Zootecnia Tropical > Sumario de la Colección > Volumen 11

Zootecnia Tropical, 11(2):129-150. 1993

VALOR NUTRICIONAL DE CULTIVARES DE SORGO GRANIFERO [Sorghum bicolor(L)

Moench] ALTOS EN TANINOS PRODUCIDOS EN VENEZUELA I. COMPOSICIÓN QUÍMICA

Marta Jaramillo1, Máximo Peña2, Iván Angulo*, Alicia León1 y Néstor Obispo1

1 FONAIAP-CENIAP. Instituto de Investigaciones Zootécnicas. Maracay 2 Facultad de Agronomía. Universidad Central de Venezuela. Maracay

INTRODUCCIÓN

El estudio de la composición química del grano de sorgo ha permitido conocer su riquezaen constituyentes nutritivos básicos para la alimentación humana y animal enproporciones comparables con otros cereales. Sin embargo, difiere significativamente deéstos en los constituyentes polifenólicos, principalmente taninos condensados(encontrados en los sorgos genotípicamente pardos) y en el bajo contenido de pigmentoscarotenoides los cuales deben ser compensadas con pigmentantes artificiales al prepararmezclas de alimentos balanceados básicamente para ponedoras de huevos de consumo.Tales estudios dejan notar una variabilidad importante de la composición química de estecereal y en especial del contenido de taninos; en la cual los factores intrínsecos (genotipodel cultivar) ejercen una acción determinante y los extrínsecos (agroecología y manejoagronómico) intervienen en forma predisponente (2,3,7,9,12,20), determinando que lacalidad y cantidad de la proteína del grano, así como la composición de aminoácidos de lamisma están influenciadas por estos factores, lo que constituye un importante renglón atenerse presente cuando se estructuran dietas balanceadas con este ingredientealimenticio.

La presente investigación tuvo como objetivo, determinar la composición química dedistintos cultivares de sorgo granífero producidos en Venezuela; estableciendocomparaciones entre cultivares de una misma cosecha y dentro de cultivarespertenecientes a cosechas comerciales distintas.

MATERIALES Y MÉTODOS

Se evaluaron los cultivares de sorgo granífero Chaguaramas-3 (CH-3), NK-Savanna5(NKSAV-5) y Pioneer 816-B (P816-B), procedentes de distintas cosechas comercialesrealizadas en fincas del Edo. Guárico (Venezuela) y en distintos años: CH-3 [Febrero (F)1988 y Diciembre (D) 1988], NKSAV-5 [Noviembre (N) 1987 y D 1988] y P816-B [D1987 y F 1989]. Para fines de este estudio las cosechas comeciales fueron agrupadas endos: Cosecha 1 (C1): [CH-3 (F) 1988; NKSAV-5 (N) 1987 y P816-B (D) 1987] y Cosecha2 (C2): [CH-3 (D) 1988; NKSAV-5 (D) 1988 y P816-B (F) 1989].

Análisis químicos y perfil de aminoácidos

Los granos de sorgo fueron analizados a través de determinaciones químicas dehumedad, proteína cruda, extracto etéreo, fibra cruda, cenizas calcio y fósforo siguiendo

las especificaciones de la Association of Official Analytical Chemists (1) .Adicionalmente,se realizó análisis del contenido de almidón a través de la determinación de glucosa-6fosfato deshidrogenasa/NADP, después de la acción de la enzima Amiloglucosidasa a 100°C, utilizando el método de Boehringer, Mannhein, modificado por Carré et al. (5)

EL perfil de aminoácidos fue realizado por cromatografía sobre una resina de intercambiode cationes en un autoanalizador LKB 4000 Beckman, después de la hidrólisis ácida conHCL 6N a 115°C durante 24 horas, evaporación, lavado y dilución en una solucióntampón de citrato de sodio 0,2N pH 2,2. La cantidad de muestra utilizada fue de 0,2 9por 400 ml de HCL. La norleucina, introducida en la mezcla antes de la hidrólisis, seutilizó como testigo cuantitativo. Los resultados fueron expresados en gramos deaminoácido por 100 g de proteína.

