Resumen

El ensilaje es la fermentacin anaerobia de carbohidra-tos solubles presentes en forrajes para producir ci-do lctico. El proceso permite almacenar alimento entiempos de cosecha conservando calidad y palata-bilidad, lo cual posibilita aumentar la carga animal porhectrea y sustituir o complementar concentrados. Sucalidad es afectada por la composicin qumica de lamateria a ensilar, el clima y los microorganismos em-pleados, entre otros. El ensilaje se almacena en silosque permiten mantener la condicin anaerobia, exis-ten varios tipos y la escogencia del apropiado depen-de del tipo de explotacin ganadera, recursos econ-micos disponibles y topografa del terreno entre otros.

Palabras Clave: Ensilaje, conservacin de forraje,cido lctico, silo.

Ensilaje como fuente de alimentacin para el ganadoAdelaida Mara Garcs Molina1/ Lorena Berrio Roa2/ Santiago Ruiz Alzate3/

Juan Guillermo Serna de Len4/ Andrs Felipe Builes Arango51 Biloga. Candidata a Maestra en Biotecnologa UPB. Docente Investigadora Industrias Pecuarias, CorporacinUniversitaria Lasallista / 2 Estudiante Ingeniera de Alimentos, Corporacin Universitaria Lasallista / 3 Estudiante

Administracin de Empresas Agropecuarias, Corporacin Universitaria Lasallista / 4 Estudiante Administracin de EmpresasAgropecuarias, Corporacin Universitaria Lasallista / 5 Estudiante Ingeniera de Alimentos, Corporacin Universitaria

Lasallista

Correspondencia: Adelaida Mara Garcs Molina. e-mail: adgarces@lasallista.edu.co

Lnea de investigacin: Bioprocesos. Semillero de Investigacin sobre Materia Orgnica SISMO

Silage as Food Source for Cattle

Artculo de Revisin

Abstract

Ensilage is the anaerobic fermentation of solublecarbohydrates which are present in forages to pro-duce lactic acid. This process allows the increaseof the number of animals per hectare and replaceor complement concentrated foods. Its quality isaffected by the chemical composition of the subs-tance that is going to be ensiled, the weather andthe microorganisms used, among other factors. Thesilage is kept in special trenches that allow theanaerobic condition, there are several kinds and thecriteria to choose the appropriate one depends ofthe kind of cattle exploitation, the economicalresources available and the topography of theterrain, among other factors.

Key words: silage, forage keeping, lactic acid.

Introduccin

El ensilaje es la fermentacin de los carbohidratossolubles del forraje por medio de bacterias queproducen cido lctico en condiciones anaerbi-cas. El producto final es la conservacin del ali-mento porque la acidificacin del medio inhibe eldesarrollo de microorganismos. El oxgeno es per-judicial para el proceso porque habilita la accinde microorganismos aerobios que degradan elforraje ensilado hasta CO2 y H2O. Este procesosirve para almacenar alimento en tiempos de co-secha y suministrarlo en tiempo de escasez, con-servando calidad y palatabilidad a bajo costo, per-mitiendo aumentar el nmero de animales porhectrea o la sustitucin o complementacin de

los concentrados. Este tipo de alimento se em-plea para manejar ganado en forma intensiva,semi-intensiva o estabulada.

El ensilaje es una excelente opcin para la alimen-tacin en las ganaderas del pas por la gran varie-dad de forrajes, la intensidad solar y el nivel delluvias que existen en el trpico. Por las condicio-nes anteriores se pueden producir varias cose-chas en el ao, mientras en los pases con estacio-nes solo se cosecha una vez al ao. Tambinhay que destacar que en nuestro pas ms de lamitad del maz y otros cereales que se utilizanpara la elaboracin de concentrados animales, so-bretodo para ganado bovino, son importados; porlo que es un sistema de alimentacin costoso para

el ganadero, convirtindose as el ensilaje en unmodo de alimentacin ms econmica que pue-de cumplir con los requerimientos nutricionalesdel animal. Casos como el de ensilaje de mazen Colombia, se han convertido en una alternati-va muy econmica para los criaderos de ganadopuro, dndoles a los animales ms volumen cor-poral sin acumulacin de grasa y con mayor au-mento de peso mensual.

