Reservas Forrajeras Curso Alimentación 2015 Cecilia Cajarville, Cajarville, Sofía Stirling Departamentos de Nutrición y de Bovinos Facultad de Veterinaria - UdelaR - Uruguay Ensilaje: ● Método de conservación en un medio húmedo por fermentación ● En el silo pueden desarrollarse muchas poblaciones de microorganismos, en su mayoría potenciales consumidores microorganismos, del alimento a conservar!! ● Por lo tanto debemos controlar la actividad microbiana: microbiana: el medio anaerobio el bajo pH el perfil de ácidos derivados de la fermentación Proceso de ensilaje Azúcares Az úcares Fermentación Ácido láctico Sobrepasar capacidad tampón del forraje Estabilizar el forraje a bajo pH Características deseables en un silo de pasturas pH 4 – 4.5 N-NH3 5-6 % del N o 1% de la MS N soluble ≤ 50 % del N Ácidos orgánicos Neta predominancia del láctico butírico trazas Adaptado de Demarquilly y Andrieu Andrieu,, 1990 y Harrison et al., 1994 Etapas del proceso de ensilaje (adaptado de Elfernik et al., 2002) pH 7 6 5 4 Fase aeróbica (horas) Fermentación (días –semanas) Fase estable (meses) Fase de extracción Etapas del proceso de ensilaje (adaptado de Elfernik et al., 2002) pH Actividad enzimática de la planta: carbohidrasas,, proteasas carbohidrasas Respiración : CH + O2 = CO2 + H2O + calor (se consumen azúcares, reacciones de Maillard Maillard)) 7 Consumo del O2 residual Proliferación de MO aerobios facultativos: 6 levaduras, clostridios clostridios,, enterobacterias, enterobacterias, mohos, m o patógenos (listeria), etc. 5 4 Fase aeróbica (horas) Fermentación (días –semanas) Qué vemos en el silo? se calienta olores (amoniacal, pútrido, butírico) amarronamiento Fase estable (meses) Fase de extracción Etapas del proceso de ensilaje (adaptado de Elfernik et al., 2002) Ausencia de O2 pH Fermentacion láctica (baja el pH) 7 Heterofermentativas:: Heterofermentativas Homofermentativas:: Homofermentativas 6 L. plantarum, plantarum, L. rhamnosus, rhamnosus, L. 5 acidophilus, P. damnosus, damnosus, P. acidilactici,, E.faecium acidilactici hexosas → ácido láctico L. brevis, brevis, L. fermentum, fermentum, L. reuterin , L. buchneri azúcares → láctico + acético + etanol + CO2 4 Fase aeróbica (horas) Fermentación (días –semanas) Fase estable (meses) Fase de extracción Etapas del proceso de ensilaje (adaptado de Elfernik et al., 2002) Baja actividad general pH Transformación de hemicelulosas en az simples Actividad de L. buchneri (acido tolerante) 7 6 5 4 Fase aeróbica (horas) Fermentación (días –semanas) Fase estable (meses) Fase de extracción Cómo queda el forraje luego de esta fase …cambios químicos Efecto del ensilaje sobre los azúcares y la proteína soluble de praderas (datos promedio de 3 chacras) 60 P = 0.01 50 40 P < 0.01 30 20 10 0 Az (g/kg MS) Psol (% de la PC) fresco ensilado Cajarville et al. (2012), Anim Feed Sci Tecnol Tecnol.. 