Sustitución total del maíz por el germen desgrasado y afrecho de maíz en la dieta de vacas lecheras

María A. Cárdenas, Susmira Godoy, Néstor E. Obispo* y Claudio F. Chico

Instituto de Investigaciones Agrícolas (INIA) Apartado 4653. Maracay 2101 Aragua. Venezuela

RESUMEN

Los subproductos agroindustriales torta gruesa (TG) y fina (TF), los cuales contienen el afrecho y el germen desgrasado, resultan del procesamiento del maíz en la elaboración de la harina precocida. Estos subproductos que poseen características físico-químicas diferentes, fueron evaluados en la alimentación de vacas lecheras de mediana producción. Doce vacas mestizas (3/4 Holstein x 1/4 Cebú) en etapa media de la lactancia, fueron asignadas a tres tratamientos de suplementación, donde se sustituyó la fuente energética base el maíz (M) por TG y TF. En un diseño de cuadrado latino (3 x 3) con un período extra se midió la producción diaria de leche, calidad de leche. Del análisis de los resultados se desprende que las variables evaluadas no fueron afectadas por los efectos de la sustitución de la fuente energética en este experimento. Los valores promedios de producción diaria de leche se situaron en: 10,95, 10,68 y 10,23 kg para los tratamientos M, TG y TF, respectivamente. El contenido (% MS) de sólidos totales, proteína y grasa fueron: 29,16, 11,60 y 25,15, 29,19, 11,56 y 23,44, y 29,29, 11,60 y 21,74 para M, TG y TF, respectivamente. En base a la investigación, se concluye que estos subproductos pueden sustituir completamente al maíz en los alimentos concentrados para vacas de mediana producción, sin afectar la calidad de la leche.

Palabras clave: Maíz, subproductos, calidad de leche, producción de leche, alimentación, vaca lechera.

Complete substitution of corn by free fat germ and corn bran in dairy cows diets

SUMMARY

The agro industrial byproducts thick (TG) and fine (TF) cakes, that contain the bran and free-fat corn gluten meal, originate from processing whole corm to elaborate the precooked flour, are two physically and chemically different feedstuffs which were nutritionally evaluated by feeding medium production dairy cows. Twelve cows (^3/4 Holstein x ^1/4Zebu) in middle stage of lactation were assigned to three suplementación treatments, where corn (M) was substituted for the corn byproducts TG and TF cakes. In a crossover experimental design, it was measured the daily production and quality of milk. From the results, it comes off that substituting corn for these energy sources did not affect the evaluated variables. The averages values (kg) for daily production of milk were: 10.95, 10.68, and 10.23 kg for the treatments M, TG, and TF, respectively. The contents (% DM) of total solids, protein, and fat were: 29.16, 11.60, and 25.15 for M, 29.19, 11.56, and 23.44 for TG, and 29.29, 11.60, and 21.74 for TF, respectively. Based on this research, it was concluded that these byproducts could substitute completely corn in the concentrated foods for cows of medium production without affecting milk quality.

Key words: Corn, corn byproducts, milk quality, milk production, dairy cows.

Recibido: 05/09/01  Aceptado: 06/02/02

INTRODUCCIÓN

En las plantas procesadoras de harina de maíz precocida y extracción de aceite en Venezuela, como resultado de estos procesos, se acumula en cantidades considerables (>300.000 Tm/año) un subproducto que contiene el germen y el afrecho de maíz desgrasado (SAGMD). El SAGMD es un material heterogéneo que al tamizarlo en la industria se separa en dos tipos de partículas bien definidas por su tamaño y composición y que reciben la denominación de tortas: una fina (TF) con alto contenido de almidón y otra gruesa (TG) la cual contiene una fracción más elevada de fibra.

Estas tortas han sido usadas como materia prima para la fabricación de alimentos balanceados para aves y cerdos. Sin embargo, debido a su contenido en fibra (6,11 y 7,15%), el máximo nivel de incorporación de este subproducto en la formulación de éstas dietas por lo general no excede el 20%.