El ensilado de cultivos forrajeros o de subproduc-tos industriales podra ser una contribucin impor-tante para optimizar el funcionamiento de los sis-temas de produccin animal en zonas tropicalesy subtropicales, pero su empleo es todava muyescaso.1 Si bien sto se debe en parte a los ba-jos precios de los productos ganaderos, al pocouso de la mecanizacin y al alto costo de los ma-teriales para el sellado del silo, tambin se debe ala falta de experiencia prctica en la tcnica delensilaje. Se necesitan adems, ms investigacio-nes para dilucidar ciertos temas especficos delensilaje en zona tropical. Uno de estos temas serefiere al hecho que las gramneas y las legumi-nosas tropicales tienen una alta concentracin re-lativa de componentes de la pared celular y unmenor contenido de carbohidratos disponiblespara la fermentacin, comparados con cultivos fo-rrajeros de zonas templadas.2, 3 Adems, la tem-peratura del ambiente durante el perodo de alma-cenaje en la zona tropical es mayor que aquellade climas templados, lo cual proporciona una granventaja.4 Por otro lado, debe considerase que al-gunos materiales empleados para sellar los silosse rompen al no soportar la fuerte radiacin solardel trpico, lo que puede contribuir a daar la es-tabilidad aerbica del ensilaje. A pesar de todaslas dificultades, es altamente probable que las tc-nicas de ensilaje empleadas en zonas templadaspuedan servir para adaptar y desarrollar varian-tes apropiadas para las condiciones tropicales.

El ensilajeEl ensilaje es un mtodo de preservacin para elforraje hmedo y su objetivo es la conservacindel valor nutritivo del alimento durante el almace-namiento. En las ganaderas modernas los forra-jes son segados en la fase donde el rendimientoy el valor nutritivo estn al mximo y se ensilanpara asegurar un suministro continuo de alimen-to durante el ao. El ensilaje es un proceso prin-

cipalmente empleado en pases desarrollados; seestima que 200 millones de toneladas de materiaseca son ensilados en el mundo anualmente, aun costo de la produccin entre US $100-150 portonelada. Este costo comprende: la tierra y el culti-vo (aproximadamente 50%), segado y polietileno(30%), silo (13%) y aditivos (7%). En Europa, losagricultores de pases como Holanda, Alemaniay Dinamarca almacenan ms del 90 por cientode sus forrajes como ensilaje. An en pases conbuenas condiciones climticas para la henifica-cin, como Francia e Italia, cerca de la mitad delforraje es ensilado.5 Las cosechas ms impor-tantes para el ensilaje a nivel mundial son las demaz, alfalfa y pastos, aunque tambin se ensilantrigo, sorgo y algunas legumbres.

El ensilaje se logra por medio de una fermenta-cin lctica espontnea en condiciones anaero-bias. Las bacterias epifticas de cido lctico(BAC) fermentan los carbohidratos hidrosolubles(CHS) del forraje produciendo cido lctico y enmenor cantidad, cido actico. Al generarse es-tos cidos el pH del material ensilado baja a unnivel que inhibe la presencia de microorganismosque inducen la putrefaccin. El proceso del ensila-je se puede dividir en cuatro etapas:6,7

Fase 1 - Fase Aerbica.

Esta fase dura pocas horas. El oxigeno atmosf-rico presente en la masa vegetal disminuye rpi-damente debido a la respiracin de los microorga-nismos aerobios y aerobios facultativos como laslevaduras y enterobacterias. Adems, hay activi-dad de varias enzimas vegetales, como las pro-teasas y las carbohidrasas, siempre que el pH semantenga en el rango normal para el jugo del fo-rraje fresco (pH 6,5-6,0).

Las levaduras son microorganismos anaerobiosfacultativos y hetertrofos; cuya presencia en elensilaje es indeseable porque bajo condicionesanaerobias fermentan los azcares produciendoetanol y CO2 8,9. La produccin de etanol dismi-nuye el azcar disponible para producir cido lc-tico y produce un mal gusto en la leche10 cuandose emplea para alimentar vacas lecheras. Ade-ms, en condiciones aerobias muchas especiesde levaduras degradan el cido lctico en CO2 yH2O, lo que eleva el valor del pH del ensilaje, per-mitiendo el desarrollo de otros organismos inde-seables.11

Las enterobacterias son organismos anaerobiosfacultativos y la mayora de las que se encuen-tran en el ensilaje no son patgenas. Su desarrolloen el ensilaje es perjudicial porque compiten conlas BAC por los azcares disponibles y porquedegradan las protenas. La degradacin proteicacausa una reduccin del valor nutritivo del ensilajey genera compuestos txicos como aminasbiognicas y cidos grasos de cadena mltiple.

