue mayor (P<0,05) en los niveles tratados (TABLA III), mientras que
para el resto de los tiempos de medición, la PG fue similar, resultado
que coincide con el de Wang y col. [42], quienes reportaron una mayor
TABLA III
Producción de gas in vitro (mL·g
-1
MO) aplicando celulasas o xilanasas a los residuos de cosecha
Tratamientos
Celulasas (EC: 3.2.1.4) Xilanasas (EC: 3.2.1.8)
Panca de maíz
3 Horas 6 Horas 12 Horas 24 Horas 48 Horas 3 Horas 6 Horas 12 Horas 24 Horas 48 Horas
0 UI·kg
-1
MS (control) 17,3
b
33,7 95,0 357,4 749,0 20,8 37,2 97,2 373,9 742,1
2.000 UI·kg
-1
MS 19,0
ab
36,1 96,7 363,8 753,5 29,7 38,8 99,6 386,0 769,3
4.000 UI·kg
-1
MS 17,9
ab
35,0 96,6 362,1 753,2 22,4 39,3 99,9 388,9 767,8
8.000 UI·kg
-1
MS 21, 4
a
39,6 98,8 371,6 755,1 23,5 40,2 100,2 383,0 756,4
Probabilidad estadística * ns ns ns ns ns ns ns ns ns
EEM
1
0,511 1,094 2,364 4,023 6,133 0,357 1,145 2,253 6,542 7,964
Broza de espárrago
0 UI·kg
-1
MS (control) 34,0 65,2 126,6 306,4 494,3 34,0 66,5 128,9
b
311,8 480,2
2.000 UI·kg
-1
MS 36,0 68,0 131,3 307,4 501,6 35,3 67,4 132,2
ab
314,4 484,1
4.000 UI·kg
-1
MS 37,7 69,5 132,7 315,5 495,1 36,2 67,9 132,8
ab
315,7 488,2
8.000 UI·kg
-1
MS 38,0 70,3 134,1 315,2 502,3 36,2 67,9 133,6
a
315,5 485,3
Probabilidad estadística ns ns ns ns ns ns ns * ns ns
EEM
1
0,912 0,965 1,000 3,577 2,813 1,337 1,172 0,521 3,000 3,487
Cáscara de maní
0 UI·kg
-1
MS (control) 19,4 32,7
b
51,9 89,6 125,2 19,0 34,5 51,3 86,9 127,6
2.000 UI·kg
-1
MS 21,4 34,2
ab
54,0 91,2 127,6 22,6 35,6 58,7 96,3 131,2
4.000 UI·kg
-1
MS 20,3 35,0
ab
53,5 92,1 129,7 21,2 36,7 57,3 93,7 128,9
8.000 UI·kg
-1
MS 21,8 36, 2
a
54,1 92,8 128,4 21,3 36,6 55,5 92,7 130,0
Probabilidad estadística ns * ns ns ns ns ns ns ns ns
EEM
1
0,496 0,411 1,247 1,289 2,833 0,464 0,338 1,539 1,566 2,672
1
Error estándar de la media. El número de observaciones usadas fue n=24.*P< 0,05 y ns: no signicativo.
a,b
superíndices distintos dieren estadísticamente
________________________________________________________________________Revista Cientica, FCV-LUZ / Vol. XXXII, rcfcv-e32182, 1 - 7
5 de 14
PG en el nivel tratado con 4.190 UI·kg
-1
MS de celulasas sobre PT a las
2 h. En el caso de la BE no hubo diferencias al comparar el control en
ninguno de los tiempos de medición. La CM solo produjo una mayor
cantidad de gas in vitro a las 6 h de incubación (P<0,05) en los grupos
tratados con celulasas en los niveles de 2.000; 4.000 y 8.000 UI·kg
-1
MS (TABLA III). Asimismo, Jalilvand y col. [23] y Colombato y col.
[10], reportaron mayor PG a las 6 h (P<0,001) en los grupos tratados
con celulasas con dosis de 12600 y 25200 UI·kg
-1
MS, a diferencia de
Wang y col. [42], quienes reportaron resultados similares sobre la
PT con dosis de 4.190 UI·kg
-1
MS, también a las 6 h.
Uso de xilanasas
En el caso de la PM, la PG fue similar en todos los tiempos de medición
(3; 6; 12; 24 y 48 h). Estos resultados coinciden con los de Jalilvand y
col. [23], quienes al aplicar xilanasas sobre HA en dosis de 12.600 y
25.200 UI·kg
-1
MS no encontraron diferencias. Para la BE, la producción
solo fue mayor al aplicar xilanasas las 12 h (P<0,05) en los niveles de
2.000; 4.000 y 8.000 UI·kg
-1
MS (TABLA III). Igualmente, Colombato y
col. [10], Eun y col [15] y Wang y col. [42], al aplicar xilanasas sobre EM
y EC, reportaron también mayor PG in vitro a las 12 h. Jalilvand y col.
