UNA RESEÑA CORTA SOBRE EL VALOR NUTRITIVO Y FACTORES ANTINUTRICIONALES DE FRIJOLES DE CANAVALIA Y TERCIOPELO DADOS A CERDOS

 

 

 

R. Nava1, B. Ruiz2 y R. Belmar2

1 Centro Regional Universitario Península de Yucatán

Universidad Autónoma de Chapingo, A.P. 50

Cordemex, Yucatán, México

2 Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia

Universidad Autónoma de Yucatán A.P. 4-116

Mérida, Yucatán, México

 

 

RESUMEN

 

Se revisaron los aspectos nutricionales referentes al frijol de canavalia (Canavalia ensiformis), así como del frijol terciopelo o mucuna (Stizolobium deeringianum).  También se hace un estudio de los factores antinutricionales presentes en estos granos de leguminosas y los distintos métodos de desintoxicación que se han usado antes de suministrárselos a los cerdos.

 

PALABRAS CLAVES:  Frijol de canavalia, Canavalia ensiformis, mucuna, frijol de terciopelo, Stizolobium deeringianum, factores antinutricionales, cerdos.

 

 

A SHORT REVIEW ON THE NUTRITIVE VALUE AND ANTINUTRITIONAL FACTORS IN CANAVALIA AND VELVET BEAN GIVEN TO PIGS

 

SUMMARY

 

Nutritional aspect of canavalia bean (Canavalia ensiformis) and velvet bean (Stizolobium deeringianum) are reviewed.  In addition a study is conducted on antinutritional factors present in these legume seeds and on the different methods of detoxification before given to pigs.

 

KEY WORDS:  Canavalia bean, Canavalia ensiformis, velvet bean, Stizolobium deeringianum, antinutritional factors, pigs.

 

INTRODUCCION

 

Gran parte de las materias primas utilizadas para la alimentación de cerdos en México es importada con la consecuente transferencia de divisas hacia el extranjero (Nava, 1993).  México ocupa uno de los primeros lugares en la lista de importadores de soya y sus subproductos en el ámbito mundial.  De hecho, entre 1993 y 1997 representó la principal rubro importado entre los productos agrícolas, forestales y pesqueros en la balanza comercial con Estados Unidos (EUA), siendo que el total de la soya alcanzó su mayor nivel desde 1970, ocupando el segundo lugar después de Japón, y se estima un potencial incremento del 5 % en proyecciones para el año 2004 según el Foreign Agriculture Service del USDA, 1999.  Específicamente, sobre la base de las importaciones, Yucatán uno de los polos emergentes de desarrollo porcícola en México en 1994 aportó la quinta parte de los alimentos balanceados producidos en el país (Canacintra, 1995).

 

Por otro lado, existen recursos locales que son utilizados marginalmente en la alimentación animal (en sistemas extensivos de crianza) mediante procesos artesanales enfocados principalmente a disminuir los efectos de factores antinutricionales (FAN) presentes en ellos.  Principalmente son leguminosas bien adaptadas a condiciones ambientales del trópico, factibles de ser integradas los sistemas de producción agrícola tradicional y con potencial nutricional debido a sus relativamente altos niveles proteicos y su buen balance energético.  La Canavalia ensiformis y el frijol terciopelo, también llamado nescafé y mucuna (derivado de su doble nomenclatura taxonómica: Stizolobium deeringianum o Mucuna pruriens) son ingredientes potenciales de dietas para cerdos en tanto se logre superar el efecto de su FAN.

 

En esta reseña se analizaron las características del valor nutritivo de los factores antinutricionales de los frijoles de canavalia y de terciopelo con vistas a ser utilizados en la alimentación de los cerdos de acuerdo con el estado del conocimiento sobre estos granos, que existen hasta el presente.

 

Características de los granos

 

La Canavalia, es una leguminosa de la cual se pueden aprovechar sus granos para la alimentación de humanos y de aves debido a su alto contenido proteico y su habilidad para desarrollarse en áreas marginales tropicales (Arora, 1995; León et al, 1993).  Crece en regiones comprendidas en un rango de precipitación entre los 700 y 4000 mm, y en un amplio rango de suelos, incluyendo los ácidos y de baja fertilidad, y los bajos tropicales, altamente lavados.  Por su sistema radicular tolera condiciones de sequía y salinidad de mejor manera que otras leguminosas (Dixon et al, 1983; PROSEA, 1992).  En el ámbito internacional se reportan producciones de grano que oscilan entre los 0.5 y 6.0 t ha-1 (Kessler et al., 1990; PROSEA, 1992).

 

Las características nutricionales de la canavalia más significativas son un contenido de proteína cruda (PC) en base seca que oscila entre 27 y 32% (León, 1989; Kessler et al. 1990; D’Mello and Walker, 1991; Udedibie et al., 1994; Melcion et al., 1994; Arora, 1995, Novus, 1995), y una energía bruta (EB) de 19.7 MJ kg-1 (Udedibie et al., 1994).  Al tratarse de canavalia para hacerla disponible para las aves se han encontrado valores de 11.8 a 12.5 MJ kg-1 de Energía Metabolizable Aparente (EMA; León et al. 1991; D’Mello, Acamovic and Walker, 1985).