Determinación cuantitativa de taninos condensados (TC)

Para cuantificar los taninos presentes en los sorgos, se tomaron 5 muestras de cadacultivar, realizándose por triplicado los análisis de cada muestra, lo que permitió un totalde 15 determinaciones por cultivar. El contenido de TC de los cultivares de sorgo fuedeterminado siguiendo la metodología propuesta por Burns (4), modificada por Price etal. (15) y conocida como "Método de Hidrocloluro de vainillina Modificado" (Figura1)

(Figura 1) "Esquema del Método de "Hidrocloruro de VainillinaModificado (HCL-VM)"

Análisis estadísticos

Los resultados obtenidos en la determinación cuantitativa de TC fueron sometidos alanálisis de varianza tomando los niveles de significación &=0,05 y &=0,01 y lascomparaciones entre medias de tratamientos se establecieron haciendo uso de la pruebade Rango Múltiple de Duncan al mismo nivel de significancia obtenido en el análisis de lavarianza (11,18).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

El análisis químico de los cultivares de sorgo CH-3, NKSAV-5 y P816-B se presentan en el

Cuadro 1, en forma comparativa para ambos períodos de cosecha.

HumedadEl contenido de humedad en cada cultivar, en ambas cosechas, no fue representativo dela madurez fisiológica del grano ya que se obtuvo luego de ser sometido a secado naturala patio.

Proteína cruda Para la C1, los cultivares NKSAV-5 y P816-B presentaron el mayor y menor contenido(12,30 y 10,67%), respectivamente, siendo muy similar este último al obtenido para elCH-3 (10,89%). En la C2, el cultivar P816-B presentó el mayor contenido de estenutriente (12,54%); mientras que los cultivares CH-3 y NKSAV-5 mostraron valoressimilares y ligeramente inferiores (11,94 y 11,67%). Por otra parte, pudo observarse queP816-B presentó la mayor diferencia (1,87%) detectada dentro de cultivar.

Extracto etéreoLos cultivares NKSAV-5 y P816-B presentaron valores muy similares cuando secompararon entre y dentro de cultivares; mientras que CH-3 mostró, en la C2, un menorcontenido de este componente.

Fibra cruda Las mayores variaciones se presentaron dentro de cultivares, observándose unadisminución en la C2 de 1,08 y 1,16% para CH-3 y NKSAV-5, respectivamente.Contrariamente P816-B presentó un incremento de 1,74% en la C2 en relación al valordetectado en la C1.

Extracto libre de nitrógeno En la C1, CH-3 y P816-B presentaron valores muy similares (72,48 y 72,82%,respectivamente) y NKSAV-5 mostró el menor valor (69,38%). Luego en la C2, losvalores obtenidos para los tres cultivares estuvieron comprendidos en un rango de67,67% (P816-B) y 69,30% (NKSAV-5).

AlmidónLos cultivares CH-3 y NKSAV-5 de la C1 presentaron valores muy similares en estecomponente (67,8 y 67,1% respectivamente); no siendo así para el P816-B el cual fue

ligeramente inferior (64,8%) en relación a los anteriores.

Cenizas NKSAV-5 presentó la mayor variación dentro de cultivar, la cual se evidenció por unadisminución de 1,68% en la C2. Los valores detectados para la C1 mostraron pocavariación entre cultivares; mientras que en la C2, CH-3 y NKSAV-5 mostraron uncontenido inferior al de P816-B.

Calcio y Fósforo Los cultivares CH-3 y NKSAV-5 presentaron valores muy similares para amboscomponentes en las dos cosechas. P816-B mostró un contenido ligeramente superior alde aquellos para ambos minerales.

Aminoácidos La composición de aminoácidos de la proteína de los granos de sorgo (Cuadro 2),presentó la misma tendencia ya conocida para los sorgos AT, es decir menor contenido deaminoácidos esenciales (lisina, metionina + cistina, triptófano, histidina, treonina yarginina) y mayor de los no esenciales (leucina, isoleucina, valina, fenilalanina, tirosina,alanina, Ac. aspártico, Ac. glutámico, prolina, glicina y serina)

Taninos condensados El contenido de taninos (%EC) de los cultivares CH-3, NKSAV-5 y P816-B procedentes deambas cosechas se muestra en el Cuadro 3. Como puede apreciarse, las determinacionesmostraron diferentes contenidos de taninos (P<0,01) entre cultivares de una mismacosecha. Igual tendencia de variación (P<0,01) se obtuvo cuando se compararon dentrode cultivar (Cuadro 4).

