Calidad del Silaje y Respuesta Animal

El objetivo de la conservación del forraje es mantener la calidad original de la planta ensilada a través de la fermentación. Para lograr este objetivo, son de importancia fundamental establecer una condición anaerobia y de fermentación deseable. Comúnmente son empleados los inoculantes para silo para obtener tal resultado. Una gran variedad de aditivos, como las enzimas fibrolíticas, proteolíticas y ácidos, también son usados para mejorar la calidad del silaje. Distintos aditivos tienen diferentes modos de acción y por ende distintos propósitos. Este artículo describe los principales aditivos usados para mejorar la calidad del silaje y también importantes factores relacionados con calidad de forraje y performance animal.

Aditivos bacterianos

Los aditivos bacterianos o inoculantes contienen cepas de bacterias seleccionadas que fermentan los azucares simples en ácido láctico, acidificando rápidamente el medio, o en ácidos con poder anti fúngico que inhiben el crecimiento de hongos y levaduras que causan deterioro del material. Estas bacterias son clasificadas como homolácticas o heterolácticas, respectivamente. Ambos tipos pueden ser usados para mejorar la calidad de silaje, aunque tienen diferentes funciones y actúan en distintas fases del proceso de ensilaje.

Bacterias homolácticas

Las bacterias homolácticas fermentan glucosa hasta ácido láctico de manera muy eficiente desde el punto de vista energético. En la fermentación homoláctica, a partir de un mol de glucosa son generados 2 moles de ácido láctico y 2 moles de adenosina trifosfato (ATP). El camino metabólico de la fermentación homoláctica, Embden-Meyerhof, genera alta recuperación de energía (99.3%) y materia seca (100%) (Kung y col; White).

Lactobacillus plantarum: El uso de bacterias homolácticas era común desde el final de la década de los 70 (Kung y col.). En aquella época, la mayoría de los inoculantes fueron desarrollados con el criterio de Whittenbury (1961), el cual recomendaba que los inoculantes bacterianos debían ser capaces de crecer vigorosamente y dominar la población natural durante la fermentación, ser homofermentativos y altamente tolerantes al medio acido, para que se produzcan cantidades significativas de ácido láctico. El microorganismo que reunía todas estas características era el Lactobacillus plantarum, el cual hasta hoy es la bacteria más comúnmente utilizada en inoculantes bacterianos comercializados. Lactobacillus plantarum es una bacteria Gram positiva, con forma de bastón, que se encuentra en comida fermentada y silaje (Kung y col.). La capacidad de sobrevivencia del L. plantarum y sus propiedades fisiológicas y bioquímicas hacen que sea un perfecto candidato, a los criterios de Whittenbury, para inoculantes de silaje (Archibald y Fridovich).

Lactobacillus plantarum fue inicialmente clasificado como una bacteria homofermentativa obligatoria, basado en su capacidad de convertir 1 mol de glucosa en 2 moles de ácido láctico, por la via Embden-Meyerhof. Actualmente, L. plantarum es clasificado como una bacteria heterofermentativa facultativa, ya que en la ausencia de glucosa, L. plantarum puede fermentar pentosas hasta ácido láctico, gas carbónico y ácido acético por vías heterofermentativas (Holzer y col.). El nuevo proceso de clasificación se fundamenta en la comparación filogenética del ácido ribonucleico ribosomal 16 (ARNr 16S) y es más preciso que el método tradicional que evalúa las características fisiológicas y bioquímicas del microorganismo. Todavía , L. plantarum es considerado como una bacteria homofermentativa cuando la glucosa no es un factor limitante. Así, en silajes con adecuada concentración de azucares, L. plantarum normalmente sintetiza exclusivamente ácido láctico, que causa una re-oxidación del NADH, permitiendo una repetición continua de la vía Embden-Meyerhof y del metabolismo de los carbohidratos (McDonald).