En atención la relativa alta capacidad que poseen los rumiantes de utilizar alimentos fibrosos, y dado que la composición de esta fibra esta representada mayormente por hemicelulosa, el presente trabajo se realizó con la finalidad de evaluar los efectos de la sustitución del maíz integral por los subproductos industriales antes señalados en la ración de vacas lecheras en producción.

MATERIALES Y MÉTODOS

Se realizó un experimento de suplementación con vacas mestizas (^3/4 Holstein x ^1/4 Cebú), en etapa intermedia de lactación, donde se sustituyó el maíz por los subproductos de afrecho y germen de maíz desgrasado TG y TF. Este experimento se realizó en las instalaciones de la Unidad de Bovinos del Instituto de Investigaciones Zootécnicas del Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias (Ceniap), ubicada en el Estado Aragua a una altitud de 452 m.s.n.m., una temperatura promedio de 24,8°C, 74,8% de humedad relativa y una precipitación de 995 mm.

Los suplementos concentrados experimentales (Cuadro 1) se formularon isocalóricos (2,5 Mcal EME/kg) e isoproteicos (21,5% PC), con una relación Ca:P de 1,2:1.

Para medir el efecto de la sustitución del maíz (M) en la ración diaria por los subproductos TG y TF, sobre los parámetros productivos (producción y calidad de la leche), consumo voluntario del forraje y cambio de peso, doce (12) vacas con un peso promedio de 508 ± 13 kg y producción promedio de 10,5 kg/d, fueron asignadas (cuatro) a los tres tratamientos anteriormente descritos. Se siguió un diseño experimental cuadrado latino 3x3 con un período extra (Cuadro 2), según el esquema propuesto por Lucas (1956), el cuál permite detectar la existencia de efectos residuales de los tratamientos. La duración de los períodos experimentales fue de 35 días (21 de adaptación y 14 días de registro).

El modelo utilizado para analizar los datos fue:

Y_ijk = μ+ S_i + V_j(i) + P_k + Td_(i,k) + l_c(i,k-1) + ε_ijk

Donde:

μ =    Media Poblacional

S_i =   Efecto de la secuencia, i = 1,2...,6

V_j(i) = Efecto de vaca dentro de secuencia, j = 1.2,3...12 donde Aj(i)9 ~ N (0,σ2a)

P_k =  Efecto de período k = 1,2,...,4

Td_(i,k) = Efecto directo del tratamiento del k-ésimo período en la i-ésima secuencia

l_c(i,k-1) = Efecto residual del tratamiento

ε_ijk = Error experimental.

Durante todo el experimento, los animales se mantuvieron alojados en corrales individuales techados, provistos de comederos y bebederos Las vacas se ordeñaron mecánicamente dos veces al día (05:30 y 13:30 horas, respectivamente), recibiendo una dieta base de pasto guinea verde picado (Panicum maximum), ofrecido dos veces al día, después de cada ordeño, con una oferta ajustada al 20% más del consumo del día anterior, a fin de garantizar la selectividad del material ingerido y un total de 7 kg de las diferentes formulas experimentales, fraccionado en los respectivos ordeños.

En cada período experimental, se midió el consumo de pasto fresco, pesándose el pasto ofrecido y rechazado (mañana y tarde), tomándose muestras de los mismos y de los suplementos experimentales para análisis de composición química Las muestras del forrajes y dietas experimentales fueron analizadas por el análisis proximal (AOAC, 1990) y los componentes estructurales, fibra detergente neutra (FDN), fibra detergente ácida (FDA), celulosa, hemicelulosa y lignina, por los métodos de Goering y Van Soest (1970) y Van Soest y Wine (1968).

Las vacas fueron pesadas individualmente, al inicio y al final de cada período experimental, en el ordeño de la mañana y en condición de ayuna previa de 18 horas, a objeto de determinar las variaciones de peso.