Cuadro 2. Composición de aminoácidos de la proteína de loscultivares CH-3, NKSAV-5 y P816-B procedentes de lacosecha 2 (en g/100 de proteína).

Aminoácido CH-3 NKSAV-5 P816-B

Lisina 2,27 1,88 2,20

Metionina 2,10 2,03 2,03

Cistina 2,01 2,03 1,94

Triptófano cnc 0,38 cnc

Treonina 3,27 3,16 3,21

Arginina 3,94 3,61 3,80

Histidina 2,35 2,25 2,28

Leucina 12,84 12,70 13,43

Isoleucina 3,78 3,38 3,89

Valina 4,87 4,28 5,07

Fenilalanina 4,87 4,96 5,24

Tirosina 3,36 3,38 3,46

Alanina 8,89 8,87 9,21

Ac. Aspártico 6,88 6,76 7,09

Ac. Glutámico 19,38 19,08 19,93

Prolina 8,22 8,11 8,26

Glicina 3,61 3,08 3,13

Serina 3,94 4,13 4,05

cnc=concentración no cuantificable

Cuadro 3. Contenido de los taninos de los cultivadores CH- 3, NKSAV- 5 y P816- Bprocedentes de las cosechas 1 y 2(en % EC)

Cosecha 1 Cosecha 2Réplicas CH-3 NKSAV- 5 P816- B CH-3 NKSAV- 5 P816- B

1 1.75 1.80 2.47 2.25 2.49 1.762 1.72 1.71 2.41 1.90 2.12 1.903 1.58 2.16 2.50 2.20 2.29 1.644 1.63 1.77 2.56 2.42 2.46 1.755 1.78 2.10 2.85 2.34 2.20 1.87

Media 1.67c 1.91b 2.56a 2.22a 2.31a 1.78aDE 0.079 0.20 0.172 0.199 0.161 0.104

CV (%) 4.70 10.81 6.72 8.95 6.96 5.83EC= equivalente Catequina; DE= desviación estándar; CV= Coeficiente de Variación a, b ,c Medias con letras distintas en una misma cosecha difieren estadísticamente (P<0.019)

Cuadro 4. Comparación del contenido de tani nos dentro delcultivar procedente de las cosechas 1 y 2 (en % EC).

Cultivar Cosecha Taninos

CH-31 1,67b

2 2,22a

NKSAV-51 1,91b

2 2,31a

P816-B1 2,56a

2 1,78b

EC=equivalente catequina a, b Valores con letras distintas dentro de cultivar difierenestadísticamente (P<0,01)

Los resultados de los análisis químicos de los sorgos en estudio evidenciaron variacionesentre cultivares de una misma cosecha y dentro de cultivares de cosechas distintas paralos componentes químicos determinados. Así, se observaron ligeras variaciones en elcontenido de proteína cruda, donde el cultivar P816-B presentó los resultados másheterogéneos, mostrando 1,87% más proteína en la C2 con respecto a la C1; mientrasque NKSAV-5 presentó valores muy similares con una diferencia tan solo de 0,63%.Igualmente, cabe destacar, que el cultivar P816-B mostró la mayor diferencia (1,74%) encuanto al componente de fibra cruda y NKSAV-5 lo fue para contenido mineral.

Pudo observarse por otra parte, que el contenido de almidón en los cultivares de la C1osciló entre 64,8 y 67,8% correspondiéndose con el valor promedio (66%) reportado porel INRA (10) para este nutriente. Los valores de extracto libre de nitrógeno en estacosecha, oscilaron entre 69,38 % (NKSAV-5) y 72,82% (P816-B), estando por encima delos correspondientes al almidón como era de esperarse; lo cual, es un reflejo de lapresencia de otros compuestos (lignina, hemicelulosa y azúcares solubles), además deque en este valor se acumulan los errores de las otras determinaciones del análisispróximal. En los cultivares de la C2 no fue posible la determinación del contenido dealmidón; sin embargo, partiendo de que en los cereales la fracción fibrosa es menosimportante cuantitativamente, el valor de extracto libre de nitrógeno es una referencia dela fracción de carbohidratos solubles del grano. En este sentido los resultados para loscultivares de la C2 estuvieron comprendidos entre valores de 67,67% (P816B) y 69,30%(NKSAV-5).

