Zootecnia Tropical Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas Venezuela ISSN: 0798-7269 Vol. 21, Num. 3, 2002, pp. 219-235

Zootecnia Tropical, Vol. 21, No. 3, 2003, pp. 219-235

Nutritive value of bran and defatted corn germ meal in swine feeding

Valor nutritivo del afrecho y germen desgrasado de maíz en la alimentación de cerdos

Nelly López¹*, Claudio F. Chicco² y Susmira Godoy³

¹ Alimentos Super S. Zona Industrial Sur. Av. Domingo Olavaria. Valencia, Carabobo. Venezuela. *Correo-E: nellylopez@cantv.net
² Postgrado Producción Animal. Facultades de Ciencias Veterinarias y Agronomía. Universidad Central de Venezuela. Maracay, Aragua. Venezuela.
³ Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas. CENIAP. Maracay, Aragua. Venezuela.

Recibido: 30/07/03               Aceptado: 14/01/04

Code Number: zt03015

SUMMARY

To evaluate bran and defatted corn germ meal (SAGMD), 400 growing pigs (F1 Landrace/Duroc x York/Landrace), with an average weight of 30 kg, were randomly assigned, four groups of 20 animals each, to five levels of corn replacement (0, 10, 20, 30, 40%) by SAGMD in the diets. These were corn-soybean type mash, with 3,270 Kcal/kg estimated metabolizable energy (EME) for the 0% corn replacement level, being isoproteic (15% CP), and had similar levels of lysine, methionine, calcium and available phosphorus. The diets were offered at libitum for a 6 week period. To determine the digestibility of SAGMD, 15 pigs (Landrace/DurocxYork/Landrace) were assigned, in groups of five animals each, to diets with 0, 20 and 40% of corn replacement by the byproduct. The animals were kept in metabolic crates during 14 days, 7 for adaptation and 7 for collection. In addition using corn and SAGMD as the only ingredients of the diet, digestibility of nutrients and EME were determined by total fecal collection. EME was estimated from digestible energy (DE) values, using a prediction equation. Independently of dietary treatments, average daily body gain and feed conversion were 600 g and 1.76 kg, respectively, without differences among treatments. Feed efficiency increased from 2.78 to 3.16, being the regression equation significant (P<0.05). It was concluded that SAGMD may replace corn to a level of 40% in swine diets, without adverse effects on body weight gain. The overall nutrient digestibility decreased (P<0.05) with the 40% replacement of corn by SAGMD. Values of DE and EME, by the direct method, were 2,528 and 2,477 Kcal/kg, respectively.

Key words: corn byproducts, swine, feed conversion, digestibility, metabolizable energy

RESUMEN

Para evaluar la torta de pericarpio y germen desgrasado del maíz (SAGMD) en la alimentación de cerdos, 400 lechones (F1 Landrace/Duroc x York/Landrace) de 30 kg peso vivo, fueron asignados, en grupos de cuatro animales cada uno, a cinco niveles de sustitución del maíz (0, 10, 20, 30, 40%) por SAGMD. Las dietas, tipo soya-maíz, con 3.275 Kcal/kg de energía metabolizable estimada (EME) para la de 0% sustitución del maíz, eran isoproteicas (15% PC), con igual tenor de lisina, metionina, calcio y fósforo disponible fueron suministradas durante 6 semanas. Para la determinación de la digestibilidad del SAGMD se utilizaron 15 cerdos (Landrace/Duroc x Cork/Landrace), de 45 kg peso vivo, divididos en grupos de cuatro animales cada uno. Las dietas fueron las que contenían 0, 20 y 40% sustitución del Maíz por SAGMD. Los animales eran mantenidos en jaulas metabólicas durante 14 días, 7 de adaptación y 7 de recolección. Se determinó además, la digestibilidad de los nutrientes y la EME, del SAGMD y maíz, como únicos ingredientes. La EME se calculó por una ecuación de predicción a partir de la energía digestible (ED). Independientemente de los tratamientos, la ganancia diaria de peso y el consumo promedio fueron de 600 g y 1,76 kg, respectivamente, sin diferencias entre niveles de sustitución. El índice de conversión pasó de 2,78 a 3,16. Para todos los nutrientes, la digestibilidad disminuyó (P <0,05) con el nivel de 40% de sustitución. La ED y EME por el método directo fue de 2.528 y 2.477 Kcal/kg, respectivamente.

