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Editorial
Las decisiones de inversión en investigación y desarrollo
en el sector agropecuario, como en otros ámbitos de
la sociedad, pasan por disponer de estimaciones sobre el
riesgo y los potenciales beneficios de la inversión, así como
de análisis de los impactos obtenidos con la aplicación por
parte del productor, de conocimientos y tecnologías generados.
Abordar con éxito este tipo de reto requiere contar
con sistemas bien desarrollados de investigación y transferencia
de tecnología, cuya existencia es a su vez, prerrequisito
para el adecuado desarrollo del sector agropecuario.
Colombia se destaca en el contexto de países de América
Latina y el Caribe por el avance en la conformación
de fondos parafiscales que pueden alimentar la inversión
en ciencia y tecnología para el sector agropecuario. Sin
embargo, salvo pocas excepciones, en la mayoría de las
cadenas productivas no se dispone de recursos para
investigación en la magnitud requerida, y adicionalmente
la transferencia de tecnología ya no dispone de la financiación
requerida.
Con excepción del Instituto Nacional de Tecnología
Agropecuaria de Argentina, en general las instituciones
de investigación agropecuaria de la región muestran
debilitamiento o extinción de sus programas de extensión
y transferencia de tecnología. Este es el resultado de la
escasa financiación en los presupuestos institucionales o
en los fondos competitivos. Hoy, únicamente se apoya y
de forma parcial, la difusión de resultados de proyectos,
pero sin posibilidades de seguimiento posterior para verificar
la adopción y evaluar los beneficios. Persiste, pues,
en el sector agropecuario una demanda de tecnología
insatisfecha para múltiples productores.
La economía de mercado de alguna manera viene presionando
cambios en las políticas de financiación pública
de la transferencia de tecnología agropecuaria. Ésta deja
de ser un servicio gratuito al productor para convertirse
en un servicio mercadeable. En este nuevo contexto, el
productor espera recibir un producto o servicio a la medida
de sus necesidades.
En ese sentido, el enfoque de la transferencia de tecnología
en Corpoica se va ajustando a las nuevas tendencias,
adoptando esquemas diversificados de divulgación masiva,
llegando a públicos más amplios con creciente soporte
de nuevas tecnologías de la información y la comunicación,
e incursionando en el mercadeo de tecnologías
agropecuarias. En el marco de estas políticas, ofrecemos
una nueva edición de la Revista Corpoica. Nuestro reto
es seguir avanzando hacia estándares cada vez más altos
en la calidad de los contenidos y llegar a un número cada
vez mayor de lectores.
Jairo A. Osorio, Ph.D.
Director
© 2009 Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria
Like in other areas of society, investment decisions for
agricultural research and development are based on available
estimations of risks and potential benefits for such
investments, as well as on sound analysis of the impact
caused by knowledge and technologies previously generated
and applied by producers. In order to successfully
deal with this challenge, well structured research and
technology transfer systems have to be in place, since
their very existence is a prerequisite for the agricultural
sector to have a more balanced development.
Among Latin-American and Caribbean countries,
Colombia is recognized for its progress achieved with
commodity tax funds. These funds help financing science
and technology in agriculture. However, with few exceptions
there are not sufficient resources for research while
funding for technology transfer programs is virtually
non-existing.
With the exception of the Instituto Nacional de Tecnología
Agropecuaria in Argentina, agricultural research
institutions in the region exhibit very weak technology
transfer and extension programs. In some cases, these
programs have vanished, as consequence of limited institutional
budgets or low priority in competitive funds. The
only technology transfer activities which are at least partially
funded are those related to diffusion and delivery
of results, while the follow up assessments of adoption
and impact measurement are not considered for financial
support. Multiple needs for technology transfer to farmers
remain to be fulfilled.
Market economy is somehow triggering important
changes in policies related to public funding of technology
transfer in agriculture. Technology transfer is progressively
losing its free service nature, and is becoming
a marketable service. Under these circumstances, the
producer should receive services or technologies suited
to his specific needs.
Accordingly, Corpoica is considering these trends to
focus its technology transfer strategies on diversified and
massive diffusion and communication schemes, greater
coverage through the use of information and communication
technologies, and increasing efforts on technology
marketing. As a part of this institutional policy we offer a
new edition of the Revista Corpoica. Our challenge is to
advance constantly toward higher quality standards, and
reach greater numbers of readers.
Jairo A. Osorio, Ph.D.
Director

ISSN 0122-8706 Volumen 10 - No. 1 enero - junio, 2009
La Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria se encuentra referenciada e indexada internacionalmente en AGRIS (http://www.fao.org/agris) y en las bases de datos de
CABI: CAB Abstracts, CAB Full databases y CAB Health (http://www.cabi.org) y forma parte del índice Publindex de Colciencias en la categoría "B". La versión electrónica de la revista
puede consultarse en texto completo en http://www.corpoica.org.co/SitioWeb/Revistas/Revistas.asp
Contents Contenido
Editorial
Plant physiology
Phenology of pea crop (Pisum sativum L. var.
Santa Isabel) in the Bogotá plateau at open field
and under plastic cover
Integrated pest management
A laboratory method for rearing Andean potato
weevil Premnotrypes vorax (Coleoptera:
Curculionidae)
Evaluation of Spodoptera complex behavior with
the introduction of transgenic cotton in Tolima,
Colombia
Plant genetic resources
Agrobiodiversity genetic resources conservation
for the development of sustainable production
systems
Animal genetic resources
Allelic frequencies for SNP variants in the gene
Nramp1 in bovine infected with Brucella abortus
or classified by resistance to the pathogen
Animal physiology
Effect of seminal plasma proteins at freezing on
ram sperm motility and viability
Biophysics resources
Evaluation of agroforestry arrangements in
cattle exploitations of the micro region “Bajo
Magdalena”
Standardization of a complex culture media for
multiplication of C50 Rhizobium sp. strain
Animal nutrition
Effect of the offer of kikuyu grass and oat
silage on milk bovine production and quality
composition
Comparison of three methods for the
cryopreservation of Leptospira strains in Liquid
Nitrogen
Evaluation of three native Colombian yeasts as
feed additives for broilers
Aims and scope, Editorial policies
and Authors guidelines
Measurement units, abbreviations and symbols
Subscription form
© 2009 Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria
1 Editorial
Fisiología vegetal
5-15 Fenología del cultivo de arveja (Pisum sativum L. var. Santa Isabel) en la sabana de
Bogotá en campo abierto y bajo cubierta plástica
Julio Ricardo Galindo Pacheco, Jairo Clavijo Porras
Manejo integrado de plagas
16-23 Método de cría en laboratorio del gusano blanco de la papa Premnotrypes vorax
(Coleoptera: Curculionidae)
Ricardo Pérez, Jennifer Garza, Jorge Argüelles-Cárdenas
24-32 Evaluación del comportamiento del complejo Spodoptera con la introducción de algodón
transgénico al Tolima, Colombia
Oscar Santos Amaya, Oscar Delgado Restrepo, Jorge Argüelles, Elizabeth Aguilera G.
Recursos genéticos vegetales
33-42 Conservación de recursos genéticos de la agrobiodiversidad como apoyo al desarrollo de
sistemas de producción sostenibles
Mario Lobo Arias, Clara Inés Medina Cano
Recursos genéticos animales
43-50 Frecuencias alélicas para variantes SNP en el gen Nramp1 en bovinos infectados con
Brucella abortus o clasificados por resistencia al patógeno
Fernando Cerquera M., Rodrigo Martínez S., Rubén Toro O., Jaime Tobón C.,
Jaime Gallego G., Esperanza Rueda
Fisiología animal
51-59 Adición de proteínas del plasma seminal ovino durante la congelación del
espermatozoide y efectos sobre su motilidad y viabilidad
Jaime Antonio Cardozo, Patricia Grasa, María Teresa Muiño B., José Álvaro Cebrián P.
Recursos biofísicos
60-69 Evaluación de arreglos agrosilvopastoriles en explotaciones ganaderas de la microrregión
Bajo Magdalena
Belisario Roncallo Fandiño, Justo Barros H., Ruth Bonilla B., José Murillo, Ramiro Del Toro
70-80 Estandarización de un medio de cultivo complejo para la multiplicación de la cepa C50
de Rhizobium sp.
Daniel Fernando Rojas T., María Fernanda Garrido R., Ruth Rebeca Bonilla B.
Nutrición animal
81-90 Efecto de la oferta de pasto kikuyo y ensilaje de avena sobre la producción y calidad
composicional de la leche bovina
José Edwin Mojica R., Edwin Castro R., Javier Mauricio León C., Edgar Alberto Cárdenas R.,
Martha Lucía Pabón R., Juan Evangelista Carulla F.
91-101 Balance de nitrógeno en pastura de gramíneas y pastura de gramínea más Lotus
uliginosus en la sabana de Bogotá, Colombia
Ligia Denise Torres Higuera, Diego Ortiz Ortega, José Luis Rodríguez Bautista,
Rocío Esperanza Patiño Burbano
102-114 Evaluación de tres levaduras provenientes de ecosistemas colombianos en la alimentación
de pollos de engorde
Natalia López Hernández, Germán Afanador Téllez, Claudia Janeth Ariza Nieto
115 Objetivos y alcance, Política editorial e Instrucciones a los autores
119 Unidades de medida, abreviaturas y símbolos
123 Formato de suscripción

ARtículo cIeNtíFIco
F i s i o lo g í a v e g e ta l
Phenology of pea crop (Pisum sativum L. var.
Santa Isabel) in the Bogotá plateau at open field
and under plastic cover
ABSTRACT
The assessment of environment effects on plant
development is important to identify suitable zones
and schedule crop production. In this research, plant
development of pea (Pisum sativum L. var. Santa Isabel)
was evaluated under Bogotá flat highland, Colombia,
environmental conditions (2640 m over sea level, 14°C,
80% R.H., rainfall of 800 mm/year). Two experiments
were done under plastic cover (21°C ± 2,5°C, mean ± SD),
and two at open field (13,9 ± 1,2°C). Following variables
were evaluated: time to emergence, cycle duration
from sowing to harvest, total nude number at harvest
and flowering nude number at harvest. It was shown
that temperature under plastic cover accelerate plant
emergency in 10 days and reduce phyllochron from 3,05
to 2,72 day/node, so the flowering time was accelerated
between 15 and 20 days. Node rate appearance did not
change from the vegetative to reproductive stage. The
results confirm the dent-like model of pea plant growth
responses to temperature regimes, so the crop growth
had a maximum at a plateau in a temperature range
which could be between 14°C and 21°C.
Keywords: Phyllochron, degree days, solar radiation, pod
number, apparent nodes.
Radicado: 4 de marzo de 2009
Aprobado: 27 de abril de 2009
1 I.A. Ph.D. Investigador, Corpoica, Bogotá, jgalindo@corpoica.org.co
2 I.A. Ph.D. Profesor catedrático, Facultad de Agronomía, Universidad Nacional
de Colombia, Bogotá, jairocla@yahoo.com
© 2009 Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 5-15
Fenología del cultivo de arveja
(Pisum sativum L. var. Santa Isabel)
en la sabana de Bogotá en campo
abierto y bajo cubierta plástica
Julio Ricardo Galindo Pacheco 1 , Jairo Clavijo Porras 2
RESUMEN
La valoración del efecto del ambiente en el desarrollo
de los cultivos es importante para la determinación de
zonas aptas y la planificación de la producción. En esta
investigación se realizaron cuatro ensayos para evaluar
el desarrollo de las plantas de arveja (Pisum sativum L.)
variedad Santa Isabel en condiciones de la sabana de
Bogotá, Colombia, (2640 msnm, 14°C, 80% H.R., 800 mm
de lluvia anual), tema sobre el cual no hay información.
Se realizaron dos ensayos bajo cubierta plástica (21°C ±
2,5°C, promedio ± DE) y dos a campo abierto (13,9°C ±
1,2°C). Se evaluó el tiempo de la siembra a la emergencia,
la tasa de aparición de nudos en el tallo principal, el inicio
de la floración, la duración del ciclo de la siembra hasta
la cosecha, el número de nudos totales en la cosecha y el
número de nudos con flor. Se encontró que la temperatura
bajo cubierta plástica aceleró en 10 días la emergencia de
las plantas y redujo el filocrón de 3,05 a 2,72 días/nudo, lo
cual a su vez adelantó el momento de floración y cosecha
entre 15 y 20 días. La tasa de aparición de nudos no varió
significativamente por el cambio de la fase vegetativa a
reproductiva. Los resultados contribuyeron a respaldar
el modelo dentado de desarrollo vegetal en función de
la temperatura para arveja, según el cual el crecimiento
es máximo en un rango de temperatura óptima, que se
sugiere está entre los 14°C y 21°C.
Palabras clave: filocrón, grados día, radiación solar, número
de vainas, nudos aparentes.
INTRODUCCIÓN
Según la escala BBCH (Bundesanstalt, Bundessortenamt,
Chemical) (Meier, 2001), el desarrollo fenológico de la
planta de arveja se puede describir con los siguientes estadios:
germinación, desarrollo de hojas, crecimiento longitudinal
de entrenudos, aparición del órgano floral, floración,
formación y maduración de vainas, senescencia.
Se acepta comúnmente que la duración de cada uno de
estos estadios depende en primer lugar de las condiciones
de temperatura. Cuando la temperatura es óptima para
el desarrollo vegetal, el organismo cumple su ciclo de
vida en un mínimo de tiempo. Si la temperatura está por
encima o por debajo del óptimo, el desarrollo se hace más

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Fenología del cultivo de arveja (Pisum sativum L. var. Santa Isabel) en la sabana de Bogotá en campo abierto y bajo cubierta plástica
lento y puede detenerse, ya sea porque la temperatura es
muy baja (igual o inferior a la temperatura base) o porque
es muy alta (igual o superior al punto de tolerancia). Se
maneja entonces el concepto de grados día (°C d) para
calcular la edad fisiológica de los cultivos, acumulando
desde la siembra la diferencia entre la temperatura promedio
de cada día y la temperatura base, siempre que el
promedio no exceda el máximo de tolerancia. Esta aproximación
permite una mejor predicción de los cambios de
estado en el desarrollo vegetal en ambientes con temperatura
variable (Miller et al., 2001, Stöckle et al., 2003).
Según Miller y colaboradores (2001) la duración de
algunos de los estados fenológicos de la arveja, contada
en grados día (°C d) a partir de la siembra, oscila entre
198 y 230 para el estado de dos hojas expandidas, 724 y
835 para una floración del 50% de las plantas, 1305 y 1451
para que las semillas comiencen a madurar en un 10%, y
1527 y 1686 para la madurez completa.
En otras especies de leguminosas se observa también
que la temperatura es el factor determinante en la fenología.
Butler y colaboradores (2002) observaron que en trébol
rojo (Trifolium incarnatum L.) la temperatura es el factor
primario que controla la tasa de aparición foliar, más que la
duración del fotoperiodo. Dicha tasa de aparición foliar no
fue diferente entre los cultivares de maduración intermedia
y tardíos; además, la relación que obtuvieron entre la tasa
de aparición foliar y la temperatura se ajustó a modelos
cuadráticos, que lograron un r 2 entre 0,90 y 0,99.
Un evento importante en la fenología de los cultivos es el
inicio de la floración, cuyo momento puede variar de acuerdo
con la susceptibilidad del material vegetal a la temperatura
y al fotoperiodo. En arveja, algunas variedades
requieren únicamente de un fotoperiodo favorable, otras
de una conjugación de temperatura y fotoperiodo; incluso
hay algunas que son insensibles al fotoperiodo (Arjona et
al., 1977; Wilson y Robson, 2006). En otras leguminosas se
observa también el efecto conjugado de la temperatura y
el fotoperiodo. Jones y colaboradores (1991) desarrollaron
un modelo de desarrollo de la floración de la soya con
base en la temperatura y el fotoperiodo. Sin embargo, en
condiciones de zona templada, la variación de temperatura
y fotoperiodo generalmente van asociadas. Siddique y
colaboradores (2002) obtuvieron que la siembra tardía de
la arveja en el Reino Unido se asociaba con días largos y
calurosos, condiciones que aceleraron la maduración de las
plantas y condujeron a una cosecha reducida.
Roche y colaboradores (1999) probaron diferentes
modelos para predecir el inicio de la floración en arveja,
utilizando como factores el fotoperiodo, la temperatura
promedio, la latitud y la fecha de siembra. El mejor ajus-
te por mínimo cuadrado medio del error de predicción
(CMEP) se obtuvo incluyendo todos los factores excepto
la temperatura. Sin embargo, la latitud y la fecha de siembra
estuvieron correlacionadas con la variación estacional
de la temperatura y el fotoperiodo.
Genéticamente, en arveja la aparición de la floración
está controlada por seis genes. Tres de ellos (Sn, Dne, Ppd)
se asocian con la respuesta de la planta al fotoperiodo. El
gen Hr se encarga de prolongar la expresión de los genes
asociados con el fotoperiodo, mientras que el gen E reduce
en los cotiledones la actividad de los cuatro primeros
genes mencionados. El gen Lf, con cuatro alelos, gobierna
la sensibilidad de la yema apical para la señal de floración
y determina el número mínimo de nudos para iniciar la floración
(Alcalde et al., 2000). Una vez ocurrida la floración,
existe un momento o fase fenológica en el cual se define
el número de semillas que produce una vaina. Poggio y
colaboradores (2005) estimaron que esta fase comienza con
el inicio de la floración y termina cuando el último nudo
floral finaliza la etapa susceptible al aborto de semilla; y
encontraron que la duración de esta fase fue de 200°C d con
una temperatura base estimada en T b = 4°C.
La temperatura además de afectar el desarrollo fenológico
de la planta, también afecta directamente el crecimiento
en cuanto altera la respuesta de las enzimas que
intervienen en la fotosíntesis (Bernacchi et al., 2001; Farquhar
et al., 1980; Farquhar et al., 2001). Además, la actividad
de las bacterias simbióticas presentes en las raíces
de arveja también se ve afectada. Temperaturas extremas,
por encima del óptimo, favorecen la senescencia (Noode’n
et al., 1997).
En el presente artículo se muestra el resultado de la
evaluación del efecto del clima en el desarrollo de la planta
de arveja en cuanto a la tasa de aparición de nudos, el
inicio de floración, el número de nudos totales y nudos
reproductivos. Los factores climáticos evaluados fueron
la temperatura, comparando la condición bajo cubierta
plástica con la de campo abierto, y la radiación incidente.
Estos parámetros son útiles para el desarrollo de modelos
de simulación y la planificación de la producción con base
en la oferta ambiental (Boote, 1995a y 1995b; Goudriaan et
al., 1995; Marcelis et al., 1998), de lo cual actualmente no
hay información para las condiciones colombianas.
MATERIALES Y MÉTODOS
Esta investigación se llevó a cabo en el municipio de Mosquera,
Cundinamarca (2543 msnm), donde se realizaron
cuatro ensayos para la evaluación del crecimiento del
cultivo de arveja: tres en el Centro Agropecuario Marengo
(CAM) de la Universidad Nacional de Colombia y uno
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 5-15

Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 5-15
Fenología del cultivo de arveja (Pisum sativum L. var. Santa Isabel) en la sabana de Bogotá en campo abierto y bajo cubierta plástica
en el Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias
(CNIA) Tibaitatá, de Corpoica. Dos de los ensayos se
instalaron en condiciones bajo cubierta plástica y dos en
campo abierto (figura 1).
La siembra del ensayo bajo cubierta plástica del CNIA
Tibaitatá se hizo a una densidad de 12,5 plantas/m 2 y profundidad
de siembra de 2 cm, en una parcela de 10 m 2 . El
ensayo bajo cubierta plástica del CAM se sembró a una
densidad de 12,3 plantas/m 2 y profundidad de siembra de
2 cm, en una parcela de 200 m 2 . El ensayo en campo abierto
del lote 7 del CAM se sembró a 9,1 plantas/m 2 y profundidad
de siembra de 2 cm, en 2000 m 2 de terreno. El ensayo
en el lote 8 del CAM se sembró a una densidad de 8,3 plantas/m
2 y 3 cm de profundidad, en un área de 2000 m 2 .
La fertilización del cultivo se estableció con base en los
resultados del análisis químico del suelo y los requeri-
mientos de la planta. Se realizaron prácticas de protección
del cultivo con agroquímicos contra plagas y enfermedades.
Entre las plagas se encontraron especialmente trozadores
(Agrotis, Spodoptera) y babosas (Arion sp.), y entre las
enfermedades, las causadas por Ascochyta pisi y Fusarium
spp., los cuales fueron controlados por medios químicos.
En los ensayos de campo abierto se aplicó riego por
aspersión cuando hubo períodos secos durante el ciclo del
cultivo, y en los ensayos bajo cubierta plástica, se aplicó
riego por goteo según necesidad de la planta.
Evaluación del desarrollo
Para el seguimiento al desarrollo de los cultivos se marcaron
plantas a la emergencia y se evaluaron semanalmente
el número de nudos visibles, primer nudo del tallo con
flor y número de nudos en el momento de la cosecha. Para
los ensayos de campo, se tomaron 32 puntos ubicados en
Figura 1. Ubicación de los ensayos de arveja: A. Cubierta plástica tipo túnel en el CNIA Tibaitatá, ensayo IT-2004 a . B. Cubierta plástica tipo capilla en
el Centro Agropecuario Marengo, ensayo IC-2004B. C. Campo abierto lote 8 del Centro Agropecuario Marengo, ensayo L8-2004B. D. Campo abierto lote
7 del Centro Agropecuario Marengo, ensayo L7-2005A. Se aprecia el tutorado de colgadura en todos los casos
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Fenología del cultivo de arveja (Pisum sativum L. var. Santa Isabel) en la sabana de Bogotá en campo abierto y bajo cubierta plástica
los nodos de una cuadrícula imaginaria de 25 x 25 m, con
dos plantas marcadas por punto. Para los ensayos bajo
cubierta plástica, se marcaron 12 puntos y dos plantas por
punto para hacer el seguimiento respectivo.
Evaluación de variables climáticas
Se contó con información climática de la Estación Agrometeorológica
Tibaitatá, la más cercana al Centro Agropecuario
Marengo (1,5 km), en cuanto a brillo solar,
temperatura, humedad relativa, evaporación y precipitación.
También se evaluó la precipitación en el lote con
ayuda de un pluviómetro artesanal. En la condición bajo
cubierta plástica en el CNIA Tibaitatá, se contó con un
termómetro de máximas y mínimas (Buttler et al., 2002)
además de la información de la estación meteorológica
mencionada. Con estos registros se pudo establecer el
aumento de temperatura bajo cubierta plástica respecto
al ambiente exterior.
Respecto a la temperatura del suelo, se tuvo en cuenta
que según Soltani y colaboradores (2006), cuando la temperatura
del aire es mayor a 3°C, la diferencia entre la
temperatura del suelo y la temperatura ambiente es muy
pequeña. Se encontró que por un aumento en un grado de
la temperatura en el aire, el suelo aumenta en 1,05°C. Por lo
tanto, utilizar la temperatura del aire para estimar el tiempo
de emergencia en grados día no induce mayor error.
La radiación solar incidente en megajulios por día
(MJ d -1 ), que se requiere para calcular la fotosíntesis de
la planta, se calculó para cada uno de los ciclos de cultivo
con base en las horas día de brillo solar. Para este
fin se tomó la información de la estación meteorológica
El Dorado (distante a 6,7 km) y se aplicó el análisis de
regresión para determinar la relación de la radiación
solar en función del brillo solar.
Cálculo de los grados día
Los grados día o grados día de crecimiento (Miller et
al., 2001; Juskiw et al., 2001) se calcularon de la siguiente
manera:
Σ(T m > T b °C) (1)
Cuando la temperatura media T m es disponible, o cuando
se dispone de la máxima y mínima:
Σ((T max + T min )/2>T b °C) (2)
Varios investigadores han utilizado como temperatura
base T b = 0°C para calcular los grados día en arveja
(Roche y Jeuffroy, 2000; Lecoeur y Sinclair, 2001). Miller
y colaboradores (2001) afirmaron que para los cultivos
de estaciones frías en Montana, Estados Unidos, entre
los cuales está la arveja, una temperatura base de 0°C
resulta adecuada.
Sin embargo, en las ecuaciones 1 y 2 se asume una
respuesta lineal a la temperatura, lo cual se cumple
hasta una temperatura máxima dada, variable según la
especie vegetal. Soltani y colaboradores (2006) utilizaron
tres tipos de funciones para describir la relación entre la
temperatura y el crecimiento vegetal: segmentada, dentada
y curvada asimétrica (tipo función beta). En general,
cuando se sobrepasa la temperatura óptima para el crecimiento
vegetal, un aumento adicional de la temperatura
resulta contraproducente y reduce la tasa de crecimiento.
Sin embargo, para la función dentada, el crecimiento
vegetal es máximo para un rango de temperatura en el
cual la actividad de las enzimas fotosintéticas no se afecta
considerablemente, como ocurre en soya, Glycine max L.
(Vu et al., 2001).
Estimación del filocrón
Con el número de nudos formados a través del ciclo del
cultivo para cada punto de muestreo en el cultivo, se
estimó la tasa de aparición foliar y el filocrón, es decir,
el tiempo que tarda en aparecer una nueva hoja. Se utilizaron
días calendario y grados día (Juskiw et al., 2001;
Massawe et al., 2003).
En los ensayos a campo abierto, cada punto constituyó
un ambiente diferente, especialmente por las condiciones
de suelo, por lo cual se evaluaron separadamente. La tasa
de aparición foliar se estimó por mínimos cuadrados en
la relación del número de nudos en función del tiempo
(Brown y Moot, 2004). Los resultados por ensayo se
analizaron con estadísticas descriptivas univariadas. Las
diferencias de promedios entre ensayos se valoraron por
medio de pruebas t, al 5% de significancia.
Duración de los estados fenológicos
El momento de la emergencia del cultivo se determina
cuando 50% de las plántulas aparece sobre el suelo. Como
el seguimiento del cultivo de arveja se hizo semanalmente,
el día de emergencia se estimó por regresión, con el
intercepto en el eje de las abscisas de la curva de formación
de hojas en el tiempo (Soltani et al., 2006). El inicio de
la floración se asoció con la aparición del primer nudo con
botón floral en el 50% de las plantas observadas.
El tiempo de cosecha se definió respecto a la primera
recolección de vainas, la cual corresponde generalmente a
la producción del tallo principal de las plantas.
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 5-15

Análisis estadístico
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 5-15
Fenología del cultivo de arveja (Pisum sativum L. var. Santa Isabel) en la sabana de Bogotá en campo abierto y bajo cubierta plástica
Para el análisis estadístico de los resultados se utilizó el
paquete SAS®, versión 9. Se aplicaron estadísticas descriptivas
para los parámetros fisiológicos, incluyendo
promedio, mediana, desviación estándar (DE), rango
intercuartílico (RIC) y prueba de normalidad de Shapiro-
Wilks (SW).
La tasa de aparición de nudos se estimó a partir del
análisis de regresión lineal del número de nudos en el
tallo principal y el tiempo transcurrido en días después
de la siembra. Se aplicaron pruebas de homogeneidad de
pendientes para la comparación de los ensayos. Las pruebas
de hipótesis respecto a los parámetros (coeficientes de
regresión) o sus diferencias se evaluaron con un nivel de
significancia del 5%.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Diferencias de la temperatura ambiente entre
invernadero y campo abierto
De acuerdo con los resultados de la evaluación de la temperatura
dentro y fuera del invernadero en condiciones
del CNIA Tibaitatá, se observó que el efecto de la cubierta
plástica hizo aumentar la temperatura promedio en 7°C
respecto a una temperatura ambiente de 14°C. Además
la variabilidad, expresada por la desviación estándar,
aumentó de la condición de campo (1,07°C) a más del
doble en invernadero (2,53°C). La temperatura máxima
bajo cubierta plástica aumentó en dos ocasiones a más de
40°C, lo cual fue adverso para el crecimiento de la planta
de arveja. En cambio, en campo abierto la temperatura
varió en menor proporción, de 13,92°C ± 1,15°C (promedio
± DE), con una diferencia de un grado entre los dos
ensayos, sin que se observara una tendencia significativa
a aumentar o decrecer a lo largo del año.
Según Fedecafé (1986) la temperatura óptima para el
crecimiento de la arveja está entre los 15°C y 18°C, por
encima de la cual la curva de crecimiento decrece aunque
se sigue produciendo comercialmente hasta los 24°C.
Estimación de la radiación incidente sobre los cultivos
Con información meteorológica de la estación El Dorado
se obtuvo la relación entre horas de brillo solar y radiación
solar. La radiación solar estimada para los cuatro ensayos
fue de 14,58 ± 0,73 MJ m -2 d –1 (promedio ± DE), con la más
alta en el ensayo bajo cubierta plástica del CAM (15,46
MJ m -2 d -1 ) y la más baja en el ensayo bajo invernadero
del CNIA Tibaitatá (13,67 MJ m -2 d -1 ). Las fluctuaciones
obedecieron principalmente a los cambios de nubosidad y
no reflejaron ninguna estacionalidad que pudiera afectar
diferencialmente los ensayos.
Emergencia del cultivo
En la tabla 1 se presentan los resultados de la estimación
del día de emergencia y la tasa de aparición de nudos
en el tallo principal de la planta de arveja, para cada
uno de los ensayos. Tal como se observa para los cuatro
ambientes evaluados, la diferencia más importante entre
la condición bajo cubierta plástica y la de campo abierto
es una aceleración de la emergencia de las plantas. Por
una diferencia de 7°C en el ambiente se ganaron 10 días
aproximadamente en condición bajo cubierta.
Tabla 1. Estimación del día de emergencia, tasa de aparición de nudos y nudos totales del tallo principal de la planta de arveja en los cuatro ensayos
experimentales
ensayo Parámetro unidad n Valor parámetro De SW
Cubierta plástica Tibaitatá
Cubierta plástica CAM
Campo abierto L8 CAM
Campo abierto L7 CAM
Día de emergencia día 10 14,6294 4,4693 0,8200
Nudos/d d -1 10 0,3799 0,0347 0,8601
Nudos totales número 22 22,3000 2,4301 0,3784
Día de emergencia día 12 11,3329 2,4376 0,9762
Nudos/d d -1 12 0,3560 0,0292 0,2682
Nudos totales número 12 26,1667 4,2817 0,4469
Día de emergencia día 32 23,8095 2,9256 0,0198
Nudos/d d -1 32 0,3170 0,0187 0,0993
Nudos totales número 54 22,5000 3,2375 0,4480
Día de emergencia día 32 18,8104 5,2061 0,0002
Nudos/d d -1 32 0,3386 0,0349 0,0004
Nudos totales número 64 24,9219 5,5128 0,0225
Se observaron diferencias significativas (p < 0,05) en la tasa de aparición de nudos entre la condición de campo abierto y bajo cubierta plástica según la prueba t.
DE: desviación estándar; SW: valor p para la prueba de normalidad de Shapiro-Wilks.
9

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Fenología del cultivo de arveja (Pisum sativum L. var. Santa Isabel) en la sabana de Bogotá en campo abierto y bajo cubierta plástica
Tabla 2. Grados día a la emergencia de las plántulas de arveja variedad Santa Isabel para los cuatro ensayos
ensayo n Promedio De Mediana Rango intercuartílico
Cubierta plástica Tibaitatá 10 198,93 68,2118 187,41 33,7412
Cubierta plástica CAM 12 171,44 85,2281 191,28 128,0606
Campo abierto L8 CAM 32 316,55 33,4103 316,26 28,1106
Campo abierto L7 CAM 32 222,34 59,6122 222,76 70,7580
En la tabla 2 se presenta para cada uno de los ensayos
el tiempo entre la siembra y la emergencia expresado en
grados día. Se observa una diferencia significativa en el
tiempo de emergencia entre el ensayo a campo abierto en
el lote 8 del CAM y los otros tres ensayos, especialmente
con el de campo abierto en el lote 7 del CAM. Esta diferencia
se explica en parte por la profundidad de siembra,
la cual fue mayor en el primero. En el segundo ensayo se
redujo la profundidad considerando la condición de compactación
del suelo. Tal como observaron Soltani y colaboradores
(2006) en garbanzo (Cicer arietinum L.), el efecto
de la temperatura en la velocidad de emergencia depende
de la profundidad de siembra; según sus resultados, el
requerimiento en días fisiológicos aumentó en 0,9 días
por cada centímetro de aumento en la profundidad de
siembra, para un rango entre 2,5 y 14 cm de profundidad.
A 5 cm de profundidad de siembra se requirieron 6 días
fisiológicos (94°C d). La forma de la curva de respuesta
del tiempo de emergencia se describió con una función
dentada con un mínimo en 4,5°C de base, una meseta de
temperatura óptima entre 20,2°C y 29,3°C, y una máxima
de 40°C, por encima de la cual no hay emergencia.
Tasa de aparición de nudos en el tallo principal
Con los datos del número de nudos visibles en el tallo
principal de la arveja a través del tiempo, se obtuvo una
tendencia lineal positiva, cuya pendiente corresponde a la
tasa de aparición de nudos. De la tabla 1 se deduce que la
tasa de aparición de nudos en promedio para los cuatro
ambientes fue de 0,3479 nudos/día, que corresponde
a un filocrón de 2,87 días/nudo; pero se observaron
diferencias significativas según se trate de ensayos de
campo o bajo cubierta plástica (p < 0,05 según la prueba
t). Esta tendencia se mantiene, mientras está activo el
crecimiento del tallo, sin variaciones por efecto del cambio
a la fase reproductiva que ocurrió alrededor de los 74 días
después de la siembra (figuras 2 y 3). Cao y Moss (1989)
observaron un resultado similar en cebada de primavera
(Hordeum vulgare L.), en cuanto que a una temperatura
dada la aparición de nuevas hojas siguió una tendencia
lineal en función del tiempo, aunque se dieron diferencias
en la tasa de aparición foliar por efecto del genotipo y
entre localidades por efecto de la temperatura.
Como se puede deducir de la tabla 1, la tasa de aparición
de nudos es ligeramente mayor bajo cubierta
plástica respecto a la condición de campo. En promedio,
se formaron 0,368 nudos/d bajo cubierta plástica, y 0,328
nudos/d a campo abierto, que en términos del filocrón
corresponden a 2,72 y 3,05 días, respectivamente. En
otras palabras, para formar 24 nudos, en la condición de
invernadero se requieren 65 días, mientras que a campo
abierto son 73 días.
En la tabla 3 se presenta la estimación de la tasa de
aparición de nudos expresada en grados día para los
ensayos en condiciones de campo abierto. Se observó que
la aparición de un nuevo nudo tarda 42°C d y 43°C d, en
para cada ensayo. En términos del filocrón, se cuentan
3,15 y 2,95 días, respectivamente. Como no se conoce el
rango óptimo de temperatura para la variedad de arveja
trabajada, no se utilizaron los datos de los ensayos bajo
cubierta plástica.
La tasa de aparición de nudos se mantuvo constante
a lo largo del ciclo de cultivo, tanto para la fase de crecimiento
vegetativo como para la fase reproductiva, sin
importar el desarrollo foliar de la planta. Esto significa
que la tasa de aparición de flores y vainas también se
mantuvo constante durante la fase reproductiva.
Comparando los resultados de la tasa de aparición
de nudos de esta investigación con las de otros autores
tenemos que es superior a la observada por Wilson y
Robson (2006) en una investigación con variedades de
Tabla 3. Tiempo en grados día que tarda la aparición de nudos (˚C / nudo) en el tallo de la planta de arveja var. Santa Isabel para dos ensayos en campo
abierto (lotes 8 y 7 del CAM)
ensayo n Promedio De Mediana Rango intercuartílico
Campo abierto L8 CAM 32 41,97 2,5761 42,17 3,0475
Campo abierto L7 CAM 32 42,98 4,6078 41,96 4,0600
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 5-15

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Fenología del cultivo de arveja (Pisum sativum L. var. Santa Isabel) en la sabana de Bogotá en campo abierto y bajo cubierta plástica
Figura 2. Nudos aparentes en el tallo principal de la planta de arveja variedad Santa Isabel para cuatro ensayos: A. campo abierto CAM L8. B. campo
abierto CAM L7. C. bajo cubierta plástica en el CNIA Tibaitatá. D. bajo cubierta plástica en el CAM
Figura 3. Tasa de aparición de nudos en el tallo principal de la planta
de arveja var. Santa Isabel, en cuatro condiciones ambientales: dos bajo
cubierta plástica (CAM, CNIA Tibaitatá) y dos en campo abierto (lotes 8
y 7 del CAM)
arveja australiana, en la que dicha tasa estuvo entre
27,03°C y 37,04°C d/nudo tomando una temperatura
base de 4,5°C; además, encontraron que el ascenso de la
temperatura entre 6°C y 16°C promovía la tasa de aparición
de nudos. Por otra parte, fue similar a la mencionada en
investigaciones con otras especies leguminosas, como la
de Massawe y colaboradores (2003) con nuez bámbara
(Vigna subterránea (L.) Verdc), en la que observaron en
10 materiales genéticos que producir una hoja requiere
44,9°C d (40,9°C - 53,0°C d, EE 1,2) acumulados con una
temperatura base (T b ) entre 8,1°C y 12°C.
En alfalfa (Medicago sativa L.), Brown y Moot (2004)
obtuvieron un filocrón de 37°C ± 7°C d, excepto para los
fotoperiodos en declinación desde 15,7 a 11,4 h, en los
cuales decreció de 60°C a 37°C d. Para su análisis recurrieron
a dos temperaturas base: una de 1°C para cuando
11

