PCTI 247-SC-Rastrojo de amaranto y enzimas fibrolíticas exógenas: una alternativa para mejorar la producción ovina
Maria Angelica Ortiz Heredia
Autor de Correspondencia
Dr. Héctor Nolasco Soria
Editor
23/08/2025
Fecha de Aprobación
Biotecnología y Ciencias Agropecuarias
Categoría
Autores
Humberto Pulgarín Ortega1, Maria Angelica Ortiz Heredia2*, Ricardo Bárcena Gama2, Daniel Alonso Domínguez Olvera3, Oscar Vicente Vázquez Mendoza4.
1Universidad Autónoma Chapingo.2Colegio de Postgraduados, Campus Montecillos, herediang.16@gmail.com. 3 Universidad Nacional Autónoma de México. 4Universidad Autónoma del Estado de México.
La producción ovina enfrenta desafíos como el aumento en los costos de alimentación, especialmente durante épocas de escasez.
Glosario de términos
Enzima: Molécula biológica, generalmente proteína, que actúa como catalizador en reacciones químicas específicas sin consumirse en el proceso (National Human Genome Research Institute 2022).
Enzimas Fibrolíticas Exógenas (EFE): Enzimas añadidas externamente que descomponen fibras en alimentos, mejorando la digestibilidad y absorción de nutrientes en rumiantes (Peters et al. 2010).
Rastrojo de Amaranto: Residuo agrícola del cultivo de amaranto, utilizado como forraje alternativo en la alimentación animal (Real Academia Española 2001).
Amaranto: Pseudocereal originario de América, conocido por su valor nutricional y resistencia. Su nombre proviene del griego amarantos, que significa “flor que no se marchita” (Ayala-Garay et al. 2016).
Digestibilidad: Es la proporción de un alimento que es descompuesta y absorbida por el sistema digestivo del animal (López-Aguirre et al., 2016).
Degradabilidad: Es la capacidad que tiene el forraje o alimento para ser degradado por los microorganismos del rumen (López-Aguirre et al., 2016).
Abstract
Amaranth stubble (AS), an agricultural by-product with a high structural fiber content, has nutritional limitations. However, the use of exogenous fibrolytic enzymes (EFE) may improves its digestibility and nutrient availability. This study evaluated the effect of different doses of EFE (Fibrozyme®) on the in vitro digestibility of AS and the productive performance of lambs fed whole diets (40% forage and 60% concentrated). Twenty-four Dorper x Hampshire lambs (average weight: 31.5 ± 1.5 kg; age: 100 days) were distributed in three treatments with doses of EFE: 0, 2 and 3 g·kg⁻¹ of RA. The results showed that in vitro degradability and daily weight gain were higher with 2 g·kg⁻¹ of EFE, which also improved feed conversion. No significant differences were observed in carcass performance. These findings suggest that the addition of 2 g·kg⁻¹ of EFE to AS is a viable strategy to optimize sheep production.
Keywords: Amaranth stubble, exogenous fibrolytic enzymes, in vitro digestibility, productive behavior.
Resumen
El rastrojo de amaranto (RA) es un subproducto agrícola con alto contenido de fibra estructural y bajo contenido de nutrientes. Sin embargo, el uso de enzimas fibrolíticas exógenas (EFE) puede mejora su digestibilidad y disponibilidad de nutrientes. Este estudio evaluó el efecto de diferentes dosis de EFE (Fibrozyme®) sobre la digestibilidad in vitro del RA y de las dietas integrales (DI; 40% forraje y 60% concentrado), en el rendimiento productivo de corderos. Veinticuatro corderos Dorper x Hampshire (peso promedio: 31.5 ± 1.5 kg; edad: 100 días), fueron distribuidos al azar en tres tratamientos (n = 8) con dosis de 0, 2 y 3 g·kg⁻¹ Materia Seca (MS) RA de EFE. Los resultados mostraron que la degradabilidad in vitro de la MS del RA y DI, así como la ganancia diaria de peso y conversión alimenticia fueron mayores (P<0.05) con 2 g·kg⁻¹ que en lo demás tratamientos. No se observaron diferencias significativas en el rendimiento de la canal entre tratamientos. Estos hallazgos sugieren que la adición de 2 g·kg⁻¹ de EFE al RA es una estrategia viable para mejorar la producción ovina.