Se llevaron registros de producción de leche diaria, individualmente, durante los dos ordeños, tomándose un total de 14 muestras de leche por animal por período, determinándose el contenido de grasa, proteína cruda equivalente y sólidos totales (AOAC, 1990).

Los datos fueron analizados por ANOVA, con separación de medias por el método de la mínima diferencia significativa a la probabilidad indicada por el análisis de la variancia (Steel y Torrie, 1989).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Composición de las tortas:

El análisis proximal del maíz (%), TG y TF (Cuadro 3) indica que numéricamente hay un mayor contenido de grasa en el maíz (3,8) en comparación a la torta gruesa (0,6) y fina (0,4). Los contenidos de proteína resultaron similares en ambos subproductos con valores promedios de 12,85 y de 10,5 para el maíz. Del mismo modo, el contenido de cenizas fue mayor en TG (4,7) y TF (4,7), al ser comparados con los contenidos del maíz (1,3%). Contrariamente, el mayor valor de ELN fue observado en el maíz (70,6), seguido de TF (69,4) y TG (63,4).

Cuadro 3. Análisis proximal del maíz (M), torta gruesa (TG) y fina (TF).
Tratamiento	Fracción1
	MS	EE	FC		Cen.		PC	ELN
				%
M	87,2	3,8	1,8		1,3		10,5	70,6
TG	87,6	0,6	5,9		4,7		12,9	63,4
TF	89,9	0,4	2,5		4,7		12,8	69,4
1Fracción: MS: materia seca, EE: Extracto etéreo, FC: fibra cruda, Cen.: cenizas, proteína cruda, ELN: extracto libre de nitrógeno.

Desde el punto de vista numérico, el análisis estructural del maíz y subproductos desgrasados, fracción gruesa y fina (Cuadro 4), se destacan los valores porcentuales de FDN encontrados para TG (34,5) y contenido de hemicelulosa, los cuáles doblan los del maíz. Estas fracciones están constituidas por una alta participación del pericarpio y del germen del grano de maíz en la TG. Los contenidos anteriores de fibra en la fracción gruesa indican su buena ubicación como ingrediente de la alimentación de los rumiantes. Por otro lado, el análisis proximal y el estructural de la TF se aproximan al del maíz, lo que coincide con la apreciación de López (1998) de que esta fracción es la que tiene mayor potencial para la alimentación de las especies no rumiantes.

En el análisis de los suplementos experimentales (Cuadro 5) se observa, que estos resultaron similares en su contenido (%) de proteína cruda (M= 26,8 M; TG= 23,9; TF= 24,9), con niveles superiores de EE para el tratamiento M(2,6), lo que era lógico esperar al tratarse de una ración con maíz entero molido. Los suplementos, que incluían subproductos desgrasados del maíz, mostrando valores de EE de:1,6 y 1,9 para TG y TF, respectivamente.

Los valores de PC (5,61%) y FC (36,97%) del pasto ofrecido (Cuadro 6) indican la baja calidad de este forraje (Stobbs et al., 1977; NRC, 1978),10 que ha sido considerado como una limitante para producción de leche (Minson, 1981).

La composición nutricional del forraje resultó ser la característica reportada en ensayos previos en este centro experimental (Alfaro, 1986; Godoy y Chicco, 1991; Aparicio, 1992) en los cuales se usaron pasturas de corte de las mismas locaciones. La diferencia en composición entre el forraje ofrecido y rechazado es una expresión de la selectividad animal por las partes menos fibrosas y con mayor valor nutritivo (Chacón, 1976).

