Laboratorio de Bromatología de Forrajes

 

En el laboratorio de Bromatología de forrajes se realizan análisis que ayudan tanto al investigador en sus proyectos como a productores y profesionales agropecuarios en la nutrición y alimentación de animales. Así como, en el manejo sostenible de las pasturas y otras fuentes de forrajes.

1.1. Muestreo de forrajes

La muestra para análisis bromatológicos  debe tomarse simulando como la vaca recoge el pasto en el potrero, se hace utilizando la mano y jalando hacia arriba, arrancando la porción superior del manojo de pasto entre la mano, en el caso de forrajes muy duros, como el pasto Estrella Africana, es mejor tomar el manojo de tallos y hojas y cortar con un objeto cortante.  En el caso de forraje picado o de otro tipo de subproducto o vegetación, lo adecuado es sacar una muestra representativa de lo que los animales van a comer.  Se debe colocar el material en una bolsa plástica, preferiblemente como mínimo 500 gramos del forraje, y se debe cerrar de una manera que evite la salida o entrada de sustancias que afecten la composición química del forraje.  Si la muestra no se va a llevar al laboratorio, de inmediato, se debe colocar en un refrigerador a 4°C, máximo tres días.  Es importante que la muestra esté bien rotulada, con información que le sea necesaria y que evite la confusión con otras muestras tomadas en ese momento.

subir

 

1.2. Análisis de fibras

En los años sesentas el Ph.D. Peter Van Soest desarrolló una metodología de análisis para forrajes que al paso del tiempo demostró ser más precisa que la determinación de la fibra cruda bajo el esquema Weende. El esquema de análisis de Van Soest,  tiene el objetivo de buscar una mejor alternativa para determinar la fracción de fibra en los forrajes utilizados para la alimentación de rumiantes.   Las células vegetales se encuentran rodeadas de una pared, la cual está formada por carbohidratos estructurales,  además de un polímero que no es carbohidrato, pero que se haya formando parte de la fibra, la lignina. Las proporciones de las fracciones: celulosa, hemicelulosa y lignina, se encuentran cantidades muy variables, que dependen principalmente del tipo de material vegetal, y de la edad de este.

La fibra tiene diferente valor nutritivo para los rumiantes que para los no rumiantes, dado que la celulosa y hemicelulosa presentes en la fibra por lo general son bien digeridas y metabolizadas por la flora  ruminal, mientras que estas mismas sustancias son prácticamente no digestibles para los carnívoros, y digestibles en reducida proporción para equinos, conejos y cerdos.  Por esta razón, la determinación de la fibra cruda por el método del análisis proximal en el esquema Weende, no es un método muy confiable para predecir y estimar la digestibilidad de los alimentos con alto contenido de fibra.

La fibra en la nutrición de rumiantes tiene dos aspectos, que dependiendo de la proporción en el alimento, son contradictorios, por un lado es requerida para el buen funcionamiento y salud del rumen, y por ende del anima; pero si la cantidad de fibra es muy grande provocará el llenado físico y la disminución de consumo de materia seca del animal.  Además, las mismas características de la fibra son en sí importantes, ya que una fibra que contiene un alto contenido de lignina será menos digestible, al contrario si tiene un alto contenido de hemicelulosa será muy digestible, por lo cual conocer la cantidad y composición de la fibra es importante a la hora de brindar un forraje a los animales y su posterior transformación en productos de consumo humano.

1.2.1. Determinación de Fibra Detergente Neutro

El método está basado en la solubilidad de un agente tensioactivo, por medio de una disolución neutra de sulfato lauril sódico.  Con este método se obtiene una porción soluble que consiste en:

  • Carbohidratos solubles, pectinas incluidas.
  • Mayoría de proteínas.
  • Lípidos.
  • Sustancias minerales solubles.

El residuo es compuesto por los componentes fibrosos de las células de la planta, hemicelulosa, celulosa, lignina, de sustancias minerales insolubles y algunas proteínas de las paredes de la célula.

1.2.2. Determinación de Fibra Detergente Ácido

El método está basado en la solubilidad de un agente tensioactivo, por medio de una solución ácida. Con este método se obtiene una porción soluble que consiste en:

  • Hemicelulosa.
  • Proteínas.
  • Lípidos.
  • Sustancias minerales solubles.

 

El residuo fibroso está compuesto por celulosa, lignina y por las sustancias minerales insolubles en un ambiente ácido, esto se define como FDA.  La diferencia en FDN (fibra detergente neutra) y FDA (fibra detergente ácida) generalmente está determinado por la hemicelulosa.