12
Fenología del cultivo de arveja (Pisum sativum L. var. Santa Isabel) en la sabana de Bogotá en campo abierto y bajo cubierta plástica
la temperatura ambiente fue menor a 15°C, y otra de 5°C
para temperaturas mayores a 15°C.
En otras especies se encontraron resultados variables
del filocrón. En papa, Fleisher y colaboradores (2006)
obtuvieron que el filocrón tardó 24,3°C d/hoja, con la
temperatura base de 4°C y el máximo tolerable de 29°C.
En cebada (Hordeum vulgare L.), Juskiw y colaboradores
(2001) observaron que el filocrón promedio en cinco cultivares
fue de 69,1°C d y en promedio cada planta desarrolló
9 hojas.
Se observa que la relación entre la tasa de aparición
foliar y la temperatura sigue una función lineal para el
rango de temperaturas entre la base y el óptimo. En maíz,
la tasa máxima de aparición de hojas fue de 40°C d/nudo,
a la temperatura óptima de 34°C (Kiniry y Jones, 1986;
Kiniry, 1991). Esta tasa aumentó linealmente a partir de
la temperatura base de 8°C. En nuez Bámbara (Vigna
subterranea (L.) Verdc), Massawe y colaboradores (2003)
observaron que el valor del filocrón estuvo entre 40,9°C y
53,0°C, con una relación lineal entre los 10°C y 35°C, con
diferencias según el material genético. Hesketh y colaboradores
(1973) demostraron un aumento lineal de la tasa
de aparición foliar de la soya para el rango de temperaturas
entre 8°C y 30°C.
Como la relación entre la tasa de aparición de nudos
y la temperatura es lineal en estos casos, resulta posible
estimar la temperatura base para algunas especies considerando
los resultados de ensayos experimentales a diferentes
temperaturas (Soltani et al., 2006). Salazar (2006)
observó que la uchuva (Physalis peruviana L.) responde
linealmente al aumento de la temperatura en cuanto a la
tasa de aparición de nudos, y de esta forma pudo estimar
una temperatura base de 6,29°C para este cultivo. Sin
embargo, la linealidad de la respuesta a la temperatura
en un intervalo es un supuesto que debe ser verificado
para cada especie (Passian y Lieth, 1994). Los resultados
en arveja variedad Santa Isabel que se ilustran en la figura
4 muestran que los puntos observados no permiten una
extrapolación adecuada para realizar la estimación de la
temperatura base con el modelo lineal (arrojaría valores
negativos); por el contrario, pueden plantearse muchas
formas de unir estos puntos con diferentes modelos, además
del que se presenta en dicha figura.
En algunas especies, la respuesta de la tasa de aparición
de nudos a la temperatura sigue una forma dentada,
con un máximo en un rango de temperaturas variable.
En condiciones experimentales se puede trazar la curva
adecuada aumentado puntos de temperatura, aunque se
incluyan temperaturas extremas que no son favorables al
crecimiento.
Figura 4. Relación de la tasa de aparición foliar y la temperatura del
aire (˚C), en la planta de arveja var. Santa Isabel. Los puntos permiten
suponer que la forma completa de la curva es una meseta, en cuya cima
se encuentra el rango óptimo de temperatura
Los puntos observados en arveja variedad Santa Isabel se
ajustan mejor al modelo dentado, en vez del lineal, aunque
el rango óptimo no se puede precisar aún. Según Fedecafé
(1986), la temperatura óptima para arveja está entre 15°C y
18°C. Sin embargo, si este es el caso, la temperatura de 14°C
estaría más cercana al óptimo, y con 21°C se esperaría una
reducción mayor en la tasa de aparición de nudos, lo cual
no se cumple con los datos experimentales expuestos. Por
lo tanto, es posible que el rango óptimo de temperaturas
se extienda más y posiblemente incluya los 21 °C. Mejía y
colaboradores (2003) aseguran que el rango ideal de temperatura
para arveja está entre 15°C y 20°C.
El rango óptimo de temperatura puede variar según
el estado de desarrollo de la planta según la especie. En
haba (Vicia faba L.), Boote y colaboradores (2002) utilizaron
como temperatura base 0°C para todo el desarrollo de
la planta, considerando tres fases: formación de nudos,
floración a aparición de la primera semilla y madurez. Las
temperaturas óptimas mínima y máxima para una función
de forma dentada fueron de 27°C-30°C, 22°C-26°C y
22°C-35°C para cada una de las tres fases. La temperatura
máxima tolerada por el cultivo fue de 40°C, 45°C y 45°C
para cada fase.
Inicio de la floración y desarrollo de vainas
El inicio de la floración en condiciones de campo ocurrió
en el nudo 17 del tallo principal, con ligeras variaciones
entre los dos ensayos: 17,3 y 17,0 para el lote 7 y 8 del
CAM, respectivamente (tabla 4). Corresponden a 69,9 y
77,4 días después de la siembra, y a 965,9 y a 1030 en °C
d, respectivamente.
Los resultados obtenidos indican que el inicio de la floración
en la planta de arveja se asocia con un número de nudo
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 5-15

Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 5-15
Fenología del cultivo de arveja (Pisum sativum L. var. Santa Isabel) en la sabana de Bogotá en campo abierto y bajo cubierta plástica
en el tallo principal. Como el filocrón de la arveja mostró
ajustarse a un modelo lineal simple, la predicción del inicio
de la floración se deduce por el desarrollo de un número
de nudos determinado. Alcalde y colaboradores (2000), al
analizar ocho cultivares heterogéneos de arveja cultivados
en 11 ambientes contrastantes semicontrolados y naturales,
observaron que el número del nudo en el que se inició la
floración se correlacionó altamente con el tiempo de desarrollo
del cultivo en un modelo lineal fototérmico.
En condiciones de invernadero del ensayo en el CNIA
Tibaitatá la floración comenzó en el nudo 16, posiblemente
por un ataque de Ascochyta, un hongo que afectó severamente
las hojas (aproximadamente 80% de incidencia
en hojas). Es sabido que las condiciones de estrés antes de
la floración aceleran el desarrollo de las plantas. La productividad
en este caso disminuyó a un nivel muy inferior
a su potencial (1,3 t/ha).
Los resultados obtenidos están dentro del rango observado
por Pacheco y Vergara (2005) para una muestra de
materiales de arveja. Ellos observaron que el número de
nudo con la primera flor estuvo entre 12,8 y 19,0.
Según los resultados obtenidos, la variedad de arveja
Santa Isabel es de producción tardía. Algunos ejemplos
en variedades tempranas se presentan a continuación.
Jeuffroy y Devienne (1995) observaron que la floración de
la arveja comenzó entre los 705°C y 860 °C d, con una temperatura
base de 0°C. La tasa de aparición de nudos en
la floración estuvo entre 35,9°C y 70,9°C d, para ensayos
con diferentes densidades y fechas de siembra. Además,
la progresión del desarrollo en el tiempo mostró una tendencia
lineal. Siddique y colaboradores (2002) obtuvieron
que desde la aparición de la primera flor hasta la cosecha
transcurrieron entre 43 y 53,2 días, y que el periodo de
floración tardó de 13 a 27,2 días.
Wilson y Robson (2006) observaron en cinco cultivares
de arveja que el número de nudo con la primera flor
podía variar por efecto del fotoperiodo o la temperatura,
con resultados diferentes según el material genético. En
el cultivar Massey no hubo respuesta al fotoperiodo. Para
los cultivares Patea y Trounce, la aparición del primer
nudo con flor fue una función lineal del fotoperiodo en el
nudo 8. En los cultivares Rovar y Whero se observó una
función aditiva del fotoperiodo y la temperatura (entre
los nudos 8 y 12, respectivamente para cada cultivar). En
días, se obtuvo un rango de duración entre emergencia a
floración de 40 a 111 días, con 388°C y 313°C d.
El número de vainas en el tallo principal de la planta de
arveja fue similar para los dos ensayos de campo abierto
(9,7 y 9,9 vainas/tallo en los ensayos del lote 7 y lote 8
del CAM, respectivamente), lo cual se explica en parte
por la mínima variación en las condiciones ambientales
descritas de temperatura y radiación solar. El número
de granos viables por planta se dedujo en 50,14 y 55,04
respectivamente para los ensayos a campo abierto en los
lotes 7 y 8 del CAM.
El resultado es superior al que se ha informado en
variedades de arveja de porte pequeño que soportan altas
densidades. Siddique y colaboradores (2002) obtuvieron
6,2 a 6,8 vainas por planta de arveja, 4,1 a 5,4 granos por
vaina, para un total de 25,4 y 36,7 granos/planta, a una
densidad de siembra de 80 plantas/m 2 . Las variaciones se
debieron principalmente a las diferentes fechas de siembra,
29 en total.
Roche y Jeuffroy (2000) obtuvieron que el número
de semillas por planta estuvo entre 9,73 y 39,01 para 25
ensayos de campo de la arveja cultivar Solara. Lhuillier
y colaboradores (1999) obtuvieron 42 semillas/planta con
el cultivar Solara; con el cultivar Frisson obtuvieron 57
semillas/planta aplicando 25 kg N/ha y 42 semillas/planta
sin aplicar N.
El número de nudos reproductivos es una característica
importante para definir la productividad de un cultivo.
De la tabla 4 se deduce que dicho número de nudos en
arveja fue de 6,2 para el ensayo bajo cubierta plástica en
el CNIA Tibaitatá y 7,2 para el ensayo a campo abierto en
el lote 7 del CAM. En lenteja, Whitehead y colaboradores
(2000) observaron que la productividad del cultivo depende
del desarrollo de nudos y la proporción de ellos que
son reproductivos. En trigo de invierno (Triticum aestivum
L.) Petróczi y Matuz (2002) observaron en cuatro años de
ensayos con tres genotipos que la productividad del cultivo
estuvo asociada principalmente con el número de hojas
y el tamaño de la planta.
Días hasta la cosecha
Según la tabla 4, en los ensayos en campo abierto en el
Centro Agropecuario Marengo la planta desarrolló 24,5
nudos en el tallo principal en el lote 7 y, 22,2 nudos en
el lote 8; en el ensayo bajo cubierta plástica en el CNIA
Tibaitatá, desarrolló 22,3 nudos. Se comprobó que los
tallos suspendieron la formación de nudos nuevos, así: en
el ensayo bajo cubierta plástica en el CNIA Tibaitatá, a los
73 días después de la siembra y en el ensayo bajo cubierta
plástica del CAM a los 85 días; en cuanto a los ensayos a
campo abierto del CAM, a los 95 días en el lote 8, y a los
92 en el lote 7. La madurez comercial de la arveja se dio
entre los 93 y 115 días después de la siembra, a raíz de lo
cual se realizó el primer pase de recolección; que recogió
las vainas del tallo principal.
13

14
Fenología del cultivo de arveja (Pisum sativum L. var. Santa Isabel) en la sabana de Bogotá en campo abierto y bajo cubierta plástica
Tabla 4. Características reproductivas de la planta de arveja var. Santa Isabel, en cuatro ensayos de campo, dos a campo abierto (CA) lotes 7 y 8 del
CAM y dos bajo cubierta plástica (CP) en el CNIA Tibaitatá y en el CAM
CA L7 CAM
CA L8 CAM
ensayo característica n Promedio De SW RIc
CP Tibaitatá*
CP CAM
Los resultados de la duración hasta la cosecha son
ligeramente superiores a los que observaron Pacheco y
Vergara (2005) en una muestra de materiales de arveja,
quienes obtuvieron la cosecha entre 79 y 99 días después
de la siembra, dependiendo del material de arveja.
La duración del período reproductivo en un cultivo
es una característica susceptible a variar entre materiales
vegetales de leguminosas según el momento del inicio de
la floración. Annicchiarico (2008) observó que el tiempo
hasta la floración de dos cultivares de arveja, dos de haba
(Vicia faba L.), dos de lupino de hoja estrecha (Lupinus
angustifolius L.) y dos de lupino blanco (L. albus L.) se relacionó
inversamente con la producción de grano en diez
ambientes, incluyendo zonas del Mediterráneo y del área
subcontinental de Italia.
CONCLUSIONES
Vainas/nudo 458 1,3079 0,5325 0,0001 1,00
Óvulos/vaina 157 7,2930 0,8642 0,0001 1,00
Granos viables/vaina 169 5,1893 1,5196 0,0001 2,00
Vainas totales/tallo 62 9,6613 4,4092 0,0001 4,00
Primer nudo con flor 62 17,3065 3,1860 0,0002 3,00
Último nudo 62 24,4677 4,7657 0,0850 6,00
Vainas/nudo 56 1,6731 0,3111 0,0001 0,59
Granos viables/vaina 24 5,5434 0,8281 0,3493 0,94
Vainas totales/tallo 56 9,9286 3,1442 0,9699 5,00
Primer nudo con flor 50 16,9800 1,6224 0,0329 2,00
Último nudo 50 22,2000 3,0573 0,0652 3,00
Vainas/nudo 101 1,2772 0,4499 0,0000 1,00
Granos viables/vaina 255 4,8118 1,1065 0,0000 2,00
Vainas totales/tallo 20 6,4500 2,5231 0,7074 3,75
Primer nudo con flor 20 16,1000 1,1192 0,0541 2,00
Último nudo 20 22,3000 2,4301 0,3784 3,50
Vainas/nudo 56 1,6964 0,4640 0,0001 1,00
Granos viables/vaina s.d. s.d. s.d. s.d. s.d.
Vainas totales/tallo 12 7,9167 1,6214 0,0587 3,00
Primer nudo con flor 12 18,7500 3,2787 0,0001 1,75
Último nudo 12 23,0833 1,2401 0,1701 1,75
* La productividad en este ensayo se vio severamente reducida por un ataque de Ascochyta, favorecido por la alta humedad durante el ciclo de cultivo.
La alta temperatura bajo cubierta plástica respecto a la
condición de campo abierto aceleró la emergencia de las
plantas, la tasa de aparición de nudos y acortó la duración
del ciclo de cultivo.
La respuesta fenológica de la planta a la diferencia de
condiciones entre campo abierto y cubierta plástica no
permitió una extrapolación adecuada para estimar la temperatura
base del cultivo de arveja.
El número del nudo en el cual apareció la primera flor
no cambió significativamente para las dos condiciones de
campo. Sin embargo, la condición bajo cubierta plástica
hizo variar esta característica en un rango mayor respecto
a la condición de campo abierto.
La productividad en número de vainas en el tallo principal
fue similar para los dos ambientes de crecimiento
comparados.
AGRADECIMIENTOS
Los autores agradecen al profesor Fabio Leiva de la
Facultad de Agronomía, Universidad Nacional, Bogotá,
por el apoyo brindado para la realización de este trabajo
en su proyecto financiado por Colciencias. Y a Jeannette
Amparo Español Aragón por su colaboración en el trabajo
práctico de esta investigación.
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 5-15

REFERENCIAS
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 5-15
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15

Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 16-23
ARtículo cIeNtíFIco
A laboratory method for rearing Andean
potato weevil Premnotrypes vorax (Coleoptera:
Curculionidae)
ABSTRACT
The Andean potato weevil, Premnotrypes vorax, is
considered one of the most important pests of the potato
crops in Colombia. In this work, a laboratory method
for rearing P. vorax is described. All developmental
stages of the insect can be obtained with this method,
for experimental purposes. In addition, adult longevity
and fecundity were determined for the establishment of
the potential growth of the colony under the evaluated
conditions. Adults were kept in plastic boxes, which
were provided with a soil layer, potato leaves for feeding
and dry straw for oviposition. The dry straw with
egg clutches were disinfected and incubated in Petri
dishes under controlled conditions of temperature and
humidity. The most suitable maintaining conditions
for individuals in the period from larva to adult were
determined by evaluating two different feed types
for larvae, three pupation substrates and three larval
densities per tuber. The best conditions were obtained
with potato tubers from the “parda pastusa” variety (>
80 g), on sterilized soil and peat moss in 3:1 ratio, and
less those ten larvae per tuber. This rearing method
can produce two or three generations per year, with an
increase rate close to 17% per generation. This rearing
method becomes a useful tool for bioecological studies,
and to evaluate control methods for this insect.
Keywords: Fecundity, Andean weevil, longevity, pest,
survival.
Radicado: 25 de febrero de 2009
Aprobado: 7 de mayo de 2009
1 Biólogo. Grupo de Manejo Fitosanitario, C.I. Tibaitatá, Corpoica, Mosquera.
mperez@corpoica.org.co
2 Bióloga. Universidad Militar Nueva Granada. jgarza@javeriana.edu.co
3 I.A. M.Sc. Investigador máster principal, Grupo de Manejo Fitosanitario, C.I.
Tibaitatá, Corpoica, Mosquera. jarguelles@corpoica.org.co
Método de cría en laboratorio
del gusano blanco de la papa
Premnotrypes vorax
(Coleoptera: Curculionidae)
Ricardo Pérez 1 , Jennifer Garza 2 , Jorge Argüelles-Cárdenas 3
RESUMEN
El gusano blanco de la papa Premnotrypes vorax es considerado
uno de los insectos plaga más limitantes del cultivo de
la papa en Colombia. En este trabajo se describe un método
para la cría de P. vorax en condiciones de laboratorio, con
el que se puede obtener individuos de todos los estados
de desarrollo para su uso con propósitos experimentales.
Adicionalmente, se determinó la longevidad y fecundidad
de los adultos para establecer el potencial de crecimiento
de la cría en las condiciones evaluadas. Los adultos se mantuvieron
en recipientes plásticos provistos de una capa de
suelo, follaje de papa para la alimentación y pajillas para
la oviposición. Las pajillas con posturas se desinfectaron
y luego se incubaron en cajas de Petri en condiciones de
temperatura y humedad controladas. Las condiciones más
adecuadas para el mantenimiento de los individuos durante
el período larva-adulto se determinaron evaluando dos
tipos de alimento para las larvas, tres sustratos para pupar
y tres densidades de larvas por tubérculo. Las mejores condiciones
se obtuvieron con tubérculos de la variedad parda
pastusa (> 80 g), sobre un sustrato de suelo esterilizado y
turba en proporción 3:1 y a una densidad no mayor a diez
larvas por tubérculo. Con este método de cría se podrían
esperar de dos a tres generaciones del insecto por año con
una tasa de incremento cercana al 17% por generación.
Este método de cría se constituye en una herramienta para
facilitar la realización de estudios bioecológicos del insecto
y evaluar métodos para su control.
Palabras clave: fecundidad, gorgojo de los Andes, longevidad,
plaga, supervivencia.
INTRODUCCIÓN
M a n e j o i n t e g r a d o d e p l a g a s
El gusano blanco de la papa Premnotrypes vorax (Hustache)
(Coleoptera: Curculionidae) es una de las 14 especies
del complejo denominado “gorgojos de los Andes”
que atacan el cultivo de la papa. Esta especie se encuentra
distribuida en Colombia, Ecuador, Venezuela y Perú
donde se registra como una de las plagas clave del cultivo
(Alcázar y Cisneros, 1999). El gusano blanco en su estado
adulto se alimenta principalmente de las hojas de la papa,
pero el daño de importancia económica es ocasionado
por las larvas, que al alimentarse de los tubérculos hacen
galerías que afectan la calidad del producto. Las pérdidas
© 2009 Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria

en rendimiento ocasionadas por el gusano blanco oscilan
entre 5% y 50% dependiendo del nivel de población y del
manejo del cultivo (Niño et al., 2004).
Con el fin de disminuir los daños causados por P. vorax,
se han propuesto varios métodos para su manejo como la
utilización de barreras vegetales, las prácticas culturales y
la aplicación de bioplaguicidas (Calvache, 1985; Yabar, 1988;
Calvache y Posada, 1991; Torres et al., 2004). No obstante, la
medida más utilizada por los agricultores es el uso de insecticidas
químicos como carbamatos, piretroides y organofosforados
(Torres et al., 2004). En la mayoría de los casos, los
insecticidas son aplicados sin justificación técnica y sólo con
el criterio de proteger la cosecha contra el eventual ataque de
la plaga (López-Ávila, 2003). Esta situación ha originado problemas
de contaminación ambiental, crecimiento de plagas
secundarias y efectos nocivos para la salud de los agricultores
(Crissman et al., 1994; Yanggen et al., 2003).
Frente a este panorama, es necesario el desarrollo de nuevas
estrategias para el manejo de la plaga, fundamentadas
en un conocimiento sólido de los aspectos biológicos, ecológicos
y del comportamiento del insecto. En este sentido,
numerosos estudios referidos a la biología, ecología y manejo
de P. vorax requieren de protocolos para su cría. Entre los
estudios que se beneficiarían del desarrollo de un método de
cría para el insecto se cuentan aquellos relacionados con la
respuesta del ciclo de vida a condiciones ambientales específicas,
estudios relativos a los hábitos y comportamiento
reproductivo, y la evaluación de enemigos naturales.
En cuanto al mantenimiento y producción de una cría del
gusano blanco, se pueden señalar dos limitantes de especial
relevancia. En primer lugar, la larga duración del ciclo de
P. vorax, ya que se puede prolongar hasta por nueve meses
(Calvache, 1986). Esto se traduce en solo una o dos generaciones
del insecto por año, lo que dificulta disponer de una
continua provisión de individuos. Por otro lado, la elevada
mortalidad que se presenta durante el período larva-adulto
del insecto limita en gran medida la cantidad de individuos
que llegan a la etapa reproductiva (Kühne, 2007).
En estudios anteriores se han ajustado metodologías
para la cría del gusano blanco en condiciones de casa
de malla (Torres, 1996). Estas metodologías permiten la
obtención de adultos, pero demandan una considerable
cantidad de espacio, labor y recursos. Otros estudios han
reportado la cría del insecto en condiciones de laboratorio,
pero la descripción de las metodologías utilizadas no
son lo suficientemente detalladas para que puedan ser
replicadas en estudios posteriores (Mejía, 1995; Garzón et
al., 1996; Torres, 1996; Barea et al., 1997; Niño et al., 2004;
Kühne, 2007). Aspectos básicos para el mantenimiento de
las crías de P. vorax en condiciones de laboratorio como
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 16-23
Método de cría en laboratorio del gusano blanco de la papa Premnotrypes vorax (Coleoptera: Curculionidae)
tipo de sustrato, niveles de humedad y unidades de
producción empleadas no han sido documentados detalladamente.
Además, las crías sobre dietas artificiales y
semiartificiales no han resultado exitosas (Zenner, 1990).
Por otra parte, los sistemas de cría en laboratorio desarrollados
para otras especies de la subfamilia Entiminae
a la que pertenece P. vorax no se adecuan a los hábitos y
requerimientos ecológicos del gusano blanco (Elder et al.,
1979; Shimoji y Yamagishi, 2002; Fisher, 2006).
Este trabajo tiene por finalidad proponer un método
para la cría de P. vorax en condiciones de laboratorio,
enfatizando en las condiciones para el mantenimiento del
período larva-adulto. Adicionalmente, se determinó la
longevidad y fecundidad de los adultos para establecer
el potencial de crecimiento de la cría de P. vorax en las
condiciones evaluadas.
MATERIALES Y MÉTODOS
El estudio se realizó en el laboratorio de Ecología y
Comportamiento de Insectos del Centro de Investigación
Tibaitatá de Corpoica, localizado en el municipio de Mosquera
(Cundinamarca, Colombia) a una altitud de 2550
msnm. Para el establecimiento de la cría de P. vorax en
laboratorio, inicialmente se colectaron adultos de la plaga
en cultivos de papa del municipio de Motavita (Boyacá,
Colombia). Las colonias del insecto fueron mantenidas en
cuartos de cría a una temperatura de 19°C ± 3°C y a una
humedad relativa de 50% - 70%.
Método de cría en laboratorio
Adultos. Se identificó el sexo de los adultos colectados en
campo y se confinaron en grupos de diez parejas en cubetas
plásticas semitransparentes (22 cm de ancho, 22 cm de largo
y 10 cm de alto), que contaban con una zona de aireación en
la tapa. Cada cubeta estaba provista de una capa de suelo de
6 cm de espesor, follaje de papa (Solanum phureja cv. yema de
huevo) para la alimentación de los insectos y pajillas para la
oviposición (trozos de tallos secos de gramíneas de 3 a 4 cm
de largo y 1,5 a 2 mm de diámetro). Cada tres días se asperjó
el suelo con 40 mL de agua destilada y se renovó el alimento.
Los recipientes con adultos se mantuvieron bajo un fotoperiodo
controlado de 12 h : 12 h (luz : oscuridad).
Huevos. Las pajillas se revisaban diariamente y al
encontrar posturas en su interior, se desinfectaban sumergiéndolas
durante cinco minutos en una solución de
hipoclorito de sodio al 0,05%. Luego de la desinfección,
las pajillas con posturas se colocaban individualmente
en cajas de Petri de 9 cm de diámetro, cuyo fondo estaba
cubierto con papel toalla. Para mantener la hidratación
de las posturas, el papel fue humedecido con 0,3-0,4
17

18 Método de cría en laboratorio del gusano blanco de la papa Premnotrypes vorax (Coleoptera: Curculionidae)
mL de agua destilada (i.e. 5 gotas) cada tres días. En los
momentos previos a la eclosión de los huevos, cuando las
cápsulas cefálicas de las larvas comenzaron a ser visibles,
los bordes de las cajas de Petri se sellaron con papel de
vinilo para impedir que las larvas neonatas se escaparan.
Las cajas de Petri con las posturas se mantuvieron bajo un
fotoperiodo de 12 h : 12 h (luz : oscuridad) y fueron revisadas
diariamente para determinar la duración del período
de incubación y el porcentaje de eclosión.
Larva-adulto. Evaluaciones previas efectuadas en este
trabajo de investigación demostraron que la manipulación
de los individuos de P. vorax en estado de larva o
pupa ocasiona altos niveles de mortalidad. Por esta razón,
durante el desarrollo del presente método de cría se realizó
el seguimiento de la fase larva-adulto (período comprendido
entre la eclosión de los huevos y la emergencia
de los adultos libres) sin manipular los individuos durante
sus estados intermedios. Además, con el propósito de
determinar las condiciones más adecuadas para el mantenimiento
de los insectos durante el período larva-adulto,
se realizaron tres experimentos.
En el primer experimento se evaluó el efecto del sustrato
de alimentación para las larvas en la supervivencia y
duración del período larva-adulto del insecto. Para ello se
probaron dos tipos de alimento para las larvas: tubérculos
de Solanum tuberosum var. parda pastusa y tubérculos de
Solanum phureja cv. yema de huevo. Para el montaje de las
unidades experimentales, se emplearon recipientes plásticos
semitransparentes de 12 cm de diámetro por 7 cm de altura.
En la base de cada recipiente se dispuso una capa de 4 cm de
espesor de un medio para la formación de la pupa consistente
en una mezcla de suelo cernido (tamiz de 0,5 mm de apertura)
y turba en proporción 3:1. Sobre el medio para pupar
se colocó un tubérculo (> 60 g) previamente desinfectado
por medio de lavado con agua destilada y jabón lavaplatos.
Finalmente, el tubérculo fue cubierto con una capa de 1 cm
de espesor del medio para la formación de la pupa.
Para la ventilación de los recipientes, se adaptó una
malla en la parte superior ajustada con una banda elástica
y para mantener las condiciones de humedad, los recipientes
fueron asperjados con 40 mL de agua destilada
cada tres días. En cada unidad experimental se liberaron
10 larvas neonatas que se desarrollaron sin manipulación
y en condiciones de completa oscuridad. Cada tratamiento
se replicó diez veces y al final del experimento se registró
el número de adultos emergidos, el tiempo de duración
del período larva-adulto y la relación de sexos.
En el segundo experimento se evaluó el efecto del tipo
de sustrato para la formación de la pupa sobre la supervivencia
y duración del período larva-adulto. Se evaluaron
tres sustratos: (1) suelo cernido esterilizado, (2) mezcla de
suelo cernido sin esterilizar y turba en proporción 3:1 y (3)
mezcla de suelo cernido esterilizado y turba en proporción
3:1. El suelo fue cernido pasándolo por un tamiz de
5 mm de apertura, y la esterilización se efectuó en autoclave
exponiéndolo a una temperatura de 120°C durante
cuatro horas. El montaje de las unidades experimentales
se realizó de manera similar a la del primer experimento,
pero con tubérculos de S. tuberosum var. parda pastusa y
modificando los sustratos para pupar de acuerdo con el
tratamiento. Cada tratamiento se replicó diez veces y al
final del experimento se registró el número de adultos
emergidos, el tiempo de duración del período larva-adulto
y la relación de sexos.
En el tercer experimento se evaluó el efecto de la densidad
de larvas por tubérculo, para lo cual se probaron
tres densidades: (1) seis larvas por tubérculo, (2) diez
larvas por tubérculo y (3) 15-20 larvas por tubérculo. El
montaje de las unidades experimentales se realizó de
manera similar a la del primer experimento, pero con
tubérculos de S. tuberosum var. parda pastusa y modificando
la densidad de larvas neonatas de acuerdo con el
tratamiento. Cada tratamiento se replicó diez veces y al
final del experimento se registró el número de adultos
emergidos, el tiempo de duración del período larvaadulto
y la relación de sexos.
Los tres experimentos se organizaron según un diseño
completamente al azar. La normalidad y homogeneidad
de varianzas de cada una de las variables se comprobó
con la prueba de Shapiro-Wilk y la de Levene, respectivamente
(α = 0,05). Los valores de duración del período
larva-adulto, porcentaje de emergencia de adultos y la
relación de sexos se sometieron a un análisis de varianza
(ANOVA). Cuando los datos no se distribuyeron normalmente,
se utilizó la prueba no paramétrica de Kruscall-
Wallis. Todos los análisis se hicieron utilizando el paquete
estadístico SAS versión 9.1 (SAS Institute, 2005).
Determinación de la longevidad y fecundidad
Con el propósito de determinar el potencial de crecimiento
de la cría de P. vorax en cuanto a la fecundidad y longevidad
de los individuos, se llevó a cabo el seguimiento de
una cohorte de 90 adultos (45 parejas). Dicha cohorte provino
de la primera generación de los individuos empleados
en los tres experimentos mencionados anteriormente.
A los adultos recién emergidos (< 24 h edad) se les determinó
su sexo y posteriormente se les ubicó por parejas en
recipientes plásticos (12 cm diámetro por 7 cm de alto).
Cada recipiente estaba acondicionado con una capa de
suelo de 1,5 cm de espesor, hojas y rodajas de tubérculos
de S. tuberosum (var. parda pastusa) para la alimentación
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 16-23

y tres pajillas para la oviposición. Para permitir el flujo de
aire, los recipientes se cubrieron con muselina asegurada
con una banda elástica. Para el mantenimiento de los
recipientes, cada tres días se hacía la aspersión al suelo
de 15 mL de agua destilada y se renovaba el alimento. La
recolección de las pajillas con posturas se realizaba cada
ocho días, reponiendo por nuevas las que eran sustraídas.
Las pajillas con posturas fueron ubicadas en cajas de Petri
para posteriormente hacer el conteo del número de huevos.
Mediante la observación periódica de cada uno de
los recipientes, se registró la longevidad de los adultos, la
fecundidad y la duración de los períodos de preoviposición
y oviposición de la hembra.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Ciclo de desarrollo
Huevos
A partir del seguimiento y análisis de 81 posturas, se
estimó un promedio de 15,5 ± 10,8 huevos/postura y una
duración de 21,9 ± 3,2 días para el estado de huevo. Estos
resultados son semejantes a los hallados por Zenner y
Posada (1968), quienes encontraron grupos de 15 a 30
huevos por postura y una duración de 21,2 días para el
estado de huevo. Con respecto a la fertilidad, se encontró
una eclosión de 81,5% ± 14,8%, que es comparable con los
resultados obtenidos por Mejía (1995) y Salazar (1996),
quienes trabajando en condiciones de laboratorio reportaron
valores de 76,2% y 81,8% respectivamente. Estos
resultados indican que los métodos implementados para
el mantenimiento de las posturas de P. vorax fueron adecuados
y no tienen un efecto negativo sobre la duración
del estado de huevo ni la fertilidad.
Además, se encontró que las condiciones generadas
por los métodos utilizados para el mantenimiento de la
humedad y para la desinfección de las posturas de P.
vorax produjeron una mortalidad de 7,3% sobre el estado
de huevo (4,2% debido a desecación y 3,1% por ataque
de hongos). Este valor puede considerarse relativamente
bajo comparado con los resultados obtenidos en estudios
anteriores, donde se han registrado niveles de mortalidad
superiores a 20% (Mejía, 1995). Teniendo en cuenta lo
anterior, dichos métodos podrían considerarse adecuados
para el mantenimiento de las posturas del insecto.
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 16-23
Método de cría en laboratorio del gusano blanco de la papa Premnotrypes vorax (Coleoptera: Curculionidae)
La temperatura de incubación y las condiciones de humedad
de las posturas son dos aspectos de gran importancia
para el mantenimiento de las crías del gusano blanco, por
lo que se recomienda tenerlos en cuenta para perfeccionar
los métodos de cría. De acuerdo con Molleda (1961), temperaturas
por debajo de 5°C o por encima de 25°C aumentan
la mortalidad de los huevos del gusano blanco y disminuyen
su fertilidad. Por lo tanto, los individuos en estado
de huevo deberían mantenerse a temperaturas entre 10°C
y 22°C, que es el rango donde se han registrado mayores
niveles de supervivencia (Garzón et al., 1996). Por su parte,
la humedad también puede afectar la supervivencia de
los huevos de P. vorax. Niveles de humedad altos pueden
favorecer las infecciones fúngicas o bacterianas y generar
la muerte de los individuos, mientras que bajos niveles de
humedad pueden ocasionar la muerte debido a la desecación
(Mejía, 1995). Los resultados del presente estudio
permiten proponer que para el mantenimiento de las condiciones
de humedad de las posturas, éstas sean ubicadas
en cajas de Petri en cuyo fondo se debe colocar papel toalla.
Además, dicho papel debe ser humedecido con 0,3 a 0,4 mL
de agua destilada cada tres días.
Larva-adulto
En la fase larva-adulto se encontraron porcentajes de
supervivencia que variaron entre 12% y 35%. Estos valores,
aunque bajos, concuerdan con el estudio de Kühne
(2007) que registró, para Premnotrypes suturicallus Kuschel,
una supervivencia inferior a 30% en similares condiciones
de laboratorio. En cuanto a la duración promedio del
período larva adulto, se encontraron valores que variaron
entre 92 y 100 días, los cuales también coinciden con los
reportes de la literatura (Zenner y Posada, 1968; Calvache,
1986; Gallegos, 1989; Niño et al., 2004).
Efecto del tipo de alimento para las larvas. No se
encontraron diferencias significativas en la supervivencia
(ANOVA; F = 0,8413; gl = 1 y 15; p = 0,3735) ni en la duración
del ciclo (ANOVA; F = 0,3463; gl = 1 y 41; p = 0,5595)
entre los individuos expuestos a los dos tipos de alimento.
Cuando los individuos se expusieron a tubérculos de S.
tuberosum, el porcentaje de supervivencia y la duración
del período larva adulto fue 24,4% y 94,1 ± 11,1 días,
respectivamente. Para los individuos alimentados con
tubérculos de S. phureja, se registró una supervivencia de
35,6% y una duración del ciclo de 92,3 ± 9,4 días (tabla 1).
Tabla 1. Efecto del tipo de sustrato de alimentación para las larvas sobre la supervivencia, duración del período larva-adulto y relación de sexos de P. vorax
tipo de alimento
para las larvas
Supervivencia del período
larva-adulto (%)
Duración del período
larva-adulto (días)
Relación de sexos
(macho : hembra)
Tubérculos S. tuberosum 24,4 ± 18,9 a (12,7 - 36,1) 94,1 ± 11,1 a (89,5 - 98,8) 1,06 : 1 a
Tubérculos S. phureja 35,6 ± 31,6 a (12,2 - 59,0) 92,3 ± 9,4 a (88,3 - 96,3) 1,72 : 1 a
En cada columna, promedios (± DE) seguidos de la misma letra no son estadísticamente diferentes (p < 0,001). Los números entre paréntesis representan los intervalos de confianza al 95%.
19

20 Método de cría en laboratorio del gusano blanco de la papa Premnotrypes vorax (Coleoptera: Curculionidae)
En cada columna, promedios (± DE) seguidos de la
misma letra no son estadísticamente diferentes (p < 0,001).
Los números entre paréntesis representan los intervalos
de confianza al 95%.
Estos resultados indican que los dos tipos de alimento
evaluados aportan los requerimientos nutricionales necesarios
para el desarrollo de las larvas del gusano blanco.
Sin embargo, algunas características relativas a los tubérculos
permiten recomendar la utilización de S. tuberosum
para el mantenimiento de las crías de P. vorax. Los tubérculos
de S. tuberosum presentan un proceso de envejecimiento
fisiológico más lento que los de S. phureja, lo que
hace que los tubérculos duren más tiempo turgentes y sin
brotes. En contraste, los tubérculos de S. phureja tienen
una rápida brotación y alcanzan el estado de senectud
con mayor celeridad (Moreno, 2000). Cabe anotar que la
brotación de los tubérculos supone dificultades metodológicas
para la cría, ya que los brotes deben cortarse para
evitar que rompan la muselina que cubre los recipientes.
Efecto del tipo de sustrato para la formación de la
pupa. No se detectaron diferencias significativas en la
supervivencia del período larva-adulto entre los diferentes
sustratos evaluados (Kruskall-Wallis; H 2 , 27 = 1,7342; p =
0,4202). En el medio de suelo cernido esterilizado (sustrato
uno) la supervivencia fue de 20,9%; en la mezcla de suelo
cernido sin esterilizar y turba (sustrato dos), fue de 24,4%;
y en la mezcla de suelo cernido esterilizado y turba (sustrato
tres) se registró una supervivencia de 12,5%. Tampoco
hubo diferencias significativas en la duración del período
larva-adulto entre los sustratos evaluados (ANOVA; F =
0,4598; gl = 2 y 49; p = 0,6341); las duraciones fueron 95,9 ±
5,3 días en el sustrato uno, 94,1 ± 11,1 días en el sustrato dos
y 93,1 ± 3,6 días en el sustrato tres (tabla 2).
Estos resultados indican que los insectos durante el
período larva-adulto se desarrollan de manera similar en
los tres sustratos evaluados. A pesar de no existir diferencias
significativas, las observaciones experimentales
permiten recomendar el sustrato formado por la mezcla
de suelo cernido esterilizado y turba, ya que éste permite
una mejor infiltración del agua, mejorando la retención de
humedad y disminuyendo la aparición de entomopatógenos.
Estas observaciones concuerdan con el estudio de
Fisher y Bruck (2004), quienes mencionan la importancia
de la esterilización de los sustratos empleados en la cría
de curculiónidos.
En varios estudios se han realizado recomendaciones
adicionales para la selección del sustrato para la formación
de la pupa del gusano blanco. Por ejemplo, Torres
(1996) recomienda no utilizar sustratos con arena ya que
tienden a perder humedad y compactarse, lo que afecta
el desarrollo de la pupa y la emergencia de los adultos.
Otras recomendaciones incluyen la utilización de mezcla
de suelo con cascarilla de arroz o musgo con el fin de
mejorar la retención de humedad de los sustratos (Torres,
1996; Niño et al., 2004).
Efecto de la densidad de larvas por tubérculo. No se
encontraron diferencias significativas en la supervivencia
(Kruskall-Wallis; H 2 , 20 = 2,0418; p = 0,3603) ni en la duración
del período larva-adulto (ANOVA; F = 0,5944; g.l. =
2, 32; p = 0,5579) entre las densidades evaluadas. Para las
densidades de 6, 10 y 15-20 larvas por tubérculo, se encontraron
porcentajes de supervivencia de 25,0%, 12,5% y
13,5%, respectivamente. Por su parte, la duración registrada
para el período larva-adulto fue de 100,2 ± 5,3 días, 93,1
± 3,6 días y 97,1 ± 13,7 días para las densidades de 6, 10 y
15-20 larvas por tubérculo, respectivamente (tabla 3).
Tabla 2. Efecto del tipo de sustrato para la formación de la pupa sobre la supervivencia, duración del período larva-adulto y relación de sexos de P. vorax
tipo de sustrato para la
formación de la pupa
Tabla 3. Efecto de la densidad de larvas por tubérculo sobre la supervivencia, duración del período larva-adulto y la relación de sexos de P. vorax
Densidad de larvas
por tubérculo
Supervivencia del período
larva-adulto (%)
Supervivencia del período
larva-adulto (%)
Duración del período
larva-adulto (días)
Duración del período
larva-adulto (días)
Relación de sexos
(macho: hembra)
6 larvas 25,0 ± 23,9 a (10,2 - 39,8) 100,2 ± 5,3 a (92,3 - 102,0) 0,83:1 a
10 larvas 12,5 ± 14,9 a (2,2 - 22,8) 93,1 ± 3,6 a (90,9 - 95,3) 0,75:1 a
15-20 larvas 13,5 ± 19,6 a (0 - 30,6) 97,1 ± 13,7 a (88,6 – 105,6) 1,10:1 a
En cada columna, promedios (± DE) seguidos de la misma letra no son estadísticamente diferentes (p < 0,001). Los números entre paréntesis representan los intervalos de confianza al 95%.
Relación de sexos
(macho : hembra)
Suelo cernido esterilizado 20,9 ± 20,7 a (8,7 - 33,1) 95,9 ± 5,3 a (93,6 - 98,2) 1,31:1a
Suelo cernido sin esterilizar y turba 24,4 ± 18,9 a (12,7 - 33,1) 94,1 ± 11,1 a (89,5 - 98,8) 1,06:1 a
Suelo cernido esterilizado y turba 12,5 ± 14,9 a (2,2 - 22,8) 93,1 ± 3, 6 a (90,9 – 95,3) 0,75:1 a
En cada columna, promedios (± DE) seguidos de la misma letra no son estadísticamente diferentes (p < 0,001). Los números entre paréntesis representan los intervalos de confianza al 95%.
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 16-23