Consumo y producción de leche El consumo de materia seca se calculó mediante la sumatoria de los contenidos del forraje y el suplemento, ambos ajustados al nivel de ingestión de los aportes parciales (Cuadro 7). Al considerar que el consumo del suplemento se fijó en 7 kg/d, cualquier variación en la estimación del consumo total debería corresponderse a cambios en el consumo del forraje. En este sentido, no se observaron diferencias en el consumo de materia seca para los tres tratamientos, con un valor promedio de 16,0 kg/vaca/día

Las variaciones de peso (Cuadro 8) resultaron similares entre tratamientos, ubicándose alrededor de los 500 g. Hasta el presente, no existe reporte en la literatura especializada sobre el uso de estos subproductos de la industria del maíz y su relación con la producción lechera. Bemard et al. ( 1991 ) evaluaron gluten de maíz extraído por métodos húmedos o secos en vacas Holstein a un nivel de reemplazando el 27% de la materia seca de la dieta, no observando alteraciones en el rendimiento productivo o en el cambio de peso con respecto al maíz. Similarmente, Richards et al. (1997) alimentando vacas con gluten de maíz hasta un 50% de reemplazo del maíz en hojuelas, observaron un comportamiento similar en estos parámetros.

De la misma manera, no se observaron diferencias significativas en la producción diaria de leche por efecto de la sustitución del maíz en la ración por las fracciones TG y TF (Cuadro 8), con un valor promedio de 10,6 (kg/vaca). Casper y Schingoethe (1989), han señalado que el tipo de carbohidratos aportado en la dieta puede afectar la respuesta de producción de leche, particularmente en vacas de alta producción, sin embargo como el perfil de estos en las diferentes raciones (Cuadro 5) resultó muy parecido como para afectar la respuesta en este parámetro productivo.

No se observaron diferencias en los contenidos de PC, sólidos totales o grasa. Crocker et al. (1998) utilizando vacas de alta producción, alimentadas con una relación F:C más baja (0,8) que la del presente experimento (1,4), ha señalado, que un excesivo procesamiento del grano de maíz puede conducir a la depresión en la grasa de la leche, particularmente debido a cambios en las concentraciones de los ácidos grasos volátiles (AGV).

En vacas de alta producción, se ha señalado (Bachman, 1992) que una relación F:C mínima de 40:60 es necesaria para mantener la producción de grasa de la leche. En esta investigación, la proporción de forraje fue mucho más alta (57,3%) y aunque en esta investigación no se determinó proporción ruminal de los ácidos grasos volátiles, la cantidad de forraje en la ración pudo ser más que suficiente para mantener en todos los tratamientos una alta proporción molar de los ácidos acético y butírico con respecto al propiónico, los cuales influencian mayormente la producción de grasa de la leche.

Guardando relación con el nivel de producción de las vacas usadas en la presente investigación, dada la poca variación en la composición de la leche se pudiera razonar que estas tortas, en relación con el maíz, son equivalentes energéticamente. Aunque, considerando las consideraciones de Ørskov (1980) y Van Soest (1963), un mayor contenido de grasa en la leche en las dietas con mayor contenido de elementos estructurales como la de las tortas era lo esperado.

CONCLUSIONES

• El subproducto resultante del procesamiento del maíz, afrecho y germen desgrasado, en las formas llamadas fracciones gruesa o fina, resultaron ser buenas fuentes energéticas para el mantenimiento y la actividad productiva de vacas lecheras de mediana producción. Lo anterior implica una sustitución completa del maíz integral en la dieta de estos animales por el germen desgrasado y afrecho de maíz, y por ende, una mayor disponibilidad de este grano para el procesamiento y obtención de harinas precocidas para la alimentación humana.

BIBLIOGRAFÍA

1. Alfaro, M. A. 1986. Utilización del Nitrógeno no proteico y proteína protegida en la alimentación de vacas lecheras. Tesis de Maestría. Postgrado de la Facultad de Agronomía y Ciencias Veterinarias. Universidad Central de Venezuela. Maracay, Venezuela.        [ Links ]

2. Aparicio, R. M. 1992. Utilización de proteínas protegidas y de baja degradabilidad en combinación con nitrógeno no proteico en la suplementación de vacas lecheras. Tesis de Maestría. Postgrado de las Facultades de Agronomía y Ciencias Veterinarias. Universidad Central de Venezuela. Maracay, Venezuela.        [ Links ]