 

El frijol terciopelo se cultiva en México y Centroamérica como abono verde, cultivo de cobertura, control de malezas y producción de semilla, en asociación con maíz (Duke, 1981; Hairiah, 1992; Buckles, 1993-1995; Gonzalo, 1993; y Aguilar, 1996).  Se reporta su consumo por humanos en Africa, previa detoxificación (Infante et al., 1990, Versteeg et al. 1996 y Buckles et al., 1998).

 

Su forraje se utiliza para pastorear bovinos y ovinos y su grano se utiliza paraa la alimentación de no-rumiantes y rumiantes, en estos últimos sin ningún tratamiento en tanto que se requiere de procesos físicos, químicos o ambos, cuando se alimenta a no-rumiantes, a fin de eliminar sus factores antinutricionales (Gol, 1975; Olaboro et al., 1991; Salas y Tepal, 1992; Lara et al., 1993; Versteeg et al., 1996 y Carew and Alster, 1998).

 

Factores antinutricionales

 

La canavalia y la mucuna, al igual que múltiples leguminosas tropicales, contienen un conjunto de diversas sustancias que obstruyen la utilización de sus nutrientes, los factores antinutricionales (FAN), definidos por D’Mello (1995) como compuestos naturales, provenientes principalmente del metabolismo secundario de las plantas, que reducen el consumo de alimento y su utilización por los animales.

 

Específicamente, en la canavalia se han aislado: concanavalina A, una lectina hemaglutinante, canavanina, un aminoácido libre homólogo de la arginina; canalina, un aminoácido libre homólogo de la ornitina; canatoxina, una proteína tóxica no hemaglutinante; factores antitrípsicos, compuestos polifenólicos, alcaloides, saponinas, inmunoproteínas, el enzina ureasa, y ácido fítico.  Entre ellos, se han identificado a la Concanavaliva A y a la canavanina como los FAN de mayor importancia por lo que la mayoría de los procesos de detoxificación se han enfocado hacia éstos (León et al., 1991; Belmar and Morris, 1994ª; Udedibie et al., 1994; Laurena et al., 1994; D’Mello, 1995; Arora, 1995).

 

El frijol terciopelo es conocido por su alto contenido de L-Dopa, (8.1 g/100 g) y de taninos, sin embargo también se han reportado la presencia de inhibidores de proteasa y lectinas (Souza, 1987; Souza et al., Josephine and Janardhanan, 1992; Carmen et al., 1998).

 

Métodos de desintoxicación

 

La diversidad de FAN de distinto grupo  que contienen las leguminosas tropicales, y la dificultad para jerarquizar su efecto, complica los procesos de desintoxitación (D’Mello, 1995).  La aplicación de métodos simples de procesamiento no permite remover todos los FAN de las leguminosas, además de que subyacen deficiencias en los métodos analíticos para determinar la existencia de varios de ellos (Huisman et al., 1990).

 

Para la utilización de la canavalia como ingrediente para la alimentación animal se han realizado diversas estrategias de desintoxicación: suplementación con aminoácidos (Dixon et al., 1983; D’Mello et al., 1985); tratamiento en autoclave (Dixon et al., 1983; D’Mello et al., 1985; Kessler et al., 1990; León et al., 1993); autoclave y remojado (Reina et al., 1989; León et al., 1989); autoclave y suplementación con aminoácidos y vitaminas (Dixon et al., 1983; D’Mello et al., 1990); ensilado (Montilla et al., 1981; Dixon et al., 1983), cocido, remojado y agitado (Belmar and Morris 1994ª; 1994b), extrusión (Aguirre et al., 1989; Melcion et all., 1994); extracción (León et al., 1991; Ologhobo et al., 1993) y almacenamiento con urea (Udedibie, 1993; Udedibie et al., 1994), entre otros.

 

Carmona et al. (1993) reseñando los tratamientos utilizados frecuentemente para la desintoxicación, incluyendo el remojo, la germinación, la cocción, el calentado en autoclave y el tostado, señalan sus efectos sobre los antinutricionales de la canavalia.  Las inhibidoras de amilasa son lábiles ante todos los tratamientos.  La concanavalina A fue destruida por el tratamiento térmico mientras que el remojo y la germinación la disminuyen en un 50 y 30 %, respectivamente.  La cocción, el tratamiento en autoclave y el tostado fueron muy efectivos en la eliminación de inhibidores de tripsina y quimiotripsina, ell remojo las disminuyó en un 30 % y la germinación no afectó su actividad.  Lo mismo ocurre con la canavanina sólo que la cocción ordinaria disminuyó en un 50 % su concentración.

 

Al estudiar los efectos de la canavanina en ell consumo, Bellmar y Morris (1994b), observaron que el hervido es eficaz en la eliminación de lectinas termolábiles, en tanto que el remojado y el agitado reducen la canavanina y la actividad hemolítica de las saponinas.  Lo anterior coincide con las observaciones de D’Mello and Walker (1991) que indican que el calentamiento de la canavalia a 60oC en grandes volúmenes de agua reduce las concentraciones de canavanina, de 50 g kg1 a 8.3 g kg1.