Según lo observado, el umbral de daño por P. vorax es
bajo ya que cuatro o cinco larvas por tubérculo fueron
suficientes para causar 100% de daño en los tubérculos
(tubérculos de 60-80 g). Además, se encontró que independientemente
de la densidad inicial de larvas, en
ningún caso se presentaron más de siete adultos emergidos
en cada recipiente. De acuerdo con lo anterior y
con fines de uso y manutención de la cría de P. vorax,
es recomendable seleccionar una densidad de cinco a
diez larvas por tubérculo. De esta forma, se garantiza
la supervivencia de un mayor porcentaje de los individuos
liberados y se evita la pudrición del tubérculo que
a su vez podría conllevar a que las larvas no completen
su ciclo.
Relación de sexos. Otro aspecto relevante de los
experimentos realizados es que la proporción sexual no
cambió en función del alimento (ANOVA; F = 0,6279; g.l.
= 1,5; p = 0,4640), el sustrato para la formación de la pupa
(Kruskall-Wallis; H 2 , 7 = 0,3506; p = 0,8392) o la densidad de
larvas por tubérculo (ANOVA; F = 0,5753; g.l. = 2, 8; p =
0,5842). La relación de sexos encontrada varió entre 0,75
y 1,72 machos por cada hembra, la cual coincide con los
reportes de la literatura (Kühne, 2007).
Longevidad y fecundidad
La longevidad promedio de los adultos de P. vorax fue de
138 ± 51,7 días para los machos y 154 ± 50,7 días para las
hembras. Con respecto a la fecundidad, se encontró que
las hembras inician la oviposición a los 14,4 ± 7,8 días y
colocaron entre 0 y 343 huevos para un valor promedio
de 101,3 ± 78,6 huevos por hembra. Además, se registró
un período de oviposición de 91,5 ± 43,0 días, tiempo
durante el cual las hembras colocaron un promedio de 9,6
± 5,5 posturas.
Durante el registro de la fecundidad, se observó que
el mayor pico de oviposición se presentó a los 14 días
con un promedio de 4,62 huevos/hembra/día (figura
1a). Desde el día 14 hasta el 100, la tasa de oviposición
fue muy irregular con picos y bajadas muy pronunciadas.
El día 100, las hembras habían alcanzado 88,5%
de la oviposición total y a partir del día 161 la tasa de
oviposición disminuyó progresivamente hasta el 193.
Después del día 193 no se observaron posturas, por lo
cual la curva de oviposición acumulada se estabilizó
hasta la muerte de la última hembra, que se presentó en
el día 229 (figura 1b).
Los valores de longevidad y fecundidad exhibidos
por los adultos de P. vorax fueron inferiores a los
registrados en algunos estudios biológicos anteriores
(Zenner y Posada, 1968; Mejía, 1995). Una posible expli-
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 16-23
Método de cría en laboratorio del gusano blanco de la papa Premnotrypes vorax (Coleoptera: Curculionidae)
Figura 1. Fecundidad de la hembra de P. vorax. a. Oviposición en el
tiempo. b. Curva de oviposición acumulada
cación de las diferencias encontradas es que las condiciones
de temperatura en las que se realizó el ensayo
hubieran tenido un efecto negativo en la longevidad
y fecundidad de los individuos. En efecto, el presente
estudio se realizó a una mayor temperatura promedio
(i.e. 19°C) con relación a la temperatura registrada en
estudios anteriores. Al respecto, Kühne (2007) encontró
que para P. suturicallus la longevidad disminuye linealmente
con el aumento de la temperatura, mientras que
por encima de 17°C las hembras expresan menos de
50% de su fecundidad potencial. Sin embargo, el efecto
de la temperatura sobre la biología de P. vorax deberá
ser comprobado en estudios posteriores. Así mismo, en
el futuro se debería evaluar la influencia de otros factores
como la humedad relativa, la humedad del suelo
y la manipulación de los individuos sobre la biología,
comportamiento y parámetros poblaciones de P. vorax.
Esta información además de ampliar el conocimiento
acerca de la especie, podría ser utilizada en la optimización
de su sistema de cría.
CONCLUSIONES
El método propuesto para la cría de P. vorax permite
producir huevos, larvas, pupas y adultos para propósitos
experimentales, lo cual facilitará los estudios bioecológi-
21

22 Método de cría en laboratorio del gusano blanco de la papa Premnotrypes vorax (Coleoptera: Curculionidae)
cos del insecto y la evaluación de métodos para su control.
Basados en los resultados obtenidos con este método de
cría, se podrían esperar de dos a tres generaciones del
insecto por año con una tasa de incremento cercana a 17%
en cada generación. Además, se encontró que la fase más
crítica para el mantenimiento y producción de la cría del
insecto es el período larva-adulto, debido a la alta mortalidad
de los individuos. Por lo tanto, es deseable seguir
profundizando en el estudio de la influencia de factores
como la humedad, temperatura y la manipulación, a fin
de mejorar la eficiencia del sistema de cría.
AGRADECIMIENTOS
Los autores agradecen al Ministerio de Agricultura y Desarrollo
Rural de la República de Colombia y a la Asociación
Hortifrutícola de Colombia por el apoyo financiero para
la ejecución del proyecto “Diseño de un sistema de seguimiento
y alerta sanitaria para ser utilizado como herramienta
en la toma de decisiones de manejo de Premnotrypes
vorax y Tecia solanivora, en el sistema de producción de la
papa”. A Aristóbulo López-Ávila, Diego Rincón y Carolina
Camargo por la revisión crítica y aportes al documento.
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 16-23

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23

24
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 24-32
ARtículo cIeNtíFIco
Evaluation of Spodoptera complex behavior with
the introduction of transgenic cotton in Tolima,
Colombia
ABSTRACT
In this study a record and an evaluation of the Spodoptera
larvae complex (Lepidoptera: Noctuidae) of commercial
transgenic cotton (Cry1Ac) planted in the central area of
Tolima, Colombia were registered. During three plant
developmental stages: vegetative, reproductive and
maturity, 83 commercial plots with areas ranging from
1 to 10 hectares, were evaluated. Spodoptera complex
(Spodoptera frugiperda, S. ornithogalli y S. sunia) activity
was evaluated in 315 ha, sampling seven plants per
hectare, including refuges (12,6 ha), taking into account
three different larvae sizes, small < 0.5 cm, medium > 0.5
and < 1.5 cm and large > 1.5 cm, as well as their location
in the plant (leaf, flower and structure). There were
statistically significant relationships between the larvae
incidence (percentage of cotton plants with Spodoptera
larvae present) and the different cotton genetic materials,
with a significant higher larvae incidence in the
transgenic plants (11,98% SE 4,03) than in conventional
plants (9,13% SE 3.08) (0,0021*). This tendency was
also observed among Spodoptera complex species, both
genetic materials and the three plant developmental
stages. S. frugiperda prevailed in flowers and capsules, S.
ornithogalli in leaves and flowers; and S. sunia in leaves.
This pattern was observed in both genetic materials with
statistical significance (0.0001*). Larvae of all sizes were
recorded in plants of both genetic materials; although
there was no statistically significative dependency.
Finally, there were small, medium and large S. frugiperda
larvae in flowers and capsules, structures where the Bt
toxin expression is the lowest in the plant.
Keywords: Distribution, Bacillus thuringiensis, Spodoptera
frugiperda, Spodoptera ornitogalli, Spodoptera sunia.
Radicado: 2 de abril de 2009
Aprobado: 18 de mayo de 2009
1 I.A. Candidato a M.Sc. Universidad Nacional, Bogotá. santosamaya@gmail.com
2 Ingeniero Agrónomo. Universidad del Tolima, Ibagué. omade@hotmail.com
3 I.A. M.Sc. Investigador asistente C.I. Tibaitatá, Corpoica, Mosquera.
jarguelles@corpoica.org.co
4 Bióloga. Ph.D. Investigadora asistente C.I. Tibaitatá, Corpoica, Mosquera.
eaguilera@corpoica.org.co
Evaluación del comportamiento
del complejo Spodoptera con la
introducción de algodón transgénico
al Tolima, Colombia
Oscar Santos Amaya 1 , Oscar Delgado Restrepo 2 ,
Jorge Argüelles 3 , Elizabeth Aguilera Garramuño 4
RESUMEN
Se comparó el comportamiento de las larvas del complejo
Spodoptera (Lepidoptera: Noctuidae) entre lotes comerciales
de algodón convencional y genéticamente modificado
(Cry1Ac) en el Tolima, Colombia. Se evaluaron 83 cultivos
de algodón (315 ha) y sus respectivos refugios (12,6 ha)
en tres estados de desarrollo: vegetativo, reproductivo
y maduración. En cada visita se seleccionaron al azar
siete plantas por hectárea y se registró el número de
larvas de Spodoptera frugiperda, S. ornithogalli y S. sunia, el
tamaño (pequeñas < 0,5 cm, medianas entre 0,5 y 1,5 cm,
y grandes > 1,5 cm) y su ubicación en la plantas (hojas,
flores y cápsulas). En el análisis de los datos se utilizó una
prueba de dependencia no paramétrica de Ji-cuadrado
(X 2 ). La dependencia del porcentaje de larvas del complejo
Spodoptera por planta fue significativamente mayor (0,0021)
en las plantas transgénicas (11,98% SE 4,03) que en las
convencionales (9,13% SE 3,08). Este patrón se conservó
al analizar los datos por especie y estado de desarrollo
de la planta. En ambos materiales genéticos se registró
una dependencia espacial significativa (0,0001) entre las
especies observadas y las estructuras de la planta: S.
frugiperda predominó en flores y cápsulas, S. ornithogalli, en
hojas y flores y S. sunia, en hojas. No hubo una dependencia
significativa entre los materiales genéticos y las estructuras
vegetales con el tamaño de las larvas. Se registraron larvas
de todos los tamaños en flores y cápsulas, estructuras
donde la expresión de la proteína Bt es baja.
Palabras clave: algodón genéticamente modificado,
complejo Spodoptera, Spodoptera frugiperda, Spodoptera
ornitagalli, Spodoptera sunia.
INTRODUCCIÓN
Las especies del complejo Spodoptera en algodón son
consideradas plagas secundarias en Colombia (Baquero y
López, 2002); sin embargo, existe el riesgo que alguna de
las especies de este grupo aumente sus poblaciones en los
materiales genéticamente modificados como respuesta a
la reducción de la competencia interespecífica (lepidópteros
sensibles a la toxinas Bt (Cry1Ac) y al mejoramiento
en la calidad del hábitat por reducción en el número de
aplicaciones de insecticidas.
© 2009 Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria

Con el fin de registrar el comportamiento de estas
especies se hizo un seguimiento de las larvas del complejo
Spodoptera spp., en lotes comerciales de algodón en el
segundo año de introducción de estos materiales genéticos
en el Tolima.
Con la ingeniería genética ha sido posible insertar
genes de Bacillus thuringiensis var. Kurstaki (Bt) en
plantas de algodón (Gossypium hirsutum L.), con el
fin de producir proteínas que afectan las larvas de
lepidópteros y bajar las aplicaciones de insecticidas
(Rodríguez et al., 2005). Entre las especies de importancia
económica objetivo de esta tecnología se destacan el
gusano bellotero (Heliothis virescens F. 1777), el gusano del
algodón (Helicoverpa zea Boddie 1850), el gusano rosado
colombiano (Sacadodes pyralis Dyar 1912), el gusano
rosado de la India (Pectinophora gossypiella Saunders
1843) y el gusano de las hojas (Alabama argillacea Hübner,
1823). Otras especies de lepidópteros como las del
complejo Spodoptera presentan bajo grado de sensibilidad
a esta proteína Cry1Ac (Silva, 2005).
La adopción de materiales de algodón genéticamente
modificado ha sido mundialmente vertiginosa desde su
liberación comercial en 1996. Se calcula que en el 2008 se
sembraron 15,5 millones de hectáreas de algodón transgénico
en el mundo, lo cual representa 12% del área en
algodón (ISAAA, 2009). Colombia adoptó la tecnología
Cry1Ac (Bollgard©, Monsanto) en el 2003 con 5% del
área algodonera (700 ha) (Martínez et al., 2006) y en el
2008 llegó a las 28.000 ha (Agro-Bio, 2009). En el Tolima,
la siembra de algodón genéticamente modificado cubrió
81,20% del área algodonera en el 2007 (ICA, 2007), representada
principalmente por algodón NuOpal y se reportó
una reducción de 50% en el número de aplicaciones de
insecticidas (Serrano, 2007).
Con esta tecnología se espera un ajuste en la comunidad
de insectos asociados al algodón como respuesta a la
eliminación o reducción de las poblaciones de las especies
sensibles a la toxina Bt (Cry1Ac) y a la disminución
del número de aplicaciones de insecticidas (aumento de
la calidad de hábitat). Sin embargo, uno de los riesgos
asociados a esta tecnología es el surgimiento de especies
secundarias, que pueden colonizar los nichos que quedan
libres por la mortalidad de las especies sensibles a estos
materiales transgénicos (Altieri, 2000). Entre las especies
potencialmente beneficiadas por tolerancia a los materiales
de la primera generación se reportan las del complejo
Spodoptera (Bacheler y Mott, 2003).
En el centro de Colombia las especies del complejo
Spodoptera asociadas al cultivo de algodón incluyen a S.
sunia (Guenée, 1852), S. ornithogalli (Guenée, 1852) y S.
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 24-32
Evaluación del comportamiento del complejo Spodoptera con la introducción de algodón transgénico al Tolima, Colombia
frugiperda (Smith, 1757). Estas especies presentaron una
sobrevivencia superior al 50% en parcelas experimentales
de algodón NuOpal (Cry1Ac, Bollgard©, Monsanto) en
la costa norte de Colombia (Díaz y Montenegro, 2003).
Según Zenner y colaboradores (2008) la susceptibilidad
a la toxina de larvas de S. frugiperda y S. sunia colectadas
en el Tolima fue prácticamente nula; concluyeron estos
autores que el algodón transgénico que se cultiva actualmente
en Colombia proporciona un control satisfactorio
de las heliotinas pero no del complejo Spodoptera, lo cual
corrobora los resultados encontrados por Berrocal y colaboradores
(2005) y Adamczyk y colaboradores (1997).
Teniendo en cuenta lo anterior, existe el riesgo que S.
frugiperda se beneficie a mediano plazo con la entrada
de los materiales de algodones transgénicos (Cry1Ac).
Generalmente esta especie juega un papel secundario
o terciario dentro del grupo básico de herbívoros
de importancia económica asociados a los cultivos de
algodón (García et al., 2002); sin embargo, existen registros
históricos de grandes irrupciones poblacionales en
Estados Unidos con pérdidas económicas considerables,
que se remontan a 1777 con repeticiones periódicas en
1912, 1915, 1918, 1920, 1928, 1975 y 1976 (Spark, 1979).
En Colombia, esta especie ha seguido un patrón de comportamiento
similar con aumentos poblacionales abruptos
en Medellín (1914), norte del Tolima (1964), Sucre
(1978, 1985, 1986), Córdoba (1979) y en el Sinú (1984,
1985) (Baquero y López, 2002). Este comportamiento se
ajusta a las predicciones planteadas para individuos que
evolucionan en ambientes impredecibles (estrategas “r”)
y para especies que exhiben plasticidad fenotípica. Por
un lado, tiene un ciclo de vida corto, madurez sexual
temprana, alta inversión energética en la reproducción
y baja, en el cuidado parental, gran número de descendientes
(Risch, 1987), amplia distribución geográfica
(Spark, 1979) y gran capacidad de desplazamiento, que
en este caso está apoyada por un sistema de ecolocalización
único en invertebrados (Beerwinkle et al., 1994).
S. frugiperda es una especie generalista que se encuentra
desde el nivel del mar hasta los 2.000 msnm y utiliza
más de 80 hospederos cultivados y silvestres (Westbrook
y Sparks, 1986). Además, esta especie presenta gran
variabilidad en ciertas características del ciclo de vida
entre regiones (tropical y subtropical), y aun dentro de
las mismas regiones, como respuesta a las condiciones
ambientales bióticas y abióticas. Entre éstas, se ha registrado
variabilidad en el número de huevos colocados por
hembra, la duración del ciclo de vida e incluso el número
de instares (Keith, 1988). Además, en el Tolima presenta
biotipos (maíz y arroz) que son idénticos morfológicamente,
pero que difieren en su composición genética,
resistencia hacia insecticidas y Bacillus thuringiensis; el
25

26 Evaluación del comportamiento del complejo Spodoptera con la introducción de algodón transgénico al Tolima, Colombia
biotipo de maíz es más resistente que el biotipo de arroz
(Vélez et al., 2008). Por todas las características anteriores
existe el riesgo que al menos una proporción de la población
sobreviva y se ajuste a los cambios ambientales y
que en condiciones óptimas aumenten las poblaciones en
muy corto tiempo (Spark, 1979).
Además de las características biológicas de S. frugiperda,
Colombia presenta una alta heterogeneidad biofísica en los
agroecosistemas algodoneros y una rotación permanente
de cultivos que garantizan la reproducción continua de
muchas especies de herbívoros.
Teniendo en cuenta lo anterior, se planteó la necesidad
de registrar el comportamiento del complejo Spodoptera
ante la entrada del algodón transgénico al campo, como
base para tomar medidas preventivas y reducir riesgos
ambientales y económicos. En este artículo se presentan
los resultados del primer año de trabajo (2005-2006) período
en el que se hizo un registro del comportamiento de las
larvas del complejo Spodoptera en cultivos comerciales de
algodón en la zona central del Tolima.
MATERIALES Y MÉTODOS
Localización
El trabajo se realizó en la zona central del Tolima, en los
municipios de Espinal, Flandes, Guamo y Suárez, donde
se concentra 80% de la zona algodonera del departamento
(CCI, 2007).
Selección de fincas
Se seleccionaron 83 lotes comerciales de algodón de 1 a 10
ha con una separación entre sí de 3 a 5 kilómetros. Todos
los lotes se georreferenciaron y evaluaron hacia la mitad
de cada una de las etapas de desarrollo fenológico del cultivo
definidas por la Federación Nacional de Algodoneros
(1986) así: etapa vegetativa, desde la germinación hasta
la aparición de los primeros botones; etapa reproductiva,
desde la aparición de los primeros botones hasta la aparición
de las primeras cápsulas abiertas; etapa de maduración,
desde la aparición de las primeras cápsulas abiertas
hasta la recolección.
En cada visita se evaluó la incidencia de larvas del complejo
Spodoptera (S. frugiperda., S. ornithogalli. y S. sunia.) en
7 plantas por hectárea seleccionadas al azar. Independientemente
del tamaño de los refugios de los lotes sembrados
con materiales transgénicos, se revisaron en cada uno
sólo siete plantas al azar, ya que usualmente el sistema
de siembra que domina en la zona es 96 : 4, o sea 96% de
algodón transgénico y 4% de algodón convencional (este
último porcentaje corresponde al refugio). En cada planta
se registró el número de larvas por especie y se discriminó
tanto la ubicación de la larva (hoja, botón, flor y cápsula)
como su tamaño (pequeñas < 0,5 cm; medianas > 0,5 y <
1,5 cm; grandes > 1,5 cm) y la presencia de posturas.
Análisis estadístico
La incidencia de larvas se calculó generando el porcentaje
de la variable observada con respecto al total de
plantas observadas ((∑ larvas registradas / ∑ de plantas
revisadas) 100)).
Los datos no se ajustaron a una distribución normal
independientemente de las transformaciones realizadas,
por lo cual se utilizaron pruebas de dependencia no paramétrica
de Ji-cuadrado (X 2 ) para evaluar la dependencia
del complejo Spodoptera en función de los materiales
genéticos de algodón revisados y sus estados de desarrollo
fenológico. El análisis de los datos y los resultados se
apoyaron con gráficas.
Tamaño de las muestras
De los 83 lotes seleccionados al azar, 73 se sembraron con
semilla transgénica Bollgard I (Monsanto®) (Cry1Ac) y
10 con semilla convencional. En el primer caso se muestreó
un área de 315 ha con sus respectivos refugios y en
el segundo, 36 ha. Se revisaron 6.075 plantas transgénicas
y 1.467 convencionales, para un total de 7.542 plantas
revisadas en el primer semestre del 2005. El desbalance
en el tamaño de las muestras entre materiales genéticos
refleja el porcentaje del área sembrada con semillas
transgénicas ese año en el Tolima que fue de 63,4%
aproximadamente (ICA, 2007).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Incidencia de larvas por material genético
La incidencia promedio de larvas del complejo Spodoptera
(S. frugiperda, S. ornithogalli y S. sunia) en los 83 lotes evaluados
teniendo en cuenta la lectura en los tres estados
de desarrollo fue de 11,48% SE 4,00; al discriminar entre
materiales genéticos se registró un mayor porcentaje de
larvas del complejo Spodoptera en plantas transgénicas
(11,98% SE 4,03) que en las convencionales (9,13% SE
3,08) (0,0021) (figura 1). Esta relación mostró dependencia
significativa con excepción de S. ornithogalli (X 2 α = 0,01)
(tabla 1). La tendencia se conservó al discriminar la incidencia
de cada especie del complejo Spodoptera por material
genético (figura 2). La mayor incidencia registrada en
el algodón transgénico puede deberse a que en los lotes de
algodón NuOpal la calidad del hábitat favorece las pobla-
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 24-32

Figura 1. Larva de S. frugiperda en flor
Tabla 1. Prueba de dependencia (X 2 α = 0,01) de la incidencia de larvas
del complejo Spodoptera sin discriminar los materiales genéticos de
algodón (NuOpal, Delta Opal) en el centro del Tolima, semestre A, 2005.
Variable
Grados de
libertad
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 24-32
Evaluación del comportamiento del complejo Spodoptera con la introducción de algodón transgénico al Tolima, Colombia
Valor Probabilidad
Complejo Spodoptera 1 9,4763 0,0021*
Spodoptera frugiperda 1 46.813 0,0305*
Spodoptera ornithogalli 1 0,9437 0,3313
Spodoptera sunia 1 5,128 0,0235*
* Diferencia significativa (α = 0,01).
Figura 2. Larva de S. frugiperda en cápsula
ciones del género Spodoptera debido a que hay una reducción
en el número de aplicaciones de insecticidas de 50%,
lo que en el Tolima representa al menos dos aplicaciones
por semestre. Además, se reduce la competencia interespecífica
entre insectos herbívoros por la mortalidad de las
especies susceptibles a estos materiales como Sacadodes
pyralis, Pectinophora gossypiella, Alabama argillacea, Heliothis
virescens y Helicoverpa zea.
En cuanto al algodón transgénico, existen reportes
de menor concentración de gosipol (Monsanto, 2002),
sustancia que protege la planta del ataque de insectos
herbívoros (Stipanovic et al., 2008)-, y de mayor fuente
de aminoácidos, proteínas y ácidos grasos que podrían
aumentar la tasa de reproducción y disminuir el ciclo de
vida de dichos insectos herbívoros, propiciando un mayor
número de generaciones por ciclo del cultivo. Además,
Barragán (comunicación personal, 2008) ha registrado un
follaje más exuberante y verde en las plantas de algodón
NuOpal que en los materiales convencionales en el Tolima,
lo que fisiológicamente representan un mayor número
de nectarios y y azucares disponibles para los adultos
del complejo Spodoptera.
Esta situación pone en riesgo las expectativas de los
agricultores de mantener un bajo número de aplicaciones
de insecticidas en los cultivos de algodón transgénico,
ya que se encontró que las especies del complejo
Spodoptera y en especial de S. frugiperda catalogada como
estratega “r” (Risch, 1987), se alimentan de las flores y
las cápsulas (figuras 1 y 2), de las cuales depende la producción
del cultivo.
Estos resultados apoyan lo planteado por Zenner y
colaboradores (2008), quienes sugieren que con el tiempo
S. frugiperda y S. sunia pueden pasar de ser plagas secundarias
a primarias por la baja susceptibilidad que presentan
a la toxina Cry1Ac de la variedad Bollgar® sembrada
en Colombia. Esto se refuerza con los trabajos de Borrero
y Zenner (1998), quienes reportaron un incremento de 4,6
veces la CL50 de S. frugiperda, después de una presión de
selección de cuatro generaciones en laboratorio sobre una
población, con una formulación comercial de Bt (mezcla
de cinco toxinas, incluyendo Cry1Ac).
En condiciones de campo, estas especies, que actualmente
están sometidas a una constante presión de selección
en los sistemas de rotación algodón-maíz con materiales
genéticamente modificados, pueden acelerar el
desarrollo de resistencia a estos materiales genéticos.
Incidencia de larvas por estado de desarrollo
fisiológico y material genético
La incidencia promedio de larvas por planta del complejo
Spodoptera (S. frugiperda, S. ornithogalli y S. sunia) aumentó
a medida que avanzó el desarrollo fisiológico de las plantas
de algodón en los dos materiales genéticos evaluados,
27

28 Evaluación del comportamiento del complejo Spodoptera con la introducción de algodón transgénico al Tolima, Colombia
Figura 3. Incidencia en porcentaje de larvas del complejo Spodoptera
en dos materiales genéticos de algodón en la zona central del Tolima,
semestre A, 2005
Figura 4. Incidencia en porcentaje de larvas de especies del complejo
Spodoptera por material genético de algodón en la zona central del Tolima,
semestre A, 2005
siendo menor la incidencia en el convencional (vegetativo
4,8% SE 2,01; reproductivo 10,4% SE 3,23 y madurez 12,01
SE 3,81) que en el transgénico (vegetativo 7,23% SE 3,15;
reproductivo 12,09% SE 3,51 y madurez 15,12% SE 4,81)
(figuras 5a y 5b); la dependencia fue significativa (x 2 α =
0,01). Esto puede relacionarse con la disminución de la
concentración de la proteína específica Cry1Ac a medida
que aumenta la edad de la planta, tal como lo han reportado
Olsen y colaboradores (2005), quienes indican que a
medida que el cultivo se desarrolla, la concentración de
la proteína disminuye, por ende en los primeros estados
de desarrollo fonológico la planta expresará mayor concentración
de la proteína Cry1Ac que en los posteriores.
Estos autores señalan que dichos cambios disminuyen la
eficiencia del control. Este comportamiento de la planta se
debe a cambios en el nivel de expresión del gene y/o a la
constitución fisiológica de la planta y pueden ser inducidos
por las condiciones ambientales.
Este patrón se conservó tanto en algodón transgénico
(NuOpal) como en el convencional (DeltaOpal) y la
dependencia fue significativa (x 2 α = 0,01). En términos
generales, S. sunia se presenta con mayor incidencia en el
estado vegetativo del cultivo, S. ornithogalli, en el reproductivo
y S. frugiperda, en el reproductivo y en maduración
(figuras 5a y 5b).
Incidencia de larvas del complejo Spodoptera por
estructura
Se encontró una dependencia significativa (x 2 α = 0,01)
entre el porcentaje de larvas por especie y su ubicación en
las estructuras de las plantas sin discriminar los materiales
genéticos y al discriminarlos. Esto significa que hay un
patrón espacial definido de cada especie en la planta de
algodón: S. frugiperda predomina en flores y cápsulas; S.
ornithogalli, en hojas y flores y S. sunia, en hojas (figuras 6a
y 6b). Este patrón se mantuvo entre materiales genéticos
pero se registró una diferencia en el porcentaje de larvas
en cápsulas con S. frugiperda y S. ornithogalli. La incidencia
de la primera especie fue mayor en las plantas transgénicas
que en las convencionales mientras que el porcentaje de la
segunda especie fue mayor en las plantas no transgénicas.
Figura 5. Incidencia en porcentaje de larvas del complejo Spodoptera
por estados de desarrollo en material de algodón convencional (a) y
transgénico (b) en el centro del Tolima, semestre A, 2005
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 24-32

Figura 6. Incidencia en porcentaje de larvas del complejo Spodoptera por
estructuras en material de algodón convencional (a) y transgénico (b) en el
centro del Tolima, semestre A, 2005
Existe mayor incidencia de S. frugiperda en cápsulas
y flores en los dos materiales de algodón, estructuras
que junto con el botón floral presentan menor concentración
de Cry1Ac en los materiales genéticamente
transformados (Zenner et al., 2008). Estos autores evaluaron
durante diferentes el desarrollo de la planta la
concentración de la toxina en los tejidos de las estructuras
de Bollgard®, y encontraron en las hojas cotiledonales
la mayor concentración de la proteína específica
Cry1Ac (4,625 ppm) y en la flor sin fecundar la menor
(0,65 ppm); las larvas en la flor se observaron antes
de la antesis y no después. También reportan que las
menores concentraciones de la toxina se presentan en el
botón floral (1,67 ppm) y en la cápsula (1,82 ppm). Estos
datos permiten inferir que hay una ventana de escape
de las especies respecto a la toxina del algodón transgénico
que varía en la planta. La baja concentración de
la toxina en los tejidos hace que el control esperado sea
bajo y refuerza los resultados de otros investigadores
(Garczynski et al.1991; Bohorova et al. 1997; Zenner et
al., 2005; Pardo et al., 2006).
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 24-32
Evaluación del comportamiento del complejo Spodoptera con la introducción de algodón transgénico al Tolima, Colombia
Tamaño de larvas por estructura
Aunque no se registró dependencia significativa entre el
tamaño de las larvas de cada especie del complejo Spodoptera
con las estructura de la planta (hoja, flor y cápsula)
por material genético (X 2 , α = 0,01), se presentan las gráficas
para facilitar el análisis de los resultados. En las hojas
de algodón transgénico y convencional se presentaron
todos los tamaños de larvas de estas especies, con excepción
de las larvas grandes de S. frugiperda en algodón
convencional (figuras 7a y 7b). En las plantas transgénicas
predominó la presencia de larvas grandes y medianas de
S. ornithogalli y larvas medianas y pequeñas de S. sunia.
Estas son las dos especies que predominan en la etapa
vegetativa del algodón.
Figura 7. Incidencia en porcentaje de larvas por tamaño del complejo
Spodoptera en hojas de algodón convencional (a) y transgénico (b) en el
centro del Tolima, semestre A, 2005
En las flores del algodón transgénico y convencional predominaron
las larvas pequeñas de S. frugiperda, seguidas de
las medianas y grandes. S. ornithogalli mantuvo el mismo
patrón pero con porcentajes muy bajos (figuras 8a y 8b).
29

30 Evaluación del comportamiento del complejo Spodoptera con la introducción de algodón transgénico al Tolima, Colombia
Figura 8. Incidencia en porcentaje de larvas por tamaño del complejo
Spodoptera en flores de algodón convencional (a) y transgénico (b) en el
centro del Tolima, semestre A, 2005
En las cápsulas también predominaron las larvas de
S. frugiperda sobre las otras especies con dominio de larvas
grandes y medianas en ambos materiales genéticos
(figuras 9a y 9b).
El registro en campo de larvas medianas y grandes en
todas las estructuras de algodón transgénico puede ser
producto de varios factores. Por un lado, se registra una
sobrevivencia natural de larvas del complejo Spodoptera
superior al 50% en los materiales de algodón con la tecnología
Cry1Ac, dentro de la cual está el algodón NuOpal
sembrado en Colombia (Adamczyk et al. 2001; Adamczyk
y Gore, 2004; Díaz y Montenegro, 2003). Por otro lado, la
expresión de la toxina Cry1Ac varía en los tejidos con el
desarrollo de la planta, y entre las estructuras de la misma
(Olsen et al., 2005; Zenner et al., 2008). Greenplate y colaboradores
(2000) registraron un aumento en la concentración
de la proteína desde el primer nudo hasta el noveno,
donde alcanza la máxima concentración, punto a partir
del cual empieza a bajar. Se registran concentraciones de
5 ppm en el quinto nudo, 7 ppm en el noveno y llega a
4 ppm en el nudo 17. Estos autores encontraron en los
Figura 9. Incidencia (%) por especies del complejo Spodoptera, por
tamaño de larvas en cápsulas de algodón convencional (a) y transgénico
(b) en el centro del Tolima, semestre A, 2005
tejidos terminales, los botones florales y las cápsulas, concentraciones
de 22,3; 14,1 y 17,1 µL de Cry1Ac por gramo
de peso seco de tejido, respectivamente. Esta variación en
las concentraciones puede aumentar las probabilidades
de sobrevivencia de las larvas. En Australia, Gore (2001)
registró la mortalidad de Helicoverpa zea en laboratorio al
ser alimentadas con diferentes estructuras de las platas
de algodón DP5, Boollgard y Bollgard II de DP50. Con los
tres materiales se obtuvo el mismo patrón de sobrevivencia:
mínima en brácteas, seguida de los botones florales y
de pétalos y máxima en las anteras de los botones y de las
flores después de 24, 48 y 72 h de exposición a los tejidos.
Con Bollgars II se registraron los porcentajes más bajos de
sobrevivencia a las 72 horas: 6% con brácteas, 63% y 50%
con anteras de botones y flores.
Finalmente, el comportamiento alimenticio de las larvas
del complejo Spodoptera y el manejo tecnológico de los
cultivos pueden ampliar la ventana de escape que tienen
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 24-32

actualmente las larvas de S. ornithogally y S. frugiperda en
estos materiales. Por un lado, hay un porcentaje no cuantificado
de larvas que pasan de las malezas a las plantas
de algodón después del segundo instar (Sundbland 1982),
etapa en la que las larvas son poco susceptibles a la toxina
Cry1Ac. Por otro lado, la preferencia alimenticia de las larvas
de S. frugiperda por las estructuras que tienen la menor
concentración de la toxinas de la planta (flores sin fecundar
y cápsulas) potencializan esta ventana de escape.
Los puntos anteriores ayudan a explicar la mayor
incidencia de larvas del complejo Spodoptera registrada
en las plantas transgénicas en la zona del Tolima y permiten
identificar los puntos frágiles de esta tecnología y
de su manejo. La entrada masiva de un material genético
de algodón contra lepidópteros (Bollgard I (Monsanto®)
(Cry1Ac) NuOpal) y la poca experiencia de agricultores,
asistentes, técnicos e investigadores en el tema exigen un
plan de capacitación, seguimiento de plagas y diversificación
de materiales genéticos con el fin de reducir riesgos
ambientales y económicos. Aunque la segunda generación
de semillas de algodón transgénico ya está disponible en
otros países y se desarrolló para aumentar la resistencia
del algodón al complejo Spodoptera, en estos materiales
también se registra variabilidad en la expresión de las
toxinas y la mortalidad de las larvas no es total (Greenplate
et al. 2000). La flexibilidad genética de S. frugiperda y
su preferencia por alimentarse en las estructuras con baja
expresión de las toxinas Bt (flores y cápsulas) aumentan
los riesgos de desarrollar tolerancia a la nueva generación
de algodones transgénicos.
CONCLUSIONES
Se registró mayor incidencia de las especies del complejo
Spodoptera en el algodón transgénico que en el convencional
y aunque hay varios factores que interactúan para
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 24-32
Evaluación del comportamiento del complejo Spodoptera con la introducción de algodón transgénico al Tolima, Colombia
explicar este resultado, se evidencia el riesgo potencial
que tiene este complejo para pasar de plagas secundarias
a primarias en algodón Cry1Ac .
Se registró un patrón espacial entre las especies observadas
y las estructuras de la planta tanto en los materiales
de algodón genéticamente modificados como en los convencionales:
S. frugiperda predomina en flores y cápsulas,
S. ornithogalli en hojas y flores y S. sunia en hojas.
Se registraron larvas pequeñas, medianas y grandes de
todas las especies (S. frugiperda., S. ornithigalli y S. sunia)
en flores y cápsulas, estructuras donde la expresión de la
endotoxina Cry1Ac es más baja.
La interacción entre la expresión diferencial de toxina
Cry1Ac en las estructuras de la planta de algodón
NuOpal y los patrones alimenticios de S. frugiperda abren
una ventana de escape para esta especie a la endotoxina
Cry1Ac y aumenta el riesgo de incrementar la tolerancia
reportada experimentalmente en Colombia (50%).
La correcta identificación de las larvas y su tamaño, y
los patrones alimenticios de cada especie deben tenerse
en cuenta en los estudios de seguimiento y evaluación de
plagas en algodón genéticamente modificado, así como en
la determinación de los umbrales de riesgo de S. frugiperda
en estos materiales.
AGRADECIMIENTOS
Los autores expresan su agradecimiento a Conalgodón,
por financiar éste trabajo, al doctor Guillermo Sánchez
Gutiérrez por su orientación; a los 83 agricultores de los
municipios de Espinal, Guamo, Flandes y Chicoral que
prestaron sus lotes al proyecto y a los técnicos del C.I.
Nataima por su apoyo en los muestreos de campo.
31

32 Evaluación del comportamiento del complejo Spodoptera con la introducción de algodón transgénico al Tolima, Colombia
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Agrobiodiversity genetic resources conservation
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Radicado: 4 de febrero de 2009
Aprobado: 27 de abril de 2009
r e c u r s o s g e n é t i c o s v e g e ta l e s
ABSTRACT
Human population growth and environmental changes
require the availability of genetic diversity for the
development of sustainable, efficient and competitive
production systems. This means collection, conservation
and characterization of the attributes present in the
genetic resources of current important taxa and wild
related, and promising species with development
potential, which is magnified for a current genetic
erosion. It requires complementary ex situ and in
situ conservation strategies as well as prioritization
of the diversity to be included in the process, due to
the conservation costs, considering not only economic
values, but also social aspects and the access limitations
to genetic resources at international level. The current
paper includes a revision related to the importance of the
conservation of the plant, animal and microorganisms
genetic resources, concerned to agrobiodiversity, with
some discussion related to this topic, as well as aspects
to be considered for the priorities of species and type of
materials to be conserved. For such purpose, the premise
is that such diversity, after added-value processes, could
be used for the development of sustainable agricultural
production systems.
Keywords: Germplasm bank, genetic erosion,
conservation priorities.
1 Ph.D. Investigador titular, Grupo de Recursos Genéticos y Mejoramiento
de Frutales Andinos. Corpoica, C.I. La Selva, Rionegro, Antioquia. Profesor
Asociado, Universidad Nacional de Colombia, Medellín. mlobo@corpoica.org.co
2 Investigadora máster asociada, Grupo de Recursos Genéticos y Mejoramiento de
Frutales Andinos, C.I. La Selva, Rionegro, Antioquia. cmedina@corpoica.org.co
© 2009 Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 33-42
Conservación de recursos genéticos
de la agrobiodiversidad como
apoyo al desarrollo de sistemas de
producción sostenibles
Mario Lobo Arias 1 , Clara Inés Medina Cano 2
RESUMEN
El crecimiento poblacional y los cambios en el entorno
requieren de la disponibilidad de diversidad genética
para el desarrollo de sistemas de producción sostenibles,
eficientes y competitivos. Esto implica colectar, conservar
y conocer los atributos de las poblaciones en mantenimiento
de especies de valor actual y taxones relacionados,
al igual que entidades biológicas con potencial de
desarrollo, lo cual cobra importancia dada la creciente
erosión genética. Esto plantea la necesidad de estrategias
complementarias de conservación ex situ e in situ, dando
prioridad a la variabilidad genética a ser incluida en el
proceso, debido a los costos de mantenimiento, y considerar
factores no sólo económicos sino también sociales,
así como los limitantes actuales para acceder a la diversidad
internacional. Este artículo presenta una revisión
sobre la importancia de la conservación de los recursos
genéticos vegetales, animales y de microorganismos de
la agrobiodiversidad, e incluye una discusión y algunos
aspectos requeridos para la priorización de taxones y tipo
de materiales que se deben incluir en el proceso. Para
ello, se parte de la premisa de que la conservación de la
diversidad genética sirve para la realización de procesos
de valor agregado y de utilización posterior.
Palabras clave: bancos de germoplasma, erosión genética,
prioridades de conservación.
INTRODUCCIÓN
Se ha indicado que la biodiversidad contribuye a
la productividad, sostenibilidad y estabilidad de los
sistemas agrícolas independientemente del nivel de
complejidad de éstos (Kessler, 2008); por otro lado, hay
preocupación mundial por su pérdida acelerada (Firbank,
2005), y se ha predicho una extinción importante
de especies hacia el año 2050 como secuela de los cambios
en el clima y en el uso de la tierra (Jenkins, 2003;
Thomas et al., 2004).
Sobre lo anterior, Faith y colaboradores (2008) afirmaron
que entre los aspectos biológicos del cambio global
ninguno es más importante que la pérdida de biodiversidad;
por su parte, Harvey y colaboradores (2008) aseveran
que en el manejo de los sistemas tropicales, el reto