Palabras clave: subproductos de maíz, cerdos, conversión alimenticia, digestibilidad, energía metabolizable.

INTRODUCCIÓN

En Venezuela, el maíz amarillo y sorgo han sido los cereales que, tradicionalmente, se han utilizado como fuentes de energía en la alimentación de cerdos y aves. Como tal, representan entre el 60 - 80% de los costos de producción de las dietas, lo que indica que una reducción apreciable en el precio de los alimentos balanceados puede lograrse mediante el empleo de ingredientes energéticos alternativos más económicos. Además, los costos financieros, almacenamiento, el bajo rendimiento agronómico en Venezuela y la competencia para consumo humano por el maíz, hacen que estos cereales sean onerosos y escasos para incorporarlos en las raciones concentradas para animales.

Entre las alternativas, el subproducto de afrecho y germen de maíz desgrasado (SAGMD) es un material nacional derivado de la elaboración de las harinas precocidas de maíz para consumo humano, en el cual el germen, pericarpio y una fracción variable del endospermo, son sometidos a una extracción con solventes, originándose el aceite crudo de maíz, destinado al consumo humano, y, este residuo como subproducto. El SAGMD, por su alta y continua disponibilidad durante todo el año y su precio competitivo, lo hacen un ingrediente de alto potencial para ser incorporado en los alimentos concentrados para cerdos y aves.

El SAGMD está constituido por el pericarpio (57,97%), el germen luego de extraído el aceite (30,42%), y una pequeña porción de endospermo (11,61%) adherida al germen que no pasó por el proceso de obtención de la harina. Es de color blanco y contiene 12,9% de proteína cruda, tiene un valor bajo de grasa, 0,8% y un contenido de fibra detergente neutra de 34,54%. Entre sus aminoácidos, es adecuado en lisina 0,87%, treonina 0,60%, metionina 0,20%, cisteína 0,20% y deficiente en triptofano (López, 1998).

En el país se generan unas 25.000 t/mes de SAGMD; sin embargo, la información existente nacional e internacional, relativa a su valor nutricional en dietas para cerdos es prácticamente inexistente.

En este artículo se presentan los resultados del desempeño productivo de cerdos en crecimiento alimentados con SAGMD, así como, los valores de digestibilidad y valor energético del SAGMD.

MATERIALES Y MÉTODOS

Para la evaluación del SAGMD en la alimentación de cerdos en crecimiento se realizaron dos experimentos, uno de alimentación y otro de digestibilidad.

Experimento 1.

En una granja porcina comercial se seleccionaron 400 lechones sexados (F1 Ham/Duroc x York/Landrace) de 30 kg de peso inicial y de 13 semanas de edad, los cuales fueron ubicados en 20 corrales, a razón de 20 animales (10 machos y 10 hembras)/corral. Los animales fueron asignados a las dietas con cinco niveles de inclusión del SAGMD (0, 10, 20, 30 y 40%) en sustitución del maíz, siguiendo un diseño completamente aleatorizado, con cinco tratamientos y cuatro animales/tratamiento.

Las cinco raciones (Cuadro 1) resultaron isoproteicas (15% PC), con 3.275 kcal/kg de energía metabolizable estimada (EME) inicial calculada (dieta 0% SAGMD), todas equilibradas en aminoácidos, (lisina y metionina + cistina) calcio y fósforo disponible. La duración del experimento fue de 49 días (fase de crecimiento) y se llevó registro semanal de peso y consumo de alimento. Las dietas, al igual que agua de bebida, se suministraron ad libitum durante el período experimental. Los lechones fueron pesados individualmente cada semana. A las raciones experimentales se les determinó proteína, calcio y fósforo (AOAC, 1984).

Los datos fueron analizados por ANAVAR, regresión y correlación. (Steel y Torrie, 1988). Se consideró como unidad experimental el corral con sus cuatro replicaciones por tratamiento. Los promedios fueron comparados por el método de amplitudes múltiples de Duncan.

Experimento 2.

En los estudios de digestibilidad se emplearon 15 cerdos capones, con un peso promedio de 45 Kg, alojados en jaulas para colección fecal y urinaria, fueron asignados a las dietas experimentales con tres niveles de inclusión de SAGMD (0, 20 y 40%; Cuadro 2). A cada tratamiento se le asignó al azar cinco cerdos, cada uno de los cuales representó una unidad experimental, utilizando un diseño completamente aleatorizado. El método empleado fue el de colección total de heces.