La composición de aminoácidos de los cultivares de la C2 fue similar (Cuadro 2),destacándose su menor aporte en los aminoácidos esenciales lisina, metionina + cistina y

triptófano, con la particularidad de que este último no fue cuantificado en los sorgos CH-3y P816-B. Estos resultados se corresponden con las observaciones de Rooney (17) y Ortiz(13) que indican que la proteína del grano de sorgo presenta un bajo contenido deaminoácidos esenciales, particularmente lisina y triptófano en relación a su contenido deaminoácidos no esenciales. Sin embargo hay que señalar, que la proteína de los cerealesen general, incluyendo el maíz, es pobre en aminoácidos esenciales como consecuenciadel predominio de la fracción de prolaminas dentro de la proteína del grano (13,22). Eneste sentido, el contenido promedio de aminoácidos de los cultivares evaluados, cuandose comparan con el maíz, muestran una composición similar entre ambos cereales(Gráfico 1).

Los resultados obtenidos sobre la composición química nutritiva de los cultivares de sorgoevaluados, permiten enfatizar la concordancia de este estudio, con otros reportados en laliteratura internacional (2,3,7,8, 9,12,16,19,20,21), siendo indicativo de que laconcentración de nutrientes en el grano de sorgo responde a las características genéticasdel cultivar y que a su vez este potencial se expresará en relación a los efectos derivadosdel ambiente y manejo agronómico del cultivo.

En lo que respecta al contenido de taninos condensados, en el presente estudio seevaluaron cultivares de sorgo, reseñados por Ciccola (6), como pertenecientes al grupode los que presentan una testa estructuralmente desarrollada; lo cual les confiere lacaracterística de ser poseedores de un contenido de taninos condensados variable quenuméricamente son de importancia nutricional.

La gran variabilidad que presenta el grano de sorgo en relación al contenido de taninosconstituye una de las principales dificultades para lograr establecer un patrón que secorresponda con las características nutritivas del grano, siendo necesario evaluarquímicamente cultivares procedentes de distintas localidades, aun tratándose de unmismo genotipo. Este planteamiento estaría sustentado en la influencia que ejercenfactores externos (medio ambiente y manejo de la planta y del grano) tanto en lacomposición química como en el contenido de taninos presentes en el grano. Los

resultados obtenidos en este estudio, ponen de manifiesto tal variabilidad (Cuadros 3 y4) cuando se comparan dentro de cultivares procedentes de cosechas distintas y entrecultivares obtenidos en un mismo período de cosecha pero que procedían de fincasubicadas en localidades diferentes.

Igualmente, en los pocos estudios conducidos en el país y en los cuales se han evaluadolos cultivares CH-3, NKSAV-5 y P816-B utilizando la metodología de Price et al. (15), seobservan variaciones en el contenido de estos compuestos. Al respecto, Ciccola (6)reportó valores de 2,085; 1,113 y 2,683% EC para los sorgos CH-3, NKSAV-5 y P816-B,respectivamente. La mayor discrepancia observada, al comparar los resultados reseñadoscon los obtenidos en el presente estudio, se notó que el cultivar NKSAV-5 difirió en 0,80 y1,20% EC en relación a los valores obtenidos para la C1 y C2, respectivamente. Por suparte Ortiz (13) reporta valores de 2,19% EC para el mismo cultivar, el cual fue muysimi-lar al obtenido para la C2. Piña (14), al analizar el cultivar P816-B, consigue uncontenido de taninos de 2,48% EC, el cual se correspondió consistentemente con elobtenido en este estudio en la C1 (2,56%); pero a su vez, difirió en 0,70%EC cuando secomparó con el valor obtenido en la C2. Otro factor de variación que podría explicar ladiscrepancia de estos resultados con otros previos, en relación al contenido de taninosdentro de cultivar, estaría relacionado con la gran sensibilidad que tiene el método deHidrocloruro de Vainillina Modificado a factores asociados con el desarrollo del mismo. Enrelación a ello, el mantenimiento de los reactivos y soluciones empleadas a temperaturade 30?C, representa uno de los factores más importantes que debe garantizarse; ya queun incremento de la misma se pronunciaría en una mayor velocidad de reacción entre lacatequina o los taninos y la vanillina.

