COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL RESIDUO DEL FOLLAJE DE P. CARIBAEA MORELET VAR.CARIBAEA, E. CITRIODORA HOOK Y E. SALIGNA SMITH CON FINES PARA LA ALIMENTACIÓN ANIMAL.

AUTORES:
Dra. Elena Cordero Machado
Dra. Leila R. Carballo Abreu
Dr. Uvaldo Orea Igarza.

Universidad de Pinar del Río “Hermanos Saíz Montes de Oca”
calle Martí Nº 270 esquina a 27 de noviembre, Pinar del Río.Cuba
E- mail ecordero @ af.upr.edu.cu

RESUMEN.
El objetivo del presente trabajo consiste en caracterizar desde el punto de vista de su composición química el residuo lignocelulósico que queda después de la extracción del follaje de especies de coníferas y latifolias utilizando diferentes sistemas de solventes.
Las determinaciones químicas se realizaron empleando la Norma Estándar T- 212 om 98 (TAPPI, 1998) y (Norma 477 - 15 - 147 - 80 Yagodin, V. I., 1981). Los resultados obtenidos demuestran que la composición química del residuo lignocelulósico varía cuando aumenta la polaridad del disolvente.

PALABRAS CLAVES: Follaje, Extracción, Residuo lignocelulósico.

ABSTRACT.
The aim of the present work is to characterize the chemical composition of lignocellulosic residue after the extraction of conifers and broad leaves species foliages, utilizing different solvent. The chemical system determinations were realized by standard Norma T-212 om 98 (TAPPI, 1998) and (Norma 477 - 15 - 147 - 80 Yagodin, V. I., 1981). The obtained results showed that the chemical composition of lignocellulosic residue vary with the polarity of solvent system.

KEY WORDS: Extraction, Foliage, Lignocellulosic residue.

INTRODUCCIÓN.
En Cuba se han realizado estudios sobre el follaje de coníferas después de la extracción de los aceites esenciales para su empleo como alimento animal, obteniéndose la harina vitamínica, empleándose como aditivo en la ración de pollos (como fuente de carotenos y vitaminas) Leyva, B., Martínez, M.(1989). El estudio y de la composición bioquímica y valor forrajero del follaje ya extraído con solventes poco polares demostró que puede utilizarse exitosamente en calidad de ración suplementaria (Yagodin, V. I., 1981,1987). Los resultados obtenidos por Díaz, S. (1998); Suárez, T. (2000) demostraron que el residuo de follaje de P. caribaea y P. tropicalis posterior a la etapa de extracción, presenta cualidades como suplemento en la alimentación animal. Estos resultados se basan en la utilización de bencina como disolvente, sin embargo la naturaleza del disolvente puede influir en la composición química de este residuo por lo que el objetivo del presente trabajo es estudiar la influencia del sistema de solvente en la composición química del residuo lignocelulósico del follaje de P. caribaea Morelet var.caribaea, E. citriodora Hook y E. saligna Smith.

MATERIALES Y MÉTODOS.
· Indicadores químicos del residuo lignocelulósico después de extraído con bencina de P. caribaea Morelet var. caribaea, E. citriodora Hook y E. saligna Smith. (Norma 477 - 15 - 147 - 80 Yagodin, V. I., 1981).
Digestibilidad “in vitro” del residuo lignocelulósico.
La determinación de la digestibilidad del residuo lignocelulósico se realiza con 2,0000 g del residuo, en 100 mL de clorofenol, la mezcla se calienta a reflujo durante 15 min., el residuo extraído se lleva a masa constante en estufa a 103 ± 2°C.
Determinación del contenido de sustancias solubles en NaOH al 1 %.
El follaje se refluja con solución acuosa de NaOH al 1% durante una hora, el residuo se lava con ácido acético al 10% hasta eliminar exceso de álcali, se filtra, se seca hasta obtener masa constante, según Norma Estándar T- 212 om 98 (TAPPI, 1998).

Determinación del contenido de carotenos.
El contenido de carotenos se determina mediante la extracción de 2,0000 g de residuo con acetona, dos mL del extracto obtenido se aplican en papel cromatográfico, el cromatograma se corre con éter de petróleo como fase móvil. Los pigmentos separados se recortan y se eluyen en éter de petróleo. La medición se realiza en espectrofotocolorímetro marca Carl Zeisa de procedencia alemana utilizando como blanco éter de petróleo a 440 nm.