[23], por el contrario, indicaron que la PG no demostró ningún efecto
a dosis de 12.600 y 25.200 UI·kg
-1
MS sobre HA. En el caso de la CM, la
PG fue similar en todos los tiempos de medición (3; 6; 12; 24 y 48 h)
durante el desarrollo de la investigación (TABLA III).
Para tal efecto, Khattab y Tawab [24] concluyen que, la adición
de enzimas brolíticas mejoró la utilización de las hojas de palma
(Arecaceae spp.) como forraje alternativo sin efectos negativos sobre
la digestibilidad de los nutrientes y redujo la PG, lo que mejora los
aspectos ambientales de la alimentación de los animales rumia
Concentración de ácidos grasos volátiles (AGVt)
• Uso de celulasas
En la PM, BE y CM, la concentración de AGVt al aplicar celulasas no
fue diferente, de la misma manera que entre las concentraciones en
forma individual (acético, propiónico o butírico) (TABLA IV). Eun y col.
[15], Giraldo y col. [18], Romero y col. [34] y Wang y col. [42], también
encontraron repuestas similares en el uso de celulasas al hacer
comparaciones con un control sobre HC, PB, PT o HA, con dosis un
poco similares; pero, al contrario, Elwakeel y col. [12] y Medina y col. [29]
indicaron una mayor concentración de AGVt cuando se aplicaba celulasas
TABLA IV
Concentración de ácidos grasos volátiles totales (AGVt): acético + propiónico + butírico después
de la digestibilidad in vitro a 48 horas aplicando celulasas o xilanasas
Tratamientos
Celulasas (EC:3.2.1.4) Xilanasas (EC:3.2.1.8)
Panca de maíz
AGVt
3
(mM)
Individual (mM)
Relación
2
A:P
AGVt
3
(mM)
Individual (mM)
Relacion2
A:P
Acético Propiónico Butirico Acético Propiónico Butirico
0 UI·kg
-1
MS (control) 64,3 43,7 14,2 6,5 3,1 71,3 47,3 15,8
ab
8,2 3,0
2.000 UI·kg
-1
MS 63,8 43,3 14,0 6,5 3,1 69,5 46,7 15,0
ab
7,8 3,1
4.000 UI·kg
-1
MS 65,3 43,8 14,7 6,8 3,0 75,3 50,2 16,7
a
8,3 3,0
8.000 UI·kg
-1
MS 60,8 41,0 13,5 6,3 3,0 67,3 44,8 14,8
b
7,7 3,0
Probabilidad estadística ns ns ns ns ns ns ns * ns ns
EEM
1
0,968 0,631 0,231 0,138 0,014 1,119 0,786 0,228 0,147 0,024
Broza de espárrago
0 UI·kg
-1
MS (control) 58,5 40,0 11,5 7,0 3,5 49,8 34,3 10,0 5,5 3,4
2.000 UI·kg
-1
MS 62,5 45,0 11,5 6,0 3,9 52,2 35,8 10,3 6,0 3,5
4.000 UI·kg
-1
MS 61,2 43,8 11,3 6,0 3,8 50,2 34,7 10,0 6,0 3,5
8.000 UI·kg
-1
MS 56,2 38,7 11,5 6,0 3,4 50,3 34,8 10,0 5,5 3,5
Probabilidad estadística ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns
EEM
1
2,128 1,867 0,110 0,194 0,134 1,263 0,857 0,271 0,137 0,028
Cáscara de maní
0 UI·kg
-1
MS (control) 38,0 26,2 7,3 4,5 3,6 43,7
a
29,3
a
8,0
a
6,3 3,7
2.000 UI·kg
-1
MS 39,8 27,3 7,5 5,0 3,6 41,5
ab
28,2
ab
7,8
ab
5,5 3,6
4.000 UI·kg
-1
MS 39,8 27,3 7,5 5,0 3,6 40,7
b
27,5
b
7,3
ab
5,8 3,8
8.000 UI·kg
-1
MS 40,0 26,8 7,7 5,5 3,5 39,5
b
26,8
b
7,2
b
5,5 3,8
Probabilidad estadística ns ns ns ns ns ** *** * ns ns
EEM
1
0,715 0,443 0,109 0,188 0,032 0,315 0,207 0,102 0,122 0,042
1
Error estándar de la media. El número de observaciones usadas fue n=24.