1.2.3. Lignina

La lignina es un polímero sin una estructura definida, que contiene alcoholes, ácidos fenólicos y compuestos no fenólicos. La lignina limita la digestión de la fibra y la proteína, su acción negativa consiste en reducir el acceso de las enzimas hidrolíticas a la fibra digestible y a la proteína ligada a la fibra. El método de estimación de lignina más conocido es el de la digestión en ácido sulfúrico concentrado (72%).  El valor de conocer la concentración de lignina de un alimento se debe a su relación aparente con la digestibilidad o la indigestibilidad de ese alimento.  En general, a medida que avanza el estado fenológico de un forraje, aumenta la concentración de lignina.

subir

 

1.3. Digestibilidad in vitro de la Materia Seca

El método de digestibilidad in vitro de la materia seca consiste en una simulación del ambiente ruminal, en el que se crea una atmósfera reductora rica en dióxido de carbono y exenta de oxígeno, con los minerales y el pH requerido para albergar los microorganismos del rumen, se realiza una incubación de los alimentos con líquido ruminal durante 48 h a la temperatura corporal de la vaca de 39°C, seguida del tratamiento del residuo con una disolución detergente neutro durante una hora a 100°C. El conocimiento de la digestibilidad de los alimentos es básico para establecer su valor nutritivo y, por tanto, para la formulación de raciones para los rumiantes.

subir

 

1.4. Fraccionamiento de la Proteína Cruda

El sistema de predicción  desarrollado  por  la  Universidad de  Cornell, denominado el sistema  de carbohidratos y proteína de Cornell (CNCPS) cuantifica el nitrógeno no proteico del alimento, que comprende nitratos, aminoácidos y otros compuestos nitrogenados, denominado fracción A.  Además, cuantifica la proteína verdadera soluble, cuyos aminoácidos se liberan prácticamente en su  totalidad en el rumen. y se define como Fracción B1, existe  una  fracción  compuesta  por  la  proteína  verdadera  insoluble  no  ligada a  la Fibra en detergente neutro (FDN) la cual se utiliza en el rumen entre el 70 y 85%; el  resto  pasa al intestino  delgado  donde es  completamente  digerida es  definida como Fracción B2.

Otra fracción que corresponde a  la  proteína  de  la dieta  de mayor  eficiencia  para el rumiante es  el Nitrógeno  verdadero  ligado  a  la Fibra en detergente neutro que en el rumen se utiliza del 10-25%; el resto pasa al intestino delgado donde las proteasas intestinales digieren el 80% de esta proteína, se defina como la fracción B3, o proteína de paso.

El sistema  CNCPS considera el nitrógeno  ligado  a  la  Fibra Detergente Ácido  no  utilizable  por  los  rumiantes.  y  la  define como  fracción  C (lignocelulosa ó lignocarbohidratos).  La composición nitrógenada de un alimento permite deducir y estimar la calidad de la proteína cruda que los animales consumen.

1.4.1. Determinación de Nitrógeno en Fibra Detergente Neutro

Comprende la fracción B3 o proteína de paso.  Esta es la porción nitrogenada que se encuentra ligada a la pared celular, explícitamente a la hemicelulosa.  En su totalidad comprende las fracciones B2, B3 y C.

1.4.2. Determinación de Nitrógeno en Fibra Detergente Ácido

Corresponde a la fracción C, que comprende al nitrógeno ligado a la lignina,  lo que lo hace totalmente indisponible para cualquier animal y no es digerido a través del tracto digestivo.  Por lo que es importante a la hora de estimar la energía digestible de un alimento.

1.4.3. Determinación de Nitrógeno en Disolución Buffer de Borato

Corresponde a la fracción B2, que se estimada de la sustracción del nitrógeno en detergente ácido y el nitrógeno en disolución buffer de borato.  Es la fracción nitrogenada que es proteína verdadera insoluble.

1.4.4. Determinación de Nitrógeno en Disolución de Ácido Tricloroacético

Normal 0 21 false false false ES-CR X-NONE X-NONE

/* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Tabla normal"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-priority:99; mso-style-qformat:yes; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin-top:0cm; mso-para-margin-right:0cm; mso-para-margin-bottom:10.0pt; mso-para-margin-left:0cm; line-height:115%; mso-pagination:widow-orphan; font-size:11.0pt; font-family:"Calibri","sans-serif"; mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin; mso-fareast-font-family:"Times New Roman"; mso-fareast-theme-font:minor-fareast; mso-hansi-font-family:Calibri; mso-hansi-theme-font:minor-latin; mso-bidi-font-family:"Times New Roman"; mso-bidi-theme-font:minor-bidi;}

Esta porción de sustancias nitrogenadas se conoce como fracción A, y está compuesta principalmente por nitrógeno no proteico (NNP) que en el rumen se transforma en amoniaco, esta fracción está incluida dentro de la proteína soluble. El amoniaco por esta fracción en el rumen es absorbido a la sangre, conducido al hígado en donde se forma urea (ciclo de la urea), la cual ser reciclada ya sea en la saliva, las paredes del rumen o eliminarse a través de la orina. La proteína verdadera soluble proviene de la sustracción de la fracción A, B2, B3 y C de la proteína cruda.