Fase 2. Fase de Fermentacin

Se inicia al producirse un ambiente anaerobio.Puede durar de das a semanas dependiendo delas caractersticas del material ensilado y de lascondiciones ambientales en el momento del ensi-laje. Si la fermentacin se desarrolla con xito, laactividad BAC proliferar y se convertir en lapoblacin predominante. Debido a la produccinde cido lctico y otros cidos, el pH bajar a va-lores entre 3,8 a 5,0.

Las bacterias que producen cido lctico (BAC)pertenecen a la microflora epiftica de los vegeta-les. Los componentes BAC que se asocian conel proceso de ensilaje pertenecen a los gneros:Lactobacillus, Pediococcus, Leuconostoc,Enterococcus, Lactococcus y Streptococcus. Lamayora de ellos son mesfilos, o sea que pue-den crecer en un rango de temperaturas que os-cila entre 5 y 50 C, con un ptimo entre 25 y40 C. Son capaces de bajar el pH del ensilaje avalores entre 4 y 5, dependiendo de las especiesy del tipo de forraje.

Todos los miembros del BAC son aerbicos fa-cultativos, pero muestran cierta preferencia por lacondicin anaerobia.12,13,14,15,16 Las caractersticasdel cultivo como contenido de azcares, conteni-do de materia seca y composicin de los azca-res, combinados con las propiedades del grupoBAC, as como su tolerancia a condiciones ci-das o de presin osmtica y el uso del substratoinfluirn sobre la capacidad de competencia de laflora BAC con las enterobacterias durante la fer-mentacin del ensilaje.17,18

Fase 3. Fase Estable

La mayora de los microorganismos de la fase 2lentamente reducen su presencia. Algunos micro-

organismos acidfilos sobreviven este perodo enestado inactivo; otros, como clostridios y bacilos,sobreviven como esporas. Slo algunas proteasasy carbohidrasas, y microorganismos especializa-dos, como Lactobacillus buchneri que toleran am-bientes cidos, continan activos pero a menorritmo. Si el ambiente se mantiene sin aire ocu-rren pocos cambios.

Algunas bacterias indeseables en la fase 3 sonlas bacterias acidfilas, cido tolerantes y aero-bias. Por ejemplo Acetobacter spp. es pernicio-sa en el ensilaje porque puede iniciar una dete-rioracin aerbica, ya que puede oxidar el lactatoy el acetato produciendo CO2 y agua. El gneroClostridium es anaerobio, forma endosporas ypuede fermentar carbohidratos y protenas, por locual disminuyen el valor nutritivo del ensilaje, creaproblemas al producir aminas biognicas. La pre-sencia de Clostridium en el ensilaje altera la cali-dad de la leche ya que sus esporas sobrevivendespus de transitar por el tracto digestivo y seencuentran en las heces; adems puede conta-minar la leche.

Los Bacillus spp son bacterias aerobias facultati-vas que forman esporas. Fermentan un ampliorango de carbohidratos produciendo cidos org-nicos (p. ej.: acetatos, lactatos y butiratos) o etanol,2,3-butanodiol o glicerol. 19 Algunas especies deBacillus producen sustancias fungicidas y se losha utilizado para inhibir el proceso de deterioroaerbico en ensilajes,20 pero con excepcin de es-tas especies, el desarrollo de los bacilos en el ensi-laje es considerado como indeseable. Lo ante-rior, porque son menos eficaces como producto-res de cido lctico y actico comparado con elgrupo BAC7 y que en la etapa final incrementan eldeterioro aerobio.21,22

Fase 4. Fase de Deterioro Aerobio

Ocurre en todos los ensilajes al ser abiertos yexpuestos al aire para su empleo, pero puedeocurrir antes por dao de la cobertura del silo(p. ej. roedores o pjaros). El perodo de dete-rioro puede dividirse en dos etapas. La primerase debe al inicio de la degradacin de los ci-dos orgnicos que conservan el ensilaje por ac-cin de levaduras y ocasionalmente por bacte-rias que producen cido actico. Esto aumentael valor del pH, lo que permite el inicio de la se-

gunda etapa de deterioro; en ella se constataun aumento de la temperatura y la actividad demicroorganismos que deterioran el ensilaje, losbacilos. La ltima etapa tambin incluye la acti-vidad de otros microorganismos aerobios, tam-bin facultativos, como mohos y enterobacte-rias.23

Los mohos son organismos aerobios cuyapresencia en el ensilaje se detecta por la apari-cin de filamentos de diversos colores, de acuer-do a las especies presentes. Se desarrollan encualquier sitio del ensilaje donde encuentren ox-geno, inclusive trazas. En un buen ensilaje esoocurre slo al inicio del almacenamiento y se res-tringe a la capa exterior de la masa ensilada,pero durante la fase del deterioro aerobio todoel ensilaje puede ser invadido por mohos. Lasespecies que se presentan frecuentemente per-tenecen a los gneros Penicillium, Fusarium, As-pergillus, Mucor, Byssochlamys, Absidia,Arthrinium, Geotrichum, Monascus, Scopula-riopsis y Trichoderma.24, 25, 26, 27, 28 Los mohosdisminuyen el valor nutritivo, la palatabilidad delensilaje y son un riesgo para la salud de los ani-males y las personas.