Luego de un periodo de acostumbramiento de los cerdos a las dietas durante 7 días, se inició la fase experimental, también de 7 días con una oferta de alimento de 2,5 kg por animal/día, y agua a voluntad. La colección de las heces se realizó cada 24 horas y, después de pesadas, se tomaron alícuotas equivalentes al 10% para ser posteriormente congeladas, secadas en una estufa a 60°C y almacenadas hasta la realización de los análisis químicos, proteína, grasa, fibra y extracto etéreo (AOAC, 1980). Para la determinación de energía bruta (EB) se utilizó una bomba calorimétrica adiabática PARR^® (Gallenkamp, Automatic Adiabatic Bomb Calorimeter).

La digestibilidad aparente (DA) se calculó de acuerdo a la siguiente formula:

La conversión de la energía digestible a energía metabolizable se realizó de acuerdo a la siguiente formula (NRC, 1998):

donde:

EME = energía metabolizable estimada
ED = energía digestible
PC = proteína cruda (%)

El término de la energía digestible, según el esquema convencional de utilización de energía es energía aparente, ya que, en el calculo, no se ha estimado la fracción metabólica (NRC, 1998). En el caso de la energía metabolizable, se usa el termino estimada (EME), por haber sido calculada en base a formulas matemáticas, utilizándose aquella de mas alto valor de R².

Adicionalmente, se determinó la ED (Kcal/kg) del maíz y la del SAGMD por el método directo de colección total de heces, con 10 cerdos capones de 45 kg de peso, ubicados en jaulas metabólicas y asignados en grupos de cinco animales a los dos ingredientes (maíz o SAGMD), con la adición de 2 % de una mezcla mineral y vitamínica, cuya composición se señala en el Cuadro 1.

La formula utilizada fue:

La conversión de la ED a EME se realizó de acuerdo a la formula propuesta por la NRC (1998).

Igualmente, los datos fueron procesados por ANAVAR y las medias comparadas por el método de amplitudes múltiples de Duncan (Steel y Torie 1988).

RESULTADOS

Experimento 1

Durante el período experimental de 49 días, como promedio para todos los tratamientos, la ganancia de peso fue aproximadamente de 600 g/día y el consumo de SAGMD de 1,76 kg, sin diferencias significativas entre tratamientos. El índice de conversión pasó de 2,78 a 3,16, con valores más bajos (P< 0,05) en la dieta libre de SAGMG con relación a las raciones 10, 20, 30 y 40% de sustitución, resultando similares las raciones con los niveles de 10, 20 y 30, y más elevado (P<0,05) con el nivel de 40% de incorporación del subproducto (Cuadro 2).

Independientemente de los tratamientos, el peso de los animales aumentó progresivamente de 29,9 a 59,9 kg (Cuadro 3) en el periodo de 6 semanas, con valores promedios globales de ganancia de peso de 612 g/dia, con consumo de 1,76 kg/dia e índice de conversión de 3,0.

En el Cuadro 4 se presentan las ecuaciones de regresión de las variables de respuesta con relación al nivel de sustitución del maíz por SAGMD, edad, peso y consumo de alimento. De las regresiones del índice de conversión, consumo y ganancia diaria de peso, sobre los niveles de sustitución del maíz por SAGMD, resultó significativa solamente la del índice de conversión, con un bajo valor predictivo (P< 0,05).

La regresión del incremento de peso con la edad fue altamente significativa (P< 0,01), siendo el efecto completamente lineal, con mínima dispersión de los datos (R² = 0,96) En menor grado, el peso también mostró una tendencia significativa (P< 0,05) con el consumo total y por unidad de peso. La regresión del consumo como variable dependiente del incremento de peso de los animales fue también significativa (R²= 0,33; P< 0,01).

Cuando se considera el consumo y la conversión como variables independientes y la ganancia diaria de peso como variable dependiente, la regresión fue significativa y positiva (R²= 0,45; P< 0,01) para la ganancia diaria de peso (GDP) y consumo y, negativa (R²= 0,70; P< 0,01) para ganancia de peso y el índice de conversión.