 

subir

 

1.5. Análisis de Forrajes Ensilados

Los forrajes ensilados se conservan mediante un proceso de acidificación láctica. Este proceso permite el almacenamiento de grandes cantidades de alimento sobrante en épocas de producción para ser utilizadas posteriormente en épocas de escasez. Existe una pérdida de valor nutritivo en el paso de forraje fresco a forraje ensilado.  Establecer los parámetros en que esa pérdida de valor nutritivo existe en mayor o menor proporción, al mismo tiempo que tipo de forrajes son más o menos ensilables, es una preocupación de los productores de alimentos ensilados.

1.5.1. Determinación de Capacidad Buffer

La preservación de un ensilaje depende de una manera natural, de la rapidez de la acidificación por el ácido láctico producido por bacterias, que reducen el pH a un rango usual entre 3,8 y 4,2.  Cuanto más rápido se produce el descenso del pH, se evitarán transformaciones indeseables.  Las plantas varían en su capacidad buffer, siendo las leguminosas más resistentes a los cambios de pH, por lo que su capacidad buffer está relacionada con la calidad de los ensilajes producidos con estos materiales. Por esto conocer este parámetro en los alimentos a ensilar permite tomar las medidas necesarias para evitar un ensilaje de mala calidad al final del proceso.

1.5.2. Determinación de Nitrógeno Amoniacal

El nivel de Nitrógeno amoniacal se relaciona inversamente con la concentración de carbohidratos solubles del alimento original. Es decir, las leguminosas forrajeras y las gramíneas en estados tempranos de desarrollo, con bajos tenores de azúcares y alto contenido de proteína, producen al ensilarse una cantidad de ácido insuficiente para evitar el desarrollo de clostridios responsables de fermentaciones secundarias que transforman el ácido láctico en butírico, degradan proteínas y aminoácidos aumentando el nivel de N-NH3.

subir

 

1.6. Análisis de Cloruros en Forrajes

Los forrajes, por lo general, contienen cantidades de cloro que no satisfacen las necesidades de los animales que consumen esos forrajes.  El cloro forma parte de los aniones que conforman el balance catión-anión, el cálculo de este se expresa como el número de mili equivalentes de (Na + K) – (Cl + S), los cuales representan la cantidad de cationes importantes (sodio y potasio) y aniones (cloro y azufre) en la dieta.  La manipulación de este balance de la dieta (DCAB) demostró que afecta el metabolismo de varios minerales en las vacas lecheras. La reducción del DCAB (aumentando la cantidad de aniones en la dieta y/ o reduciendo la cantidad de cationes) permite la reducción de las posibilidades de la incidencia de fiebre de leche en vaca lecheras. Como consecuencia de lo anterior, muchos productores de ganado lechero ofrecen una dieta DCAB negativa para sus vacas secas.

subir

 

1.7. Estimación de la Energía Digestible en alimentos para vacas lecheras

La energía contenida en los alimentos no es aprovechado en su totalidad por el organismo; esto debido a que una parte de la energía ingerida se pierde debido a la incompleta digestión de los alimentos.  Se denomina energía digestible (ED) a la diferencia entre la energía ingerida y la energía contenida en las heces. Conocer el contenido de la energía digestible permite hacer comparaciones entre la calidad de un forraje y otro, posibilidad de escoger entre uno y otro, para brindar un alimento de mejor calidad a los animales.

Para la estimación de la Energía Digestible en alimentos para vacas lechera se realiza utilizando el programa de National Reseach Council para vacas lecheras, y requiere del insumo de varios análisis, para su estimación se requiere de la Humedad, Proteína Cruda, Extracto Etéreo, Cenizas, Fibra Detergente Neutro, Fibra Detergente Ácido, Lignina, Nitrógeno en Fibra Detergente Neutro y Nitrógeno en Fibra Detergente Ácido.

subir

 

Universidad de Costa Rica © Mayo 2017 - Centro de Investigación en Nutrición Animal
Tel: (506) 2511-2049 (Atención al Cliente) / (506) 2511-2055 (Central Telefónica).

 

0