CONCLUSIONES

Los cultivos de sorgo, CH-3, NKSAV5 y P816-B, procedentes de dos cosechascomerciales, presentaron diferencias en su composición química, tanto entrecultivares de una misma cosecha como dentro de cultivar de cosechas distintas.

La proteína de los cultivares fue deficiente en aminoácidos esenciales; presentandomuy bajo contenido en triptófano y bajo con-tenido de metionina + cistina, lisina,histidina, treonina, tirosina, glicina, isoleucina, arginina y serina.

El contenido de taninos (% EC) fue diferente (P<0,01) entre cultivares de unamisma cosecha y dentro de cultivar perteneciente a cosechas distintas. Estosugiere la influencia de factores intrínsecos y extrínsecos que parecen afectar suconcentración.

El análisis químico de los compuestos nutritivos y del contenido de taninos de loscultivares de sorgo, evidenció la dificultad para el establecimiento de un patrónestable y representativo de los aportes de nutrientes de este cereal, sugiriendo lanecesidad de evaluar químicamente los distintos lotes de sorgo destinados a laelaboración de alimentos balanceados para aves y cerdos.

RESUMEN

Los cultivares de sorgo granífero (Sorghum bicolor (L) Moench): Chaguaramas-3 (CH-3); NK-Savanna-5 (NKSAV-5) y Pioneer 816-B, procedentes de 2 cosechas comercialesrealizadas en el estado Guárico-Venezuela, durante los meses de noviembre de 1987 afebrero de 1988: cosecha 1 (C1) y diciembre de 1988 a febrero de 1989: cosecha 2 (C2),fueron sometidos al análisis bromatológico básico, determinaciones del contenido de Ca,P, almidón y taninos. Los resultados obtenidos evidenciaron diferencias en la composiciónquímica entre cultivares de una misma cosecha y dentro de cultivar perteneciente a

cosechas distintas. La proteína cruda osciló entre 10,67 y 12,54%, mostrando un perfildeficiente de aminoácidos esenciales. El contenido de taninos, expresado en equivalentescatequina, fueron diferentes (P?0,01) entre cultivares de una misma cosecha y dentro decultivar pertenecientes a cosechas distintas (CH-3: 1,67 y 2,22; NKSAV-5: 1,91 y 2,31 yP815-B: 2,56 y 1,78, para la C2 y C2, respectivamente), sugiriendo la influencia defactores intrinsecos y extrinsecos al cultivar. El análisis químico de los componentesnutritivos y del contenido de taninos, evidenció la dificultad para el establecimiento de unpatrón estable representativo de los aportes de nutrientes de este cereal, lo que sugierela necesidad de evaluar químicamente los distintos lotes de sorgos destinados a laelaboración de alimentos balanceados.

SUMMARY

The sorghum cultivars (Sorghum bicolor (L) Moench) , Chaguaramas-3 (CH-3) , NK-Savan- na-5 (NKSAV-5) and pioneer 816-B (P816-B) , coming from two commercialharvested (H1: picker from 11-1987 to 02-1988; H2: from 12- 1988 to 02-1989) in theGuárico state in Venezuela, were evalueted by mean of the conventional proximalanalysis, and calcium, phosphorous, amino acids, and tannin con- tents. The resultsshowed differences in the chemical composition amongst cultivars within harvest andwithin cultivars between harvest. The crude protein values ranged from 10.67 to 12.54%with a deficient essential amino acid profile. The tannin contents, expressed as apercentage of cathequin equivalents, was different (P<0.01) amongst cultivars withinharvest and within cultivars between harvest (CH-3: 1.67; 2.22; NKSAV-5: 1.91; 2.31and P816-B: 2.56; 1.78 from H1 and H2) .This was probably due to the influence of someexter- nal and internal factors in the cultivars. Through the chemical analysis was showedthat it is difficult to establish a representative pattern for the nutritive values of this

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