34 Conservación de recursos genéticos de la agrobiodiversidad como apoyo al desarrollo de sistemas de producción sostenibles
mayor es satisfacer la demanda creciente de productos
agrícolas, conservar la variabilidad genética y los servicios
ecosistémicos críticos y mantener el bienestar de las
poblaciones rurales.
Maxted y colaboradores (1997a) indicaron que en
relación con la conservación, el reto clave para los
científicos tiene tres facetas: estudiar y clasificar la
diversidad biológica; detener la pérdida de los ecosistemas,
especies y diversidad genética, y alimentar una
población humana creciente. Posteriormente, Maxted y
colaboradores (2002) postularon que la conservación de
la diversidad de plantas es de importancia crítica por
los beneficios directos que la humanidad puede derivar
de la explotación de cultivos agrícolas y hortícolas
mejorados, así como por el potencial del desarrollo de
nuevas medicinas y otros productos, y por el papel que
juegan los taxones vegetales en el funcionamiento de
los ecosistemas naturales.
Hay dos formas de conservar los recursos genéticos
de la agrobiodiversidad, in situ y ex situ, las cuales no
son excluyentes, pues como ha puntualizado Brush
(2000), entre otros, se puede desarrollar una estrategia
complementaria de estas dos. De acuerdo con el
Convenio sobre la Diversidad Biológica (Conferencia
de las Naciones Unidas sobre el Medio Ambiente y el
Desarrollo, 1992), la primera se refiere a la conservación
de los ecosistemas y los hábitats naturales y el mantenimiento
y recuperación de poblaciones viables de
especies en sus entornos naturales y, en el caso de las
especies domesticadas y cultivadas en los ambientes en
que hayan desarrollado sus propiedades específicas.
Cabe señalar que, actualmente, la mayoría de la agrobiodiversidad
remanente in situ se encuentra en las
fincas de semisubsistencia de los países más pobres y
aun en los “jardines caseros” de las naciones industrializadas
(Brookfield, 2001; Brookfield et al., 2002; IPGRI,
2003). El mismo instrumento define la conservación
ex situ como el mantenimiento de componentes de la
diversidad fuera de sus hábitats naturales.
Cabe anotar que también existe preocupación por la
pérdida de agrobiodiversidad, como conjunto, propiciada
por el cambio en el uso del suelo y de su cobertura,
con una consecuente transformación de los hábitats
(MEA, 2005), lo que proviene en las zonas de cultivo
de la reconversión de estas áreas (Pascual y Perrings,
2007). Esto ha conducido en muchos casos a deforestación
y desertificación (Lambin et al., 2001; Perrings
y Gadgil, 2003). Lo anterior ha llevado a pensar que la
sostenibilidad de las áreas agrícolas puede involucrar un
continuum de sistemas de manejo, desde explotaciones
modernas intensivas hasta sistemas tradicionales (Pascual
y Perrings, 2007).
Conservación de recursos genéticos vegetales
Con relación a los recursos genéticos vegetales, Brown y
Brubaker (2002) señalaron que en el siglo XX se produjo
una transición grande sobre la apreciación de la diversidad
genética vegetal; esto se inició con el redescubrimiento
de las leyes de la herencia postuladas por Mendel y los
conceptos de Johanssen que contribuyeron al desarrollo
del mejoramiento de plantas, lo cual se sumó a una visión
del mundo posdarwiniano de que había suficiente variabilidad
genética y que ésta no estaba en riesgo.
Luego, de acuerdo con Brown y Brubaker (2002), se fue
creando una conciencia de que la variabilidad genética es
limitada; a propósito, Vavilov indicó en la década de 1920
y Harlan en la de 1930, una pérdida mundial de variedades
tradicionales de agricultor (Scaracia-Mugnozza y
Perrino, 2002). Esto creó la necesidad de conservar, lo que
se derivó del hecho de que los recursos genéticos constituyen
la materia prima para el desarrollo de nuevas variedades
por parte de los mejoradores, las cuales son indispensables
para satisfacer las demandas de una población
creciente y las impuestas por nuevos limitantes derivados
de la presión de las plagas, enfermedades y condiciones
ambientales cambiantes (Rice, 2007).
La percepción de la pérdida de recursos genéticos de
las plantas propició -en la Conferencia Técnica de FAO/
IBP sobre exploración, utilización y conservación de recursos
genéticos vegetales, reunida a finales de la década de
1960- la definición de una estrategia global de conservación,
la cual se derivó, especialmente, de la preocupación por
la desaparición de variedades de agricultor y materiales
silvestres relacionados, debido a la introducción de cultivares
mejorados en la agricultura moderna. La estrategia de
conservación se vio favorecida por la existencia de técnicas
de almacenamiento ex situ, a largo plazo y en frío (Scaracia-
Mugnozza y Perrino, 2002); lo que, de acuerdo con Hammer
y colaboradores (2003), condujo al establecimiento de colecciones
de germoplasma, conocidas como bancos de genes
o colecciones ex situ. Al respecto, Charafi y colaboradores
(2008) indicaron que la conservación de los recursos genéticos
es esencial para preservar los atributos de adaptación y
disponer de genes importantes para el fitomejoramiento.
Como secuela de lo precedente, en la década de 1970 se
produjo un esfuerzo de colecta y conservación, con estrategias
para el mantenimiento de las poblaciones domesticadas
(variedades de agricultor, cultivares obsoletos,
poblaciones de mejoramiento, variedades mejoradas y
materiales especiales) y los silvestres relacionadas con las
plantas cultivadas. En el caso de las domesticadas el enfoque
fue preservación ex situ, en bancos de germoplasma
y para los silvestres in situ, en reservas naturales (Frankel
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 33-42

y Soulé, 1981). Lo anterior se complementa con el mantenimiento
en las fincas de los agricultores de variedades
locales, lo que corresponde a la modalidad in situ; con
conservación y aplicación del conocimiento tradicional y
posibilidades de acceso a éstas por parte de las comunidades
locales (Brown, 2000). Esto último favorece el mantenimiento
de materiales diversos, ya que de acuerdo con
Smale y colaboradores (2004), la conservación se canaliza
a variedades locales en ambientes diferentes.
Magos y colaboradores (2008) anotaron que las especies
silvestres relacionadas con los cultivos y las especies
cosechadas de esta índole también ameritan acciones de
conservación, ya que corresponden a un conjunto importante
de recursos genéticos de cada nación por su potencial
de utilización, pese a lo cual sus poblaciones naturales
están amenazadas por la pérdida y fragmentación de los
hábitats. Lo precedente señala la necesidad de adoptar
políticas y acciones de conservación de los recursos genéticos
de las especies para la alimentación y la agricultura.
El peligro de erosión genética y la necesidad de estrategias
de conservación llevó a la Comisión de Recursos
Genéticos para la Alimentación y la Agricultura de la
FAO (1996) a incluir en el Plan de Acción Mundial para
la Conservación y Utilización Sostenible de los Recursos
Fitogenéticos para la Alimentación y la Agricultura dos
capítulos dedicados a actividades relacionadas con la
conservación ex situ e in situ.
Maxted y colaboradores (1997b) afirmaron que la
complementariedad de la conservación ex situ e in situ
es especialmente importante en el caso de las especies
relacionadas con las cultivadas (Gepts, 2006; Fowler y
Hodgkin, 2004). Por su parte, Andersen y colaboradores
(2009) afirman que la planeación de estrategias óptimas
de conservación para las plantas cultivadas y silvestres
es influenciada por factores biológicos y ambientales que
deben considerarse desde el inicio.
Por las consideraciones expuestas, que indican la necesidad
de conservar para evitar pérdidas y tener variabilidad
disponible, se han conformado los bancos de germoplasma.
En el caso de los vegetales, en dichos bancos se debe
mantener básicamente la diversidad de especies desarrollada
por agricultores (variedades locales o de agricultor),
una muestra de los cultivares comerciales desarrollados
por los mejoradores, los taxones relacionados del complejo
silvestre-maleza y la variabilidad de especies potenciales
o relegadas que se busca desarrollar o tienen posibilidades
de perderse. Adicionalmente, otro componente de
estas colecciones son las llamadas variedades obsoletas,
que corresponden a cultivares antiguos con posibles
combinaciones importantes de atributos genéticos. Sin la
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Conservación de recursos genéticos de la agrobiodiversidad como apoyo al desarrollo de sistemas de producción sostenibles
comodidad y la confiabilidad de los bancos genéticos, los
investigadores tendrían que realizar continuamente expediciones
en búsqueda de muestras para sus programas de
mejoramiento (Plucknett et al., 1992).
En los bancos de germoplasma del mundo se encuentran
almacenadas aproximadamente 6,1 millones de accesiones
(FAO, 1997), pertenecientes a un número muy limitado de
especies vegetales, y de las cuales la mayor parte, alrededor
del 50%, son cultivares o líneas de mejoramiento; una tercera
parte corresponde a variedades de agricultor y variedades
obsoletas; y con una representación baja, aproximadamente
15%, son taxones silvestres y arvenses relacionados con las
entidades cultivadas (Hammer et al., 2003). En conexión con
lo anterior, se ha señalado que uno de los vacíos importantes
de especies en conservación está constituido por las especies
subutilizadas y relegadas, con énfasis particular en los cultivares
primitivos y los silvestres relacionados de los centros
de origen, diversidad y cultivo (Hammer et al., 2003).
La cobertura de las especies en conservación presenta
desequilibrios en cuanto a la representatividad de la metapoblación
global por taxón o conjunto de taxones. Así, 40%
de las accesiones en conservación corresponde a cereales,
de las cuales un millón de demes son de las tres entidades
biológicas de mayor consumo: trigo, maíz y arroz; 15% a
leguminosas comestibles y 10% o menos a cada uno de
los grupos que comprenden hortalizas, tubérculos, raíces,
frutales y plantas forrajeras (Hammer et al., 2003). En línea
con lo precedente, Hammer (2003) y Hammer y colaboradores
(2003) informaron que las muestras almacenadas,
mundialmente, pertenecen aproximadamente a 100 especies
vegetales, de cerca de 7.000 empleadas por el hombre
para alimentación y agricultura.
A pesar de la conformación de los bancos de germoplasma,
en éstos hay una baja representación de muchas
especies e incluso inexistencia de colecciones de otras, con
el agravante que la diversidad agrícola continúa disminuyendo.
En este contexto, Schröder, Begemann y Harrer
(2007) informaron que alrededor de las tres cuartas partes
de la diversidad genética de los cultivos usados en agricultura
se perdió en el siglo pasado, con una erosión genética
en proceso. Los investigadores agregaron que actualmente
150 cultivos corresponden al alimento de la población
humana, y que 12 de éstos suministran 80% de las calorías
derivadas de los vegetales; con un aporte de 60% por parte
del arroz, trigo, maíz y la papa. Lo planteado puntualiza
la necesidad de conservar la diversidad amenazada, para
promover su utilización y suplir las necesidades del futuro
y, de esta forma, apoyar el cumplimiento de la meta incluida
en uno de los objetivos de Desarrollo para el Milenio, a
saber: “Reducir a la mitad el hambre y la pobreza para el
2015” (IPGRI; GFAR; MSSRF, 2005).
35

36 Conservación de recursos genéticos de la agrobiodiversidad como apoyo al desarrollo de sistemas de producción sostenibles
Los agricultores han conservado la agrobiodiversidad
mediante la obtención de semillas y propágulos vegetativos
y su siembra continua; éste es un proceso dinámico, en el
que se selecciona e introduce permanentemente variabilidad
mediante el libre intercambio de materiales entre comunidades.
Lo precedente ha conducido al desarrollo de las llamadas
variedades locales, folclóricas, primitivas de agricultor,
las cuales en concepto de Brown (2000) tienen como ventajas,
entre otras, la adaptación a ambientes marginales y a estrés,
con una conservación vinculada a su utilización y con un
proceso evolutivo en marcha, como respuesta a cambios
ambientales y presiones de patógenos y pestes.
La conservación en los entornos naturales no ha sido un
patrimonio exclusivo de los países en desarrollo, con ejemplos
de esfuerzos de esta índole en naciones desarrolladas;
así, en Suiza se han propiciado acciones de conservación
por esta vía en la zona alpina, lo cual partió del reconocimiento
de la multifuncionalidad de la agricultura en áreas
montañosas marginales del país, con apoyo de fondos
públicos y privados para el mantenimiento de variedades
locales, agroecosistemas, paisajes naturales, prácticas culturales
y comunidades rurales (Bardsley y Thomas, 2004).
También se encuentran relictos de materiales primitivos
en los países del norte, como es el caso de los trigos
cubiertos en la zona de Asturias, España, aun cuando
están en peligro de pérdida y reemplazo (Caballero,
Martín y Álvarez, 2007). Se ha reportado la presencia de
agrobiodiversidad en los llamados “huertos caseros” de
los países industrializados, caso Hungría, considerados
microagroecosistemas que proveen seguridad alimentaria
y dietas de calidad (Birol, Smale y Gyovai, 2006). Los huertos
citados también se encuentran en los países del trópico
y han sido considerados epítome de la sostenibilidad, que
suministran alimento a millones de personas, a partir de la
explotación múltiple de especies, pese a lo cual han sido
poco estudiados por la ciencia (Kumar y Nair, 2004).
Un componente importante de la agrobiodiversidad
son las variedades locales o de agricultor manejadas por
pequeños productores o grupos de éstos. Se han definido
como una población o poblaciones dinámicas de una
planta cultivada, genéticamente diversas, que tienen un
origen histórico, identidad propia y no han sido objeto
de mejoramiento formal, presentando adaptación local
y asociación con sistemas tradicionales de producción
(Camacho et al., 2005), por lo cual se les ha relacionado
con sitios geográficos específicos (Jones et al., 2008).
Dulloo y colaboradores (1998) indicaron que ningún
procedimiento permite conservar adecuadamente la variabilidad
genética de una especie dada o un conjunto de
taxones, por lo que se requiere utilizar un conjunto de
diferentes técnicas de mantenimiento, en forma simultánea
y combinaciones de metodologías ex situ e in situ. También
informaron que las especies del género Coffea se han conservado
en campo como bancos de plantas vivas, por presentar
semillas intermedias, por lo cual se han desarrollado
protocolos complementarios, de otra índole, derivados de
la biotecnología, que incluyen mantenimiento in vitro, en
medios de crecimiento lento y crioconservación, para la
conservación a corto y largo plazo, lo que es igualmente
válido para entidades biológicas con semillas recalcitrantes.
En este contexto, se ha afirmado que las colecciones de los
frutales tropicales con semilla recalcitrante se establecen
normalmente como bancos de campo, con material clonal
(Tao, 2001). Estos representan combinaciones deseadas de
genes y no la variabilidad de las especies, por lo cual habría
posibilidades de mantener mayor diversidad genética
mediante la crioconservación de tejidos o semillas.
Lobo y colaboradores (2007) propusieron un modelo de
conservación dinámica de la variabilidad de Annona cherimola
(chirimoya) y Annona muricata (guanábana), especies frutales
con semilla ortodoxa, que consiste en mantenimiento en
campo de un número limitado de individuos por accesión
-debido a los costos de mantenimiento- y conservación,
a largo plazo, en cuartos fríos, de semillas de un mayor
número de árboles de cada población, como banco
base, aspecto que permite mejor representación de la
variabilidad intrapoblacional. Lo anterior se complementa
con la obtención periódica de semillas de polinización
abierta, provenientes de la colección de campo, lo que
permite el “enriquecimiento” genético, útil para procesos de
evaluación y selección de nuevos materiales por parte de los
investigadores y usuarios del germoplasma.
El anterior modelo es aplicable a otros taxones con simiente
ortodoxa cuya propagación se realiza vegetativamente o
cuya semilla es difícil obtener o son entidades de ciclo de
vida largo; las primeras están representadas por algunos
tubérculos como la arracacha (Arracacia xanthorrhiza) y
la papa (Solanum tuberosum) y las segundas, por frutales
que incluyen la guayaba (Psidium guajava) y la mora
(Rubus glaucus). Se han propuestos sistemas dinámicos
de conservación aun para especies autógamas. Así,
Porcher, Gouyon y Lavigne (2004) sugirieron un modelo
de esta índole, pues consideran que se debe incrementar la
polinización cruzada de las plantas autógamas para limitar
la pérdida de variación genética causada por tamaños
poblacionales reducidos y para favorecer la emergencia de
nuevas combinaciones genéticas.
Recursos genéticos animales
El hombre ha conservado grupos de animales vinculados
a procesos productivos, lo que condujo a la conformación
de razas. Estos conjuntos seleccionados y domesticados
en forma local exhiben alta heterogeneidad, en compara-
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ción con las razas mejoradas. Dado lo anterior, las comunidades
nativas las conservan por los efectos positivos de
la diversidad en los rendimientos y su estabilidad de un
año a otro (Gliessman, 1998). En este sentido, se ha señalado
que entre más heterogéneo sea el hábitat y mayores
las fluctuaciones ambientales durante el período de crecimiento,
más grandes serán los efectos benéficos de la
diversidad (Tilman et al., 1999), siendo inherente, de los
agroecosistemas tropicales, los cambios ambientales tanto
bióticos como abióticos durante el ciclo de vida de los
animales incluidos en los sistemas de producción.
Aun cuando se ha escrito menos sobre la erosión de
los recursos genéticos animales, para la alimentación y
la agricultura, ésta se ha considerado más seria que la de
los cultivos, ya que el acervo genético utilizado es mucho
más pequeño y sólo existen unas pocas especies silvestres
relacionadas (Patisson, Drucker y Anderson, 2007). Además,
de las razas actuales, 70% se encuentra en los países
en desarrollo, donde el riesgo de pérdida es considerable
(Rege y Gibson, 2003).
Entre los factores que amenazan esta diversidad se
encuentran: cruzamiento con razas importadas o su reemplazo
por éstas para mejorar la productividad animal; relegamiento
por cambios sociales, sistemas de producción o
demandas por ciertos productos animales; urbanización
y su impacto en la agricultura tradicional de animales;
sequía, conflictos civiles y hambre (Rege y Gibson, 2003).
Sobre lo anterior Ruto y colaboradores (2008) conceptuaron
que el reemplazo de variabilidad se ha derivado de la
falta de competitividad económica por parte de los conjuntos
raciales locales, lo que ha producido preocupación
mundial por las consecuencias en el largo plazo derivadas
de la pérdida de este tipo de diversidad.
Las razas animales poseen mayor variabilidad que cualquier
variedad vegetal, lo cual permite intensificar la selección
dentro de éstas como una aproximación exitosa para
mejorar la producción (Tilman et al., 1999). Sin embargo, la
selección y el reemplazo de los animales por otros, elegidos
por sus atributos, se produce a expensas de la variabilidad
genética, lo cual puede conducir a la pérdida de atributos
importantes relacionados con resistencia a enfermedades,
fertilidad y adaptabilidad a condiciones ambientales, lo
que tiene gran significado en el mediano y largo plazo.
En el caso de los animales, así como en el de los vegetales,
los recursos genéticos de las especies productivas pueden
ser conservados por las dos vías enumeradas previamente:
ex situ e in situ. La primera incluye metodologías
tales como la crioconservación de semen y embriones, y
el mantenimiento de animales en localidades designadas;
la segunda se refiere a la tenencia de diversas poblaciones
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 33-42
Conservación de recursos genéticos de la agrobiodiversidad como apoyo al desarrollo de sistemas de producción sostenibles
por granjeros en los agroecosistemas en los cuales las
razas o conjuntos de individuos han evolucionado, lo que
tiene como ventaja que se mantienen tanto el material
genético como los procesos que originaron la variabilidad
(Pattison et al., 2007).
Al respecto, Rege (2003) anotó que la sostenibilidad de
los esfuerzos de mejoramiento, en el largo plazo, depende
de un suministro continuo de variación que puede ser
desarrollada y conservada por los encargados del ganado,
usando sus prácticas propias de manejo. Sin embargo, se
ha señalado que este tipo de conservación puede tener problemas,
ya que los factores que conducen a la adaptación
pueden amenazar la seguridad de las razas de ganado,
como ocurre con los casos de guerras y desastres naturales,
los cuales pueden conducir a erosión genética en el tiempo
(Pattison et al., 2007). Adicionalmente, en los sistemas de
producción, se realizan cruzamientos de animales seleccionados
con otros de razas introducidas, con selección
posterior de individuos superiores, lo cual conlleva a una
pérdida de la variabilidad desarrollada localmente.
Los animales, al igual que las plantas, están sometidos
a procesos de estrechamiento en su diversidad genética
por destrucción de los hábitats naturales, donde los
silvestres y relacionados de las especies utilizadas por
el hombre se encuentran, lo cual se ve magnificado por
la domesticación y desarrollo de conjuntos de animales
uniformes y por las preferencias de los productores o
consumidores por ciertas razas (Tilman et al., 1999).
Complementariamente, dado que una gran proporción
de la tierra se utiliza para la ganadería, el cultivo y otras
necesidades humanas, los individuos silvestres relacionados
con los taxones incluidos en procesos productivos,
están siendo cada vez más escasos, reduciéndose el
polimorfismo genético presente en éstos, y las oportunidades
para incorporar esta variabilidad en los animales
utilizados por el hombre.
Para los recursos genéticos animales la conservación
in situ es una buena alternativa para el mantenimiento
y evolución de la variabilidad genética, dado su criterio
dinámico. Sin embargo, los cambios en el entorno, la
oferta de ejemplares de alta capacidad productiva y otros
factores como los desplazamientos masivos por fenómenos
de violencia han aumentado los riesgos de pérdida
de diversidad en los agroecosistemas de agricultura
tradicional, lugares donde se encuentra una variabilidad
intraespecífica importante, lo cual también es válido para
las especies y variantes de éstas en los recursos genéticos
vegetales. Lo anterior es un aspecto crítico en Colombia
por ser, según las estadísticas de la ACNUR (ONU, 2008),
el país con mayor número de desplazados en el mundo:
tres millones de personas.
37

38 Conservación de recursos genéticos de la agrobiodiversidad como apoyo al desarrollo de sistemas de producción sostenibles
La diversidad genética también se ha reducido, mundialmente,
en los animales incluidos en sistemas productivos;
a propósito se señala que el número de razas ha
declinado sustancialmente en los últimos 50 años (Tilman
et al., 1999). Así, alrededor de 30% de éstas, correspondiente
a mamíferos y aves, conectadas a procesos productivos,
están en riesgo de pérdida, como consecuencia de
la producción comercial que ha conducido a uniformidad
genética. Lo anterior ha llevado a formular que es imperativo
que la diversidad genética de razas raras y en peligro
y sus ancestros sea preservada como un seguro para las
necesidades futuras, especialmente para el control genético
de nuevas enfermedades y parásitos y adaptación a
nuevos ambientes o aquellos que son producto del cambio
climático global en marcha (Tilman et al., 1999).
Gibson y colaboradores (2007) indicaron que la conservación
efectiva, tanto in situ como ex situ, de los recursos
genéticos de los animales empleados por el hombre para
la alimentación implica un aporte sustancial de recursos
sociales y económicos en períodos prolongados de tiempo.
Estos recursos sociales y económicos, a menudo, están disponibles
en el mundo desarrollado, pero no en las naciones
en desarrollo, donde se encuentra una gran proporción de la
diversidad genética, aspecto que conduce a tomar decisiones
sobre qué conservar. En ambos tipos de países es importante
asumir la conservación con base en procesos previos de
caracterización de la diversidad, para lo cual la caracterización
fenotípica es una medida indirecta del polimorfismo,
que da un estimado “crudo” de las variantes funcionales de
los genes portados por un animal o una población (Gibson
et al., 2007). En línea con lo expuesto, Talle y colaboradores
(2005) puntualizaron que la conciencia del valor de los
recursos genéticos animales ha estimulado el estudio de
la diversidad genética de las razas locales, que puede ser
caracterizada usando información fenotípica y genotípica
para determinar prioridades de conservación. Se deben considerar,
adicionalmente, otros criterios como el peligro de
pérdida, presencia de atributos de importancia económica o
científica, y valores ecológicos, históricos y culturales.
En contexto con la pérdida de recursos genéticos animales
debido a la selección de razas mejoradas -que contribuyen
en forma directa a suplir las necesidades humanas
de una manera más eficiente- Drucker (2004) señaló que el
primer desafío de su conservación es identificar las razones
por las cuales la sociedad debe preservar los animales que
los manejadores han descartado; lo cual incluye la caracterización
y cuantificación de los beneficios sociales potenciales
de aquellos que han sido relegados por el mercado.
El mantenimiento de este tipo de recursos genéticos
debe privilegiar especies y conjuntos intraespecíficos
de cada zona, donde las razas locales son mantenidas
e intercambiadas por un gran número de pequeños
productores, en contraste con las mejoradas que están
asociadas con hatos grandes y concentración en el sector
(Hoffmann, 2007). La conservación de esta variabilidad
genética, importante por su adaptación a las condiciones
locales, debe llevarse a cabo en los agroecosistemas en los
que ha evolucionado. Esto implica un apoyo monetario
para evitar su reemplazo por razas mejoradas cuyo costo
potencial, de acuerdo con Pattison y colaboradores (2007),
depende ampliamente de su cobertura; esto es, del número
de conjuntos de animales objeto del programa, de la
extensión del área seleccionada para tal fin y del número
de productores considerado necesario para un nivel
adecuado de seguridad de éste. Los tenedores de estos
conjuntos de animales son individuos con tradición en el
área, que tienen un conocimiento profundo del ambiente
natural en que éstos prosperan (Pattison et al. 2007).
Adicionalmente, los cambios en el entorno han conducido
a que la gente joven de las áreas donde existen las
razas locales no se interese en el manejo de los animales y
prefiera migrar a las ciudades, lo cual causa pérdida del
acervo de conocimientos sobre el ambiente y los animales
(Köhler-Rollefson, 2003). Lo anterior, sumado a los factores
de desplazamiento (ONU, 2008), es una amenaza para
la conservación de estos conjuntos de individuos empleados
para alimentación y otros propósitos, que tienen
adaptación a ambientes específicos diversos. Lo anterior
puntualiza la importancia del desarrollo de estrategias
complementarias de conservación in vivo e in vitro.
Recursos genéticos de microorganismos
En los microorganismos, considerando la riqueza casi
inconmensurable de este recurso, la conservación parte
de una definición cuidadosa del tipo de entes biológicos
a ser incluidos en ella. Es importante anotar que la preservación
de estas colecciones generalmente se ha derivado
de intereses científicos y privados, lo cual conlleva
a que cuando los investigadores se retiran, las mismas
se pierden, aspecto atribuible a la falta de interés y de
fondos para continuar con el mantenimiento. Tilman y
colaboradores (1999) señalaron que dichas colecciones
son producto de toda una vida de trabajo de muchos
investigadores, lo que puntualiza que el soporte público
es esencial para que este recurso biológico se conserve
y esté disponible para ser empleado en la agricultura.
Estos autores también señalan que se ha dado muy poca
atención a la conservación del germoplasma de microorganismos,
el cual representa un enorme recurso genético
para ser utilizado en la agricultura; y está sometido a
pérdida por factores como la destrucción y fragmentación
de hábitats, la conversión de ecosistemas a agroecosistemas,
la erosión de los recursos animales y vegetales
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 33-42

asociados, y la polución y aplicación de agroquímicos en
los procesos productivos, entre otros.
En contraste con su vulnerabilidad, se ha indicado que
ningún ente biológico permite una mejor conservación ex
situ que los microorganismos (Sampson et al., 1996) y que
las colecciones microbiales pueden mantenerse por períodos
largos de tiempo, tanto en forma activa, con subcultivos
regulares, como anabióticamente en condiciones que
aseguran estabilidad durante décadas (Gams, 2002).
Se ha señalado que el mantenimiento de cepas de
este conjunto de especies se ha realizado en medios de
cultivo, con transferencia serial, durante décadas, sin
cambios fenotípicos o genotípicos obvios (Müller et al.,
2005). Según Day y Stacey (2008) este procedimiento ya
no es considerado una práctica estándar para la mayoría
de especies de esta índole, lo que se deriva del hecho de
que los cultivos activos en crecimiento sufren complicaciones
derivadas de la adaptación al ambiente in vitro,
mutaciones genéticas, anormalidades cromosómicas,
mezcla de accesiones por fallas en la transferencia o el
marcado de éstas, contaminación y pérdida accidental
de los cultivos, por lo cual se consideró necesario el
desarrollo de mecanismos para detener el crecimiento
y reducir los riesgos anteriores. Estos autores indicaron
que la conservación de microorganismos a largo plazo
depende de la inducción de las células a entrar en un
estado metabólicamente inactivo, para lo cual las formas
más empleadas comúnmente son la congelación y secado
o tratamientos de criopreservación.
Desde el punto de vista operacional, la congelación y
secado se define como un método de deshidratación de
las células por desecación a través de vacío (Adams, 2007);
este procedimiento, conocido también como liofilización,
es ampliamente empleado para conservar cultivos de bacterias
y hongos (Tindall, 2007). La criopreservación es un
método empleado crecientemente para la preservación de
microorganismos por parte de los llamados biobancos o
centros de recursos biológicos, los cuales se concentran en
grupos discretos de organismos (Day y Stacey, 2008).
Al respecto se ha postulado que en condiciones de
almacenamiento a temperaturas ultrabajas (inferiores
a -135ºC) no debe ocurrir deterioro del material o éste
es muy reducido, y que la viabilidad es independiente
del tiempo de almacenamiento. Walters y colaboradores
(2004) indicaron que la viabilidad media del material
crioconservado se estima en 3.000 años. Day y Stacey
(2008) postulan que hay cuatro premisas fundamentales
que deben cumplirse en los biobancos: 1. pureza, esto
es, que las accesiones estén libres de organismos contaminantes;
2. autenticidad, lo que corresponde a la iden-
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 33-42
Conservación de recursos genéticos de la agrobiodiversidad como apoyo al desarrollo de sistemas de producción sostenibles
tidad correcta de cada material, idealmente, con identificación
taxonómica y número de entrada a la colección;
3. estabilidad, relacionada con características funcionales
correctas; 4. datos de cualificación relacionados con cada
material preservado.
Prioridades de conservación
Dado el número elevado de especies, particularmente en
el caso de vegetales y microorganismos, y la variabilidad
dentro de ellas, es imposible mantener, en el ámbito
nacional, colecciones de todos los taxones de uso actual o
con potencial de empleo futuro. Por ello, se requiere priorizar
cuáles entidades biológicas deben ser conservadas y
los tipos de materiales que deben incluirse.
Al respecto Maxted y colaboradores (1997b) subrayaron
que los factores a tener en cuenta para seleccionar
los recursos genéticos que se deben conservar son los
siguientes: potencial económico de uso; peligro de erosión
genética; diversidad genética; distribución ecogeográfica;
importancia biológica y cultural; estado actual de conservación;
costo; factibilidad y sostenibilidad; legislación, y
consideraciones éticas y estéticas. Otros temas a tener en
cuenta en el diseño de una política de conservación nacional
son: 1. La inexistencia de intercambio libre de recursos
genéticos entre países, a partir del reconocimiento explícito
de la soberanía nacional sobre dichos recursos en el
Convenio sobre Diversidad Biológica (Conferencia de las
Naciones Unidas sobre el Medio Ambiente y el Desarrollo,
1992). 2. En el caso de los vegetales, la promulgación
del Tratado Internacional de Recursos Fitogenéticos para
la Alimentación y la Agricultura (FAO, 2001), que creó
un sistema multilateral de acceso facilitado a los recursos
fitogenéticos que están bajo la administración y el control
de las partes contratantes y son del dominio público (lo
cual comprende los bancos de germoplasma), de un listado
de especies incluidas en su anexo 1. Estas especies se
seleccionaron con base en los criterios de interdependencia
y seguridad alimentaria, cuyo acceso se concede con
fines de utilización y conservación para la investigación,
el mejoramiento y la capacitación para la alimentación y
la agricultura (FAO, 2001).
En concepto de Fowler (2004), el mencionado Tratado
Internacional de Recursos Fitogenéticos para la Alimentación
y la Agricultura reversa las restricciones del flujo de
germoplasma impuestas por el Convenio sobre Diversidad
Biológica y da esperanza de que el daño causado por
la falta de acceso facilitado sea subsanado, en el conjunto
de taxones incluidos en el sistema multilateral. En el contexto
precedente, Cooper (2002) destacó que la pieza central
del Tratado es el sistema multilateral, el cual garantiza
el acceso facilitado a los recursos genéticos de las espe-
39

40 Conservación de recursos genéticos de la agrobiodiversidad como apoyo al desarrollo de sistemas de producción sostenibles
cies vegetales más importantes para la alimentación y a
forrajes para el ganado, lo cual permite el desarrollo de
variedades mejoradas para suplir las demandas crecientes
de alimentos y abordar tópicos como el cambio climático
global. Este instrumento brinda un elemento para la definición
de especies y conjunto de materiales a conservar
por especies. Lo anterior permite conocer a qué se puede
acceder del listado y, con base en esto, determinar las
poblaciones específicas, de los taxones enumerados en el
Sistema Multilateral, que pueden obtenerse sin restricciones
a partir de éste, lo que permitiría reducir poblaciones
en conservación. Este aspecto debe complementarse con
el mantenimiento de aquellas poblaciones que han evolucionado
en el país, en el caso de especies introducidas,
de los taxones incluidos en la lista de acceso facilitado, los
cuales han desarrollado atributos genéticos de adaptación
a las condiciones locales.
La necesidad de definir las especies que deben mantenerse
vivas ex situ se debe a que las actividades de
conservación tendrán siempre el limitante de la falta
de recursos financieros y técnicos (Abramovitz, 1994).
Además, ya que no todos los taxones son igualmente
importantes, significa que el curador está forzado a priorizar
las especies objeto de programas de conservación;
por lo cual algunas entidades biológicas y poblaciones
deben seleccionarse para protección in situ y para colecta
y mantenimiento ex situ, en tanto que otras no; aspecto
para el cual es crucial tener alguna noción del valor de la
diversidad representada por dichas especies y poblaciones
(Maxted et al., 1997b).
La importancia de los recursos genéticos para la alimentación
y la agricultura -por lo cual son deseados o
valorados-, la clase de materiales a ser colectados y la
manera en que son explotados, desarrollados y comercializados
son fruto de reflexiones a través del tiempo y, en
particular, de la capacidad de la gente y las instituciones
para usar los materiales, de la tecnología disponible para
este propósito y de la naturaleza de los mercados para los
cuales se producen (Fowler y Hodgkin, 2004).
La conservación de recursos genéticos animales
implica costos importantes, ya que el mantenimiento de
las razas debe llevarse a cabo en los agroecosistemas en
que éstas han evolucionado. Para ello se precisa adquirir
terrenos y desarrollar la infraestructura necesaria
para tal fin, en sitios ubicados en zonas con condiciones
ambientales apropiadas para las especies y grupos
seleccionados. Esto requiere una definición cuidadosa
de los taxones y los núcleos a conservar con base en
consideraciones de peligros de pérdida y de necesidad
de apoyo a los planes de desarrollo nacionales, como
también definir los tamaños poblacionales apropiados
y el diseño de una estrategia de apareamiento para
mantener en un mínimo la endogamia. También, esto
requiere de fondos para la conservación, como estrategia
complementaria, de semen y embriones de las razas
en conservación (Talle et al., 2005) y de individuos de
éstas no presentes en los sitios de mantenimiento, así
como de otras no incluidas en el programa de mantenimiento
in vivo, por razones económicas.
Adicionalmente, la agrobiodiversidad en conservación
debe caracterizarse adecuadamente para darle valor agregado
y promover su utilización en procesos productivos
(Lobo, 2008); esto permite conocer la variabilidad de los
materiales de las colecciones, determinar necesidades de
consecución de atributos no presentes en la metapoblación
de éstas e identificar duplicados, lo que hace más
eficiente el proceso de mantenimiento, por reducción del
número de subpoblaciones en conservación. Al respecto,
Engelmann y Engels (2002) indicaron que el número de
accesiones en un banco de germoplasma tiene un efecto
directo en los costos operacionales.
CONCLUSIONES
Existen amenazas de erosión genética en las especies
relacionadas con la agrobiodiversidad. Esto implica la
necesidad de acciones de conservación para apoyar el
desarrollo de sistemas de producción sostenible que permitan
afrontar los retos del crecimiento poblacional y de
los cambios en el entorno.
La agrobiodiversidad debe estar disponible para procesos
de investigación y producción, por lo cual cobran
importancia las colecciones ex situ, las cuales son complementarias
a los procesos de conservación in situ.
Los materiales a vincular a las colecciones ex situ o
bancos de germoplasma vegetales son principalmente las
variedades locales o de agricultor y las especies relacionadas,
y los taxones promisorios; así como las variedades
obsoletas y una muestra de los cultivares comerciales.
En el caso de los animales, los bancos de germoplasma
deben constituirse principalmente con las razas nativas
y criollas que han evolucionado en el medio ambiente
del país.
En cuanto a microorganismos, una vez definidas las
categorías y especies a conservar, éstas deben privilegiar
básicamente cepas nativas.
Dado el costo de la conservación, las especies y materiales
objeto del programa deben priorizarse, lo cual
implica conocer el valor y potencial de éstos.
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 33-42