171, 1414-19 …cambios en la utilización digestiva Degradación ruminal de las Materias Nitrogenadas de praderas ensiladas por productores (datos promedio de 7 tambos) 100% 80% Más soluble y más indigestible 45.4 60% 40% 59.7 38.3 21.9 20% 16.4 18.5 pastura ensilada 0% indegradable (%) pot. degradable (%) soluble (%) Repetto et al. (2005) Animal Research 54 73–80 Efecto del ensilaje sobre la fermentación in vitro de pasturas 160 140 ns 120 P < 0.01 100 80 60 40 20 0 ml gas/gMS %/hora (× (×20) fresco ensilado Britos et al., (2007) Agrociencia 11, 72-77 Efecto del ensilaje sobre la degradación de fibras de alfalfa MS % PB % FND % 29.6 20.5 31 ns DMS DFND P = 0.03 0 10 20 30 ensilado 40 50 60 70 80 fresco Repetto et al. (2011), (2011) Anim Feed Sci Tecnolol. 170, 160– 164 Efecto del ensilaje sobre la degradación de fibras de praderas (datos de 3 chacras) Pérdida de fibras… la mejor fibra es la que primero se pierde MS % PB % FND % 20 11 60 DMS P < 0.01 DFND P = 0.03 % FND ns 0 10 20 30 fresco 40 50 60 70 ensilado Cajarville et al. (2012) , Anim Feed Sci Tecnol Tecnol.. 171, 1414-19 O sea que el ensilaje ensilaje:: ● Provoca una reducción de azúcares ● Aumenta la proteína soluble y la indigestible ● Disminuye la degradación de las fibras ● Si el material es fibroso esto puede comprometer la digestibilidad de la MS ● La primer fibra que digieren los microorganismos del silo es la mejor!! Etapas del proceso de ensilaje (adaptado de Elfernik et al., 2002) Exposición al aire suministro, exposición de la boca, daños cobertura pH 7 6 5 4 Fase aeróbica (horas) Fermentación (días –semanas) Fase estable (meses) Fase de extracción Etapas del proceso de ensilaje (adaptado de Elfernik et al., 2002) pH Deterioro aeróbico: Acción de levaduras, hongos y aerobios 7 Aumento del pH 6 5 4 Fase aeróbica (horas) Fermentación (días –semanas) Fase estable (meses) Fase de extracción Deterioro aeróbico aeróbico:: los productos de la fermentación son sustratos para el crecimiento microbiano + O2 + Lactato Deterioro aeróbico: aeróbico: los productos de la fermentación son sustratos para el crecimiento microbiano LEVADURAS o o o o Anaerobiosis: producen etanol a partir de azúcares Anaerobiosis: Aerobiosis:: producen CO2 y H2O a partir de ácido láctico Aerobiosis Consumidoras de láctico, resisten bajo pH Las controla el ACÉTICO HONGOS o Aerobios (toleran ambientes con bajo O2) o Crecimiento más tardío o Pueden producir toxinas Estabilidad aeróbica aeróbica:: factores que la afectan Dificultan estabilidad Materia Seca ― r = -0.47 Contaje de levaduras ― r = -0.58 Ácido acético + r = 0.44 Ácido butírico + r = 0.36 Facilitan estabilidad Wilkinson y Davies, Grass & Forage Sci Sci.. 68 (2012) 2012) 1-19 Resumiendo: ● Método de conservación en un medio húmedo por fermentación ● En el silo pueden desarrollarse muchas poblaciones de microorganismos, microorganismos, en su mayoría consumidores del alimento a conservar!! potenciales ● Por lo tanto debemos controlar la actividad microbiana: microbiana: el medio anaerobio el bajo pH el perfil de ácidos derivados de la fermentación Etapas del proceso de ensilaje (adaptado de Elfernik et al., 2002) Para recordar: pH Todas las fases determinan la calidad del producto… no sólo la fermentación 7 6 5 4 Fase aeróbica (horas) Fermentación (días –semanas) Fase estable (meses) Fase de extracción Ensilaje de planta entera de avena granífera: granífera efecto del