Experimento 2

La digestibilidad aparente de las fracciones nutricionales de las raciones con 0, 20 y 40% de sustitución del maíz amarillo por SAGMD (Cuadro 5) indica que, al incrementar los niveles del subproducto en la dieta, se registra una reducción (P<0,05) de la digestibilidad aparente de la materia seca (DAMS), de 90,8 a 85,5%, al comparar el nivel de 0% con el de 40% de sustitución del maíz por SAGMD, sin diferencia del primero con el de 20%. La digestibilidad de la proteína y de la grasa se comportó de manera similar a la de la MS. El extracto libre de nitrógeno (ELN) refleja también una disminución (P<0,05) en la digestibilidad de 93,37 para el tratamiento con maíz a 86,85% para el SAGMD. En la fracción fibra y cenizas no se evidencian diferencias entre las digestibilidades cuando se comparan los niveles de 0 y 40% de sustitución del maíz por SAGMD.

Los valores de ED de las dietas con 0% y 40% de SAGMD indican una disminución (P<0,05) de 3128 a 2.732 Kcal/kg, respectivamente para los niveles de sustitución (Cuadro 6). Igualmente, se registran disminuciones (P<0,05) en los valores de EME de 3.065 a 2.677 Kcal/kg, para las dietas con 0 y 40% de SAGMD, respectivamente.

Al suministrar el maíz amarillo y el SAGMD a los animales como únicos alimentos (Cuadro 7), la DMS del SAGMD resultó en una reducción (P<0,05) a 77,2% en relación con el valor del maíz de 92,3%, indicando que el aporte de nutrientes del subproducto es equivalente al 83,4% del maíz. La proteína también se redujo de 88,6 para el maíz a 83,2% para el subproducto (P<0,05). La digestibilidad de la fracción grasa del maíz mostró un alto valor para el grano, 87,04 mientras que esta fracción en el SAGMD fue significativamente (P<0,05) menor, 38,76%. Es importante señalar que el extracto etéreo del SAGMD solo, representa entre 0,6 y 0,8% del total de la materia seca, por lo que la contribución de este es muy baja.

En el caso del valor energético (Cuadro 8), la ED para el maíz fue de 3.686 y de 2.528 Kcal/kg para el SAGMD, representando este último el 67,80% de la ED del maíz. La estimación de la EME para maíz y SAGMD fue de 3.611 y 2.477 Kcal/kg, respectivamente, equivalente el SAGMD al 69,0% del maíz.

DISCUSIÓN

Los incrementos de la incorporación del SAGMD hasta el 40% de sustitución del maíz por el subproducto en la dieta no afectaron significativamente las variables de respuestas productivas de los animales. Sin embargo, al aumentar el nivel del subproducto, la ligera disminución de la ganancia de peso asociada a la tendencia creciente del consumo, hace que, cuando se relacionan ambas variables para el cálculo del índice de conversión, este alcanza significación estadística, con una regresión también significativa.

La ganancia de peso fue afectada positivamente por el consumo, presentando una mejor eficiencia alimenticia, por lo que el animal utiliza una menor cantidad de alimento para mantenimiento y, por consiguiente, dispone de mas nutrientes para uso productivo (McDonald, et al.1978).

La calidad nutricional del consumo y la transformación de los nutrientes en productos, en este caso la ganancia de peso, es el índice de conversión. Por lo tanto, asumiendo que la eficiencia de la utilización de la energía metabolizable sea similar para mantenimiento y producción, a nivel constante de los demás nutrientes, la disminución del índice de conversión, que se expresa como un valor numérico, debería indicar con bastante aproximación la disminución del valor energético de la ración.

Utilizando la ecuación del índice de conversión del nivel de sustitución del maíz por SAGMD (Y = 0,0089X + 2,8243), el valor estimado de la EM del SAGMD seria de 2.715 Kcal/kg, equivalentes al 76% de la del maíz. La literatura mundial no reseña información sobre el valor energético del afrecho y germen desgranado de maíz integral, lo que no permite corroborar el valor obtenido con informaciones de otros autores. Sin embargo, el FEDNA (1999) reseña un subproducto a base de germen de maíz (Germen Brasil) con características morfológicas y químicas parecidas al SAGMD, pero con un contenido de grasa superior (1,7 vs 0,9%). A este subproducto se le calculó un valor de EM de 2.800 Kcal/kg para cerdos.