Fermentacin

La fermentacin cida es una reaccin de oxida-cin-reduccin balanceada internamente, en lacual algunos tomos de la fuente de energa que-dan reducidos y otros quedan oxidados. Solamen-te una pequea cantidad de energa se libera du-rante la fermentacin de la glucosa, la mayor par-te de la energa permanece en el producto de fer-mentacin reducido.

Catabolismo de la glucosa por una bacteria delcido lctico:

La energa liberada en la fermentacin de la glu-cosa a cido lctico se conserva por fosforila-ciones a nivel de sustrato en forma de enlacesfosfato de alta energa en el ATP, con una pro-duccin neta de dos de esos enlaces en cadacaso.

Clases de silo o almacenajeEl ensilaje es guardado en una estructura llama-da silo. La capacidad del silo se determina deacuerdo a las necesidades (el tamao de la mana-da y nmero de raciones). Varios tipos de silo sepueden usar para almacenar el ensilaje como:

Silo en montn: Es una pila cubierta y selladacon plstico y luego con tierra u otros materiales.

Silo en trinchera o zanja: Es una zanja cu-bierta con plstico y luego con una capa de tie-rra, debe tener canaleta para el escurrimientode agua lluvia. Sus dimensiones se calculanpara establecer una profundidad que garanticeuna exposicin mnima del forraje ensilado al aire.

Silo en torres: Torres de almacenamiento conzonas independientes de llenado y descarga.

Silo canadiense: Es una combinacin del silode montn y de trinchera. Se hace la pila y secubre con plstico y tierra, y se sella lateralmentecon barro.

Aditivos

Se pueden emplear diferentes aditivos para ace-lerar el proceso como melaza, pulpa de ctricos ymaz triturado. Estos proveen una fuente de az-cares solubles que la bacteria utiliza para produ-cir cido lctico. Si el forraje ensilado posee nive-les de humedad superiores al 70%, los aditivosaseguran que el nivel de azcares solubles seansuficientes para realizar el proceso. Ensilajes demaz y de sorgo contienen suficiente cantidad deazcares solubles y normalmente no requierenaditivos. Los forrajes que contienen pocos azca-res solubles para fermentar o un bajo contenidode materia seca no producen un ensilaje de bue-na calidad; por lo tanto, para inducir una buenafermentacin es preciso aumentar el contenidode azcares, ya sea agregndolos directamente(p. ej. usando melaza) o introduciendo enzimasque puedan liberar otro tipo de azcares presen-tes en el forraje.

Otro tipo de aditivos son los inculos que son bac-terias vivas disponibles comercialmente y queagregando ciertos BAC pueden acelerar y mejo-rar el proceso del ensilaje. En casos de ensilajescon alto contenido de materia seca y poca dispo-

C 6H12O6 2C3H6O3 + 2ATP

Glucosa 2 cido lctico

nibilidad de agua, la presencia de un BAC quesea tolerante a la alta presin osmtica pasa aser el factor crtico para una buena fermentacin.Se debe tener en cuenta que este tipo de bacte-rias representan una porcin muy pequea de lamicroflora natural de los cultivos forrajeros.29 Fo-rrajes con ms del 50% de materia seca se con-sideran muy difciles de ensilar.30

Conclusiones

En conclusin, en el trpico se generan una granvariedad de forrajes que podran, por medio delensilaje, ser transformados en un alimento msnutritivo y econmico para el ganado. El ensilaje,adems, permite almacenar grandes volmenesde alimento para pocas de escasez o incremen-tar el nmero de animales por hectrea. La fer-mentacin lctica que realizan los microorganis-mos da un valor agregado a los productos vegeta-les porque mejora su contenido nutricional, digesti-bilidad y palatabilidad. Tambin permite manejarlos pastizales como un cultivo de corte y no exclu-sivamente como zona de pastoreo, lo cual mejorala rentabilidad y eficiencia de las explotacionesganaderas. Adems se produce un alimento na-tural, ecolgico y ms econmico que los concen-trados, cuyas materias primas son en su mayoraimportadas, lo que hara del silo una alternativapara el ganadero.

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