In Vivo Digestibility, In Vitro Gas Fermentation and Enteric Methane Values of Sunn Hemp’s  (Crotalaria juncea L.) as Affected by Cutting Stages

Los animales rumiantes, como las ovejas y el ganado, poseen un sistema digestivo único que depende de una bulliciosa comunidad de microbios que viven dentro de sus estómagos para descomponer el resistente material vegetal. Estos microbios fermentan el alimento, liberando energía para el animal y produciendo gases como subproducto. Uno de estos gases, el metano, es un potente contribuyente al cambio climático, y su producción está estrechamente ligada al tipo de planta que consume el animal. Las plantas jóvenes y frondosas son generalmente más fáciles de digerir para los microbios y producen menos metano, mientras que las plantas más viejas y duras, con tallos más fibrosos, requieren más esfuerzo para ser descompuestas, lo que a menudo conduce a mayores emisiones de metano. A medida que la demanda mundial de producción ganadera sostenible crece, encontrar cultivos forrajeros que ofrezcan alta nutrición minimizando al mismo tiempo el impacto ambiental se ha convertido en un objetivo crítico tanto para agricultores como para científicos.

En un estudio reciente realizado en el clima mediterráneo de Izmir, Turquía, investigadores investigaron una leguminosa tropical conocida como Cáñamo de Sol (Sunn Hemp) para determinar el mejor momento para cosecharla para la alimentación animal. La planta es conocida por su rápido crecimiento y su capacidad para enriquecer el suelo, pero su valor como alimento cambia drásticamente a medida que madura. Los científicos cultivaron el cultivo y lo cosecharon en cuatro etapas distintas de desarrollo: cuando la planta mostró sus primeros botones, cuando la mitad de las flores estaban abiertas, cuando todas las flores estaban plenamente florecidas y cuando la planta comenzó a producir semillas. Luego, alimentaron muestras de cada una de estas cuatro cosechas a un pequeño grupo de ovejas para medir qué tan bien podían los animales digerir el alimento y cuánto gas producía la planta durante la fermentación.

Los resultados revelaron un cambio claro y significativo en el perfil nutricional de la planta a medida que envejecía. En la cosecha más temprana, la planta era rica en proteínas, conteniendo aproximadamente un 16 por ciento de proteína bruta, la cual es un nutriente vital para el crecimiento animal. Sin embargo, a medida que la planta avanzaba hacia la etapa de formación de semillas, este contenido de proteína cayó a aproximadamente un 13 por ciento. Al mismo tiempo, la planta se volvió mucho más dura. La cantidad de material fibroso, que actúa como un esqueleto estructural para la planta, aumentó desde un 64 por ciento aproximadamente en el primer corte hasta más de un 84 por ciento en el último corte. Este cambio estructural hizo que la planta fuera significamente más difícil de digerir para las ovejas. Los animales pudieron absorber alrededor del 71 por ciento de la materia seca de la primera cosecha, la más joven, pero esta digestibilidad cayó a aproximadamente un 50 a 55 por ciento para las plantas más viejas y maduras. Consecuentemente, la energía que los animales podían extraer del alimento también disminuyó drásticamente, cayendo de un máximo de 10.67 megajulios por kilogramo en el primer corte a solo 7.07 megajulios en el último.

Más allá de la digestión, el estudio observó lo que sucedía dentro del estómago del animal durante el proceso de fermentación. Cuando los investigadores simularon el entorno del rumen en un laboratorio, encontraron que las plantas más jóvenes eran descompuestas mucho más rápido por los microbios en las primeras horas en comparación con las plantas más viejas y fibrosas. Más importante aún, el tipo de gases producidos cambió con la edad de la planta. La fermentación de las plantas más viejas y maduras condujo a una mayor producción de un ácido específico llamado ácido acético, el cual es conocido por desencadenar la creación de metano. Como resultado, las emisiones de metano calculadas aumentaron de unos 10 moles por mol de ácidos grasos volátiles en el primer corte a casi 14 moles en el cuarto corte. Esto indica que alimentar con Cáñamo de Sol más viejo no solo proporciona menos energía al animal, sino que también resulta en una mayor liberación de gases de efecto invernadero.

El estudio concluye que el Cáñamo de Sol es una fuente de alimento excelente y de alta calidad, pero solo si se cosecha temprano. El primer y segundo corte ofrecen niveles superiores de proteína y energía manteniendo bajas las emisiones de metano, lo que los hace ideales para una ganadería productiva. En contraste, esperar hasta que la planta esté completamente madura o produciendo semillas la transforma en un alimento de menor calidad que es más difícil de digerir y más gravoso para el medio ambiente. Si bien la planta madura aún tiene valor como relleno de forraje para animales menos exigentes, los datos sugieren fuertemente que, para maximizar el rendimiento animal y minimizar el impacto ambiental, los agricultores deben priorizar la cosecha de este cultivo durante sus etapas vegetativas tempranas.