estado de madurez Sofía Stirling buche Día 125 170 Diseño Experimental 3 Bloques x 6 Momentos de corte Floración Día 132 Grano acuoso Día 139 Grano lechoso Grano pastoso Día 146 Grano duro Día 161 4. Cosecha y ensilaje DETERMINACIONES 1. Características cultivo 2. Composición química 3. Calidad de fermentación 4. Aprovechamiento ruminal ámetro Calidad de fermentación y pérdidas Momento de corte (días días desde siembra) P EEM 125 132 139 146 161 170 ensilaje (%) 17,2 18,2 21,8 25,9 34,1 52,7 0,43 <0,001 <0,00 sidad (kg MF/L) 0,70 0,70 0,70 0,68 0,55 0,42 0,01 <0,001 <0,00 4,2 4,1 4,0 4,1 4,8 5,1 0,03 <0,001 <0,00 didas de MF (%) 10,9 9,2 9,3 2,4 1,8 0,8 0,53 <0,001 0,02 ente (mL) 1040 1012 997 136 0 0 55,98 <0,001 0,04 Lineal Cuadrá P nivel de significación; MS: materia seca; MF: materia fres EEM: error estándar de la media; P: MS silos y Densidad 60 0.75 0.70 0.65 40 0.60 0.55 30 0.50 30 % MS 20 0.45 0.40 10 MS silos 0.35 Densidad 0 0.30 120 130 140 150 160 170 Momento de corte (días desde siembra) 180 Densidad (kg MF/L) MS silos (%) 50 ámetro Calidad de fermentación y pérdidas Momento de corte (días días desde siembra) P EEM 125 132 139 146 161 170 ensilaje (%) 17,2 18,2 21,8 25,9 34,1 52,7 0,43 <0,001 <0,00 sidad (kg MF/L) 0,70 0,70 0,70 0,68 0,55 0,42 0,01 <0,001 <0,00 4,2 4,1 4,0 4,1 4,8 5,1 0,03 <0,001 <0,00 didas de MF (%) 10,9 9,2 9,3 2,4 1,8 0,8 0,53 <0,001 0,02 ente (mL) 1040 1012 997 136 0 0 55,98 <0,001 0,04 Lineal Cuadrá P nivel de significación; MS: materia seca; MF: materia fres EEM: error estándar de la media; P: MS silos y pH 60 MS silos (%) 50 40 30 20 10 MS silos pH 0 120 130 140 150 160 170 Momento de corte (días desde siembra) 180 pH (kg/L) 5.4 5.2 5.0 4.8 4.6 4.4 4,2 4.2 4.0 3.8 3.6 3.4 3.2 3.0 pH y Densidad G. Lechoso 26% MS 5.5 5.0 pH 4.5 4.0 pH Densidad 3.5 3.0 120 130 140 150 160 Momento de corte (días desde siembra) 170 Densidad (kg MF/L) 0.75 0.70 0.65 0.60 0.55 0.50 0.45 0.40 0.35 0.30 ámetro Calidad de fermentación y pérdidas Momento de corte (días días desde siembra) P EEM 125 132 139 146 161 170 ensilaje (%) 17,2 18,2 21,8 25,9 34,1 52,7 0,43 <0,001 <0,00 sidad (kg MF/L) 0,70 0,70 0,70 0,68 0,55 0,42 0,01 <0,001 <0,00 4,2 4,1 4,0 4,1 4,8 5,1 0,03 <0,001 <0,00 didas de MF (%) 10,9 9,2 9,3 2,4 1,8 0,8 0,53 <0,001 0,02 ente (mL) 1040 1012 997 136 0 0 55,98 <0,001 0,04 Lineal Cuadrá P nivel de significación; MS: materia seca; MF: materia fres EEM: error estándar de la media; P: G. Acuoso 22% MS 12 G. Lechoso 26% MS 1000 10 800 8 Pérdidas de MF (%) Efluente (mL) 1200 Efluente Perdidas de MF 600 6 400 4 200 2 0 0 120 130 140 150 160 Momento de corte (días ( desde siembra) 170 180 d 125 132 139 146 161 170 T/ha 5,1 6,3 9 11 14,8 8,1 Embuche Floración G. acuoso G. lechoso Rend menor 9 Ton MS G. pastoso G. duro Rend. alto (15 Ton MS) Baja MS (22 %) La efectividad de la técnicaAltadeMS (+ 35 %) pH menor 4.2 pH mayor 4.5 mejora depende del caso…no Altas pérdidas (10% MF) Baja densidad (-60 %) tratar igual cosas diferentes Rend 11 Ton MS Rend. 26 % de MS ¿Sustratos secos? ¿L buchneri? ¿Suero? pH menor 4.2 Pérdidas 2-3% MF Stirling et al. (2014) J Urug Buiatría Gracias