Determinación del contenido proteínas.
La determinación del contenido de proteínas se realiza tomando 0,1g del residuo lignocelulósico, se trata con ácido sulfúrico concentrado (98%), se añade selenio como catalizador, se calienta hasta desmineralización del follaje, el producto se diluye en agua destilada y el color se desarrolla con un mL de reactivo de Nessler.y se añade dos mL de tartrato de sodio y potasio al 50%. La determinación se realiza en espectrofotocolorímetro marca Carl Zeisa a longitud de onda de 400 nm, utilizando agua destilada como blanco.

Determinación del contenido de sustancias solubles en agua a temperatura de 95°C.
Los contenidos de sustancias solubles en agua a temperatura de 95ºC se determina colocando la muestra 2 g de follaje verde en un recipiente de 400 mL de capacidad, se cubren con 100 mL de agua destilada y se refluja durante tres horas, se filtra, el residuo se seca en estufa a temperatura de 103 ± 2°C hasta obtener masa constante, según Norma estándar T – 207 om - 93. (TAPPI, 1998).

Determinación del contenido de lípidos.
La determinación del contenido de lípidos se realiza mediante extracción de las muestras preparadas en paquetes de 1,0000 - 2,0000 g de follaje absolutamente seco, utilizando bencina (60 – 80ºC) como disolvente orgánico. Posteriormente se refluja durante 6 h, cambiando el disolvente cada 2 h, hasta desaparición de manchas de grasa en el papel de filtro de los paquetes con la muestra. Las muestras colocadas en pesafiltros se llevan a masa constante a temperatura de 103 ± 2°C. (Yagodin, V. I., 1981).

Determinación del contenido de celulosa.
El contenido de celulosa se determina tratando 1 g del follaje verde con 40 mL de mezcla HNO3: HAc (80%) (2:9), durante 30 min. El residuo se filtra y se lava, se seca en estufa a temperatura de 160°C. Según Norma 13496-2-75 (Yagodin,V. I., 1981).

Determinación del contenido de lignina insoluble en ácido.
La determinación del contenido de lignina insoluble en ácido se realiza tratando 1 g de follaje verde con 15 mL de H2SO4 al 72%, durante dos horas a temperatura de 15ºC, posteriormente se añaden 560 mL de agua destilada y se refluja durante cuatro horas, el residuo se filtra, se pesa hasta obtener masa constante, según Norma T- 222 om – 98 (TAPPI, 1998).

Determinación del contenido de sustancias inorgánicas.
El contenido de sustancias inorgánicas se realiza por incineración en una mufla a temperatura 525 ± 25°C durante 3 h y se lleva a masa constante, según Normas 13496-16-75 (Yagodin,V. I., 1981) y T 211 om – 93 (TAPPI, 1998).

RESULTADOS.
En la Tabla 1 se muestra la composición química del residuo lignocelulósico de P. caribaea Morelet var. caribaea, E. citriodora Hook y E. saligna Smith. Los resultados estadísticos indican que no existen diferencias significativas en los contenidos de humedad. Las demás determinaciones mostraron diferencias estadísticas significativas entre las especies, siendo el residuo del P. caribaea Morelet var. caribaea el de mayores contenidos de celulosa y carotenos, el E. saligna Smith es el que muestra los mayores valores en los contenidos de lignina, sustancias solubles en hidróxido de sodio al 1%, contenidos de lípidos, sustancias solubles en agua a 95ºC, sustancias proteicas y mayor digestibilidad. El residuo lignocelulósico del follaje de E. citriodora Hook es el que presenta mayores contenidos de sustancias minerales. Los contenidos de carotenos de 28,57 mg.kg-1 en el P. caribaea Morelet var. caribaea y 10,82 mg.kg-1 en E. saligna Smith son más bajos comparados con el P. caribaea Morelet var. caribaea, procedente de la zona de Viñales, pero superiores a los del P. tropicalis Morelet de esta misma región planteados por Díaz, S. (1998); las sustancias proteicas son mayores para las especies de eucalipto y menores para las del pino. El E. saligna Smith muestra la mayor digestibilidad mientras que en el pino es la más baja.
Los contenidos de sustancias proteicas y el porcentaje de digestibilidad del residuo de follaje se corresponden a los planteados por Yagodin, V. I. (1981), Baranova, R. (1992), los que deben ser superiores a 5% y 30%, respectivamente para considerar el follaje con calidad forrajera.

Nota: Los contenidos porcentuales están referidos a masa absolutamente seca. Letras diferentes indican diferencias significativas entre las medias según la prueba de Rango Múltiple de Duncan, Kruskal - Walis SNK para a < 0,05.