3. Association of Official Analytical Chemists (AOAC). 1990. Official Methods of Analysis (15TH ed.). Association of Official Analytical Chemists. Arlington, VA. 1141p.        [ Links ]

4. Bachman, K. C. 1992. Managing milk composition. ln Van Horn, H. H. y C. J. Wilcox, (Eds.) Large dairy herd management. Champaign, IL. pp 336-357.        [ Links ]

5. Benard, J. K., R. C. Delost, F. J. Mueller y W. M. Miller. 1991. Effect of wet or dry gluten feed on nutrient digestibility and milk yield and composition. J. Dairy Sci. 74:3913-3919.11        [ Links ]

6. Casper, D. y Schingoethe J. 1989. Lactational response of dairy cows to diets varying in ruminal solubilities of carbohydrate and Crude Protein. J. Dairy Sci. 72:928-41.        [ Links ]

7. Chacon, E. 1976. The effect of sward characteristics upon grazing behavior, intake and animal production from tropical pastures. Ph.D. Thesis of University of Queensland. Australia. 304 p.        [ Links ]

8. Crocker, L., E. De Peters, J. Fadel, H. Perez-Monte, S. Taylor, J. Wyckoff y R. Zinn. 1988. Influence of processed coro grain in diets of dairy cows on digestion of nutrients and milk composition. J. Dairy Sci.. 80:2394-2407.        [ Links ]

9. Godoy, S. y C. F. Chicco. 1991. Suplementación con urea y niveles crecientes de harina de algodón en bovinos alimentados con forraje de pobre calidad. Zootecnia Tropical, 9:105-109.        [ Links ]

10. Goering, H. K. y P. Van Soest. 1970. Forage fiber analyses (apparatus reagents, procedures and some applications). USDA-ARS Agricultural Handbook 379. U.S. Government Printing Office, Washington, D.C.        [ Links ]

11. López, N. 1988. Uso del subproducto de afrecho y germen de maíz desgrasado (SAGMD) en la alimentaci6n de cerdos en crecimiento. Tesis de Maestría. Facultad de Agronomía y Ciencias Veterinarias. Postgrado en Producción Animal. Universidad Central de Venezuela. Maracay. Venezuela.        [ Links ]

12. Lucas, H. 1956. Design and analysis of feeding experiments with milking dairy cattle. Mimeo Series No.18. North Institute of Statistic, Carolina State University Raleigh, North Carolina.        [ Links ]

13. Minson, D. 1981. Nutritional differences between tropical and temperate pastures. In Moley, F (Ed.). Grazing animals. Elsevier, Amsterdam,        [ Links ]

14. Ørskov, E.; Reid, G. y I. McDonald 1980. The effects ofprotein degradability and food intake on milk yield and composition in cows in early lactation. British J. Nutrition, 45. 547-555.        [ Links ]

15. Richards, C. R. Stock, T. Klopfenstein y D. Shain. 1998. Effect of wet com gluten feed, supplemental protein, and tallow on steer finishing performance. J. Animal Sci" 76.421-428.        [ Links ]

16. Steel, R. y J. Torrie. 1989. Bioestadística. Principios y Procedimientos. Mc Graw-Hill. Mexico.        [ Links ]

17. Stobbs, T., D. Minson y M. McLead. 1977. The response of dairy cows grazing a nitrogen fertilized grass pasture to a supplement of protected casein. J. Agri. Sci. Camb. 89:137-141        [ Links ]

18. Van Soest, P. 1963. Ruminant fat metabolism with particular reference to factors affecting low milk fat and feed efficiency. A review. J. Dairy Sci. 46:204-216.        [ Links ]

19. Van Soest, P. J. y R. H Wine. 1968. Determination of lignin and cellulose in acid-detergent fiber with permanganate. J. Assoc. Off. Anal. Chem. 51:780-785.        [ Links ]