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ARtículo cIeNtíFIco
Allelic frequencies for SNP variants in the gene
Nramp1 in bovine infected with Brucella abortus
or classified by resistance to the pathogen
Radicado: 3 de diciembre de 2008
Aprobado: 12 de marzo de 2009
r e c u r s o s g e n é t i c o s a n i M a l e s
ABSTRACT
The natural resistance to brucellosis in cattle has been
associated to genetic factors mainly to some single
nucleotide polymorphism (SNP), located within
Nramp1 gen. The current research has studied the
effect of nucleotide variants to be found in coding
regions and other one located in 3 non translated
region of Nramp1 gene, on the animal classification as
resistant or susceptible, moreover was identified the
main genotypes to be found on the infected animals,
confirmed as positives by antibody antibrucella titles.
Was established the genotypic and allelic frequencies for
five single nucleotide polymorphism in animals from
blanco orejinegro (Bos taurus taurus) and zebu breeds
(Bos taurus indicus) and serum samples belonging to
positive crossbred animals (Bos taurus x Bos indicus).
The genotype was defined by the methodology known
as “single strand conformational polymorphism”. To
estimate the macrophage capacity to control the bacterial
survival, an in vitro assay was performed, which allowed
define the phenotype as resistant or susceptible. The
results suggest a significant association for SNP4 (p =
0.0506) with the phenotypic variation for resistant or
susceptibility, because was found the genotype (BB) at
higher frequency in susceptible animals and naturally
infected animals, than those resistant animals.
Keywords: Brucellosis, disease resistance, blanco
orejinegro, zebu, genotype.
1 Licenciado en Biología. Bogotá. fcerquera@yahoo.com
2 Z. Ph.D. Grupo de Recursos Genéticos y Biotecnología Animal, C.I. Tibaitatá,
Corpoica, Mosquera. ramartinez@corpoica.org.co
3 MV. M.Sc. Vecol, Bogotá. ortizo98@yahoo.com
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5 MV. Grupo de Recursos Genéticos y Biotecnología Animal, E.E. El Nus, San
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6 MV. M.Sc. C.I. Ceisa, Instituto Colombiano Agropecuario ICA, Bogotá.
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© 2009 Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 43-50
Frecuencias alélicas para variantes
SNP en el gen Nramp1 en bovinos
infectados con Brucella abortus o
clasificados por resistencia al patógeno
Fernando Cerquera M. 1 , Rodrigo Martínez S. 2 , Rubén Toro O. 3 ,
Jaime Tobón C. 4 , Jaime Gallego G. 5 , Esperanza Rueda 6
RESUMEN
La resistencia natural a la brucelosis en bovinos ha sido
asociada a factores genéticos, principalmente a algunos
polimorfismos de nucleótido simple ubicados dentro del
gen Nramp1. La presente investigación evalúa el efecto
de variantes tipo polimorfismos de nucleótido simple
presentes en regiones codificantes y en la región 3’UTR
del gen Nramp1, en la clasificación de los animales como
resistentes o susceptibles; además se determinan los genotipos
predominantes en animales naturalmente infectados
y comprobados como positivos por la presencia de anticuerpos
anti Brucella abortus. Se establecieron las frecuencias
genotípicas y alélicas para cinco polimorfismos de
nucleótido simple identificados dentro del gen Nramp1 en
animales de las razas blanco orejinegro (Bos taurus taurus)
y cebú (Bos taurus indicus) y en muestras serológicamente
positivas provenientes de animales cruzados (Bos taurus
x Bos indicus). La determinación de genotipos se realizó
mediante la metodología polimorfismo conformacional
de cadena sencilla. Se realizó un ensayo de desafío infeccioso
in vitro, para estimar la capacidad de los macrófagos
bovinos para controlar la sobrevivencia bacterial, lo que
permitió definir los individuos como resistentes o susceptibles.
Los resultados sugieren una asociación significativa
del SNP4 (p = 0,0506) con la variación para el fenotipo de
susceptibilidad, pues se encontró el genotipo homocigoto
(BB) en alta frecuencia en animales catalogados como
resistentes y el genotipo heterocigoto (AB) en alta frecuencia
en animales catalogados como susceptibles y en
animales con títulos de anticuerpos anti Brucella abortus.
Palabras clave: brucelosis, resistencia a enfermedades,
blanco orejinegro, cebú, genotipo.
INTRODUCCIÓN
La brucelosis bovina es una enfermedad infectocontagiosa
producida por la bacteria Brucella abortus y caracterizada
por abortos, retención de la placenta, orquitis,
epididimitis e infertilidad (Harmon et al., 1989; Rodríguez
y Crespo, 2002), que ocasiona significativas pérdidas en la
producción pecuaria. Según datos del Instituto Colombiano
Agropecuario (2002) en Colombia se calculan pérdidas
anuales por 42.000 millones de dólares representados en

44 Frecuencias alélicas para variantes SNP en el gen Nramp1 en bovinos infectados con Brucella abortus o clasificados por resistencia al patógeno
la incapacidad de incursionar en el comercio de animales
y productos. Los programas de control de la brucelosis
normalmente han incluido vacunación, aislamiento y
sacrificio de ganado infectado; sin embargo estos mecanismos
han sido costosos y relativamente inefectivos en
la erradicación de la enfermedad (Price et al., 1990); por lo
tanto, una alternativa es emplear programas de selección
de animales genéticamente resistentes a la enfermedad,
lo cual constituye una estrategia fácil y de bajo costo
(Wigley, 2004).
El gen inicialmente llamado de la proteína-1 del
macrófago asociado con resistencia natural (Nramp1,
por su sigla en inglés de natural resistance-associated
macrophage protein) y posteriormente llamado Slc11A1
(solute carrier family 11) ha sido relacionado con resistencia
o susceptibilidad a muchos patógenos intracelulares tales
como Mycobacterium bovis, Mycobacterium paratuberculosis,
Brucella abortus, Salmonella enterica y Leishmania donovani
en un rango diverso de especies de mamíferos, incluyendo
el ratón y el hombre (Vidal et al., 1995; Bellamy, 1999). Con
base en las características de esta familia de proteínas, se
ha propuesto que el gen Nramp1 afectaría la replicación
intrafagosomal de la bacteria alterando el contenido de
cationes divalentes y el pH del fagosoma (Grunenheid
et al., 1997). En estudios funcionales se ha demostrado
que el gen Nramp1 regula la actividad antimicrobial
en macrófagos de ratón, a través de la expresión de
citoquinas como el factor de necrosis tumoral (TNFα) e
interferón gama (IFN-γ) (Ables et al., 2001). También se ha
reportado que los macrófagos de bovinos genéticamente
resistentes a un desafío infeccioso in vivo con Brucella
abortus (cepa 2308) son superiores en su capacidad para
controlar su multiplicación bacterial intracelular, al igual
que de Salmonella dublin y Mycobacterium bovis; este
mecanismo es mediado también por el gen Nramp1
(Barthel et al., 2001).
En bovinos, el carácter de resistencia o susceptibilidad
para la brucelosis presenta un control genético altamente
heredable y puede ser incrementado en una generación
de selección (Martínez et al., 2005). El gen presenta un
polimorfismo en la región terminal 3’ no traducida (UTR),
el cual fue reportado por Horin y colaboradores (1999)
como una variación en el número de repeticiones de la
secuencia GT (guanina-timina), y se ha demostrado una
asociación del alelo GT/13 con resistencia a la enfermedad
en bovinos (Barthel et al., 2001) y en búfalos (Boriello et al.,
2006; Caparelli et al., 2007).
Sin embargo, en los trabajos reportados por Kumar
y colaboradores (2005) en bovinos de origen cebuino y
cruzados (Bos indicus x Bos taurus) y por Paixao y colaboradores
(2007) no se presentó asociación significativa
del polimorfismo (3’UTR) con resistencia a la brucelosis.
Han sido identificados nuevos polimorfismos de este gen,
entre ellos uno dentro del intrón X, que es estable y se
encuentra distribuido en poblaciones Bos taurus (Coussens
et al., 2004) y varios polimorfismos en el exón V e
intrones IV y V (Ables et al., 2002). Recientemente, Martínez
y colaboradores (2008) identificaron once nuevos polimorfismos
de nucleótidos simples (SNP), de los cuales
cinco se encuentran en la secuencia codificante, uno en la
región promotora y cinco en los intrones.
Los reportes citados sugieren un elevado grado de polimorfismo
dentro del gen Nramp1 y es posible que alguna
de estas variantes esté relacionada con resistencia a la
brucelosis en la especie bovina. Por lo anterior, objetivo de
la presente investigación fue evaluar el efecto de variantes
SNP existentes en regiones codificantes del gen Nramp1
en el estado sanitario tanto de poblaciones no infectadas
y serológicamente positivas a la enfermedad, como de
animales resistentes y susceptibles clasificados a partir de
un desafío infeccioso in vitro.
MATERIALES Y MÉTODOS
Población
Se utilizó una población de 187 bovinos constituida por
animales de las razas blanco orejinegro (Bos taurus taurus
n = 62) y cebú brahman (Bos taurus indicus n = 27), y animales
cruzados (Bos taurus x Bos indicus n = 98). Los primeros
fueron previamente clasificados como resistentes o
susceptibles (por análisis de desafío infeccioso in vitro);
los segundos (cruzados) fueron encontrados serológicamente
positivos a brucelosis, diagnosticados por elisa
competitiva, con títulos altos de anticuerpos anti Brucella
abortus, por lo que fueron considerados animales control
susceptibles a la infección.
Genotipado
El aislamiento y extracción de ADN para las muestras
blanco orejinegro y cebú se realizó a partir del método
de fenol cloroformo isoamil alcohol, de acuerdo con los
protocolos estándar (Sambrook et al., 1988). Los sueros
de los animales cruzados se procesaron mediante un
kit comercial (Purelink; Invitrogen Cat. No CS11040).
Los primers fueron diseñados usando dos fuentes: la
secuencia disponible del ADN de Bos taurus (GenBank
Accession Number: DQ493965) y la información reportada
(Martínez et al., 2008a; Coussens et al., 2004). Se amplificaron
por la metodología de PCR cinco fragmentos del
gen, mediante el uso de 0,3 U taq ADN polimerasa (Biotools),
200 µM dNTP y 1,5 mM de MgCl 2 , en condiciones
de incubación inicial de 94ºC durante 5 min, seguido de
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 43-50

Frecuencias alélicas para variantes SNP en el gen Nramp1 en bovinos infectados con Brucella abortus o clasificados por resistencia al patógeno
33 ciclos de 95°C durante 1 min, temperatura de 61°C
durante 1 min, 72°C durante 1 min, e incubación final de
72°C durante 4 minutos.
Para la detección de los polimorfismos, los productos
de PCR fueron mezclados v/v con una solución tampón
desnaturalizante para SSCP (95% formamida, 0,6% azul
de bromofenol y 0,6% de xylene cyanol) y se desnaturalizaron
a 94°C durante 5 minutos. Los amplímeros se
enfriaron rápidamente sobre hielo y se cargaron en un
gel de acrilamida: bis-acrilamida 29:1 al 8% y se sometieron
a electroforesis durante 16 horas a temperatura de
10°C y a 2 W. Los polimorfismos fueron observados por
tinción con nitrato de plata (Bassam et al., 1991, modificado
en Barroso et al., 1997). Se determinaron los genotipos
para cuatro variantes SNP (descritas por Martínez et al.,
2008a) localizadas en regiones codificantes (exones 9,
10, 11, 15) y una localizada en la región 3’ no traducida
(UTR) (tabla 1, figura 1).
Metodología desafío infeccioso in vitro
La población de animales de las razas blanco orejinegro y
cebú utilizada en genotipado por análisis SSCP fue previamente
confirmada como negativa (evaluada por elisa competitivo),
por lo cual se le utilizó para evaluar su fenotipo
de resistencia a brucelosis, mediante una metodología de
Tabla 1. Posición y efecto en la secuencia de nucleótidos y aminoácidos
de los SNP evaluados
SNP
Posición del
aminoácido en
la proteína
cambio de
nucleótido
cambio del aminoácido
SNP3 272 exón 9 C/T Alanina / valina
SNP4 321 exón 10 G/A ácido aspártico / asparagina
SNP5 356 exón 11 A/T Prolina / alanina
SNP6 542 exón 15 Deleción GAG Deleción de glutamina
3’UTR Región terminal GT/13 ---
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 43-50
desafío infeccioso in vitro, previamente descrita por Price y
colaboradores (1990) y utilizada por Qureshi y colaboradores
(1996), Martínez y colaboradores (2005, 2008b) y Paixao
y colaboradores (2007). Se tomaron 400 ml de sangre de
cada individuo y se separaron los macrófagos mediante
el procedimiento de gradientes de densidad (Histopaque
1,077; Sigma Chemical St. Louis). Las células fueron contadas
en cámara de Newbauer y diluidas para colocar
50.000 macrófagos por pozo. Se infectaron los macrófagos
adicionando a una placa de 96 pozos 50 µl de la dilución
de bacteria (5 x 105 bacterias previamente opsonizadas).
Esta mezcla fue centrifugada a 170 x G durante 10 min e
incubada durante 1 h a 37°C en una atmósfera de 5% de
CO 2 . Posteriormente se añadió medio RPMI-estreptomicina
a una concentración final de 13,5 mg/ml para eliminar la
bacteria extracelular antes de la incubación a 37°C durante
30 minutos. Más tarde se retiró este medio de los pocillos y
se reemplazó por 200 µl de medio RPMI. Diez minutos más
tarde, se reemplazaron 100 µl de este medio (para extraer
cualquier residuo de estreptomicina) junto con 100 µl de
medio RPMI suplementado con 5% de suero autólogo (del
mismo animal) inactivado con calor.
Para obtener los resultados para el tiempo cero (T 0
h), el medio RPMI fue inmediatamente extraído de los
valles y 100 µl de agua fría estéril deionizada fue añadida
durante 10 min. Estos 100 µl fueron empleados para preparar
series de diluciones a 1/5, 1/10 y 1/50. Se adicionaron
100 µl por triplicado en placas de Petri que contenían
agar selectivo para Brucella abortus (Oxoid, Hampshire,
Inglaterra). Las placas de Petri se mantuvieron a 37°C en
una atmósfera de 5% CO 2 . Las mismas diluciones fueron
realizadas a las 24 y 48 horas.
Los recuentos de unidades formadoras de colonia
(UFC) se realizaron 4 días después; con esta información
se determinó el número de bacterias a las cero horas (NBT
0) y a las 24 horas (NBT 24) (datos no presentados). El
índice de resistencia se calculó como la raíz cuadrada del
Figura 1. Estructura genómica y polimorfismos del gen Nramp1. Los cuadros representan los exones y la línea conectora corresponde a los intrones.
Los SNP se indican según su posición en la secuencia DQ493965 y la estructura de la proteína. TM: dominio de transmembrana (Tomado de Martínez
et al., 2008a)
45

46 Frecuencias alélicas para variantes SNP en el gen Nramp1 en bovinos infectados con Brucella abortus o clasificados por resistencia al patógeno
porcentaje de la proporción de unidades formadoras de
colonia leídas a 24 horas de las leídas a cero horas (SOB
= √(NBT24/NBT0) x 100) (índice descrito por Martínez et
al., 2006, 2002; Templeton y Adams, 1992). Posteriormente,
los animales se clasificaron como resistentes (R) cuando
el valor de SOB < 10 y, susceptibles (S) cuando el valor de
SOB > 10, de acuerdo con el control de las células sobre
la sobrevivencia bacterial (datos no presentados). Estos
mismos animales, ya clasificados como resistentes o susceptibles,
fueron utilizados para la determinación de los
genotipos para cada SNP.
Análisis de información
Para los estudios de asociación se evaluó independientemente
cada marcador haciendo análisis de frecuencias
alélicas y genotípicas, mediante una prueba de X 2 , haciendo
uso del procedimiento FREQ, del programa estadístico
SAS. También se determinó el efecto significativo de cada
variante SNP sobre la probabilidad de clasificar un animal
como resistente o susceptible, para lo cual se realizó
un análisis de regresión logística (Proc logistic) donde se
utilizó como variable dependiente la clasificación de los
individuos en función de los genotipos. El modelo de
regresión logística puede escribirse como:
La significación de los coeficientes del modelo se realizó
mediante el estadístico de Wald (Lehmann, 1974).
RESULTADOS
En esta investigación se determinaron los genotipos de
cinco marcadores moleculares tipo SNP (polimorfismo de
nucleótido simple) localizados en regiones codificantes
del gen Nramp1, donde se determinaron sus frecuencias
genotípicas y alélicas en cada uno de los grupos raciales
blanco orejinegro, cebú y cruces (Bos indicus x Bos taurus).
Además, se registraron las frecuencias genotípicas y alélicas
entre animales con fenotipo clasificado como resistente
o susceptible a la enfermedad, evaluados a partir
de la metodología de desafío infeccioso in vitro; y como
control positivo de animales susceptibles se utilizaron
animales persistentemente infectados, determinados por
la presencia de títulos infecciosos de anticuerpos anti
Brucella abortus.
��� � �
��� � ��� ������ ������ ����������� �
�� ��
����
������� �
�
Donde p es la probabilidad de que ocurra el evento de
interés (en este caso la clasificación de los individuos como
susceptibles o resistentes), �� ���������������� dado el valor � � �� de � ���� las variables ��� ����
��� ��������
����� independientes,
�
���
que
�
fueron el genotipo para cada variante
SNP y el grupo racial. El cálculo de la estimación de la
� probabilidad de que el animal sea susceptible es:
�
�
�
��� � ��� ������ ������ ����������� �
�� ��
����
������� �
��� ������������� ����������� �� ���������������� � � ��
� ����
��� ����
��� ��������
����� �
�
��
�
�
�� ���������������� � � ��
Al evaluar las frecuencias genotípicas entre razas, se
encontró que SNP4 presentó en la población blanco orejinegro
una alta frecuencia del genotipo homocigoto BB (p
= 0,7), y en la población cebú se encontró en mayor frecuencia
el genotipo heterocigoto AB (p = 0,44) al igual que
en los animales con serología positiva a la enfermedad,
donde se presentó una elevada frecuencia del genotipo
heterocigoto AB (p = 0,9). Estos animales fueron incluidos
como control positivo de animales susceptibles a Brucella
abortus. Para este mismo polimorfismo SNP4 se encontró
una alta frecuencia del alelo A en la raza cebú (p = 0,57),
similar a lo encontrado en los animales infectados donde
se presentaron ambos alelos a frecuencias similares (p
= 0,44 y p = 0,56 para los alelos A y B respectivamente),
mientras que el alelo B se encontró con mayor frecuencia
en la raza blanco orejinegro (p = 0,83) (tabla 2).
Cabe resaltar que para el SNP6 se encontraron 6 alelos
y 11 genotipos en la raza cebú y, 3 alelos y 4 genotipos en
la raza blanco orejinegro. Dada la variedad de genotipos
presentes en este polimorfismo y la muy baja frecuencia
� ����
��� ����
��� ��������
����� de muchos de ellos, se disminuyó el número de indivi-
Tabla 2. Frecuencias genotípicas y alélicas de las variantes SNP del gen Nramp1 en las razas blanco orejinegro y cebú, y animales cruzados (con
serología positiva a B. abortus)
SNP
Blanco orejinegro Cebú Cruces
Genotipo Alelo Genotipo Alelo Genotipo Alelo
AA AB AA A B AA AB BB A B AA AB BB A B
SNP3 1,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,54 0,42 0,04 0,75 0,25 0,88 0,11 0,01 0,93 0,07
SNP4 0,03 0,27 0,70 0,17 0,83 0,35 0,44 0,21 0,57 0,43 0,00 0,90 0,10 0,44 0,56
SNP5 0,03 0,26 0,71 0,16 0,84 0,44 0,48 0,08 0,68 0,32 0,05 0,43 0,52 0,27 0,73
3’UTR 0,00 0,11 0,09 0,06 0,94 0,3 0,46 0,24 0,54 0,46 0,05 0,05 0,90 0,09 0,91
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 43-50

Frecuencias alélicas para variantes SNP en el gen Nramp1 en bovinos infectados con Brucella abortus o clasificados por resistencia al patógeno
Tabla 3. Frecuencias genotípicas y alélicas de los SNP del gen Nramp1 para los animales clasificados como resistentes (R), susceptibles (S) a partir del
desafío infeccioso e infectados (I), evaluados por títulos de anticuerpos anti Brucella abortus
SNP
Animales resistentes Animales susceptibles Animales infectados
Genotipo Alelo Genotipo Alelo Genotipo Alelo
AA AB AA A B AA AB BB A B AA AB BB A B
SNP3 0,95 0,05 0,00 0,98 0,02 0,86 0,13 0,01 0,92 0,08 0,88 0,11 0,01 0,93 0,07
SNP4 0,05 0,35 0,60 0,22 0,78 0,06 0,65 0,29 0,38 0,62 0,00 0,90 0,10 0,44 0,56
SNP5 0,06 0,39 0,55 0,25 0,75 0,12 0,37 0,51 0,30 0,70 0,05 0,43 0,52 0,27 0,73
3’UTR 0,00 0,26 0,74 0,13 0,87 0,08 0,12 0,80 0,14 0,86 0,05 0,05 0,90 0,09 0,91
duos por genotipo y por lo tanto la significancia estadística
del modelo; razón por la cual se eliminaron del análisis
que se presenta en esta investigación.
El marcador SNP3 no presentó variación en la raza blanco
orejinegro, en la que solamente se presentó el alelo A,
diferente a lo encontrado en los animales de la raza cebú,
en la que se presentó el alelo B con una moderada frecuencia
(p = 0,25). Por otra parte, el SNP5 presentó mayores
frecuencias del alelo B en las razas blanco orejinegro y animales
infectados (p = 0,84 y 0,73 respectivamente), mientras
que la raza cebú presentó en mayor frecuencia el alelo A
(p = 0,68). Por último, el marcador 3’UTR presentó ambos
alelos a frecuencias similares en la raza cebú, mientras que
se encontró en alta frecuencia el alelo B en la raza blanco
orejinegro y en los animales infectados.
Los animales se agruparon por su clasificación como
susceptibles o resistentes -según su capacidad para controlar
la replicación bacterial intrafagosomal- o como
infectados -según la presencia de títulos de anticuerpos
anti Brucella abortus que indica que son animales persistentemente
infectados, por lo que se catalogaron como
animales control susceptibles-. Cuando los animales se
agruparon por su clasificación, se encontró en los catalogados
como resistentes, una alta frecuencia del genotipo
AA en la variante SNP3 (p = 0,95), y muy baja frecuencia
en el genotipo heterocigoto AB (p = 0,05); no se presentó el
genotipo BB. No se encontraron diferencias significativas
(p > 0,05) entre las frecuencias genotípicas encontradas
en los animales susceptibles, resistentes o infectados. El
SNP4 presentó una alta frecuencia del genotipo BB en animales
resistentes (p = 0,60); y bajas frecuencias tanto en los
susceptibles (p = 0,29) como en los animales infectados (p =
0,10), con diferencias significativas entre grupos (p < 0,05).
En el marcador SNP5 se presentaron los tres genotipos en
frecuencias similares y sin diferencias significativas entre
grupos (p > 0,05). En el marcador 3’UTR tampoco se presentaron
diferencias significativas, en el que el genotipo
homocigoto BB presentó mayor frecuencia para animales
resistentes, susceptibles e infectados (p = 0,74, p = 0,80 y p
= 0,90, respectivamente) (tabla 3).
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 43-50
En la tabla 4 se presentan los estimados para las variables
independientes y la significancia de los coeficientes
del modelo, donde se encuentra que solamente el coeficiente
para SNP4 tiene un efecto significativo (p = 0,0506)
sobre el cálculo de estimación de la variable respuesta,
que es la probabilidad de que el animal sea susceptible.
Las otras variantes del gen evaluadas no presentaron un
efecto significativo (p > 0,05). En este caso, la variante
3’UTR aparece con un valor de probabilidad no significativo
(p = 0,2840).
Tabla 4. Estimadores para las variables independientes en un análisis de
regresión logística donde se determina el efecto de variantes SNP sobre la
probabilidad de clasificación de un animal como resistente o susceptible
Parámetro Estimación
Error
estándar
Ji
cuadrado
Valor de p
Intercepto 7,0081 13,0073 0,2903 0,5900
Grupo racial 0,3005 0,040 4,0717 0,3024
SNP3 -0,8405 1,1289 0,5544 0,4565
SNP4 0,1005 0,0540 3,4717 0,0506
SNP5 0,000922 0,0575 0,0003 0,9872
3’UTR -0,0682 0,0637 1,1477 0,2840
Las frecuencias genotípicas encontradas en el SNP4
fueron significativamente diferentes entre animales clasificados
por su capacidad de control de la sobrevivencia
bacterial. Se identificaron 20 individuos como resistentes
(determinados por sus valores de sobrevivencia bacterial
menor a 10, valores no presentados), en los cuales el
genotipo homocigoto BB presentó la mayor frecuencia (p
= 0,60). Como susceptibles se identificaron 69 individuos
(determinados por sus valores de sobrevivencia mayores
a 10). Los animales con un estado sanitario positivo a la
infección por Brucella abortus se tomaron como controles
positivos de animales susceptibles; en éstos, el genotipo
heterocigoto AB se encontró con mayor frecuencia (p =
0,65) y el genotipo homocigoto BB, en menor frecuencia
(p = 0,29). La frecuencia del genotipo homocigoto AA es
muy baja en general. La frecuencia del alelo A en animales
resistentes es de 0,22 y la de los susceptibles de 0,38,
47

48 Frecuencias alélicas para variantes SNP en el gen Nramp1 en bovinos infectados con Brucella abortus o clasificados por resistencia al patógeno
en contraste con las superiores encontradas en el alelo B
(0,78 y 0,62 respectivamente). Lo anterior se debe a que
el muestreo inicialmente se realizó al azar y que para
el análisis posterior los individuos se agruparon por su
fenotipo de resistencia o susceptibilidad. En el caso de
animales que presentaron seropositividad a la infección
no se encontraron animales con genotipo AA, pero debido
a que se presentó alta frecuencia del genotipo heterocigoto
AB, las frecuencias de ambos alelos fueron similares.
DISCUSIÓN
El gen Nramp1 es uno de los principales candidatos para
resistencia natural a brucelosis en bovinos (Templeton
et al., 1990; Feng et al., 1996; Horin et al., 1999; Barthel
et al., 2001) y búfalos (Borriello et al., 2006; Capparelli et
al., 2007). En este gen se han encontrado variaciones tipo
microsatélite (Horin et al., 1999) y polimorfismos tipo
SNP en regiones codificantes y no codificantes (Ables
et al., 2002; Coussens et al., 2004; Martínez et al., 2008a),
por esto es interesante encontrar posibles asociaciones
entre las variaciones presentes en el gen y la resistencia
a enfermedades.
En esta investigación se encontró efecto significativo
del marcador SNP 4 sobre la variable respuesta que es la
resistencia o susceptibilidad a Brucella abortus (p = 0,0506).
Este polimorfismo reportado inicialmente por Martínez
y colaboradores (2008a) corresponde a un cambio de
una guanina por una adenina en el exón 10 del gen, que
provoca en la proteína un cambio de ácido aspártico
por asparagina; esta variante también se ha encontrado
en otras especies como Ovis aries, Mus musculus y Homo
sapiens (Martínez et al., 2008a), por lo que podría tratarse
de la mutación que explicaría la capacidad del macrófago
para controlar la replicación de la bacteria. Los presentes
resultados coinciden con lo reportado por Martínez y
colaboradores (2008b), quienes encontraron una asociación
significativa entre el marcador SNP4 y el control de
la sobrevivencia bacteriana in vitro.
No se encontró efecto significativo de las otras variantes
del gen Nramp1 con el estado sanitario de los animales,
entre ellas la variante correspondiente a la región
3’UTR, lo que coincide con los trabajos publicados por
Kumar y colaboradores (2005) y Paixao y colaboradores
(2007), quienes reportan que el alelo GT/13 de la región
3’UTR no proporciona suficiente evidencia de resistencia
a la brucelosis incluso en condiciones de homocigosis.
Sin embargo, los resultados obtenidos por Barthel y colaboradores
(2001) demuestran que esta variante presente
en esta región 3’UTR afecta críticamente la expresión del
gen y, por lo tanto, la replicación intrafagosomal de la
bacteria. Además, recientemente Boriello y colaboradores
(2006) y Caparelli y colaboradores (2007) encontraron
un efecto significativo del marcador sobre la resistencia
o susceptibilidad a la enfermedad en una población de
búfalos. Frente a estas diferencias es importante tener en
cuenta que la estructura de la variante GT/n presente en
los búfalos difiere de la encontrada en los bovinos, por lo
cual fue necesario extender el estudio a otras regiones del
gen que podrían afectar la estructura de la proteína y por
ende su funcionalidad.
La variante denominada SNP4 también presenta
diferencias significativas (p < 0,05) en las frecuencias
genotípicas entre animales resistentes y susceptibles
evaluados por desafío infeccioso in vitro, así como
también de animales con títulos de anticuerpos anti
Brucella abortus; encontrándose en mayor frecuencia el
genotipo homocigoto (BB) en animales resistentes y el
genotipo heterocigoto (AB) en animales susceptibles
o infectados. Para esta misma variante SNP, Martínez
(2008) encontró asociación significativa con el nivel de
expresión del gen que codifica para la citoquina del factor
de necrosis tumoral α (TNFα), la cual está relacionada
con la apoptosis de macrófagos infectados, mediante la
activación de la ruta las caspasas (Male, 2003) y éste es
uno de los principales mecanismos de la defensa contra
la brucelosis en bovinos (Wyckoff, 2002).
Los resultados muestran que en el SNP4 el genotipo BB
se presenta en mayor frecuencia en la raza blanco orejinegro;
y en todas las poblaciones se encontró baja frecuencia
del genotipo AA, posiblemente debido a problemas de
muestreo de la población de estudio. Martínez y colaboradores
(2005, 2008b), reportaron mayor control de la
sobrevivencia bacterial en la raza blanco orejinegro en
comparación con la raza cebú después de aplicar la metodología
desafío infeccioso in vitro, una alta frecuencia del
genotipo BB, lo cual estaría de acuerdo con lo encontrado
en la presente investigación. Este resultado podría estar
afectado por las frecuencias alélicas encontradas en cada
raza y se requeriría de estudios adicionales para comprobar
estos hallazgos.
Estas diferencias pueden ser argumentadas desde lo
publicado por Paixao y colaboradores (2005) quienes
involucran el término presión selectiva como factor que
puede garantizar la posibilidad de encontrar alelos asociados
a resistencia en razas no especializadas. Como es el
caso del ganado blanco orejinegro, que para este carácter
es una raza que no ha sido sometida a procesos de selección
fuertes por el hombre (López et al., 2001).
Adicionalmente en este trabajo se encontró una mayor
variabilidad para el SNP6 (11 genotipos y 6 alelos en la
raza cebú y 4 genotipos y 3 alelos en la raza blanco ore-
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 43-50

Frecuencias alélicas para variantes SNP en el gen Nramp1 en bovinos infectados con Brucella abortus o clasificados por resistencia al patógeno
jinegro). Esta diversidad genotípica es mayor a la reportada
previamente por Martínez y colaboradores (2008b),
quienes encontraron sólo un genotipo homocigoto para
la raza blanco orejinegro y tres genotipos heterocigotos
para la raza cebú. Por lo tanto, se recomienda explorar
una población más grande de individuos para encontrar
una distribución uniforme de los genotipos y obtener la
secuencia de las variantes polimórficas de este fragmento
para confirmar lo hallado en la presente investigación.
CONCLUSIONES
Se encontró efecto significativo de los genotipos para el
marcador SNP4, con el estado de resistencia o susceptibilidad
y un genotipo predominante en los animales infectados;
para este polimorfismo se detectó mayor frecuencia
del genotipo homocigoto (BB) en animales blanco orejine-
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 43-50
gro, y mayor frecuencia del genotipo heterocigoto (AB)
en animales cebú y animales detectados como infectados
evaluados por niveles de anticuerpos anti Brucella abortus.
Este polimorfismo también muestra diferencias considerables
en el desafío infeccioso in vitro, presentándose en
mayor frecuencia el genotipo BB en animales resistentes y
el genotipo AB en animales susceptibles.
No se encontró efecto significativo de la región 3’UTR
con resistencia a la enfermedad.
AGRADECIMIENTOS
Los autores expresan su agradecimiento a Colciencias por
el apoyo financiero, según proyecto 201-2005 y al Instituto
Colombiano Agropecuario ICA, por el aporte de sueros
positivos a brucelosis.
49

50 Frecuencias alélicas para variantes SNP en el gen Nramp1 en bovinos infectados con Brucella abortus o clasificados por resistencia al patógeno
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Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 43-50

ARtículo cIeNtíFIco
Effect of seminal plasma proteins at freezing on
ram sperm motility and viability
Radicado: 14 de noviembre de 2008
Aprobado: 3 de febrero de 2009
F i s i o lo g í a a n i M a l
ABSTRACT
The aim of the study was to evaluate the cryoprotective
effect of seminal plasma proteins on ram sperm motility,
membrane integrity and the changes in the profile of ram
sperm membrane proteins induced by cryopreservation.
Fresh ejaculates from 8 mature Rasa aragonesa rams
were used. Sperm motility and cell viability was
assessed. The freezing procedure was based on the
method described by Fiser et al. (1987). Proteins extracted
from fresh and frozen-thawed semen were subjected to
the Two-dimensional polyacrilamide gel electrophoresis.
A significant improvement in the quality of frozenthawed
sperm was obtained after addition of seminal
plasma proteins (p < 0.05). Comparative two-dimensional
polyacrilamide gel electrophoresis analysis between fresh
and frozen semen, either with or without seminal plasma
proteins in the cryopreservation medium, revealed that
eight protein spots were lost in frozen-thawed sperm.
The concentration of one sperm membrane protein
spot of low Mr (spot 2) was higher (p < 0.05) in proteinadded
frozen sperm. Correlations found between certain
protein spots sperm motility and viability suggests
that these proteins could play important roles in the
maintenance of sperm integrity and functionality. In
conclusion, the addition of seminal plasma proteins to
freezing extender improved frozen-thawed ram sperm
integrity quality and cryopreservation of ram semen
produced variations in the sperm membrane protein
composition.
Keywords: 2D PAGE, ram sperm, seminal plasma,
freezing, sperm membrane proteins.
1 Investigador Ph.D. Asistente, Laboratorio de Microbiología Molecular, Centro de
Biotecnología y Bioindustria (CBB), Corpoica. jcardozo@corpoica.org.co
2 Investigador Ph.D. Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Celular,
Facultad de Veterinaria, Universidad de Zaragoza, España. patgrasa@unizar.es
3 Profesor Investigador Ph.D. Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y
Celular, Facultad de Veterinaria, Universidad de Zaragoza, España. muino@unizar.es
4 Profesor Investigador Ph.D. Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y
Celular, Facultad de Veterinaria, Universidad de Zaragoza, España. pcebrian@unizar.es
© 2009 Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 51-59
Adición de proteínas del plasma
seminal ovino durante la congelación
del espermatozoide y efectos sobre
su motilidad y viabilidad
Jaime Antonio Cardozo 1 , Patricia Grasa 2 , María Teresa Muiño B. 3 ,
José Álvaro Cebrián P. 4
RESUMEN
Este estudio se adelantó para evaluar el efecto de la adición
de proteínas del plasma seminal de cordero en la
criopreservación sobre la motilidad e integridad de la
membrana espermática, y los cambios en el perfil electroforético
de las proteínas de la membrana espermática
inducidos por la criopreservación. Se usaron eyaculados
de ocho corderos adultos de la raza rasa aragonesa, se
les determinó su viabilidad y motilidad espermáticas
y posteriormente se sometieron a un procedimiento de
congelación. Las proteínas se separaron por el método de
electroforesis en geles de acrilamida en dos dimensiones.
Se obtuvo un mejoramiento significativo (p < 0,05) en la
calidad del semen congelado, cuando se adicionaron proteínas
del plasma seminal. El análisis bidimensional comparativo
entre el semen fresco y el congelado evidenció
la pérdida de 8 puntos de proteína en el espermatozoide
descongelado. La concentración de un punto de proteína
de membrana espermática, de bajo peso molecular (punto
2), fue más alta (p < 0,05) en el espermatozoide descongelado
al que se adicionaron proteínas del plasma seminal.
Se encontraron correlaciones entre algunos puntos de
proteína y la motilidad y viabilidad espermáticas, lo cual
sugiere que pueden jugar papeles importantes en el mantenimiento
de la integridad y funcionalidad del espermatozoide.
Se puede concluir que la adición de proteínas del
plasma seminal en la congelación mejora la integridad del
espermatozoide descongelado, y que la criopreservación
del semen de cordero produce variaciones en la composición
de las proteínas de membrana.
Palabras clave: 2D PAGE, espermatozoide ovino, criopreservación,
proteínas de la membrana espermática.
INTRODUCCIÓN
La fertilidad del semen ovino congelado es baja, cuando
se usa en inseminación artificial (Salamon y Maxwell
2000; Yoshida, 2000). Se sabe ampliamente que el espermatozoide
ovino es más sensible al estrés térmico por frío que
el de otras especies como el bovino, el conejo o el hombre
(Fiser y Fairfull, 1989; Watson, 2000). El proceso de criopreservación
y descongelación induce severos cambios al
espermatozoide mamífero (Medeiros et al., 2002) debidos

52 Adición de proteínas del plasma seminal ovino durante la congelación del espermatozoide y efectos sobre su motilidad y viabilidad
a estrés térmico, mecánico, químico y osmótico (Holt et al.,
1992; Holt y North, 1994; Watson, 1995), entre los que se
encuentan cambios morfológicos en la organización, fluidez,
permeabilidad y composición lipídica de la membrana
del espermatozoide (Hammerstedt et al., 1990; Thomas et
al., 1998; Bailey et al., 2000; Januskauskas et al., 2003; Guillaume
et al., 2004) y la correspondiente reducción en la
fertilidad del eyaculado (Ricker et al., 2006).
La pérdida de viabilidad y motilidad espermáticas
no explican totalmente la reducción de la fertilidad del
semen congelado y se ha sugerido que puede deberse parcialmente
a la pérdida de proteínas de la membrana del
espermatozoide necesarias para la fertilización (Lessard
et al., 2000). La membrana plasmática del espermatozoide
sirve de barrera estructural y de interfase de comunicación
con el medio ambiente extracelular (Harvey et al.,
2001), y transmite señales bioquímicas originadas de interacciones
entre el ligando y el receptor, del medio exterior
al interior de la célula (Olden et al., 1985). Por lo tanto, la
membrana plasmática del espermatozoide es un elemento
fundamental para el éxito de la fecundación.
La electroforesis bidimensional en geles de poliacrilamida
(2D-PAGE, por sus iniciales en inglés) se ha usado
para la separación y análisis de proteínas del plasma
seminal (PPS) de toro (Desnoyers et al., 1994; Mortarino et
al., 1998; Jobim et al., 2004), caballo (Brandon et al., 1999),
carnero (Souza et al., 2004; Jobim et al., 2005; Cardozo et
al., 2006), cerdo (Sanz et al., 1993) y hombre (Bohring et
al., 2001; Pixton et al., 2004); y también para la separación
y análisis de las proteínas de la membrana del espermatozoide
humano (Naaby-Hansen et al., 1997) y del cerdo
(Haden et al., 2000). Sin embargo, el perfil de proteínas por
2D-PAGE de la membrana del espermatozoide del carnero
sometida a congelación/descongelación no ha sido aún
estudiado. Este estudio se realizó para evaluar el efecto
crioprotector de las proteínas del plasma seminal en la
motilidad e integridad de la membrana del espermatozoide
del carnero, y en los cambios en el perfil 2D-PAGE, de
las proteínas de la membrana del espermatozoide inducidos
por la congelación.
MATERIALES Y MÉTODOS
Colección del semen y preparación del espermatozoide
Los experimentos se realizaron con semen fresco proveniente
de 8 carneros (raza rasa aragonesa) de 2 a 4 años
de edad, obtenido con vagina artificial. Los animales utilizados
pertenecen a un genotipo español, cuyas hembras
presentan un corto anestro estacional entre los meses de
mayo y agosto. Los animales pertenecían a la Asociación
Nacional de Criadores de la Raza Rasa Aragonesa
(ANGRA) y estuvieron alojados en el servicio de experimentación
animal de la Universidad de Zaragoza en
condiciones nutricionales uniformes.
Teniendo en cuenta los resultados positivos sobre la
viabilidad de los espermatozoides del carnero en relación
con el periodo de abstinencia y las sucesivas eyaculaciones,
encontradas por Ollero y colaboradores (1996), los
machos se sometieron a un período de abstinencia de dos
días entre ensayos y solamente se utilizaron los segundos
eyaculados en cada ensayo. Para evitar las diferencias
individuales, se utilizó la mezcla de los segundos eyaculados
de los animales (Ollero et al., 1996), mientras que
para determinar las diferencias en la congelación de las
muestras de semen de los carneros, se utilizaron los eyaculados
por separado.
Evaluación del semen
La concentración espermática se calculó en duplicado en
cámara de Neubauer (Marienfeld, Lauda-königshofen). La
motilidad espermática se evaluó subjetivamente por estimación
visual con un sistema de microscopia (aumento
100x), unido a un equipo de televisión (Evans y Maxwell,
1987). El porcentaje de espermatozoides con motilidad
progresiva se estimó a incrementos de 5%, y fue realizado
por la misma persona durante todo el estudio. La viabilidad
celular (integridad de la membrana) se evalúo de
acuerdo con el método de Harrison y Vickers (1990), para
lo cual se utilizó una tinción fluorescente compuesta por
diacetato de carboxifluoresceina y yoduro de propidio
(Sigma Chemical Co., St. Louis, MO); el análisis se realizó
en un microscopio de fluorescencia marca Nikon. Se contaron
hasta un total de 100 espermatozoides, teniendo en
cuenta que aquellos positivos a la fluoresceína se tiñen de
color verde y tienen su membrana intacta; y aquellos positivos
a yoduro de propidio se tiñen de color rojo y tienen
su membrana dañada. Estos análisis se realizaron tanto
con semen fresco como con semen congelado.
Obtención de las proteínas del plasma seminal
El plasma seminal se obtuvo por centrifugación de un ml
de semen a 7500 x G durante 5 minutos a 4°C. El sobrenadante
se separó y se centrifugó nuevamente, en iguales
condiciones a la primera centrifugación, y este nuevo
sobrenadante se filtró a través de una membrana de 0,22
µm y se colocó a -20°C hasta su análisis.
Las proteínas del plasma seminal se obtuvieron por
filtración del plasma a través de microconcentradores
“Microsep” con corte a un peso molecular de 3 kDa (Filtron
Tech. MA, Estados Unidos). La centrifugación se realizó
por un tiempo mínimo de 6 h, a 3000 x G, y a 4°C. La
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 51-59