 

En relación al frijol terciopelo se ha reportado que el simple remojo disminuye la concentración (56 % a 47 %) de fenoles totales, aunque no afecta la concentración de L-Dopa y sólo una mínima parte de ella se oxida (Vijayakumari et al., 1996; Trejo, 1998).  Vijayakumari et al (1996) reportaron una drástica reducción de los fenoles totales (59 %) al remojar las semillas en una solución de bicarbonato de sodio.  Por su parte, McLeod (1974) y Makkar (1993) reportan la disminución, por solubilización, de los taninos cuando se remojan en medio alcalino.

 

Utilización en la alimentación de cerdos

 

En cerdos se ha observado una mayor susceptibilidad a la ingestión de dietas con canavalia que en los pollos, gallinas y ratas.  Puercos destetados de 42 días no toleran inclusiones de canavalia cruda al 5 %, y cuando se ha ofrecido por tiemppos prolongados se han registrado pérdidas de peso.  A la harina de canavalia, ensilada o calentada en autoclave, se le ha asociado con depresión de la tasa de crecimiento, a un nivel de incorporación del 5 % (Dixon et al., 1983).  León et al (1993), reportan que la toxicidad de la canavalia en cerdos es más aguda y dramática que en aves.  Inclusiones que no trascienden el 5 %, ya sean crudas, tratadas con autoclave, almacenada en medio alcalino, , extruída o tostada, conducen a en primera instancia a una disminución del consumo.

 

La hipótesis sobre la determinancia sensorial periférica (olfato y/o gusto) de la respuesta del cerdo a la presencia de la Canavalia antes que cualquier otro estímulo mediado por un proceso digestivo es sugerida por Belmar y Morris (1994b).  Betancourt et al (1991) citados por León et al. (1993) y Peña et al. (1999) reportan la consistencia de la suspensión inmediata del consumo aun cuando se utiliza melaza como agente saborizante.  Sin embargo, Ly 91996) obtiene resultados similares al testigo con la inclusión de niveles de 5.5% y 10.8 % de canavalia tratada en autoclave utilizando mieles ricas de caña como base energética de la dieta.  En este caso, por su volumen, llama la atención el papel de las mieles como un posible agente enmascarador.  En conjunto, tales trabajos sugieren que las características organolépticas de la canavalia, detectables por el cerdo, son preeminentes sobre las de la melaza cuando esta es utilizada a niveles convencionales.

 

Yin et al. (1994) reportaron que la actividad ureásica y los inhibidores de consumo son mayores en canavalia cruda que en Vicia faba y Vigna radiata.  Al ser  ofrecidas a cerdos en forma cruda, la canavalia mostró una menor digestibilidad ileal aparente de la proteína cruda y de la mayoría de los aminoácidos.  Reportan que el tratamiento por autoclave mejora la digestibilidad ileal aparente de la mayoría de los aminoácidos en todas las leguminosas, aun cuando persisten diferencias entre ellas.  Sin embargo, Ly (1996) reseña que conforme los tratamientos detoxificadores son más agresivos al valor nutritivo del ingrediente disminuye.

 

Risso y Montilla (1992) compararon la incorporación de la canavalia cruda contra el calentamiento en autoclave, el extruído y el previo almacenado en agua con urea e hidróxido de sodio.  Las inclusiones de canavalia cruda y de la extruída produjeron pérdidas diarias de peso, mayores conforme el nivel de inclusión se incrementa.  Aunque menores que la de la dieta sin canavalia, la inclusión de canavalia prealmacenada en medio húmedo-básico con urea y de canavalia calentada en autoclave registraron ganancias de peso, siendo proporcionalmente mayor la prealmacenada.  En ambos casos, las ganancias disminuyen conforme aumenta la inclusión.

 

En pruebas de corto plazo Nava y Belmar (1999) utilizando la canavalia fermentada reportaron consumos del 49 % con relación al testigo manejando un nivel de inclusión del ingrediente en la dieta de 25 %.  En este caso los resultados corresponden a fermentaciones de tipo acético en tanto que las fermentaciones de tipo láctico no se diferenciaron de la respuesta del material crudo.

 

Existen reportes sobre la utilización de mucuna en dietas para cerdos criados en condiciones de traspatio utilizando tratamientos de solubilización y térmicos (Trejo, 1998).  Ruiz (comunicación personal) al medir el comportamiento de cerdos alimentados con mucuna encontró que la solubilización es un tratamiento prometedor.

 

Conclusiones

 

Granos de leguminosas tropicales tales como frijoles de canavalia y de terciopelo son fuentes proteicas importantes que ofrecen un potencial de alimentos no convencionales en dietas para cerdos.

 

Como toda leguminosa, tanto el frijol de canavalia como el de terciopelo presentaron diferentes factores antinutricionales que impiden un uso óptimo de los mismos en alimentación animal aunque se han hecho estudios encaminados a neutralizar el efecto negativo de tales factores antinutricionales, aún queda mucho por hacer en esta dirección.

 

 

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