Palabras clave: Rastrojo de amaranto, enzimas fibrolíticas exógenas, digestibilidad in vitro, comportamiento productivo.
Problemática
Usuarios
Proyecto
Introducción
La producción de carne ovina es una actividad esencial para la seguridad alimentaria y el desarrollo rural, especialmente en países como México, donde esta industria contribuye significativamente a la economía nacional a través de productos como carne, lana, leche y productos elaborados, que tienen gran demanda cultural y comercial (Romero Martínez, 2020; Bobadilla-Soto et al., 2021). Los estados de México, Hidalgo, Veracruz, Jalisco, Puebla y Zacatecas son los principales productores, y en 2023 la producción ovina nacional alcanzó aproximadamente 68 mil toneladas de carne (SIAP 2023). Sin embargo, el aumento en los costos de alimentación representa un desafío importante para los productores, particularmente durante las épocas de escasez de forraje que ocurren principalmente en los meses de febrero, marzo y de junio a agosto, debido a la baja disponibilidad de pastos y alta demanda nutricional de los ovinos en estos periodos (Bobadilla-Soto et al., 2021). Para enfrentar esta problemática, el uso de residuos agrícolas como el rastrojo de amaranto (RA) (Amaranthus hypochondriacus), una especie con alto contenido de proteínas y minerales, pero con elevado contenido de fibra, puede ser una alternativa viable y económica. El rastrojo de amaranto está disponible principalmente en los meses de octubre y noviembre, tras la cosecha del grano, y se cultiva en regiones como el estado de México, Tlaxcala, Puebla, Hidalgo y Zacatecas, donde puede ser utilizado para la alimentación animal (López-Aguirre et al., 2016). Este subproducto agrícola es abundante y de bajo costo, pero su alto contenido de fibra estructural limita su digestibilidad y aprovechamiento nutricional (López-Aguirre et al. 2016, Martínez-González et al. 2017). El empleo de enzimas fibrolíticas exógenas (EFE) ha demostrado mejorar la degradabilidad de forrajes lignocelulósicos al descomponer las fibras vegetales en componentes más accesibles para los microorganismos del rumen. Estudios previos han reportado que la inclusión de EFE en dietas ovinas incrementa la digestibilidad aparente y el rendimiento productivo, sin efectos adversos sobre la salud animal (Gado et al. 2009, Padilla et al. 2011). Para mejorar la digestibilidad de este forraje, el uso de EFE es una estrategia prometedora (Lara-Bueno et al. 2013). Este artículo explora los efectos de una EFE en la digestibilidad y el comportamiento productivo de corderos alimentados con dietas suplementadas con RA tratado con una EFE.
Objetivo
Evaluar los efectos de una EFE en la digestibilidad in vitro del RA tratado con una EFE, en el comportamiento productivo de corderos alimentados con el RA tratado e incorporado en dietas mixtas totalmente mezcladas con una proporción de 40:60 forraje concentrado, para determinar la dosis que mejore la eficiencia productiva y reducir costos en la producción de carne ovina.
Materiales y métodos
El experimento se realizó en el Laboratorio de Nutrición Animal y la Unidad Metabólica de la Granja Experimental del Colegio de Postgraduados en Montecillo, México. Se utilizaron 24 corderos Dorper x Hampshire, con un peso inicial de 31.5 ± 1.5 kg y una edad de 100 días, distribuidos aleatoriamente en tres tratamientos con ocho repeticiones cada uno. Al inicio, los corderos fueron tratados contra parásitos y vitaminados. Se formuló una dieta base con una proporción de forraje: concentrado de 40:60, utilizando rastrojo de amaranto tratado con 0, 2 y 3 g kg-1 de materia seca (MS) de una EFE comercial Fibrozyme® (actividad xilanásica de 100 UI g-1) (Figura 1).
Figura 1. Protocolo del estudio in vivo del proceso de alimentación y manejo de corderos alimentados con rastrojo de amaranto tratado con enzimas fibrolíticas exógenas.