Adición de proteínas del plasma seminal ovino durante la congelación del espermatozoide y efectos sobre su motilidad y viabilidad
muestra de proteínas concentrada obtenida se diluyó con
5 volúmenes de un medio que contenía 0,25 M sucrosa,
0,1 mM EGTA, 4 mM fosfato sódico pH 7,5, 10% (v/v) de
un tampón de Hepes (50 mM glucosa, 100 mM Hepes, 20
mM KOH) diluido 10 veces y se centrifugó nuevamente.
Las proteínas se recuperaron y se guardaron a -20°C. La
concentración de proteínas se determinó por el método de
Bradford (Bradford, 1976).
Procedimiento de congelación
El procedimiento de congelación se basó en el método descrito
por Fiser y colaboradores (Fiser et al., 1987). El semen
se diluyó a una concentración final de 4 x 10 8 cells/ml en
la fracción I del diluyente, llamada FI, (Tris, D (+) fructosa,
ácido cítrico anhidro, penicilina G, dihidroestreptomicina,
agua destilada) pH 7,5, del medio de Fiser. Las proteínas
del plasma seminal se adicionaron directamente al FI, en
una concentración de 25 mg/ml. A las muestras control no
se les agregó aditivo alguno.
Posterior a la dilución, las muestras se colocaron en un
baño con control de temperatura programable (PolyScience-Minitub),
permitiendo que la temperatura descendiera
de 36ºC a 5ºC, a una tasa promedio de enfriamiento de
0,4 ºC/min. Tan pronto se alcanzó la temperatura de 5ºC,
se agregó la fracción II (citrato trisódico x 2H 2 O, TES,
glicina, lactosa mono hidrato, rafinosa 5x H 2 O, D (+)
fructosa, dextrano B, agua destilada) del medio de Fiser.
Las muestras se mantuvieron a esta temperatura por un
tiempo de 2 horas (fase de equilibrio) antes de proceder a
su congelación. Posteriormente, las muestras se empacaron
en pajillas plásticas de 0,25-ml, las cuales se colocaron
en un soporte hecho de teflón y se introdujeron en un
biocongelador programable controlado por computador
(Microdigitcool 250-IMV Technologies ® , France) para su
congelación. La técnica de congelación utilizada empleó
tres pasos como sigue: de 5°C a -12°C, a una tasa de
5°C min -1 ; de -12°C to -40°C, a una tasa de 20°C min -1 , y
finalmente, de -40°C to -120C, a una tasa de 30°C min -1 .
Una vez que se completó el protocolo de congelación, las
pajillas se retiraron del congelador y se guardaron directamente
en nitrógeno líquido a -196°C. En todos los casos
la concentración final de las pajillas fue de 100 millones de
espermatozoides/pajilla.
El proceso de descongelación de las pajillas se efectuó
en un baño de María a 60°C durante 4 segundos.
Extracción y precipitación de las proteínas de
membrana del espermatozoide
Las muestras de semen fresco y descongelado (5 x
10 8 espermatozoides) se resuspendieron en 2,5 ml de
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 51-59
solución fosfatada buferada (PBS); posteriormente se
centrifugaron (7.500 x G, durante 5 min) a temperatura
de salón y se descartó el sobrenadante. El precipitado
obtenido en ambos casos se resuspendió nuevamente
en 2,5 ml de PBS y se centrifugó (7.500 x G, 5 min) a
temperatura de salón. Este procedimiento se realizó
dos veces. Finalmente, el precipitado obtenido se disolvió
en 100 µl de un medio de extracción de proteínas
que contenía 2% dodecil sulfato sódico (SDS), 28%
sucrosa, 12,4 mM tetra metil etilen diamina (TEMED) y
185 mM Tris–HCl, pH 6,8 - 7 (Roldan y Harrison, 1988),
y se incubó durante 5 min a 100°C. La suspensión final
se centrifugó nuevamente a 7.500 x g, durante 5 min y
se recuperó el sobrenadante.
Las proteínas (de las muestras de membrana espermática
y del medio de congelación) se precipitaron
por el método del acido tricloroacético/acetona (TCA)/
acetona (Görg et al., 2004). La precipitación se efectuó
de la siguiente forma: el sobrenadante se resuspendió
en 9 volúmenes de una solución compuesta por 10%
TCA, 0,12% DTT en acetona, preenfriada a -20°C. La
precipitación se realizó durante toda la noche a -20°C.
Posteriormente, la suspensión se centrifugó a 12.000 x
G, durante 30 min a 4°C. El precipitado se lavó con una
solución de acetona preenfriada (-20°C) que contenía
0,12% ditio treitol (DTT) y se centrifugó a 12.000 x g,
30 min; el sobrenadante se descartó y el precipitado se
secó al vacío, resuspendiéndose posteriormente en un
tampón de muestra, al que se adicionó 10% de un coctel
inhibidor de proteasas y fosfatasas (Sigma Chemical Co.,
St. Louis, MO). El contenido de proteína se determinó
por el método de Bradford (Bradford, 1976), y la muestra
se almacenó a -20°C hasta su análisis.
Electroforesis bidimensional en geles de poliacrilamida
(2D-PAGE)
La muestra de proteínas de membrana se preparó para la
electroforesis de la siguiente forma: 82 µg de la muestra de
proteínas se diluyeron en 125 µl de un tampón de muestra
compuesto por: 5 M urea, 2 M tiourea, 2% [Propano
sulfonato de 3-(3-(colamidopropil) dimetil-amonio)-1]
(CHAPS), 2 mM Tributil fosfina (TBP), 2% sulfobetaina
(SB-310), 40 mM hidroximetil amonio (TRIS), anfolitos
Bio-Lyte TM 3/10, 0,2% (Bio-Rad, Hercules), azul de bromofenol
0,0002%, y 5 µl de estándar 2D-PAGE (Pierce, Perbio
Science, Reino Unido).
Las muestras se sometieron a la 2D-PAGE tal como
fuera descrito por O’Farrell (1975). El isoelectroenfoque
(IEF), o primera dimensión, de las proteínas se realizó utilizándose
tiras de 7 cm, en gradiente de pH inmovilizado
53

54 Adición de proteínas del plasma seminal ovino durante la congelación del espermatozoide y efectos sobre su motilidad y viabilidad
de 4-7 (IPG; pH 4-7; Bio Rad, Hercules). Las tiras se colocaron
toda la noche en el canal de una bandeja de rehidratación
que contenía la solución descrita anteriormente.
El isoelectroenfoque se realizó en el Protean ® IEF Cell
(Bio-Rad, Hercules) a 18,000 V y 20ºC. Posteriormente, la
tiras se equilibraron durante 15 minutos en 2,5 ml de un
tampón de equilibrio (I) cuya composición era 6 M urea,
375 mM Tris-HCl, pH 8,8, 2% SDS, 20% glicerol, y 2%
(p/v) DTT. A continuación se descartó este primer tampón
de equilibrio y se reemplazó por 2,5 ml de un segundo
tampón (II), que contenía 6 M urea, 375 mM Tris-HCl, pH
8,8, 2% SDS, 20% glicerol, y 2,5% (p/v) Iodoacetamida.
Finalmente, la segunda dimensión se realizó sobre un gel
de poliacrilamida en gradiente de concentración lineal
9%-20% (SDS-PAGE), empleándose un Miniprotean II
(Bio-Rad, Hercules).
Después de finalizada la segunda dimensión, los geles
se tiñeron con Sypro-Ruby Protein Gel Stain (Molecular
Probes) y se escanearon en un documentador de geles
“gel doc System” equipado con un software para análisis
molecular (Bio Rad, Hercules). Las imágenes de los
geles en dos dimensiones se analizaron con el programa
PD-Quest TM 2-D (Bio-Rad, Hercules), para determinar el
contenido relativo de los puntos de proteína. Se asignó
un sistema de numeración correlativo en función del
peso molecular de los puntos de proteína, a cada punto
de proteína. Los datos se usaron para estimar la cantidad
relativa de cada punto de proteína y para crear un mapa
de las proteínas presentes en cada muestra.
Diseño experimental y análisis estadístico
Los experimentos se realizaron durante la estación de
apareamiento. La investigación se diseñó para establecer
los cambios en el perfil 2D-PAGE de las proteínas de la
membrana plasmática del espermatozoide por efecto de
la adición de proteínas del plasma seminal en el protocolo
de congelación, e igualmente establecer el efecto
sobre los valores de motilidad y viabilidad espermática
del semen posterior a la descongelación. En cada uno
de los experimentos 2D-PAGE, se utilizaron aproximadamente
3 x 10 8 células tanto de semen fresco como de
semen congelado. En cada experimento se analizaron los
mapas electroforéticos de las proteínas de membrana del
espermatozoide proveniente de semen fresco (control),
de semen congelado al que no se le adicionó proteínas
de plasma seminal y de semen congelado al que se le
adicionó proteínas del plasma seminal. El experimento
se replicó tres veces y se realizaron tres electroforesis
por cada experimento. Los datos de concentración de las
proteínas y de motilidad y viabilidad espermáticas obtenidos
se transformaron por logaritmo y se analizaron
bajo un modelo completamente al azar:
Y ijk = µ + α i + εE ij
Donde:
Y ij = concentración relativa de cada proteína
µ = media total
α i: = efecto de la adición de las proteínas de plasma seminal
εE ij = error experimental
Se realizó un análisis de varianza y una prueba Tukey
para comparación de medias. Los valores de probabilidad
menores de 0,05 se consideraron estadísticamente
significativos. Así mismo, se analizó la correlación entre
los parámetros de calidad espermática y la concentración
de las proteínas de membrana por el método del
coeficiente de Pearson.
Los análisis estadísticos se realizaron por el procedimiento
del modelo lineal general del sistema SAS ® (SAS
system, 1999). Los resultados se muestran como el promedio
(± SEM) de 3 muestras replicadas.
RESULTADOS
Efectos de la adición de proteínas del plasma seminal
al momento de la congelación en los valores de
motilidad y viabilidad del semen eyaculado
Los resultados obtenidos evidenciaron un incremento
significativo (p < 0,05) en los porcentajes de motilidad
espermática por efecto de la adición de las proteínas del
plasma seminal (22% ± 1,22% para el control vs. 40% ±
2,74% para el tratamiento con proteínas del plasma seminal).
Así mismo, se evidenció un significativo incremento
en los valores de viabilidad espermática (p < 0,05) de los
eyaculados tratados con proteínas del plasma seminal al
momento de la congelación (20,9% ± 2,11% para el control
y 38,8% ± 3,69% para el grupo tratamiento).
Efectos de la adición de PPS durante la congelación
en los perfiles electroforéticos de las proteínas de la
membrana plasmática del espermatozoide del carnero
En la figura 1 se muestran los mapas referenciales 2D
PAGE de las proteínas obtenidas de la membrana plasmática
del espermatozoide fresco, congelado sin PPS y congelado
con PPS (figuras 1A, 1B y 1C). Así mismo, se muestra
el mapa referencial de las proteínas procedentes del
medio de congelación (yema de huevo). Mapas 2D-PAGE
similares se obtuvieron para cada tipo de muestra, con
una gran reproducibilidad (90%) y baja variabilidad (5%)
en la presencia de puntos de proteína.
El análisis de las imágenes permitió detectar 196
puntos de proteína en la membrana de espermatozoi-
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 51-59

Adición de proteínas del plasma seminal ovino durante la congelación del espermatozoide y efectos sobre su motilidad y viabilidad
Figura 1. Mapas electroforéticos bidimensionales de las proteínas de membrana plasmática del espermatozoide provenientes de: (A) semen fresco; (B)
semen descongelado sin PPS; (C) semen descongelado con PPS; (D) proteínas provenientes del medio de congelación. Los valores aproximados de los
marcadores de peso molecular se relacionan a la izquierda y los de punto isoeléctrico, en la parte superior de las imágenes
* Puntos de proteína perdidos durante la congelación.
** Puntos de proteína provenientes del plasma seminal.
des provenientes de semen fresco (figura 1A), 209 en
espermatozoides procedentes de semen congelado sin
PPS (figura 1B) y 207 en espermatozoides de semen
congelado con PPS (figura 1C). Las proteínas encontradas
presentaron puntos isoeléctricos (pI) entre 4,4 y 6,3,
y pesos moleculares (M r ) entre 14,1 y 70,6 kilodalton
(kDa).
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 51-59
El análisis de las imágenes permitió así mismo identificar
82 puntos de proteína, encontrados exclusivamente
en muestras de semen congelado; 32 de los cuales se
encontraron solamente en las muestras congeladas a las
que no se les agregó PPS, mientras que otros 18 puntos
sólo se encontraron en muestras congeladas a las que se
les agregó PPS (datos no presentados).
55

56 Adición de proteínas del plasma seminal ovino durante la congelación del espermatozoide y efectos sobre su motilidad y viabilidad
Como se enunció anteriormente, se realizó una prueba
de correlación entre los parámetros de motilidad y viabilidad
espermática, y los valores de concentración de los
puntos de proteína de membrana del espermatozoide
procedente de semen fresco. Dicha prueba evidenció la
existencia de correlación entre cinco de estos puntos y
la motilidad espermática (p < 0,01), y entre el punto 16 y
la viabilidad (p < 0,01). Se observó igualmente que ocho
puntos de proteína de la membrana se pierden durante el
proceso de congelación (tabla 1).
Tabla 1. Coeficientes de correlación (r; p < 0,01) entre los puntos de
proteína de la membrana del espermatozoide de semen fresco de carnero
y los parámetros de calidad espermática.
Número estándar
asignado al punto
de proteína
M (kDa)
r
Punto
isoeléctrico
1 14,8 6,1
2 14,9 5,8
3 15,1 5,1
4 15,6 4,6
5 15,7 4,8
6 15,7 5,0
7* 21,1 5,8
8* 25,2 5,9
9* 29,2 6,2
10* 33,9 4,9
11* 34,0 5,9
Motilidad
espermática
(r)
12 39,1 6,2 0,95
13* 42,3 6,1
14 46,94 6,17 0,95
15 47,05 6,14 0,91
viabilidad
espermática
(r)
16 50,80 6,11 0,88 0,95
17* 51,1 5,7
18* 56,8 6,1
19 57,32 4,86 0,96
* Puntos de proteína perdidos durante el proceso de congelación.
Finalmente, el análisis de las imágenes de los mapas
electroforéticos evidenció que el contenido del punto de
proteína identificado con el número dos (tabla 1, figura
1C) fue mayor en el esperma proveniente de semen congelado
al cual se le adicionó PPS (p < 0,05). Tanto el peso
molecular como el punto isoeléctrico de este punto coinciden
con el de un punto de proteína procedente del plasma
seminal (dato no mostrado).
DISCUSIÓN
El presente estudio evidenció un significativo mejoramiento
de la calidad espermática del semen congelado
cuando se adicionan proteínas del plasma seminal ovino.
Los resultados benéficos de la adición de las proteínas del
plasma seminal en el mejoramiento de la motilidad y viabilidad
espermática posdescongelación ya se han reportado
anteriormente (Ollero et al., 1997a, 1997b, 1998b).
En cuanto a los estudios electroforéticos 2D-PAGE, se
evidenció en los análisis comparativos la existencia de
diferencias cuantitativas en el número de puntos de proteína
de membrana detectados en cada tipo de muestra
(semen fresco, congelado sin proteínas del plasma seminal
y congelado con proteínas del plasma seminal). La pérdida
de ocho puntos de proteína en el espermatozoide congelado
detectada en el análisis indica que estos polipéptidos
deben haberse perdido como resultado del daño inducido
por el proceso de congelación-descongelación. Resultados
similares fueron reportados en semen congelado de toro,
analizado por SDS-PAGE (Ollero et al., 1998a).
La alta cantidad de proteínas extraídas de las muestras
congeladas podría deberse a que la incubación con
el detergente de extracción empleado hubiera removido
otras proteínas. Este incremento en el número de proteínas
extraídas puede ser interpretado como el resultado
del daño ocasionado a la membrana por la congelación, lo
cual provocaría una mayor sensibilidad de la membrana
del espermatozoide a la acción del detergente, como fue
reportado anteriormente (Ollero et al., 1998a). En este
sentido, se ha reportado la desestabilización (Steponkus
y Lynch, 1989) y la permeabilización de la membrana
plasmática, con pérdida de proteínas integrales de membrana
y componentes intracelulares vitales para el funcionamiento
del espermatozoide (Watson et al., 1992), en
respuesta al proceso de congelación-descongelación.
Los resultados evidencian un alto contenido del punto
de proteína identificado con el número dos, en espermatozoides
provenientes de semen congelado al cual se
le adicionaron proteínas del plasma seminal. Tanto su
peso molecular como su punto isoeléctrico evidencian su
correspondencia con un punto de proteína procedente del
plasma seminal con idénticos valores; de lo cual se puede
inferir que la alta concentración de este punto de proteína
se debe a la adsorción de esta proteína a la superficie del
espermatozoide. Observaciones de otros investigadores
han evidenciado que las proteínas del plasma seminal se
adsorben a la superficie de la célula espermática, modificando
las características funcionales del espermatozoide
deteriorado y reproduciendo aquéllas de la célula viva
(García-López, 1996; Ollero et al., 1997; Barrios et al., 2000).
Es posible que aquellos puntos de proteína que sólo
se encontraron en las muestras de semen congelado y en
cuyo medio de congelación no se adicionaron PPS correspondan
a proteínas provenientes de la yema de huevo
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 51-59

Adición de proteínas del plasma seminal ovino durante la congelación del espermatozoide y efectos sobre su motilidad y viabilidad
usada en el medio de congelación. De otra parte, no todos
los puntos de proteína encontrados en las muestras congeladas
coincidían con puntos del medio de congelación,
razón por la cual se podría sugerir que algunos de estos
puntos de proteína pueden ser proteínas integrales de
membrana que fueron extraídas como consecuencia del
daño ocasionado a la membrana por la congelación.
Las correlaciones encontradas entre ciertos puntos de
proteína y la motilidad y viabilidad espermática sugieren
que estas proteínas pueden desempeñar importantes papeles
en el mantenimiento de la funcionalidad del espermatozoide.
El punto de proteína identificado con el número 16
parece ejercer un efecto protector sobre la integridad de la
membrana espermática, la cual es esencial para el mantenimiento
de la funcionalidad del espermatozoide y es requerida
para la capacitación, reacción del acrosoma y la unión
del espermatozoide al oocito (Yanagimachi, 1994).
CONCLUSIONES
La adición de PPS mejoró la integridad del espermatozoide
de carnero sometido a congelación.
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 51-59
La congelación del semen de carnero produce variaciones
en el perfil de proteínas de la membrana del
espermatozoide.
La identificación de proteínas de la membrana del
espermatozoide envueltas en el proceso de fertilización
puede ayudar en la formulación de mejores protocolos de
congelación del semen.
La importancia fisiológica de estos descubrimientos
justifica la realización de más estudios para identificar,
caracterizar y elucidar el papel particular de cada proteína
en la fisiología del espermatozoide.
AGRADECIMIENTOS
Este trabajo fue respaldado por recursos de CICYT-
FEDER AGL 2004-02882, INIA RZ03-035, CICYT-FEDER
AGL 2005-02614 y DGA A-26/2005. J. Cardozo fue
financiado por Corpoica, Colombia. Los autores agradecen
a ANGRA por el suministro de los sementales y
a Santiago Morales por la colección de las muestras de
semen.
57

58 Adición de proteínas del plasma seminal ovino durante la congelación del espermatozoide y efectos sobre su motilidad y viabilidad
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Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 60-69
ARtículo cIeNtíFIco
Evaluation of agroforestry arrangements in
cattle exploitations of the micro region “Bajo
Magdalena”
ABSTRACT
The integrated arrangements of production areproposed
as a viable option of production from the environmental,
technological, social and economical points of view in
order to face the degradation of the natural resources,
the loss of the productive capacity of soils and the low
incomes of the producers. Arrangements were evaluated
with agricultural species (beans and corn), forage
grasses (Botriochloa pertusa and Panicum maximum) and
leguminous plants (Leucaena sp.), and dual purpose
cattle under the following treatments: monoculture
of B. pertusa; Leucaena sp. associated with B. pertusa;
Leucaena sp. associated with P. maximum cv. Tanzania.
The chemical, physical and biological characteristics
were determined in their order using laboratory
and field methodologies. In the study with Phaseolus
vulgaris, a design of divided plots was used in the first
semester, and in the second one, a randomized blocks
design with four treatments and three repetitions per
treatment. In the study with Zea mayz two evaluations
were realized using a randomized blocks design with
five treatments and three repetitions per treatment.
The milk production was evaluated by an over-change
design. A conservationist effect of the soils was show in
the agroforestry arrangements; it was obtain an effect
of the variety (p < 0.05) of the typical shrubby beans
over the yield. There is an influence of the cultures
over the increase of height of Leucaena sp. It was show
an significant increase (p < 0.05) in the production and
composition of the milk. The integrated arrangements
showed higher production in dry matter.
Keywords: Legume, grasses, edaphic fauna, dry matter,
milk quality.
Radicado: 30 de marzo de 2009
Aprobado: 23 de abril de 2009
1 MV. M.Sc. Investigador principal. E.E. Motilonia, Corpoica, Codazzi, Cesar.
broncallo@corpoica.org.co
2 I.A. M.Sc. E.E. Motilonia, Corpoica, Codazzi, Cesar. jualbahe@hotmail.co
3 Bióloga Ph.D. Investigadora principal. Laboratorio de Microbiología de Suelos,
CBB, C.I. Tibaitata, Corpoica, Mosquera, Cundinamarca. rbonilla@corpoica.org.co
4 I.A. Especialista en Riego y Drenaje. E.E. Motilonia, Corpoica, Codazzi, Cesar.
josemurillosolano@hotmail.com
5 MV.Z. M.Sc. Investigador. Plato, Magadalena. ramirodeltororamos@yahoo.es
r e c u r s o s b i o F í s i co s
Evaluación de arreglos
agrosilvopastoriles en explotaciones
ganaderas de la microrregión Bajo
Magdalena
Belisario Roncallo Fandiño 1 , Justo Barros Henríquez 2 ,
Ruth Bonilla B. 3 , José Murillo 4 , Ramiro Del Toro 5
RESUMEN
Los arreglos integrados de producción se proponen
como una opción viable de producción desde la óptica
ambiental, tecnológica y socioeconómica para encarar
el deterioro de los recursos naturales, la pérdida de la
capacidad productiva de los suelos y los bajos ingresos
de los productores. Se evaluaron arreglos con especies
agrícolas (fríjol y maíz), gramíneas forrajeras (Botriochloa
pertusa y Panicum maximum) y leguminosas (Leucaena
sp.), y ganadería de doble propósito bajo los siguientes
tratamientos: monocultivo de B. pertusa; Leucaena sp.,
asociada con B. pertusa; Leucaena sp., asociada con P.
maximum cv. Tanzania. Las características químicas, físicas
y biológicas se determinaron en su orden por métodos de
laboratorio y de campo. En la evaluación con Phaseolus
vulgaris se utilizó en el primer semestre un diseño de
parcelas divididas y en el segundo un diseño de bloques
al azar con cuatro tratamientos y tres repeticiones por
tratamiento. En el estudio con Zea mayz se realizaron dos
evaluaciones utilizando un diseño de bloques al azar con
cinco tratamientos y tres repeticiones por tratamiento.
La producción de leche se evaluó según un diseño de
sobrecambio. Se evidenció un efecto conservacionista de
los suelos en los arreglos agrosilvopastoriles; se obtuvo
un efecto de la variedad (p < 0,05) del fríjol tipo arbustivo
sobre el rendimiento. Existe una influencia de los cultivos
sobre el incremento en altura de Leucaena sp. Se presentó
un mejoramiento significativo (p < 0,05) en la producción
y composición láctea. Los arreglos integrados presentaron
mayor producción de materia seca.
Palabras clave: leguminosas, gramíneas, fauna edáfica,
materia seca, calidad de leche.
INTRODUCCIÓN
En la microrregión Bajo Magdalena el mal manejo
de los suelos por parte de los productores ha causado un
impacto negativo sobre los recursos naturales, especialmente
el suelo, el agua y la biodiversidad; debido a lo
anterior se ha reducido gradualmente la respuesta productiva
de los diversos sistemas ganaderos, en especial
en áreas establecidas tradicionalmente en monocultivos
de gramíneas, modelo tecnológico implementado en la
© 2009 Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria

egión durante varias décadas. Como alternativa se han
planteado esquemas productivos que involucran asociaciones,
policultivos e integración de sistemas de producción
(Restrepo et al., 2007; Acosta y Rebuffo, 2008)
Los arreglos integrados son enfoques conceptuales dirigidos
fundamentalmente hacia el mejor uso de los suelos y
permiten la obtención diversificada de productos y servicios
que procuran garantizar la sostenibilidad, en contraste con
el enfoque tradicional que concibe los componentes (árboles,
cultivos y pastos-animales) de manera independiente. La
amplia diversidad de especies agrícolas, arbóreas y pasturas
genera un panorama muy amplio para explorar, siendo
innumerables las posibilidades de diseñar arreglos.
En el establecimiento integrado de árboles, pasturas
y ganadería se resaltan diversas preocupaciones de los
productores, siendo las más frecuentes entre otras: el
lucro cesante de la tierra ocasionado por el relativo bajo
índice de crecimiento de las arbóreas; la ubicación óptima
espacial y temporal de las especies que intervienen y la
elección de las especies. En lo referente al lucro cesante
del suelo, se han planteado diversas opciones para reducir
el tiempo sin generación de ingreso, destacándose los
siguientes: trasplante de plántulas con mayor altura, protección
con alambre de púas o electrificado, uso de cosechadoras
de forraje, siembra de especies arbóreas no palatables,
establecimiento de cultivos, uso de biofertilizantes
para promover el crecimiento, o diferentes combinaciones
de éstas. Sin embargo, muchas alternativas propuestas no
han sido suficientemente estudiadas.
El objetivo del presente trabajo fue adelantar procesos
investigativos para obtener informaciones que permitan
contribuir con la orientación adecuada sobre el establecimiento
de arreglos agrosilvopastoriles ajustados a las realidades
biológicas, tecnológicas, sociales y económicas de
la microrregión Bajo Magdalena; la inclusión del componente
agrícola tuvo como finalidad estimar los rendimientos
agrícolas mientras la arbórea obtenía el crecimiento
adecuado para la introducción de animales.
MATERIALES Y MÉTODOS
Localización
El presente estudio se realizó en la finca Melo, localizada
en el municipio de Tenerife, Magdalena, Colombia. La
región posee precipitación media anual de 1.100 mm, con
distribución bimodal, promedio anual de 29°C de temperatura
y 70% de humedad relativa.
En el experimento se evaluaron los siguientes tratamientos:
1) testigo: monocultivo de kikuyina (Botriochloa pertusa);
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 60-69
Evaluación de arreglos agrosilvopastoriles en explotaciones ganaderas de la microrregión Bajo Magdalena
2) acacia forrajera (Leucaena sp.) asociada con kikuyina
(Botriochloa pertusa); 3) acacia forrajera (Leucaena sp.) asociada
con guinea (Panicum maximum cv. Tanzania). Se utilizó un
área de 18 hectáreas, dividida en 6 potreros de 3 ha cada uno,
y se asignaron 6 hectáreas para cada tratamiento. La acacia
forrajera fue establecida a una distancia de 3 x 4 metros.
Evaluaciones realizadas
Características físicas, químicas y biológicas de los suelos
Se determinaron las características físicas de textura, densidad
aparente, porosidad e infiltración, en tres niveles
de profundidad (0 - 30, 30 - 40 y 40 - 60 cm), por medio
de los métodos de laboratorio y de campo. Se realizaron
evaluaciones en la fase inicial, la intermedia y la final del
experimento. Para el análisis se tomaron tres muestras por
tratamiento en cada nivel de profundidad. Los rangos de
los horizontes se determinaron con base en un análisis
visual del perfil del suelo, realizado en tres calicatas, previo
a la toma de la muestras.
Para las propiedades químicas se utilizaron los métodos
descritos en el manual No. 47 del programa de suelos
del ICA (1989). Los recuentos poblacionales de bacterias,
actinomicetos y hongos se determinaron por el método
de las diluciones seriadas según Novo (1983), para lo
cual se utilizaron tres medios de cultivo diferentes: rosa
de bengala para el recuento de hongos; topping para el
recuento de bacterias, y almidón amoniacal para el de
actinomicetos. La población microbiana se evaluó al final
del experimento; debido a la topografía semiondulada del
terreno y para efectos del estudio, el área se subdividió en
tres niveles descritos como zonas alta, media y baja. La
macrofauna se analizó aplicando la metodología del programa
Tropical Soil Biology and Fertility (TSBF) (Lavelle,
1994; Anderson e Ingram, 1989).
Producción de materia seca y valor nutricional
La cantidad de materia seca producida se determinó con
el método de Haydicok y Schow (1975) antes de la entrada
de los animales al potrero y a la salida de los mismos.
La composición química de la materia seca del forraje se
analizó según diferentes métodos, a saber: el contenido de
proteína cruda con el método de Kjeldahl (AOAC, 1995);
la fibra en detergente ácida (FDA) con el de Van Soest
y colaboradores (1991); la lignina, con el de Van Soest y
Wine (1968); y la digestibilidad in vitro de la materia seca
(DIVMS) con el método de Tilley y Terry (1963).
Rendimiento de los cultivos
La evaluación con los cultivos se realizó en la fase de
establecimiento con el fin de determinar la posibilidad de
hacer un mejor uso del suelo y generar ingresos en el corto
plazo. Simultánea a la siembra de acacia forrajera se sem-
61

62 Evaluación de arreglos agrosilvopastoriles en explotaciones ganaderas de la microrregión Bajo Magdalena
braron cultivos de fríjol (Phaseolus vulgaris) y maíz (Zea
mayz) en los espacios entre surcos. Se tomó información
para estimar la influencia del cultivo sobre el crecimiento
de acacia forrajera, para lo cual se realizaron dos experimentos
en cada semestre con ambas especies.
Con fríjol se realizaron dos evaluaciones. En la primera
se incluyeron las variedades caupica M-11, ICA provinciano,
ICA calamarí y las líneas LCPM 34 y LCPM 40, en dos
densidades de siembra: 60 x 30 cm y 80 x 30 cm; se utilizó
un diseño de parcelas divididas, en las cuales las parcelas
principales correspondían a las variedades y las líneas; y
las subparcelas, a las densidades de siembra. En la segunda
evaluación, realizada en el segundo semestre del año,
se emplearon las variedades selección Palmira, ICA calamarí
e ICA provinciano en una distancia de siembra de 60
x 30 cm; se utilizó un diseño de bloques al azar con cuatro
tratamientos y tres repeticiones por tratamiento, siendo
los tratamientos los siguientes: T1 testigo, consistente en
la ausencia de cultivo; T2, variedad selección Palmira; T3,
variedad ICA calamarí y T4, variedad ICA provinciano.
Con maíz también se realizaron dos evaluaciones, una
por semestre. Se incluyeron las variedades ICA V-156, ICA
V-109, criollo blanco y puya amarillo sembradas a una distancia
de 1,0 x 0,50 m. Se aplicó un diseño experimental de
bloques al azar con cinco tratamientos y tres repeticiones
por tratamiento, siendo los tratamientos los siguientes: T1
testigo, con ausencia de cultivo; T2, variedad ICA V- 156;
T3, variedad ICA V- 109; T4, variedad criollo blanco y T5,
variedad puya amarillo.
Producción y composición de la leche
Se utilizaron vacas de doble propósito en fase inicial de
lactancia, de dos y tres partos y con cruce racial pardo
suizo x cebú. Como grupo experimental se seleccionaron
ocho vacas, las cuales conformaron la carga fija y con
ellas se estimó la producción de leche (tres veces por
semana) y la composición de la leche (sólidos totales,
grasa y sólidos no grasos). Estas variables se evaluaron
durante dos etapas consecutivas, empleando un diseño
de sobrecambio (change-over).
La capacidad de carga se determinó teniendo en cuenta
la oferta de forraje en los aforos realizados, utilizando los
animales que conforman la “carga fija” y otras vacas lactantes,
las cuales se incluían o excluían en los potreros según la
disponibilidad de materia seca. Se establecieron seis potreros
de 3 ha cada uno, en los cuales se pastoreó según un
sistema rotacional con 7 días de ocupación y 35 de descanso.
En cada potrero se tomó la información de producción y
composición láctea los tres últimos días de ocupación.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Características químicas, físicas y biológicas de los suelos
Características químicas
Los suelos de la finca Melo se clasifican como ligeramente
ácidos y poseen bajos contenidos de materia orgánica.
Para el cultivo de gramíneas presentan niveles medios de
fósforo y potasio; el magnesio, calcio y sodio se encuentran
disponibles en términos altos. Las características químicas
al final del experimento en general permanecieron
invariables, no revelando cambios sustanciales debido al
efecto de los tratamientos (tabla 1).
Características físicas
Las propiedades físicas iniciales del suelo presentaron en
todos los horizontes textura franco arcillo-arenosa, con
promedios de densidad aparente de 1,60 g/cm 3 , porosidad
de 38,0% e infiltración básica de 20,6 mm/h (tabla 2).
Estos valores indican un estado físico de compactación no
crítico para la producción de pasturas, y de acuerdo con
este diagnóstico se recomendó la labranza mínima para la
Tabla 1. Análisis de las características químicas del suelo de la finca Melo, ubicada en el municipio de Tenerife, Magdalena, Colombia
evaluación pH
Materia
orgánica (%)
Fósforo (ppm)
meq/100 g de suelo
ca Mg K Na
Inicial 5,9 0,8 21,5 6,9 5,3 0,3 1,2
Final 5,8 0,9 20,5 6,8 5,3 0,2 1,3
Tabla 2. Características físicas iniciales del suelo encontradas en la finca Melo, ubicada en el municipio de Tenerife, Magdalena, Colombia
Profundidad
(cm)
textura (%) Densidad
aparente (g/cm3 A l Ar
)
Porosidad
(%)
Infiltración
(mm/h)
0-30 61 10 29 1,56 40 20,6
30-40 59 15 26 1,66 36 20,6
40-60 67 6 27 1,60 38 -
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Evaluación de arreglos agrosilvopastoriles en explotaciones ganaderas de la microrregión Bajo Magdalena
Tabla 3. Características físicas del suelo un año después de establecidos los tratamientos en la finca Melo, municipio de Tenerife, Magdalena, Colombia
tratamientos
preparación del suelo (Murillo, 2002). Sin embargo, por
razones de textura del suelo con alto porcentaje de arena
(59% a 67%), la topografía semiondulada del terreno y la
buena infiltración, se optó por no implementar labranza.
En la fase intermedia del experimento, un año después
de establecidos los tratamientos, cuando los potreros aún
no se habían pastoreado, no se obtuvieron diferencias
significativas entre los tratamientos (p > 0,05) en las variables
estudiadas (tabla 3). Sin embargo, se observó una
tendencia de mejoramiento en las características físicas
del suelo, expresada en menores valores de la densidad
aparente y mayor porosidad en los diferentes horizontes
evaluados, principalmente en el tratamiento Leucaena sp.,
asociada con Panicum maximum cv. Tanzania y en menor
grado en la Leucaena sp., asociada con Botriochloa pertusa;
en el testigo las propiedades permanecieron estables. Este
efecto puede atribuirse a la mayor densidad de las raíces
de la gramínea P. maximum cv. Tanzania y a la penetración
radical de la Leucaena sp., lo cual posiblemente ocasionó
la expansión de los espacios porosos del suelo. Por estas
mismas razones los valores de porosidad estuvieron en
concordancia con los registrados en la densidad aparente,
donde tampoco se obtuvieron diferencias significativas
entre los tratamientos (p > 0,05), observándose la misma
tendencia de mejoramiento en ambas propiedades.
En la fase final del experimento, un año después de ser
sometidos los potreros a pastoreo, se encontraron diferen-
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 60-69
Profundidad del suelo (cm)
Densidad aparente (g/cm 3 ) Porosidad (%)
0-30 30-40 40-60 0-30 30-40 40-60
Propiedad inicial 1,56 1,66 1,60 40 36 38
Acacia + guinea 1,51 1,61 1,56 42 36 40
Acacia+ kikuyina 1,53 1,63 1,58 41 37 39
Kikuyina 1,54 1,63 1,60 41 37 39
cias significativas (p < 0,05) en el primer nivel de profundidad
(perfil de 0-30) en las variables densidad aparente
y porosidad, las cuales aumentaron y disminuyeron,
respectivamente, comparados con los potreros en la etapa
sin carga. Lo anterior indica que el pisoteo de animales
compacta los suelos con mayor intensidad en el perfil de
0-30. En este perfil, se encontraron diferencias significativas
(p < 0,05) en el tratamiento kikuyina (B. pertusa) de la
etapa sin pastoreo, en relación con el mismo tratamiento
en la etapa con carga animal. Sin embargo, no se obtuvieron
diferencias significativas (p > 0,05) en los tratamientos
de Leucaena sp., asociada con P. maximum y en Leucaena
sp., asociada con B. pertusa. La menor compactación en
los tratamientos que involucra a Leucaena sp., se puede
atribuir a la mayor densidad de sus raíces y a la cobertura
que proporciona al suelo, lo cual amortigua el impacto
del pisoteo de los animales. Similares resultados fueron
obtenidos por Pinzón y Amézquita (1991) en estudios
realizados con Brachiaria decumbens y guaduilla (Homolepis
aturensis) (tabla 4).
Características biológicas
Microorganismos
En todos los tratamientos, los resultados presentaron
mayor recuento microbiano en las zonas bajas en relación
con las medias y altas. En general, las zonas medias registraron
mayores cantidades de microorganismos en relación
con las altas; mayor presencia bacteriana se observó
Tabla 4. Características físicas finales del suelo de la finca Melo, ubicada en el municipio de Tenerife, Magdalena, Colombia
Tratamientos
Profundidad del suelo (cm)
Densidad aparente (g/cm 3 ) Porosidad (%)
0-30 30-40 40-60 0-30 30-40 40-60
Acacia + guinea sin carga 1,51 c 1,61 a 1,56 a 42 c 38 a 40 a
Acacia + kikuyina sin carga 1,53 bc 1,63 a 1,58 a 41 bc 37 a 39 a
Kikuyina sin carga 1,54 c 1,63 a 1,60 a 41 c 37 a 38 a
Acacia + guinea con carga 1,67abc 1,67 a 1,62 a 36 abc 36 a 38 a
Acacia + kikuyina con carga 1,70 ab 1,66 a 1,65 a 35 ab 36 a 37 a
Kikuyina con carga 1,73 a 1,70 a 1,62 a 33 a 35 a a
* Promedio en la misma columna con letras similares no difiere estadísticamente, según test de Tukey (p < 0,05).
63