Lactobacillus plantarum ha sido usado con éxito en la reducción del pH de silajes con alta capacidad de buffer. Filya y colaboradores; reportaron que la aplicación de 3 cepas de L. plantarum redujo el pH de silaje de alfalfa de 5.08 en silos no tratados para 4.43, en promedio, en silos tratados con las tres cepas. Además de reducir el pH, la relación entre la concentración de ácido láctico y ácido acético fue aumentada en más de dos veces, lo que indica una actividad mucho más homoláctica. Conaghan y colaboradores; demostraron un aumento en la concentración de ácido láctico en silaje de rygrass de 22 g/kg de materia seca (MS) y reducción del pH en el orden de unas 5 veces cuando el material era tratado con L. plantarum.4

Pediococcus pentosaceus: Pediococcus pentosaceus es una bacteria homoláctica, Gram positiva y anaerobia facultativa, usada como inoculante de silage. Así como Lactobacillus plantarum es una bacteria con tolerancia a la acidez y es capaz de producir ácido láctico (Garvie; Axelsson.), P. Pentosacceus crece más activamente que L. plantarum y otras bacterias del silo cuando el pH está entre 5-6.5 y el oxígeno residual está presente durante las primeras etapas de fermentación (Kung y col; McDonald). Algunas cepas de Pediococcus se desarrollan bien en silos con elevada concentración de MS y baja actividad de agua (Tanaka y Ohmomo). Estas características permiten a las cepas de Pediococcus comenzar la acidificación del silaje durante la fase inicial, en los primeros días de fermentación, cuando el crecimiento de cepas de Lactobacillus es menos vigoroso por el alto pH. Debido a estas características, algunos inoculantes en el mercado tienen en su formulación ambas bacterias: P. pentosaceus y L. plantarum, para que se puedan complementar los nichos de crecimiento y acelerar la tasa de acidificación del silaje (Lin y col.). La capacidad de desarrollo de cepas de Pediococcus fue constatada por Cocconcelli y colaboradores; los cuales usaron análisis de ADN para verificar la colonización de P. pentosaceus y L. plantarum en silaje de maíz. Los investigadores observaron que la población de P. pentosaceus era máxima después de un crecimiento exponencial durante las 12 primeras horas de fermentación, mientras que el crecimiento de L. plantarum solamente ocurrió después de 48 horas. Cai y colaboradores; inocularon alfalfa y ryegrass con cepas de Pediococcus acidilactici o Pediococcus pentosaceus a 25 o 48°C. Los investigadores reportaron que la calidad del silaje conservado a 25°C fue mejorada gracias a la disminución en las perdidas de MS y gases, y a la reducción de los productos de la fermentación indeseable (secundarios) tales como amonio y acido butírico. De manera similar, esto fue observado con menos intensidad en silos mantenidos a 48°C, lo que sugiere que P. pentosaceus puede ser menos eficaz como inoculante de silaje en áreas subtropicales y tropicales.

Enterococcus faecium: Enterococcus faecium es un productor importante de ácido láctico en las primeras etapas de fermentación, así como P. pentosaceus. Estas bacterias son Gram positivas, anaeróbicas facultativas y pueden crecer en un pH entre 4.5 - 9.6.

Pediococcus pentosaceus y Enterococcus spp. son usados como inoculantes homolácticos en conjunto con L. plantarum para: 1) dominar el inicio de la fermentación y rápidamente empezar la reducción de pH, previniendo así la fermentación secundaria 2) reducir el pH a niveles que favorezcan el crecimiento de L. plantarum y otros Lactobacillus (Filya et al.).

Efecto de los inoculantes homolácticos

El efecto de los inoculantes con bacterias homolácticas en la calidad del silaje fue revisado por Kung y Muck. En general, las bacterias homolácticas causan una rápida disminución del pH que es acompañado de un aumento en la concentración de ácido láctico, lo que a su vez causa una reducción de la proteólisis, deaminación y potencial para el surgimiento de fermentación etanólica, butírica o acética. El control en la fermentación secundaria puede ocasionar un aumento en la recuperación de MS al final de la fermentación (Kung). De esta manera, el principal beneficio del uso de bacterias homofermentativas es reducir las pérdidas de energía, nutrientes y MS asociadas con la fermentación secundaria. Es importante tener en cuenta que el uso de bacterias homolácticas no resulta en mejor estabilidad aeróbica del material. Kung y Muck; reportaron que además de no tener efecto positivo en la estabilidad aeróbica, a veces esta termina siendo peor en silos tratados exclusivamente con inoculantes homofermentativos. Esto puede ocurrir porque el ácido láctico no tiene poder anti fúngico, por lo que no puede impedir el desarrollo de hongos y levaduras una vez que el material está expuesto al aire. Sin embargo, los ácidos propiónico y acético pueden reducir la población de hongos y levaduras y así aumentar la estabilidad durante largos periodos de tiempo (Moon; Huisden y col.).

Fuente: http://revistacebu.com/produccion/item/289-calidad-del-silaje-y-respuesta-animal