La comparación de los residuos lignocelulósicos de las especies estudiadas muestra que pueden ser utilizados como suplemento alimenticio siendo más atractivo el residuo lignocelulósico del follaje de E. saligna Smith y puede incrementarse su calidad cuando se realice la extracción del follaje con bencina-agua eliminando la fracción de sustancias solubles en agua convirtiendo esta en otro producto mediante esta misma tecnología y disminuyendo el riesgo de la presencia de compuestos fenólicos que puedan causar daños en la alimentación animal, no obstante el residuo lignocelulósico del follaje de P. caribaea Morelet var. caribaea, presenta altos contenidos de carotenos que son importantes en la dieta animal.

· Influencia del sistema de solventes en la composición química del residuo lignocelulósico.
Como se observa en la figura 1 (Anexo 1) los contenidos de celulosa muestran variaciones cuando se realiza la extracción del follaje con diferentes sistemas de solventes, presentando los mayores contenidos porcentuales cuando el follaje ha sido extraído con etanol y bencina - agua, lo cual puede ser debido a que cuando se utilizan sistemas de solventes de mayor polaridad, se extraen sustancias lipídicas y sustancias polares, aumentando la facilidad de separación de la celulosa, debido a que se favorece la accesibilidad química a su estructura.
El análisis de comparación de medias de Duncan demostró que existen diferencias estadísticas significativas en los contenidos de celulosa cuando se trata el follaje con diferentes sistemas de solventes excepto cuando se emplean los sistemas de solventes bencina – agua y etanol.

En la figura 2 (Anexo 1) se representan los resultados de los contenidos de lignina del residuo lignocelulósico del follaje de las especies estudiadas, no existiendo diferencias estadísticas significativas entre los contenidos de lignina cuando se utilizan diferentes sistemas de solventes, existiendo diferencias estadísticas significativas entre las especies, con un mayor valor del contenido de lignina en el follaje de E. saligna Smith, lo cual corrobora la influencia de compuestos fenólicos presentes en esta especie que interfieren en los contenidos de lignina.
Las sustancias inorgánicas se ven afectadas con la utilización del sistema de solvente bencina – agua, no existiendo diferencias significativas en los contenidos de sustancias inorgánicas para el resto de los sistemas de solventes (figura 3, Anexo 2).

De forma general, los contenidos de celulosa para las tres especies muestran mayores valores cuando se realiza la extracción con solventes de mayor polaridad, los contenidos de lignina no se afectan sensiblemente con los sistemas de solvente, los contenidos de las sustancias inorgánicas disminuyen con el sistema de solvente bencina – agua, lo que debe estar relacionado con la presencia de sustancias minerales que son solubles en agua, ello indica que la composición mineral del follaje varía cuando se trata con solventes de mayor polaridad.

CONCLUSIONES.
El sistema de solvente influye en la composición química del residuo lignocelulósico, en la medida que aumenta la polaridad del disolvente se favorece la separación de celulosa y disminuye los contenidos de sustancias minerales.

BIBLIOGRAFÍA.
1. Baranova, R., Comunicación personal. Academia Forestal San Peterburgo, 1992.
2. Díaz, S., Comportamiento del follaje de Pinus caribaea y Pinus tropicalis en el desarrollo de una metodología para la obtención de cera conífera, pasta clorofila- caroteno y residuo forrajero a escala de banco. Tesis presentada en opción a grado científico de Dr en Ciencias Forestales, 1998.
3. Ilvin, V. V. Utilización en la economía nacional del follaje por tala selectiva de bosques jóvenes foliácios. Lesnoi Jacearba, Nº 5, pág. 49, 1988.
4. Leyva, B., Martínez, M., Alimentación de gallinas ponedoras con harina vitamínica obtenida a partir del follaje verde de Pinus caribaea. Boletin Técnico Forestal, N° 1, 1989.
5. Norma Estándar T- 212 om 98., TAPPI, 1998.
6. Suárez, T., Posibilidades de utilización del residuo obtenido del aprovechamiento integral del follaje de P. caribaea Morelet var. Caribaea y Pinus tropicalis Morelet como suplemento forrajero. Tesis presentada en opción al título de master en Química Agrícola. 2000.
7. Yagodin, V. I., et al., Tecnología rápida y sin desperdicio para el tratamiento extractivo del follaje. Hidrólisis y Lesojimia, N° 7, p. 18, 1987.
8. Yagodin, V. I., Fundamentos de química y tecnología para el tratamiento del follaje. Editorial Academia Forestal de Leningrado, 1981.
9. Yagodin, V. I., Norma 477 - 15 - 147 – 80., 1981.

ANEXO 1

ANEXO 2