64 Evaluación de arreglos agrosilvopastoriles en explotaciones ganaderas de la microrregión Bajo Magdalena
Tabla 5. Población de bacterias, actinomicetos y hongos, y porcentaje de humedad de suelos de zonas alta, media y baja cultivados en arreglos
agrosilvopastoriles (Tenerife, Magdalena)
Leucaena sp. + P. maximum
Leucaena sp. + B. pertusa
B. pertusa
Arreglos Identificación Humedad (%)
en las zonas bajas de los tratamientos Leucaena sp., asociada
con P. maximum cv. Tanzania (1,08 x 10 7 ), respecto a
Leucaena sp. asociada con B. pertusa (4,91 x 10 6 ) y al monocultivo
de B. pertusa (5,49 x 10 6 ). La misma tendencia se
observó cuando se determinó la densidad poblacional de
los actinomicetos (tabla 5). Este comportamiento se puede
explicar por el mayor contenido de humedad presente
en suelos de las zonas bajas. En términos cuantitativos la
relación entre bacterias y actinomicetos se mantuvo estable,
y mostró un amplio predominio sobre los hongos.
Macrofauna
El corto seguimiento realizado a la macrofauna del suelo
no permitió analizar los efectos de los tratamientos sobre
la misma. Las situaciones encontradas son más atribuibles
a los aspectos topográficos y de profundidad del suelo.
La mayor distribución poblacional de la macrofauna
se encuentra localizada en las zonas bajas, siendo de
96,6%, 83,3% y 83,5% en los tratamientos Leucaena sp.
asociada con P. maximum cv. Tanzania, Leucaena sp., asociada
con B. pertusa y monocultivo de B. pertusa, respectivamente;
este efecto puede atribuirse al mayor contenido
de humedad (tabla 6).
Tabla 6. Distribución porcentual de la macrofauna según nivel topográfico en
la finca Melo, ubicada en el municipio de Tenerife, Magdalena, Colombia
Tratamientos
Bacterias x10 6
uFc/g suelo
Actinomicetos
x10 6
Hongos x10 2
Alta 3,6 0,37 2,84 3,21
Media 2,3 0.63 3,50 3,07
Baja 5,4 10,80 5,44 3,27
Alta 1,3 0,18 3,40 3,30
Media 1,7 0,47 3,05 3,56
Baja 1,9 4,91 3,54 3,64
Alta 2,4 3,79 4,20 4,20
Media 3,4 0,32 5,43 3,31
Baja 3,5 5,49 5,80 3,27
Distribución poblacional (%)
Zona alta Zona baja
Acacia + guinea 3,4 96,6
Acacia + kikuyina 16,7 83,3
Kikuyina (testigo) 16,5 83,5
De otra parte, en el perfil de 0 - 10 cm de profundidad
se concentra la más alta población de la macrofauna edáfica
en todos los tratamientos (tabla 7).
Tabla 7. Distribución porcentual de la macrofauna según la profundidad
del suelo ubicada en la finca Melo de Tenerife, Magdalena, Colombia
Tratamiento
Profundidad del suelo
0-10 cm 10-20 cm 20-30 cm
Acacia + guinea, % 95,5 3,4 1,1
Acacia + kikuyina, % 89,6 6,3 4,1
Kikuyina (testigo), % 92,9 4,7 2,4
Así mismo, los insectos exhiben la mayor representatividad
entre las clases de la macrofauna. Es relevante la
presencia de cantidades importantes de individuos pertenecientes
a la clase Oligochaeta y al orden Haplotoxida
(lombrices de tierra) en los tratamientos Leucaena sp., asociada
con P. maximum cv. Tanzania (10,1%) y Leucaena sp.,
asociada con B. pertusa (4,1%) (figura 1). Dentro de la clase
Insecta, el orden Isoptera presenta la mayor representatividad
variando su distribución porcentual de 77,4% a
87,3% (figura 2).
Figura 1. Distribución porcentual por clase de la macrofauna edáfica
presente en los diferentes tratamientos en la finca Melo, municipio de
Tenerife, Magdalena, Colombia
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 60-69

Figura 2. Distribución porcentual de los órdenes de la clase Insecta
presente en los diferentes tratamientos en la finca Melo, municipio de
Tenerife, Magdalena, Colombia
Rodríguez y colaboradores (2000), al evaluar el comportamiento
de la macrofauna del suelo en el sistema
de ceba de toros con utilización de Leucaena sp., observaron
un incremento significativo de la biomasa de los
individuos en el tratamiento de pastizal nativo con 100%
de acacia forrajera, en el que además se crearon las condiciones
más favorables para la actividad de la biota, al
existir mayor grado de humedad del suelo. Sánchez y
colaboradores (2000) encontraron una densidad promedio
de 81,12 individuos/m 2 . Los órdenes de la macrofauna de
mayor densidad y biomasa correspondieron a Haplotaxida
(lombrices de tierra), Stylommatophora (caracoles y
babosas) e Isopoda (cochinillas de humedad) y a la clase
Diplopoda (ciempiés y milpiés). La distribución de los
organismos fue diferente entre los estratos y existió un
predominio de individuos en el primer estrato. En el área
de monocultivo de gramíneas se registró una densidad de
26,4 individuos / m 2 .
Organismos identificados en el presente trabajo tales
como los de las clases Oligochaeta, Gastropoda, Diplopoda,
y de los órdenes Isopoda, Isoptera, Coleoptera e Hymenoptera
son importantes fragmentadores de hojarasca
(Adl, 2003, citado por Hou et al., 2005). Laossi y colaboradores
(2008) concluyeron que la densidad de la fauna está
afectada por la calidad de la hojarasca y que tiene mayor
influencia la calidad que la cantidad; así mismo, plantean
que la biomasa de las plantas tiene un efecto positivo sobre
la diversidad de la macrofauna del suelo y la densidad. De
otra parte, diversos estudios han concluido que la diversidad
de la fauna del suelo no está asociada con la diversidad
de plantas (Salomón et al., 2004; Wardle et al., 2006), lo cual
se atribuye a que muchas especies de la fauna del suelo
son genéricas en términos de preferencia de alimentos y
hábitat (Wardle et al., 2006; Laossi et al., 2008); en general,
la literatura ofrece resultados contradictorios acerca de la
preferencia alimenticia de los detritívoros.
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 60-69
Evaluación de arreglos agrosilvopastoriles en explotaciones ganaderas de la microrregión Bajo Magdalena
Rendimiento agrícola
Se observó mayor precocidad en las variedades caupica
M-11 e ICA provinciano y en las líneas LCPM 34 y LCPM
40 (70 días a cosecha) en relación con la variedad ICA
Calamarí (79 días a cosecha); sin embargo, los mayores
rendimientos (p < 0,05) fueron obtenidos con esta última,
siendo los promedios de producción de 1215 y 1145 kg/ha
en las distancias de siembra 60 x 30 cm y 80 x 30 cm, respectivamente.
Los resultados no revelaron una interacción
positiva entre materiales y distancia de siembra; no obstante
se presentó una tendencia a mejorar los rendimientos
en los materiales evaluados en la distancia de siembra
de 60 x 30 cm, excepto la línea LCPM 34 (tabla 8).
Tabla 8. Producción de Phaseolus vulgaris (kg/ha) con variedades y líneas
establecidas en dos densidades de siembra en arreglos agrosilvopastoriles
en la finca Melo, municipio de Tenerife, Magdalena, Colombia
Materiales
Densidad
60 cm x 30 cm 80 cm x 30 cm
Caupica M-11 624,5 b* 347,0 c
ICA Provinciano 520,5 b 277,5 c
ICA Calamarí 1215,0 a 1145,0 a
LCPM-34 520,5 b 763,5 b
LCPM-40 590,5 b 416,5 b
* Promedio en la misma columna con letras similares no difiere estadísticamente, según el test de Tukey (p < 0,05).
En la evaluación realizada en el segundo semestre del
año, los resultados no revelaron diferencias significativas
(p > 0,05) entre los tratamientos; no obstante la variedad
ICA Provinciano presentó rendimientos superiores en
43,3% con respecto a las otras dos variedades (tabla 9).
Padilla y colaboradores (2000), al evaluar el efecto del
intercalamiento de Vigna unguiculata y Zea mayz, con
Leucaena leucocephala cv. Perú y Panicum maximum cv.
Likoni, concluyeron que las plantas/m 2 , altura y ramas/
plantas y t/ha de materia seca de la acacia forrajera no se
afectaron por la siembra de guinea, maíz y fríjol, indicando
que no existió competencia entre estas especies. La mejor
opción obtenida fue el intercalamiento de tres surcos de
fríjol en el mes de mayo en el momento de la siembra de
la acacia forrajera, seguida de la siembra de tres surcos de
guinea en julio, por hacer un aporte en cantidad y calidad
Tabla 9. Producción de Phaseolus vulgaris (kg/ha) con variedades
sembradas en el segundo semestre en sistemas agrosilvopastoriles en la
finca Melo, municipio de Tenerife, magdalena, Colombia
Variedad Producción (kg/ha)*
Selección Palmira 833,0
ICA calamarí 833,0
ICA provinciano 1194,0
65

66 Evaluación de arreglos agrosilvopastoriles en explotaciones ganaderas de la microrregión Bajo Magdalena
de biomasa total producida. Los rendimientos de fríjol
obtenidos fueron de 0,45 a 0,75 t/ha de grano.
Estimando costos de producción por hectárea en
$1.507.000 con este sistema y con base en un promedio en
rendimiento de 1194 kg/ha, el sistema genera un ingreso
adicional de $403.400/ha; la siembra de fríjol puede
realizarse en ambos semestres durante el primer año de
establecida la arbórea (tablas 10 y 11).
Tabla 10. Costos de producción de 1 ha de fríjol para grano en arreglo
agrosilvopastoril, en la finca Melo, municipio de Tenerife, Magdalena,
Colombia
Actividad Valor ($)
Semilla, kg 57.000
Adecuación del terreno (corte de malezas con machete y azadón) 200.000
Siembra 140.000
Mantenimiento del cultivo (control de malezas con machete) 220.000
Control de plagas (insecticida y aplicación) 100.000
Cosecha en vaina 500.000
Beneficio del grano 200.000
Empaques 60.000
Transporte 70.000
Total 1.507.000
Tabla 11. Ingreso por hectárea obtenido con el cultivo de fríjol para
grano en arreglo agrosilvopastoril en la finca Melo, municipio de Tenerife,
Magdalena, Colombia
Ingreso Valor ($)
Semilla producida (1194 kg) vendida para consumo 1.910.400
Costo total 1.507.000
Ingreso 403.400
Crecimiento de las arbóreas
Altura de la acacia forrajera
En la fase de vivero Leucaena sp. presentó una altura promedio
de 11,1 cm, 24,9 cm y 38,3 cm a los 30, 60 y 90 días
después de la siembra, registrando promedios de crecimiento
de 11,1 cm, 13,8 cm, 13,4 cm en los intervalos de 0
a 30, 30 a 60 y 60 a 90 días, respectivamente.
Analizando el crecimiento de Leucaena sp., durante 90
días después de transplantadas al sitio definitivo, donde
fueron intercalados cultivos de fríjol y maíz, se observó
mayor altura de estas plantas en relación con las establecidas
en cultivos puros. Los resultados registraron
promedios de incrementos en altura, superiores de 20,5
cm y 29,0 cm de la acacia forrajera (Leucaena sp.) asociada
con fríjol y maíz, respectivamente, en relación con las no
asociadas; este efecto positivo puede atribuirse al control
de malezas adicionalmente realizado a los cultivos. De
otra parte, se obtuvo un incremento de altura superior en
41,5% de la Leucaena sp. asociada al maíz con respecto al
fríjol, lo cual puede explicarse posiblemente por el tipo de
crecimiento erecto de la gramínea y a la diferencia en el
sistema radical de estas especies, reduciendo la competencia
por los nutrientes (tabla 12). Posiblemente la arbórea y
el fríjol poseen raíces que ocupan los mismos sectores del
perfil del suelo (Pezo e Ibrahim, 1999), siendo mayor la
competencia por los nutrientes.
Producción de materia seca del forraje y composición
botánica de la pradera
Evaluaciones realizadas en el período comprendido entre
agosto y noviembre, enmarcadas en la época de máxima
precipitación, registraron promedios de producción de
materia seca mayor en el arreglo Leucaena sp., asociada
con P. maximum cv. Tanzania (13,7/ha), comparado con el
arreglo Leucaena sp. asociada con B. pertusa (3,6 t/ha) y con
el monocultivo de B. pertusa (2,0 t/ha). Las producciones
de forraje en el tratamiento Leucaena sp. asociada con P.
maximum cv. Tanzania fueron superiores en 280% y 585%
respecto a las presentadas en los arreglos Leucaena sp.
asociada con B. pertusa y al monocultivo de B. pertusa,
respectivamente, de lo que se infiere la posibilidad de
incrementar notablemente la capacidad de carga. En la
composición botánica se observó un aporte mayor del
componente gramínea (91,6%) en el arreglo Leucaena
sp., asociada con P. maximum cv. Tanzania. En términos
porcentuales, este arreglo fue superior al tratamiento
Leucaena sp. asociada con B. pertusa en 20,8% y a B. pertusa,
en 17,5%. Es relevante el aporte de la Leucaena sp., en
la composición botánica del tratamiento Leucaena sp.,
asociado con B. pertusa (tabla 13); también es relevante el
mejoramiento logrado con la incorporación de P. maximum
en el arreglo, en cuanto a oferta de biomasa.
Tabla 12. Promedio de incremento en altura de la acacia forrajera intercalada con fríjol y maíz 90 días después del transplante en la finca Melo, municipio
de Tenerife, Magdalena
Tratamientos
Fríjol testigo Diferencia Maíz testigo Diferencia
Promedio de incremento de altura (cm) 91,7 ± 13,8 71,2 ± 18,7 20,5 123,2 ± 31,0 94,3 ± 24,0 29,0
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 60-69

Tabla 13. Producción de materia seca y composición botánica de
potreros en arreglos agrosilvopastoriles en la finca Melo, municipio de
Tenerife, Magdalena
Arreglo
Materia
seca (t/ha)
Valor nutritivo del forraje
Composición botánica (%)
Gramínea leguminosa Malezas
Acacia + guinea 13,7 91,6 1,0 3,9
Acacia + kikuyina 3,6 64,0 6,8 29,0
Kikuyina 2,0 74,1 0,0 18,9
Los análisis químicos de los materiales revelaron mayor
contenido de proteína cruda (p < 0,05) de la gramínea P.
maximum cv. Tanzania en relación con la B. pertusa asociada
con Leucaena sp. La proteína cruda también presentó
tendencia al incremento en ambas gramíneas (P. maximum
y B. pertusa) al pie de la acacia forrajera respecto a las
localizadas en la mitad de la calle, efecto atribuido posiblemente
a la presencia del árbol. Así mismo, es relevante
el menor contenido de proteína cruda y la baja digestibilidad
de B. pertusa en monocultivo (tabla 14).
Ribaski e Inoue (2000) obtuvieron resultados similares
y concluyeron que el forraje de pasto buffel (Cenchrus
ciliaris) bajo la copa de árboles de trupillo (Prosopis
juliflora, SW) presentó mejor valor nutritivo, caracterizado
principalmente por los mayores porcentajes de proteína
cruda y aumento de la digestibilidad in vitro de la materia
seca, especialmente del material más cercano al fuste de
los árboles.
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 60-69
Evaluación de arreglos agrosilvopastoriles en explotaciones ganaderas de la microrregión Bajo Magdalena
Producción y composición láctea
Producción láctea
En la tabla 15 se incluyen los parámetros analizados
en dos ciclos de pastoreo rotacional con 7 días de ocupación
y 35 de descanso. Se aprecia en ambos ciclos
de pastoreo mejores expresiones de los parámetros
evaluados en el tratamiento Leucaena sp. asociada a P.
maximum cv. Tanzania.
En el primer ciclo de pastoreo se obtuvo mayor producción
de leche por hectárea durante el período evaluado
en el arreglo Leucaena sp., asociada a P. maximum,
con una producción de 1255,8 L; superior a la obtenida
con los arreglos Leucaena sp., asociada con B. pertusa
(378 L) y B. pertusa (344,4 L). La mayor capacidad de
carga se registró con el arreglo Leucaena sp., asociada
con P. maximum en ambos ciclos de pastoreo (4,7 y 5,5
cabezas/ha), superior a la obtenida con el sistema de
gramínea modal de la zona -kikuyina en monocultivo-
(1,3 y 1,3 cab/ha) y el arreglo Leucaena sp. asociada con
B. pertusa (1,3 y 1,8 cab/ha).
Similar tendencia se observó en el segundo ciclo de
pastoreo, en el cual se registró una producción de leche/
ha de 1213,8 L durante el ciclo, superior a la obtenida
con los arreglos Leucaena asociada a B. pertusa (483,0 L)
y B. pertusa (289,8 L), respectivamente. En el valle del
Cesar en potreros conformados por mezclas de las gramíneas
kikuyina (B. pertusa) y angleton (D. aristatum)
asociadas con acacia forrajera se obtuvo un incremento
de la producción de leche por vaca por día de 41,8% en
Tabla 14. Valor nutritivo de los forrajes en arreglos agrosilvopastoriles en la finca Melo, municipio de Tenerife, Magdalena
Arreglo P.c. (%) F.D.A. (%) lignina (%) Digestibilidad (%)
Guinea pie de árbol 13,6 a 19,1 b 3,0 b 49,3 a
Guinea mitad calle 12,9 a 15,8 b 3,6 b 51,8 a
Kikuyina pie de árbol 7,7 b 20,0 b 6,1 ab 51,7 a
Kikuyina mitad calle 6,9 b 18,8 b 6,5 ab 51,7 a
Kikuyina monocultivo 3,7 c 28,7 a 8,5 a 46,6 b
* Promedio en la misma columna con letras similares no difiere estadísticamente, según test de Tukey (p < 0,05).
Tabla 15. Producción de leche con vacas en pastoreo en arreglos agrosilvopastoriles en la finca Melo, municipio de Tenerife, Magdalena
Parámetro
Primer ciclo (42 días) Segundo ciclo (42 días)
A B c A B c
Promedio de producción, L/vaca/día 6,30 6,93 6,37 5,30 6,40 5,25
Capacidad de carga, cab/ha 1,3 1,3 4,7 1,3 1,8 5,5
Producción/ha, L/ha 8,2 9,0 29,9 6,9 11,5 28,9
Producción período/ha, L/ha 344,4 378,0 1255,8 289,8 483,0 1213,8
A: potrero de kikuyina. B: potrero acacia-kikuyina. C: potrero de acacia-guinea cv. Tanzania.
67

68 Evaluación de arreglos agrosilvopastoriles en explotaciones ganaderas de la microrregión Bajo Magdalena
relación con potreros de solo gramíneas (Roncallo et
al., 2000).
Composición láctea
Los análisis de composición láctea registraron
contenidos de grasa, sólidos no grasos y sólidos totales
en los sistemas agrosilvopastoriles superiores al obtenido
en el monocultivo de B. pertusa. La leche en los arreglos
Leucaena sp., asociada con P. maximum cv. Tanzania y
Leucaena sp. asociada con B. pertusa presentaron contenidos
de sólidos totales superiores en su orden de 1,23 y 1,09%
en relación con el obtenido en el monocultivo de B. pertusa;
así mismo, los contenidos de grasa fueron superiores en
0,68 y 0,71%, respectivamente; este efecto puede atribuirse
al mayor suministro de nutrientes aportados por los
arreglos agrosilvopastoriles (tabla 16).
Tabla 16. Composición láctea en arreglos agrosilvopastoriles en la finca
Melo, municipio de Tenerife, Magdalena
Grasa (%)
Sólidos no
grasos (%)
Sólidos
totales (%)
Acacia + kikuyina 4,53 a* 8,73 b* 13,37 a*
Acacia + guinea 4,50 a 9,02 a 13,51 a
Kikuyina 3,82 b 8,46 c 12,28 b
* Promedio en la misma columna con letras similares no difiere estadísticamente, según test de Tukey (p < 0,05).
CONCLUSIONES
Es evidente el efecto conservacionista de los arreglos
agrosilvopastoriles en lo que respecta a las características
físicas, químicas y biológicas del suelo, el cual es visible
en las variables densidad aparente y porosidad en el perfil
de 0-30 cm de profundidad y población microbiana.
En sistemas agrosilvopastoriles, cuando se cultiva el
fríjol tipo arbustivo existe un efecto de la variedad sobre
el rendimiento; el cultivo genera un beneficio económico
importante.
Los cultivos establecidos en el primer año benefician el
incremento de la altura de la acacia forrajera (Leucaena sp.);
el efecto del maíz es mayor en relación con el del fríjol.
La producción de materia seca (t/ha) fue superior en
el arreglo acacia+guinea (Leucaena sp. + P. maximum) y
acacia+kikuyina (Leucaena sp. + B. pertusa) en relación con
la kikuyina (B. Pertusa).
El valor nutricional de la kikuyina es favorecido por la
presencia de la acacia forrajera.
La producción y la composición láctea en los sistemas
agrosilvopastoriles presentaron incrementos significativos
en relación con el grupo testigo.
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 60-69

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69

Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 70-80
ARtículo cIeNtíFIco
Standardization of a complex culture media for
multiplication of C50 Rhizobium sp. strain
ABSTRACT
The indiscriminate use of chemical fertilizers, its process
of production and its application had increased the
costs of agricultural production and the environmental
problems because of the pollution of air, soil and water
sources. The alternative is the use of biological fertilizers
as an economical and clean tool in order to sustainable
management of ecosystems. However, in the escalation
processes of a biofertilizer the costs of production
could increase due to the type of formulation and the
culture media used for the multiplication of the bacteria.
This research, by using statistical designs sequentially,
presents the standardization of an economical culture
media used to multiply the strain C50 of Rhizobium
sp. From eight nutritional sources, five were selected
taking as criteria the low economical costs and the
availability of above mentioned nutritional sources;
from these five sources, three of them influenced the
development of the strain significantly. The optimized
composition of the alternative culture media included
glycerol, molasses, glutamate, yeast extract and salts.
There were no significantly differences in the growth of
the strain C50 in the alternative culture media compared
with the traditional one (yeast extract – mannitol); nor
in viability of the strain growth on traditional media
culture compared with the alternative one, when it was
inoculated on peat. The inoculants conserved its quality
in refrigeration during 30 days. The strains J01, T14 and
C2 showed a better rate of growth on the alternative
culture media; it was not show significant differences in
the counts between the strains J01 and T14; whereas, the
strain C2 growth better in the alternative culture media.
Keywords: Rhizobia, Plackett-Burman design, fractional
factorial design, Box-Behnken design.
Radicado: 4 de mayo de 2009
Aprobado: 28 de mayo de 2009
1 Microbiólogo Industrial. Laboratorio de Microbiología de Suelos, CBB, C.I. Tibaitatá,
Corpoica, Mosquera. dfrojas@corpoica.org.co
2 MA.V. M.Sc. Investigadora máster asistente. CBB, C.I. Tibaitatá, Corpoica, Mosquera.
mgarrido@corpoica.org.co
3 B. Ph.D. Investigadora principal. Laboratorio de Microbiología de Suelos, CBB, C.I.
Tibaitatá, Corpoica, Mosquera. rbonilla@corpoica.org.co
Estandarización de un medio
de cultivo complejo para la
multiplicación de la cepa C50 de
Rhizobium sp.
Daniel Fernando Rojas T. 1 , María Fernanda Garrido R. 2 ,
Ruth Rebeca Bonilla B. 3
RESUMEN
El uso indiscriminado de fertilizantes químicos y su proceso
de obtención y aplicación ha incrementado los costos
de producción agrícola y los problemas ambientales debido
a la contaminación del aire, el suelo y las aguas. Se ha
planteado como alternativa la aplicación de fertilizantes
biológicos como una herramienta económica y limpia
para el manejo sostenible de los ecosistemas. Sin embargo,
en los procesos de escalamiento de un biofertilizante pueden
incrementarse los costos de producción debido al tipo
de formulación y a los medios de cultivo empleados para
la multiplicación de las bacterias. Esta investigación, con
base en el uso secuencial de diseños estadísticos, presenta
la estandarización de un medio de cultivo económico para
la multiplicación de la cepa C50 de Rhizobium sp. De ocho
fuentes nutricionales se seleccionaron cinco, teniendo
como criterios los menores costos económicos y la disponibilidad
de dichas fuentes; de estas cinco, tres influyeron
significativamente sobre el desarrollo de la cepa. La composición
optimizada del medio alterno incluyó glicerol,
melaza, glutamato, extracto de levadura y sales. No se
presentaron diferencias significativas en el crecimiento de
la cepa C50 en el medio alterno comparado con el tradicional
(levadura-manitol), ni en la viabilidad de la cepa
crecida en el medio tradicional respecto al alterno, cuando
se inoculó sobre turba. El inoculante conservó su calidad
en refrigeración durante 30 días. Las cepas J01, T14 y C2
mostraron buen índice de crecimiento sobre el medio
alterno; no se presentaron diferencias significativas en los
recuentos entre las cepas J01 y T14, mientras que la cepa
C2 creció mejor en el medio alterno.
Palabras clave: rizobios, diseño Plackett-Burman, diseño
factorial fraccionado, diseño Box-Behnken.
INTRODUCCIÓN
En suelos tropicales, el elemento más limitante en
el desarrollo de las plantas es el nitrógeno (Franco y
Döbereiner, 1994), y para la solución de este problema
se emplean indiscriminadamente fertilizantes de síntesis
química con el objetivo de mejorar la producción de los
cultivos (Marín et al., 2003). Sin embargo, su uso está
limitado por el alto costo y los efectos adversos sobre el
© 2009 Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria

medio ambiente, causando contaminación de aguas subterráneas,
eutrofización, erosión y, en general, cambios
en la estructura físico-química del suelo y una drástica
disminución de la biota edáfica (Justic et al., 1995; Rabalais
et al., 1996; Tejada et al., 2005). Dentro del concepto de
agricultura sostenible surgen tecnologías limpias como
es la biofertilización con bacterias fijadoras de nitrógeno,
la cual se plantea como una alternativa segura, efectiva y,
sobre todo, económica para recuperar la productividad
de los suelos (Mahecha, 2002; Sylvia et al., 2005). En los
sistemas ganaderos tropicales se propende por el uso de
plantas leguminosas debido a que muchas de ellas tienen
el atributo de asociarse con un grupo de microorganismos
denominados conjuntamente rizobios con los cuales establece
una relación simbiótica, mediante la cual la bacteria
provee a la planta de compuestos nitrogenados y la planta
a ésta de compuestos carbonados. Esta simbiosis se lleva a
cabo dentro de una estructura especializada denominada
nódulo, órgano capaz de llevar a cabo el proceso de fijación.
Existen evidencias que en cultivos de soya y otras
leguminosas esta asociación puede proveer hasta 100% la
fertilización química nitrogenada (Gage, 2004). Sin embargo,
muchas veces el proceso de producción de bioinoculantes
basado en este tipo de bacterias es costoso debido al
medio de cultivo empleado para su multiplicación; razón
por la cual, buscar alternativas representa un foco central
en el proceso de investigación para la producción de biofertilizantes
bacterianos (Rebah et al., 2007).
El diseño de medios de cultivo económicos para el
crecimiento de microorganismos para la disminución
de costos en la producción de bioinoculantes es de gran
importancia debido a que se crean condiciones favorables
para su adopción. Así mismo, existen algunos métodos
estadísticos que son utilizados como herramientas efectivas
que permiten obtener una rápida aproximación hacia
los factores clave que afectan el crecimiento celular (Ren
et al., 2008). El uso de diseños experimentales tanto para
la estandarización como para la optimización de medios
de cultivo está bien documentado (Altaf et al. 2007; Gao
y Gu, 2007; John et al., 2007; Lofty, 2007). No obstante, la
aplicación de estos diseños debe hacerse de forma lógica
y subsecuente para lograr una buena aproximación a las
concentraciones que maximizan el efecto sobre la variable
de respuesta (Ren et al., 2008) teniendo en cuenta las diferencias
fisiológicas que puedan presentar los microorganismos
de interés.
El presente estudio tuvo como objetivo estandarizar un
medio de cultivo complejo haciendo uso de productos y
subproductos agroindustriales para la multiplicación de la
cepa C50 de Rhizobium sp., la cual es capaz de nodular la
leguminosa forrajera Leucaena leucocephala y, además, probar
la efectividad del medio sobre otras cepas de rizobios
que nodulan leguminosas de importancia económica.
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 70-80
Estandarización de un medio de cultivo complejo para la multiplicación de la cepa C50 de Rhizobium sp.
MATERIALES Y MÉTODOS
Descripción y mantenimiento de los microorganismos
utilizados
Las cepas C50 y T14 de Rhizobium sp., y la cepa J01 de
Bradyrhizobium sp., utilizadas en el presente estudio
provinieron del Banco de germoplasma de microorganismos
con potencial biofertilizante del Laboratorio de
Microbiología de Suelos del Centro de Biotecnología
y Bioindustria –CBB- Corpoica C.I Tibaitatá. La cepa
C2 capaz de nodular la leguminosa forrajera Clitoria
ternatea fue obtenida en estudios previos adelantados
por los autores en el mismo laboratorio. Se usó la cepa
C50 para todos los ensayos relacionados con el diseño
del medio de cultivo. Todas las cepas fueron propagadas
en medio levadura-manitol-agar (LMA) a 28 ± 2°C
(Vincent, 1970). La cepa C50 fue conservada en glicerol
30% a -20°C, y las otras cepas se mantuvieron en tubos
con medio LMA inclinado a 4 ± 2°C y descritas fenotípicamente
(descripción macro y microscópica). El medio
levadura-manitol (LM) tiene la misma composición del
LMA sin adición de agar.
Estandarización del inóculo
Se tomaron 100 mL de inóculo de la cepa C50 crecida a
28 ± 2°C y 150 rpm (condiciones estándar) durante 20 h,
las cuales se centrifugaron a 6000 rpm durante 10 min y
se resuspendieron en solución salina estéril (SS) (NaCl
0,85%) a un cuarto de su volumen. La concentración de la
suspensión de células fue ajustada a 2 g de células/L (peso
seco) empleando SS estéril y utilizada en todos los diseños
estadísticos a razón del 1% del volumen del medio.
Obtención y caracterización de las fuentes de
crecimiento
Las seis fuentes de crecimiento: glicerol, sacarosa, melaza,
glutamato, extracto de levadura y extracto de soya, y las
sales –grado analítico- fueron provistas por el Laboratorio
de Microbiología de Suelos del CBB Corpoica. El
contenido de nitrógeno y carbono total de las fuentes fue
determinado en el Laboratorio de Química de Suelos del
C.I. Tibaitatá, Corpoica.
Determinación de la concentración celular
La concentración celular (UFC/mL) fue determinada
por medio de la técnica de recuento en placa sobre medio
LMA, realizando diluciones seriadas en base diez desde
10 -3 hasta 10 -10 . El tiempo de incubación fue de 24 h para
las cepas C50 y T14, 120 h para J01 y 144 h para C2, y se
aplicó una temperatura promedio de 28 ± 2°C.
71

72 Estandarización de un medio de cultivo complejo para la multiplicación de la cepa C50 de Rhizobium sp.
Estrategia experimental, métodos estadísticos y
software
Se emplearon diferentes diseños estadísticos subsiguientes
para seleccionar y optimizar, de forma preliminar, la
concentración de varias fuentes de crecimiento sobre la
multiplicación de la cepa C50. El proceso incluyó primero
la identificación de los sustratos influyentes (diseño
Plackett-Burman), para así enfocar la investigación sobre
un subconjunto de sustratos críticos del medio (Plackett y
Burman, 1946) (tabla 1). Posteriormente, se aplicaron dos
diseños factoriales fraccionados para acercarse al óptimo
de la respuesta de la bacteria en cuanto a producción de
células sobre el medio de cultivo y, finalmente, se generó
un diseño de superficie de respuesta para optimizar las
concentraciones que maximizaban la respuesta: Box –
Behnken (Box y Behnken, 1960). Para los ensayos de viabilidad
se usó la prueba de ANOVA y el test de Tukey con
una confianza del 95%.
Tabla 1. Fuentes de crecimiento, codificación y niveles para el diseño
Plackett-Burman
Factores Variables
Nivel bajo (-1)
(g/l)
Nivel alto (+1)
(g/l)
Glicerol C1 1,26 3,78
Sacarosa C2 1,58 4,75
Melaza C3 0,99 2,96
Glutamato N1 0,09 0,21
Extracto de levadura N2 0,10 0,23
Extracto de soya N3 0,13 0,30
Cloruro de amonio N4 0,03 0,07
Sales S 0,50 0,10
Los diseños experimentales usados y los análisis estadísticos
realizados fueron generados, ejecutados y analizados
mediante el software estadístico Statgraphics
Plus (versión 5.1, Statistics Graphical Corporation, USA).
Como control en cada uno de los diseños se empleó el
medio LM.
Estandarización del inóculo para los ensayos del medio
de cultivo
Se adicionó el preinóculo a razón de 1% del volumen
efectivo de trabajo, correspondiente al contenido de un
vial (1 mL), sobre un erlemeyer de 500 mL con relación 1/5
y se llevó a incubación a 28 ± 2°C y 150 rpm (condiciones
estándar) durante 20 horas. Posteriormente, el cultivo se
centrifugó a 6000 rpm durante 10 min y se resuspendió
a un cuarto de su volumen inicial con solución salina
estéril (NaCl 0,85%). Se tomaron 3 mL de la suspensión
y se determinó la absorbancia con el fin de calcular la
concentración de peso seco de biomasa usando la curva
de peso seco y se ajustó así el cultivo a 2 g de células/L de
suspensión. La suspensión resultante se empleó en todos
los tratamientos generados en cada uno de los diseños
estadísticos subsecuentes a razón del 1% del volumen.
Cinética de crecimiento en el medio de cultivo alterno
y el tradicional
Un inóculo con volumen final de 250 mL fue preparado a
partir de una suspensión de 2 g de células/L y a razón de
1% en medio tradicional (LM) y alterno (Rojas, Garrido,
Bonilla –RGB) con relación ¼ y condiciones de incubación
estándar; el ensayo se realizó por triplicado. La cinética
fue determinada mediante peso seco (λ = 540 nm).
Evaluación del medio alterno sobre el crecimiento de
otras cepas de rizobios
Un cultivo crecido de las cepas T14 de Rhizobium, J01 de
Bradyrhizobium y la cepa C2 de 48, 120 y 144 horas, respectivamente,
fue inoculado a razón del 1% en 25 mL de medio
LM y RGB, y se incubaron durante los mismos períodos
de tiempo. Posteriormente, se estimó la población celular
mediante la técnica de recuento en placa sobre medio
LMA, realizando diluciones seriadas en base diez. Se usaron
las condiciones de incubación estándar. Cada ensayo se
realizó por triplicado y se empleó una prueba t con 95% de
confianza para el análisis de los datos obtenidos.
Prueba de estabilidad preliminar sobre soporte (turba)
Se inocularon 400 g de turba en bolsas de polietileno de
alta densidad con 100 mL de un cultivo de 20 h de la cepa
C50 crecida en LM (tratamiento 1) y RGB (tratamiento 2).
Las bolsas inoculadas se incubaron a 28 ± 2°C durante
24 h se refrigeraron a 4 ± 2°C. Se hicieron recuentos a los
0, 15 y 30 días de refrigeración. El ensayo constó de dos
tratamientos y cinco repeticiones, como control negativo
se inoculó el soporte con medio estéril. Para este ensayo se
empleó un diseño completamente aleatorio.
Análisis económico
Se realizó un análisis de los costos de producción del
medio de cultivo a volumen de un litro teniendo en cuenta
el costo de los reactivos empleados.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Descripción fenotípica de las cepas
Las características macroscópicas de las cepas del estudio
coincidieron con la descripción registrada por Kuyken-
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 70-80