2
A: acético, P: propiónico;
3
AGVt: ácidos grasos volátiles totales. *P<0,05;
**P<0,01; ***
P
<0,001 y ns: P>0,05. mM: milimoles;
a,b
superíndices distintos dieren estadísticamente
Celulasas y xilanasas, efecto sobre digestibilidad in vitro de residuos de cosecha / Macías- Rodríguez y col. _______________________________
6 de 7
sobre harina de nopal -HP- (Opuntia cus-indica) cáscara de soya (CS) y
EM destinados a la alimentación de vacas (Bos taurus) lecheras.
• Uso de xilanasas
El uso de xilanasas sobre la PM no modicó la concentración de AGVt,
pero al analizar en forma individual la concentración de ácido propiónico
fue mayor (P<0,05) con las dosis de 2.000 y 4.000 UI·kg
-1
MS frente al
nivel de 8.000 UI·kg
-1
MS (15,0 y 16,7 vs. 14,8 mM, respectivamente). De
la misma manera, Giraldo y col. [18] reportaron mayor concentración
de propiónico al aplicar xilanasas en dosis de 40 y 80 UI·g
-1
MS de heno
de pasto guinea -HPG- (Megathyrsus maximus). Pero, a diferencia de
Arriola y col. [4] y Medina y col. [29], encontraron concentraciones de
propiónico similares al aplicar xilanasas sobre EM, HA o HP.
En el caso de la BE, la concentración de AGVt e individuales (acético,
propiónico y butírico) fue similar a la concentración luego de la
aplicación de xilanasas en las diferentes dosis. Para la CM presentó
diferencias en la concentración de AGVt (P<0,01), y fueron mayores los
niveles de 0 y 2000 versus los de 4.000 y 8.000 UI·kg
-1
MS. De modo
similar, Arriola y col. [4] reportaron mayor concentración de AGVt
al usar xilanasas sobre EM y HA con dosis de 12.342 UI·kg
-1
MS. La
concentración de AGVt en forma individual, en el caso del acético,
fue mayor (P<0,001) en los niveles de 0 y 2.000 en comparación con
los de 4.000 y 8.000 UI·kg
-1
MS (TABLA IV), al contrario que Arriola y
col. [4]. Romero y col. [35] reportaron concentraciones similares al
aplicar xilanasas sobre EM, HA y HPB. La concentración de propiónico
en la CM fue mayor (P<0,05) en los tratamientos de 0; 2.000 y 4.000 Vs.
8.000 UI·kg
-1
MS (TABLA IV) en este ensayo. Giraldo y col. [19] también
encontraron diferencia en las concentraciones de propiónico al aplicar
xilanasas sobre HPG en dietas de vacas lecheras. A diferencia de
Arriola y col. [4] indicaron concentraciones similares de propiónico
al aplicar xilanasas y compararlo con el testigo sobre EM y HA. Estos
resultados observados indican que, en la mayoría de los casos, luego
de la aplicación de xilanasas en la CM la concentración de AVGt, en el
control es más alta que, en los grupos tratados, hecho que no tiene
explicación, pero concuerda con que el efecto de las enzimas brolíticas
exógenas es inconsistente [8, 28], por lo que las cantidades aplicadas
varían en función del sustrato evaluado y el tipo de enzima.
CONCLUSIONES
Al aplicar las EFE (celulasas o xilanasas) tuvieron mayores DIVMS
y DIVFDN sobre la PM, mientras en la BE existieron efectos similares
para ambas enzimas y ambos parámetros. Para la CM en la DIVMS,
también fue mayor con celulasas o xilanasas en el nivel 8.000 UI·kg
-1
MS versus control, pero para la DIVFDN no cambiaron los resultados
con ambas enzimas. La PG in vitro con celulasas o xilanasas sobre
la PM, BE y CM a las 48 h no tuvo diferencia. Las concentraciones de
AGVt en PM y BE fueron similares al aplicar celulasas o xilanasas, pero
en CM solo fue similar con celulasas; al contrario de las xilanasas,
fue mayor el control que el nivel 8.000 UI·kg
-1
MS (43,7 vs 39,5 mM).
Se concluye que las enzimas brolíticas (celulasas o xilanasas),
inuencian la DIVMS, DIVFDN y la concentración de AGVt dependiendo
del sustrato utilizado.
AGRADECIMIENTOS
A la Agencia Internacional de Energía Atómica (IAEA) y la
Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y Alimentación
(FAO) por el financiamiento parcial de los equipos de laboratorio
(Ankom
200
FiberAnalizer) y la Secretaría Nacional de Educación Superior,
Ciencia y Tecnología (Senescyt-Ecuador) por el nanciamiento de
gastos operativos en el desarrollo de la investigación.
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