La digestibilidad de la materia seca, proteína y energía digestible registrada en este estudio fue ligeramente superior a los valores encontrados por Cruces et al. (2002) en lechones de 25 kg de peso, siendo los valores de estos autores, al 40% de incorporación del SAGMD (material grueso) en las dietas de 82,7, 84,4 y 82,8%, respectivamente para el mismo orden de las variables. En el estudio de Cruces et al. (2002), el SAGMD fue sometido a una separación mecánica (<80 mesh), quedando como resultado, en primer lugar, la fracción fina, constituida principalmente por almidón (aproximadamente entre un 10 y 12 %) adherida al subproducto (Mazina®) y en segundo lugar, la fracción gruesa del SAGMD (>80 mesh), constituida principalmente en su totalidad por el pericarpio y germen desgrasado del maíz. El mayor contenido de elementos estructurales en ese experimento puede explicar la menor digestibilidad de las fracciones estudiadas. La comparación entre esta investigación y la de Cruces et al. (2002), aún cuando el contenido de proteína (16,4%) se aproximó al de este estudio (15,0%), presenta limitaciones, ya que, la prueba se realizó con animales más pequeños (25 kg).

El valor obtenido para la ED y EME de 2.528 y 2.477 Kcal/kg respectivamente por el método directo, es decir con materias primas individuales, podría, en algunos casos, conducir a una subestimación del valor real, ya que, cuando se usan concentraciones muy altas (100%) de algunos ingredientes (subproductos) se puede afectar seriamente la realidad de los valores obtenidos, debido a la gran concentración de paredes celulares, las cuales aumentan la actividad y motilidad intestinal (Picard et al., 1985).

Efectivamente, la fracción fibra del subproducto pudo ejercer un efecto de arrastre sobre las demás fracciones (proteína, grasa, etc.) por el alto contenido de elementos estructurales del SAGMD. Al separar estos carbohidratos por el método de Van Soest y McQueen (1973), resultó un 16,08% de pared celular (menos digestible) y un 84,0% de contenido celular (más digestible) para el maíz, mientras que para el SAGMD el valor de pared celular fue de 34,54% y el contenido celular de 65,0%. Además, la hemicelulosa, como principal componente de la fracción poco digestible, representa el 25% del SAGMD y el 12% del maíz amarillo, lo que indica que los componentes menos digestibles del SAGMD duplican a los del maíz (López, 1977). Esto podría explicar en valor mas bajo de ED, y consecuentemente de EME del SAGMD, cuando se usa este material como único ingrediente de la dieta.

El valor de ED del maíz de 3.685 Kcal/kg, obtenido en este estudio, es superior al de 3.525 Kcal/kg reportado por la NRC (1998). En este caso ocurre una situación inversa a la del SAGMD, por el bajo contenido de elementos estructurales en la composición del maíz amarillo. En este caso cabe señalar el concepto de digestibilidad asociada, o efecto asociativo (Schneider y Flat, 1974; Church y Pond,1990), según el cual la digestibilidad puede ser diferente cuando el ingrediente está incorporado a una mezcla que cuando se suministra como único componente de la dieta (De Goey y Evans,1975; Picard et al, 1984; Crampton y Harris, 1979).

La fórmula utilizada para la estimación de la EME a partir de la ED (Noblet y Pérez, 1993) toma en cuenta la cantidad y calidad de la proteína de la dieta que afecta la relación entre EME y ED (May y Bell, 1971; Verstengen et al., 1987; Noblet et al., 1989). Según la ecuación, el valor de EME disminuye si la proteína es de pobre calidad. La EME también decrece con un exceso de proteína, porque parte de los aminoácidos pueden ser catabolizados para la producción de energía y el nitrógeno excretado en la orina. Estos efectos parecieran de bajo significado en esta investigación por la cercanía de los valores de ED y EME.

CONCLUSIONES

Los resultados de esta experimentación indican que el afrecho y germen desgrasado de maíz puede sustituir al grano en la dieta para cerdos en crecimiento hasta un nivel de 40% sin afectar las ganancias de peso. Sin embargo, afecta negativamente la eficiencia de conversión de la dieta.

En esta investigación, el valor de energía estimado del SAGMD, para cerdos en crecimiento, resultó ser el 70% equivalente al del maíz.

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