La dieta se diseñó para cubrir los requerimientos nutricionales de los corderos según el NRC 2007. Se analizaron los componentes de la dieta y se evaluó su degradabilidad in vitro mediante la técnica estándar (Tilley & Terry, 1963), utilizando inóculo ruminal de una borrega Suffolk alimentada con heno de alfalfa. Se pesó 1 g de muestra del RA y dietas las cuales se colocaron individualmente en tubos de polipropileno de 100 mL y se adicionaron 50 mL de líquido ruminal a cada una y se incubaron en baño maría a 38 ° C, con agitación suave pero constante durante 0, 24, 48 y 72 horas. La degradabilidad de la MS de las muestras se cuantificó por diferencia de peso, entre el inicial y el obtenido después de la incubación en los tiempos establecidos. Los corderos se pesaron cada 14 días, y se determinó su consumo de materia seca y ganancia diaria de peso. La conversión alimenticia y eficiencia se calcularon a partir de estos datos. Finalmente, se sacrificaron los animales al día 57 para determinar el peso de la canal. Adicionalmente se realizó un análisis económico. Los datos se analizaron con SAS 9.4 y se compararon las medias mediante una prueba de Tukey. El análisis económico incluyó la relación Beneficio-Costo basada en los costos de finalización y venta en pie.
Resultados y Discusión
Los resultados demuestran que las EFE incrementan la degradabilidad del RA, haciendo que los corderos aprovechen mejor sus componentes nutritivos, maximizando la degradación de la materia seca y la fibra, especialmente a las 24, 48 y 72 horas de incubación. Esto es posiblemente debido a que las EFE facilitan la acción enzimática de los microorganismos del rumen al romper previamente los enlaces químicos de la fibra, dejándola más disponible para su degradación y mejorando la digestibilidad del forraje (Gado et al. 2009, Salem et al. 2013). Los corderos alimentados con EFE mostraron mayor consumo de alimento y ganancia de peso, con la dosis de 2 g/kg (Tabla 1), lo que concuerda con investigaciones anteriores (López-Aguirre et al. 2016). El análisis económico demostró que esta estrategia es viable, el uso de RA y EFE tiene un impacto socioeconómico positivo, reduciendo la dependencia de forrajes costosos y promoviendo la sostenibilidad ambiental (Tirado-Estrada et al. 2015). Al aprovechar recursos locales, los productores ovinos no solo mejoran su rentabilidad, sino que también contribuyen a un sistema alimentario más eficiente y amigable con el medio ambiente.
Conclusiones
La incorporación de enzimas fibrolíticas exógenas (EFE) al rastrojo de amaranto en la alimentación de corderos es una alternativa viable en los sistemas de producción de ovinos ya que mejora la degradabilidad de la fibra y la materia seca de las dietas. Esta permite mejores ganancias de peso y conversión alimenticia en corderos, lo que se traduce en una mayor eficiencia productiva y económica Figura 2.
Figura 2. Impacto de las enzimas fibrolíticas exógenas (EFE) en la digestibilidad de la fibra del rastrojo de amaranto y rendimiento productivo de corderos. El consumo de materia seca y la ganancia diaria de peso, fueron mayores en el tratamiento con 2 g de EFE comparado con el testigo y el tratamiento con 3 g de EFE.
Impacto Socioeconómico
La integración de rastrojo de amaranto y enzimas fibrolíticas exógenas (EFE) en la alimentación ovina tiene un impacto socioeconómico significativo. Al permitir sustituir hasta el 30% de los forrajes convencionales, como maíz y alfalfa, sin afectar el crecimiento de los corderos; esta práctica reduce considerablemente los gastos en alimentación, lo cual es especialmente relevante en un contexto de alza global en precios de granos. Además, al aprovechar residuos agrícolas y disminuir las emisiones contaminantes, esta estrategia no solo beneficia económicamente a los productores, sino que también contribuye a la sostenibilidad ambiental, aliviando la presión sobre los ecosistemas naturales y promoviendo un uso más eficiente de los recursos.
Referencias
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