Tabla 2. Descripción macroscópica de las cepas
Cepa
tamaño de
las colonias
(mm)
Formación
de ácido o
álcali 1/
dall (2005) y Kuykendall y colaboradores (2005) (tabla 2).
Microscópicamente todas las cepas se describieron como
bacilos gram-negativos.
Determinación del contenido de carbono y nitrógeno
total en las fuentes de crecimiento
Los resultados de los análisis químicos en relación con las
concentraciones de carbono y nitrógeno total de las fuentes
usadas se encuentran relacionados en la tabla 3. Estos
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 70-80
Estandarización de un medio de cultivo complejo para la multiplicación de la cepa C50 de Rhizobium sp.
tiempo de
crecimiento
Descripción macroscópica
color
de las
colonias
transparencia elevación
Forma de
las colonias
Formación
de moco
Rhizobium sp. C50 3 Ac R T T C R P Li
Rhizobium sp. T14 2-3 Ac R T T C R P Li
Bradyrhizobium sp. J01 2 Ac L BL O C R P Li
C2 1 Al L BL O C R A Li
1/: Descripción de las cepas en LMA + azul de bromotimol.
Ac: ácida, Al: alcalina, N: neutra, R: rápido, L: lento, T: transparente, BL: blanca/lechosa, T: translúcida, O: opaca, C: convexa, R: redondas, P: presente, A: ausente, Li: liso.
Tabla 3. Contenido de carbono y nitrógeno total en las fuentes de
crecimiento
Fuente % carbono % nitrógeno c/N
Glicerol 52,9 < 0,01 52,9
Sacarosa 42,1 < 0,01 42,1
Melaza 67,5 0,16 421,9
Glutamato 35,4 8,27 4,3
Extracto de levadura 84,8 7,52 11,3
Extracto de soya 72,1 5,88 12,3
NH 4 Cl 0 0,26 0
Tabla 4. Diseño Plackett-Burman con ocho factores y resultados
corrida
Borde
cálculos fueron empleados para obtener las cantidades a
utilizar de cada una de las fuentes utilizadas sin alterar la
relación carbono-nitrógeno del medio LM estándar para
el crecimiento de rizobios (Vincent, 1970).
Fase de tamizaje: diseño Plackett-Burman (Diseño P-B)
El diseño P-B fue usado para identificar las variables
que tenían efecto significativo sobre el crecimiento celular.
Se analizaron ocho variables, los niveles: alto (+) y
bajo (-) se seleccionaron de acuerdo con los criterios de
aumento en la concentración celular y costo económico.
Los resultados del diseño P-B que se implementó con 12
tratamientos y dos niveles de cada variable se presentan
en la tabla 4.
Ninguno de los factores tuvo un efecto estadísticamente
significativo (p > 0,05) sobre el crecimiento de la
cepa C50 (tabla 5), por lo tanto, la selección de fuentes de
crecimiento se realizó de acuerdo con parámetros de costo
económico y disponibilidad en el mercado. Se seleccionaron
dos fuentes de carbono (glicerol y melaza), dos de
nitrógeno (glutamato y extracto de levadura) y sales.
Factores codificados Recuento
c1 c2 c3 N1 N2 N3 N4 S observado
Recuento
predicho
1 +1 +1 -1 +1 +1 -1 +1 -1 3,39X10 10 4,322X10 10
2 -1 -1 -1 +1 +1 +1 -1 +1 2,18X10 10 2,369X10 10
3 +1 +1 -1 +1 -1 -1 -1 +1 3,63X10 10 2,690X10 10
4 -1 +1 -1 -1 -1 +1 +1 +1 5,47X10 10 4,566X10 10
5 -1 +1 +1 +1 -1 +1 +1 -1 7,25X10 10 8,159X10 10
6 -1 -1 +1 +1 +1 -1 +1 +1 4,49X10 10 4,296X10 10
7 +1 -1 -1 -1 +1 +1 +1 -1 5,61X10 10 4,680X10 10
8 +1 -1 +1 +1 -1 +1 -1 -1 7,55X10 10 6,641X10 10
9 -1 +1 +1 -1 +1 -1 -1 -1 8,64X10 10 6,990X10 10
10 +1 -1 +1 -1 -1 -1 +1 +1 4,78X10 10 4,974X10 10
11 +1 +1 +1 -1 +1 +1 -1 +1 1,78X10 10 3,431X10 10
12 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 4,96X10 10 6,607X10 10
73

74 Estandarización de un medio de cultivo complejo para la multiplicación de la cepa C50 de Rhizobium sp.
Tabla 5. Efectos y análisis de variables por método estadístico
Fuente GL 1/ Efecto estimado Suma de cuadrados Radio – F Valor p
C1 1 -10,44X10 9 9,82X10 20 0,56 0,4625
C2 1 1,01X10 9 9,17X10 18 0.01 0,9431
C3 1 15,40X10 9 2,13X10 21 1.21 0,2816
N1 1 -4,64X10 9 1,93X10 20 0,11 0,7429
N2 1 -12,60X10 9 1,43X10 21 0,81 0,3765
N3 1 -2,83X10 7 7,22X10 15 0.00 0,9984
N4 1 3,81X10 9 1,30X10 20 0,07 0,8510
S 1 -25,10X10 9 5,67X10 21 3,21 0,0846
1/: GL: Grados de libertad. El error estándar fue de ± 4,20X10 10 . Las concentraciones de cada fuente se encuentran consignadas en la tabla 1.
El análisis de regresión generó la siguiente ecuación
lineal:
Y = 4,978X10 10 − 5,223X10 9 * C 1 + 5,047X10 8 * C 2 + 7,703X10 9
* C 3 − 2,321X10 9 * N 1 − 6,303X10 9 * N 2 − 1,416X10 7 * N 3 +
1,905X10 9 * N 4 − 1,255X10 9 * S (1)
Fase de mejoramiento: diseño factorial fraccionado 1
(DFF1)
Se aplicó un diseño factorial fraccionado sobre las fuentes
seleccionadas en el diseño P-B usando las mismas concentraciones
(tabla 6).
Tabla 6. Efectos y análisis de variables por método estadístico
Corrida
Factores codificados 1/
c1 c3 N1 N2 S
No hubo diferencia estadísticamente significativa entre
los recuentos del DFF1 y los del P-B, por lo tanto la eliminación
de los sustratos no afectó la viabilidad celular y se
descarta cualquier tipo de interacción entre los compuestos
seleccionados y los omitidos del medio de cultivo. En
el DFF1 dos fuentes, el glutamato y el extracto de levadura,
presentaron un efecto significativo sobre el crecimiento
celular (p < 0,05) (tabla 7). Esto se puede atribuir a que
el glutamato no sólo representa una fuente de grupos
amino, sino también a que puede actuar como intermediario
metabólico para la síntesis de otros aminoácidos
o de bases nitrogenadas, compuestos esenciales para el
desarrollo celular (Matheus et al., 2002). Por otra parte,
Valor observado 2/ Valor predicho
1 -1 +1 -1 -1 -1 2,50X10 9 -1,22X10 10
2 +1 -1 +1 -1 -1 2,79X10 10 4,29X10 10
3 +1 +1 -1 +1 -1 2,56X10 9 1,73X10 10
4 -1 +1 +1 -1 +1 1,20X10 10 2,68X10 10
5 +1 +1 +1 +1 +1 7,11X10 10 5,63X10 10
6 -1 -1 -1 +1 +1 3,27X10 10 4,77X10 10
7 +1 -1 -1 -1 +1 3,62X10 10 2,12X10 10
8 -1 -1 +1 +1 -1 8,44X10 10 6,94X10 10
1/: En g/L las concentraciones ajustadas fueron: C1 nivel alto (+) = 5,67; nivel bajo (-) = 1,89; C3 nivel alto (+) = 4,44, nivel bajo (-) = 1,48; N1 nivel alto (+) = 0,43, nivel bajo (-) = 0,18; N2 nivel alto (+) = 0,47, nivel bajo (-) =
0,20; S nivel alto (+) = 0,50, nivel bajo (-) = 0,10.
2/: Resultado de tres mediciones.
Tabla 7. Efectos y análisis de variables por método estadístico
Fuente Gl efecto estimado Suma de cuadrados Radio – F Valor p
C1 1 1,54X10 9 1,42X10 19 0,02 0,8998
C3 1 -23,3X10 9 3,26X10 21 3,73 0,0713b
N1 1 30,3X10 9 5,52X10 21 6,32 0,0230ab
N2 1 28,0X10 9 4,71X10 21 5,39 0,0338ab
S 1 8,65X10 9 4,49X10 20 0,51 0,8722
a: variables con efecto significativo sobre la multiplicación de la cepa con confianza 95%.
b: variables con efecto significativo sobre la multiplicación de la cepa con confianza 92,5%.
R 2 corregido = 0,60.
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 70-80

el extracto de levadura representa no sólo una fuente
de compuestos nitrogenados sino también de elementos
traza, cofactores enzimáticos, vitaminas y ácidos nucleicos,
entre otros, que favorecen el desarrollo de la bacteria
(Takahashi et al., 2006; Edens et al., 2002).
Las fuentes de carbono y de sales evaluadas no tuvieron
efecto significativo (p > 0,05) sobre el crecimiento de la
cepa C50, por lo tanto en los diseños posteriores se utilizó
el nivel inferior (-1) de cada una de las fuentes (tabla 7);
la melaza tuvo un efecto significativo negativo, por tanto
fue empleada para los estudios posteriores en el nivel
inferior.
El análisis de regresión generó la siguiente ecuación
lineal:
Y = 3,368X10 10 − 1,165X10 10 * C 3 + 7,716X10 8 * C 1 + 1,517X10 10
* N 1 + 1,401X10 10 * N 2 + 4,328X10 9 * S (2)
Fase de mejoramiento: diseño factorial fraccionado 2
(DFF2)
Se modificó la concentración de glutamato, extracto de
levadura y melaza en el mismo sentido del efecto estimado
para la variable (tabla 8).
El análisis estadístico del DFF2 reveló que las tres fuentes
tuvieron un efecto significativo sobre la variable de
respuesta (p < 0,05), el glutamato tuvo un efecto positivo
sobre el crecimiento celular mientras que el extracto de
levadura y la melaza tuvieron un efecto negativo (tabla 9).
La melaza nuevamente tuvo el mismo efecto, lo cual obli-
Tabla 8. Diseño de superficie de respuesta: Box Behnken y resultados con niveles factor
corrida
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 70-80
Estandarización de un medio de cultivo complejo para la multiplicación de la cepa C50 de Rhizobium sp.
Factores codificados 1/ Factores no codificados (g/l)
c3 N1 N2 c3 N1 N2
gó a disminuir aún más la concentración de esta fuente.
Por otra parte, el glutamato nuevamente ejerció un efecto
positivo sobre el crecimiento mientras que el aumento
en la concentración de extracto de levadura no favoreció
el desarrollo celular. Este efecto negativo se explica
porque la concentración de extracto de levadura pudo
haber superado el límite de tolerancia de la cepa, lo cual
provocó distorsión en las células, y por consiguiente una
disminución en la viabilidad celular dentro del medio de
cultivo, lo cual ha sido confirmado por diversos estudios
que demuestran que existe una relación íntima entre estas
variables (Skinner et al., 1976).
El análisis de regresión generó la siguiente ecuación
lineal:
Y = 4,582X1010 − 2,288X1010 * C + 1,615X10 3 10 * N − 1
2,007X1010 * N (3)
2
Fase de optimización: diseño Box Behnken
Los diseños de superficie de respuesta dan un acercamiento
preliminar a las concentraciones que optimizan la
variable dependiente: concentración celular. En la evaluación
de las 15 corridas para la optimización de tres parámetros
individuales, la máxima concentración celular se
obtuvo cuando la melaza se encontró en el nivel inferior y
el extracto de levadura y el glutamato se encontraban en
el superior. Los datos fueron analizados con el método de
análisis de regresión múltiple usando Statgraphics Plus
5.1; la siguiente ecuación polinomial fue derivada para
representar la producción de biomasa como una función
de las variables independientes analizadas.
Valor observado 2/ Valor predicho
1 -1 1 -1 1,48 0,66 0,46 1,06X10 11 1,05X10 11
2 1 1 1 2,96 0,66 0,73 1,99X10 10 1,90X10 10
3 0 0 0 2,22 0,54 0,59 4,22X10 10 4,58X10 10
4 1 -1 -1 2,96 0,42 0,46 2,78X10 10 2,69X10 10
5 -1 -1 1 1,48 0,42 0,73 3,34X10 10 3,25X10 10
1/: En g/L: C1 = 1,89 y S = 0,10 se dejaron constantes.
2/: Resultado de tres mediciones.
Tabla 9. Efectos y análisis de variables por método estadístico
Fuente GL Efecto estimado Suma de cuadrados Radio – F Valor p
C3 1 -4,57X10 10 6,28X10 21 10,85 0.0093a
N1 1 3,23X10 10 3,12X10 21 5,40 0.0452a
N2 1 -4,01X10 10 4,83X10 21 8,34 0.0179a
a: variables con efecto significativo sobre la multiplicación de la cepa con confianza 95%.
R 2 corregido = 0,76.
75

76 Estandarización de un medio de cultivo complejo para la multiplicación de la cepa C50 de Rhizobium sp.
Y = 4,802X1010 + 1,567X1010 * N + 1,077X10 1 10 * N − 2
1,999X1010 * C + 1,319X10 3 10 2 10 * N + 2,542X10 * N1 N −
1
2
2,301X1010 * N C − 8,498X10 1 3 9 2 9 * N − 7,125X10 * N2C +
2
3
3,168X109 2 * C (4)
3
Las superficies de respuesta fueron graficadas usando
el software Statgraphics Plus 5.1 para estudiar los efectos
de los parámetros y sus interacciones sobre la producción
de biomasa (tabla 10). Los gráficos de superficie
de respuesta tridimensionales son presentados en las
figuras 1, 2 y 3.
Se obtuvo un incremento en la concentración celular
cuando el glutamato y el extracto de levadura se
encontraban en el nivel superior (figura 1). Los resultados
descritos están acordes con los obtenidos por Meade
y colaboradores (1985), quienes en un fermentador de
200 L llevaron a cabo la multiplicación de una cepa de
Rhizobium leguminosarum bv viciae usando un medio de
cultivo basado en levadura grado industrial y obtuvieron
después de 40 h recuentos superiores a 2 X 10 9 UFC/
mL. La interacción entre estas fuentes ejerció un efecto
Figura 1. Gráfico de superficie de respuesta entre las variables glutamato
y extracto de levadura. El máximo efecto se da cuando la concentración de
glutamato y extracto de levadura están en el nivel superior. Confianza 95%
Tabla 10. Efectos y análisis de variables por método estadístico
Factor GL 1/ Efecto estimado Suma de cuadrados Radio – F Valor p
C3 1 -3,99X10 10 9,59X10 21 8,40 0,0066 a
N1 1 3,13X10 10 5,89X10 21 5,16 0,0297 a
N2 1 2,15X10 10 2,78X10 21 2,44 0,1280
C3 X N1 1 -4,60X10 10 6,35X10 21 5.57 0,0244 a
N1 X N2 1 5,08X10 10 7,75X10 21 6.80 0,0136 a
C3 X N2 1 -1,42X10 10 6,09X10 20 0.53 0,4714
N1 X N1 1 2,63X10 10 1,92X10 21 1,69 0,2027
N2 X N2 1 -1,69X10 10 8,00X10 20 0,70 0,4086
C3 X C3 1 6,33X10 9 1,11X10 20 0,10 0,7570
1/: GL: grados de libertad.
a: variables con efecto significativo sobre la multiplicación de la cepa con confianza 95%.
positivo sobre el aumento en la biomasa (p < 0,05) (tabla
10), lo cual pudo deberse a que algunos de los cofactores
enzimáticos presentes en el extracto de levadura provocan
un mejor metabolismo tanto catalítico como de síntesis
del glutamato, lo que repercute en una mayor obtención
Figura 2. Gráfico de superficie de respuesta entre las variables melaza y
glutamato. El máximo efecto se da cuando la concentración de extracto de
levadura está en el nivel superior y la de melaza en el inferior. Confianza 95%
Figura 3. Gráfico de superficie de respuesta entre las variables extracto
de levadura y melaza. El máximo efecto se da cuando la concentración de
glutamato está en el nivel superior y la de melaza en el inferior. Confianza 95%
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 70-80

de energía y de intermediarios metabólicos clave para la
síntesis de biomoléculas, y por tanto mayor productividad
en biomasa (Matheus et al., 2002).
Sin embargo, la interacción entre ambas fuentes de
crecimiento con la melaza provocaron un efecto negativo
sobre la variable respuesta (figuras 2 y 3); además, el efecto
individual de ésta también fue negativo (p < 0,05) (tabla
10), por lo tanto se deduce que la presencia de melaza
afecta el crecimiento celular. Efecto que puede atribuirse
a la presencia de residuos tóxicos como pesticidas, hidrocarburos
o metales pesados, que pueden haber llegado
a la fuente en el transcurso de su proceso, y que pueden
afectar el crecimiento celular por bloqueo de la maquinaria
enzimática de la célula, daño en las membranas,
alteración conformacional o estructural del material genético,
inhibición de rutas metabólicas, entre otras (Atlas y
Bartha, 2002; Delorme et al., 2003). No obstante, aunque el
efecto resultó ser significativo (p < 0,05), los recuentos son
altos, luego es posible que estos compuestos se encuentren
en bajas concentraciones (tabla 10).
Cinética de crecimiento de la cepa C50 sobre los
medios de cultivo alterno y tradicional
La composición del medio de cultivo alterno RGB descrito
en términos de g/L es el siguiente: glicerol 1,89, melaza
0,67, glutamato 0,90, extracto de levadura 0,60 y sales
0,10. Con éste y el medio LM se realizaron las cinéticas de
crecimiento de la cepa C50 (figura 4).
Figura 4. Cinética de crecimiento de la cepa C50 de Rhizobium sp. en
medio LM (●) y en medio alterno RGB (■). La cuantificación se realizó
por peso seco
Se realizó la linealización de las fases exponenciales de
crecimiento para obtener los parámetros cinéticos: tiempo
de duplicación (td) y velocidad específica de crecimiento
(µx) (tabla 11).
Los resultados muestran que la velocidad de crecimiento
en el medio LM fue aproximadamente dos veces
mayor que en el medio alterno RGB. Esto se pudo deber
a que dentro de la composición del RGB hay sustratos
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 70-80
Estandarización de un medio de cultivo complejo para la multiplicación de la cepa C50 de Rhizobium sp.
Tabla 11. Parámetros cinéticos
Parámetro
complejos como la melaza que crean la necesidad a las
células de expresar una mayor variedad de enzimas catalíticas
que puedan llevar a cabo la degradación de estos
sustratos, lo que repercute en mayor gasto energético
por parte de la célula y en consecuencia, menor velocidad
de crecimiento.
El crecimiento de la cepa C50 sobre el medio LM fue
normal y las fases de crecimiento presentaron el comportamiento
característico; en contraste, en el medio RGB se
presentaron varias diauxias, tanto en la fase exponencial
como en la estacionaria, lo que de manera directa refleja la
presencia de sustratos complejos. Una diauxia, conocida
como el metabolismo de dos sustratos, es frecuentemente
observada cuando dos o más fuentes de carbono son usadas
en el mismo medio (Tsuji et al., 1997). Además de la
diauxia entre la hora 15 y 17, se observaron una serie de
diauxias entre la hora 36 y la 63. Es posible que el metabolismo
en la fase estacionaria de crecimiento haya sido
sostenido por la melaza, lo cual es evidente por las fluctuaciones
presentadas, lo que refleja cambios sucesivos
en la fuente de carbono que se está metabolizando. Esto
confirma lo asegurado por Oliver y colaboradores (1999),
quienes afirman que uno de los inconvenientes que se
generan del uso de medios de fermentación complejos
es la presencia de una serie de diferentes formas de compuestos
dentro del mismo macronutriente dando lugar a
patrones de crecimiento crípticos.
El medio RGB tardó 25 horas en llegar a la fase estacionaria
mientras que el LM, sólo 17 horas, lo cual puede ser
explicado por los argumentos mencionados anteriormente
acerca de la complejidad bioquímica del medio alterno.
La cantidad de biomasa del medio LM siempre fue más
alta que la del RGB, sin embargo no hubo diferencias estadísticamente
significativas (p > 0,05) entre los recuentos
de ambos medios en la fase estacionaria. Es posible que el
medio LM induzca la producción de exopolisacáridos los
cuales afectan la turbidez del medio de cultivo.
Estabilidad en turba
Valor
lM RGB
Tiempo de duplicación 2,676 h 4,472 h
Velocidad específica de crecimiento 0,259 h -1 0,155 h -1
La evaluación de viabilidad celular tanto en el medio
alterno RGB como en el tradicional LM sobre el soporte
sólido (turba) mostró que no hubo diferencia estadísticamente
significativa entre los recuentos (p < 0,05)
inicial, a los 15 y a los 30 días de la refrigeración (figura
77

78 Estandarización de un medio de cultivo complejo para la multiplicación de la cepa C50 de Rhizobium sp.
Figura 5. Estabilidad de los microorganismos en el soporte con el medio
de cultivo tradicional y el alterno. En blanco el medio LM y en negro el
RGB; no hubo diferencia estadísticamente significativa entre los recuentos
de los diferentes tratamientos ni en los diferentes tiempos
5). En el RGB, la pérdida de viabilidad a los 30 días fue
cercana al 50% y en el medio LM de casi 60%, lo cual
significa que los recuentos no disminuyeron ninguna
unidad logarítmica. Según la prueba de comparación
de muestras múltiples de Tukey HSD con 95% de confianza,
no existe diferencia estadísticamente significativa
entre la pérdida de viabilidad en el medio alterno y
el tradicional. Esto se pudo deber a que el medio RGB
presenta una alta variedad de nutrientes (Khavazi et
al., 2007), en especial fuentes de carbono atribuidas a
la presencia de melaza y extracto de levadura, principalmente,
lo que hace que el metabolismo bacteriano
sea más lento debido a que el microorganismo debe
sintetizar una mayor diversidad de enzimas para el
mantenimiento celular (Matheus, 2002; Edens et al.,
2002); sumado a esto, la baja temperatura provoca un
frenado parcial de la actividad celular (Matheus et al.,
2002), por lo tanto el efecto conjunto puede provocar el
mantenimiento de la cepa en el soporte por un período
prolongado de tiempo.
Evaluación del medio RGB sobre otras cepas de
rizobios
No hubo diferencias estadísticamente significativas (p >
0,05) en el valor de la concentración celular (UFC/mL)
en ambos medios de cultivo, el tradicional y el alterno,
cuando se trabajó con la cepa T14 de Rhizobium sp., que
nodula trébol ni en la cepa J01 de Bradyrhizobium sp.,
que nodula soya (figura 6). Este resultado demuestra
de manera preliminar, que el medio RGB es apto para
el crecimiento de otras cepas de rizobios. Las cepas
de Rhizobium sp., en general, tienen una alta variedad
enzimática, lo que les permite metabolizar un amplio
rango de sustratos (Stowers, 1985; Kuykendall et al.,
2005); esto corrobora los datos obtenidos con la cepa
T14 la cual presentó recuentos levemente mayores
sobre el medio RGB que sobre el LM. Las cepas del
Figura 6. Crecimiento de las cepas J01, C2 y T14 sobre el medio alterno
y el tradicional. Cada recuento es el equivalente de tres mediciones. El
asterisco representa diferencias significativas (p < 0,05)
género Bradyrhizobium sp., por su parte, presentan
menor variedad metabólica, dado que no son capaces
de degradar compuestos como disacáridos, trisacáridos
o algunos monómeros de carbohidratos (Stowers, 1985;
Kuykendall, 2005); de esta forma, su multiplicación
requiere la adición de fuentes de carbono más
específicas. Sin embargo, la cepa J01 presentó recuentos
celulares similares en los dos medios de cultivo, lo cual
demuestra que las fuentes de crecimiento presentes en
el medio RGB son aptas para su crecimiento.
Por otra parte, existió una diferencia estadísticamente
significativa (p < 0,05) entre los recuentos de la cepa C2
en el medio LM y en el RGB (figura 6), favoreciendo así
el crecimiento de ésta sobre el medio alterno. La concentración
fue aproximadamente cuatro veces mayor
en el medio RGB, lo cual es de gran importancia para el
desarrollo del proyecto financiador, ya que el arreglo silvopastoril
que se definió dentro de éste incluye plantas de
Leucaena leucocephala y Clitoria ternatea, noduladas por las
cepas C50 y C2, respectivamente. En consecuencia, para la
producción de un bioinoculante basado en estas cepas de
rizobios, se puede inferir que el medio RGB es adecuado
para llevar a cabo el crecimiento de ambas, con lo cual
se puede llegar a disminuir los costos de producción del
biofertilizante rizobiano.
Análisis de costos
El costo de producción de un litro del medio LM fue
$2.784,30 mientras que un litro de RGB cuesta $68,41; por
lo tanto, la reducción de costos fue aproximadamente del
98% con la utilización del medio alterno. Esto contribuye a
una disminución importante en los gastos de producción
de un biofertilizante basado en esta cepa de rizobio, lo
cual deriva en una disminución del precio del producto y
por consiguiente en reducción de costos en la fertilización
nitrogenada, generando beneficios a los productores.
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 70-80

CONCLUSIONES
La estrategia de usar diseños estadísticos de manera
subsiguiente permitió estandarizar un medio de cultivo
complejo para la multiplicación de la cepa C50 de
Rhizobium sp.
Criterios de costo económico y disponibilidad en el
mercado permitieron la selección de cinco fuentes de
crecimiento, de las cuales tres mostraron influir de forma
estadísticamente significativa sobre el crecimiento de
la cepa. El análisis estadístico basado en el diseño Box-
Behnken permitió hallar las concentraciones que maximizaban
la respuesta.
El medio RGB tardó 8 horas más que el LM para lograr
el máximo valor de biomasa, sin embargo la disminución
en los costos de producción del medio fue cercana al 98%
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 70-80
Estandarización de un medio de cultivo complejo para la multiplicación de la cepa C50 de Rhizobium sp.
y no hubo diferencia estadísticamente significativa entre
los recuentos de ambos medios.
El medio fue apto para el crecimiento de cepas de
rizobios de crecimiento lento, intermedio y rápido, las
cuales difieren metabólicamente. Finalmente, el medio
mantuvo la población celular sobre turba en el primer mes
de evaluación; por tanto, el medio representa de manera
preliminar una opción para disminuir los costos de producción
de un inoculante basado en esta cepa.
AGRADECIMIENTOS
Los autores agradecen a la Corporación Colombiana de
Investigación Agropecuaria –Corpoica-, al Ministerio de
Agricultura y Desarrollo Rural –MADR-, a la Gobernación
del Cesar y a la Cooperativa Lechera del Cesar
–Coolesar- por su financiación.
79

80 Estandarización de un medio de cultivo complejo para la multiplicación de la cepa C50 de Rhizobium sp.
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Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 70-80

ARtículo cIeNtíFIco
n u t r i c i ó n a n i M a l
Effect of the offer of kikuyu grass and oat
silage on milk bovine production and quality
composition
ABSTRACT
The effects of the offer of kikuyu grass and oats silage
on production and compositional quality of milk was
evaluated using 18 Holstein cows in early and mid
lactation, between 2 and 4 births, with a live weight
(LW) of 585 kg and a milk production of 22.0 L/d. The
experiment was carried out at Marengo Agricultural
Center of the National University of Colombia. Three
offers of silage (dry matter, DM); 0%, 0.7% y 1.4% of
LW) were evaluated complemented with kikuyu grass
in grazing to reach a total offer of 4%. The animals
were supplemented daily with a balanced supplement.
Kikuyu grass intake was estimated using chromium
(external marker) and acid detergent indigestible fiber
(internal marker). Kikuyu intake decreased (p < 0.001)
to increase the proportion of silage in early and mid
lactation cows. The milk production was affected by
interaction kikuyu-silage offer, lactating stage and time
of sampling (p < 0.01). Protein (0.2 units) (p < 0.05) and
casein (0.35 units) concentration (p < 0.05) increased in
early lactation cows offered oat silage at a level of 0.7%
LW milk, while an offer of 1.4% LW decreased protein
concentration (0.15 units) and slightly increased casein
concentration (0.05 units) (p < 0.05). Milk fat tended to
increase as oat silage was offered in the diet (p < 0.1).
Keywords: Forage offer, intake, grazing, lactating cow,
milk fat, milk protein, silage.
Radicado: 25 de febrero de 2009
Aprobado: 27 de abril de 2009
1 MVZ. M.Sc. Investigador master asistente, Grupo Pecuario, Estación Experimental
Motilonia (Agustín Codazzi, César) Corpoica jmojica@corpoica.org.co
2 Z. M.Sc. Investigador master asistente, Grupo Pecuario, Estación Experimental
Motilonia (Agustín Codazzi, César) Corpoica, ecastro@corpoica.org.co
3 Z. Grupo de Investigación en Nutrición Animal, Universidad Nacional de
Colombia, Bogotá, jmleonc@unal.edu.co
4 Z. M.Sc. Docente titular Pastos y Forrajes, Universidad Nacional de Colombia,
eacardenasr@unal.edu.co
5 Ph.D. Docente Departamento de Química, Universidad Nacional de Colombia,
mlpabonr@unal.edu.co
6 Ph.D. Docente y Decano de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia,
Universidad Nacional de Colombia, jecarullaf@unal.edu.co
© 2009 Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 81-90
Efecto de la oferta de pasto kikuyo
y ensilaje de avena sobre la
producción y calidad composicional
de la leche bovina
José Edwin Mojica R. 1 , Edwin Castro R. 2 ,
Javier Mauricio León C. 3 , Edgar Alberto Cárdenas R. 4 ,
Martha Lucía Pabón R. 5 , Juan Evangelista Carulla F. 6
RESUMEN
Se evaluó la oferta de pasto kikuyo y ensilaje de avena
sobre la producción y calidad composicional de la leche;
utilizando 18 vacas Holstein entre 2 y 4 partos en primer y
segundo tercio de lactancia con un peso vivo (PV) de 585 kg
y una producción de leche de 22,0 L/d. El experimento se
realizó en el Centro Agropecuario Marengo de la Universidad
Nacional de Colombia. Se evaluaron tres ofertas de
ensilaje (materia seca; MS); 0%, 0,7% y 1,4% del PV, complementados
con kikuyo en pastoreo hasta alcanzar una oferta
total del 4%. Los animales se suplementaron diariamente
con un alimento balanceado. Se estimó el consumo de
kikuyo utilizando óxido de cromo (marcador externo) y la
fibra en detergente ácido indigerible (marcador interno). El
consumo de kikuyo disminuyó (p < 0,001) al aumentar la
oferta de ensilaje para vacas de primero y segundo tercio.
La producción de leche estuvo afectada por la interacción
de la oferta kikuyo-ensilaje, tercios de lactancia y días de
medición (p < 0,01). Al ofrecer ensilaje de avena (0,7% PV)
se incrementó la concentración de proteína (0,2 unidades)
(p < 0,05) y caseína en leche (0,35 unidades) (p < 0,05), mientras
una oferta de ensilaje de 1,4% PV disminuyó la concentración
de proteína (0,15 unidades) e incrementó levemente
la concentración de caseína (0,05 unidades) respecto al
kikuyo solo en vacas de primer tercio de lactancia (p < 0,05).
Ofertas de ensilaje de avena tienden (p < 0,1) a aumentar la
concentración de grasa en leche.
Palabras clave: consumo, grasa láctea, oferta forrajera, pastoreo,
proteína en leche, silos, vaca lechera.
INTRODUCCIÓN
La calidad composicional de la leche proveniente de
los sistemas de producción lechera intensiva (trópico alto)
y, en particular, los niveles de proteína se pueden considerar
bajos al compararlos con la leche obtenida en otros
países (Cerón y Correa, 2005) o con la de las regiones del
trópico bajo colombiano.
La nutrición es uno de los principales factores que
afectan la calidad composicional de la leche (Fredeen,
1996; Stockdale, 1994b). Los sistemas de alimentación en

82 Efecto de la oferta de pasto kikuyo y ensilaje de avena sobre la producción y calidad composicional de la leche bovina
lecherías especializadas de la sabana de Bogotá se basan
en el uso de especies herbáceas como el pasto kikuyo
(Pennisetum clandestinum), que representan el 80% de las
pasturas presentes (Cárdenas, 2000). La estacionalidad
en la producción de leche como consecuencia de cambios
climáticos es una característica de estos sistemas, por lo
tanto hay variación en la oferta de nutrientes durante el
año (Observatorio Agrocadenas, 2006). El uso de ensilajes
es una alternativa para disminuir estas variaciones y asegurar
una oferta de nutrientes más o menos constante.
El efecto de la suplementación con ensilajes en vacas en
pastoreo produce respuestas variables sobre la composición
de la leche. Se reportan incrementos en producción
de leche, concentración y producción de proteína con la
utilización de ensilaje de maíz (O’Brien et al., 1997). Sin
embargo, otros estudios demuestran poco efecto sobre la
concentración de proteína en la leche de vacas alimentadas
con ensilaje de ryegrass y trébol blanco (Thomas et al.,
1982). Esto sugiere que la respuesta animal está afectada
por la calidad nutricional del ensilaje, como lo confirma
un estudio donde se evaluó la producción de leche en
vacas Holstein en confinamiento suplementadas con ensilaje
de girasol y de maíz, las cuales presentaron mayor
producción de leche, de proteína y de sólidos totales con
el segundo material ensilado (Silva et al., 2004).
Algunas investigaciones sugieren que en pastoreo
la respuesta en producción y composición de leche a
la suplementación con ensilajes depende no sólo de la
calidad del ensilaje sino también de la disponibilidad
y de la especie forrajera en la pastura (Davidson et al.,
1982; Bryant y Donelly, 1974). Se presentan incrementos
en producción de leche cuando la oferta es restringida
(Davidson et al., 1982) y disminución en la producción
cuando la oferta de ensilaje y la disponibilidad de forraje
en pastoreo es alta (Bryant y Donelly, 1974).
Adicionalmente, se ha postulado que la introducción
de ensilaje de maíz en un sistema de alimentación basado
en pasturas con altos contenidos de proteína produce un
efecto sinérgico que mejora la respuesta productiva de los
animales debido a una disminución en el consumo total de
proteína (Holden et al., 1995). Sin embargo, se ha identificado
que el efecto sobre la producción diaria de leche no
siempre es positivo y que podría estar más asociado con
una mayor duración de la lactancia (Campbell et al., 1978).
El cultivo de avena forrajera (Avena sativa) es una especie
utilizada tradicionalmente en forma de ensilaje como
alternativa de suplementación en la época de verano en
lecherías especializadas en la sabana de Bogotá. Barahona
y colaboradores (2003) realizaron un estudio en Colombia
(sabana de Bogotá y Nariño) para evaluar diferentes nive-
les de inclusión de una mezcla de ensilaje (cebada, avena
y vicia) en vacas Holstein en pastoreo; reportaron un nivel
óptimo de utilización de ensilaje cuando éste se incluía
hasta 75% en la dieta, con niveles aceptables y rentables
de producción de leche. Sin embargo, este estudio carece
de un análisis composicional de la leche en los niveles de
inclusión de ensilaje utilizados.
En este trabajo se evaluó el efecto de diferentes niveles
de inclusión de ensilaje de avena en vacas Holstein
en pastoreo de kikuyo (Pennisetum clandestinum) bajo
suplementación manteniendo un nivel de oferta total de
4% sobre el consumo, la producción y calidad composicional
de la leche.
MATERIALES Y MÉTODOS
Localización
El experimento se realizó en el Centro Agropecuario
Marengo de la Universidad Nacional sede Bogotá, Colombia,
ubicado a 4° 42’ de latitud norte y 74° 12’ de longitud
oeste con una altitud de 2650 msnm y temperatura promedio
de 13°C con fluctuaciones entre 0°C y 20°C y una
humedad relativa de 80% a 85%. En la zona se presentan
heladas en los meses de enero, febrero y principios de
agosto, la precipitación anual promedio es de 528,9 mm,
con distribución bimodal del período lluvioso; uno entre
los meses de abril y mayo y el otro desde septiembre hasta
noviembre (González et al., 1997).
Tratamientos
Se evaluaron en total seis tratamientos; derivados del
producto de la interacción de tres niveles de ofertas de
pasto kikuyo y ensilaje de avena con base en una oferta
constante de forraje de 4 kg de MS/100 kg de peso vivo
(PV) (tabla 1) y dos fases de lactancia (primer y segundo
tercio) con tres repeticiones en cada tratamiento.
Animales experimentales
Se seleccionaron 18 vacas Holstein con un peso promedio
de 585 kg ± 48,4, entre dos y cuatro partos, en el primer y
Tabla 1. Relaciones evaluadas de oferta forrajera de pasto kikuyo y
ensilaje de avena
Relación
oferta forrajera
(kg MS/100 kg PV)
Kikuyo ensilaje avena
oferta total
de forraje
(kg MS/100 kg PV)
1 4,0 0,0 4,0
2 3,3 0,7 4,0
3 2,6 1,4 4,0
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 81-90

segundo tercio de lactancia. Se crearon tres grupos homogéneos
de animales con similares producciones de leche y
días en lactancia; cada uno de los grupos tenía tres vacas en
primer tercio y tres en segundo tercio de lactancia para un
total de seis vacas. Los grupos fueron asignados aleatoriamente
a cada una de las tres ofertas de kikuyo-ensilaje.
Período experimental
La duración del período experimental fue de 21 días; los
primeros 7 días se utilizaron como fase de ajuste de los
animales al suplemento, los 7 días siguientes de ajuste a la
oferta de pasto kikuyo y ensilaje de avena y los últimos 7
días fueron utilizados como el período de medición.
Manejo del pastoreo y suministro de ensilaje
Para el pastoreo se utilizó una pastura de kikuyo con un
área aproximada de 3 ha dividida en tres áreas de 1 ha
cada una, en las cuales se asignaron al azar cada grupo de
vacas descrito anteriormente. La edad de rebrote fue de 60
días. Para medir la producción de forraje verde se realizaron
cortes a una altura de pastoreo de 10 cm por delante
de la cuerda eléctrica utilizando un marco plástico de 1 m 2
siguiendo la metodología de Toledo y Schultze Kraft (1982).
Se tomaron muestras de forraje para análisis de materia
seca cada dos días a partir del período de acostumbramiento
y para el análisis de la composición química, a los días
14, 17 y 20 días del período experimental. La producción de
forraje promedio fue de 2000 kg ± 146 de MS/ha.
Mediante el uso de cuerda eléctrica, se ajustó diariamente
el área de pastoreo en metros cuadrados de
superficie de pasto kikuyo en cada grupo experimental
correspondiente a las ofertas de 4,0%, 3,3% y 2,6%,
moviendo dos veces diarias la cuerda eléctrica: después
del ordeño de la mañana y la tarde. El ensilaje de avena
fue suministrado en el campo en dos raciones diarias: una
después de cada ordeño utilizando un comedero por cada
dos animales. La composición química de las fuentes alimenticias
utilizadas en el experimento se puede apreciar
en la tabla 2.
Variables evaluadas
Consumo de alimento
Se estimó el consumo voluntario del pasto kikuyo por
medio del uso de marcadores externos e internos. Como
marcador externo se utilizó el cromo, adicionándolo al
suplemento (6 g de óxido de cromo/kg de suplemento) y
se asumió una recuperación del marcador del 100%. En
cada animal, se tomaron muestras de las heces por vía rectal
luego del ordeño de la mañana desde el día 15 y hasta
el día 21 del período experimental; posteriormente fueron
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 81-90
Efecto de la oferta de pasto kikuyo y ensilaje de avena sobre la producción y calidad composicional de la leche bovina
Tabla 2. Ingredientes del suplemento, composición química y energía
neta de lactancia (ENL) del kikuyo, ensilaje de avena y suplemento
alimenticio
Ingredientes %
Kikuyo ensilaje avena Suplemento
Maíz molido ---- ---- 40,1
Torta de soya ---- ---- 17,4
Salvado de trigo ---- ---- 32,2
Palmiste expeller ---- ---- 1,8
Harina de pescado ---- ---- 1,0
Melaza ---- ---- 5,0
Premezcla minerales ---- ---- 0,1
Carbonato de calcio ---- ---- 1,8
Óxido de cromo ---- ---- 0,6
Composición química
Proteína cruda % 1/ 17,6 7,0 18,6
Nitrógeno soluble 2/ 37,6 58,7 18,6
Nitrógeno no proteico 2/ 36,7 54,1 13,2
B22 33,4 15,9 65,7
B32 20,0 2,8 9,9
C2 8,9 22,6 5,7
Fibra detergente neutro % 3/ 57,1 67,2 22,8
Fibra detergente ácido % 3/ 31,9 50,1 6,5
Extracto etéreo % 4/ 2,8 2,4 3,6
DIVMS % 5/ 66,6 58,1 86,0
ENL (Mcal Kg/MS) 6/ 1,57 1,33 1,80
1/: Kjeldahl (AOAC, 2005). 2/: Fracciones de proteína expresadas como porcentaje de la proteína cruda
(Licitra et al., 1996). 3/: Van Soest et al., 1995. 4/: Extracción con éter (AOAC, 2005). 5/: Tilley y Terry (1963).
6/: Estimación ENL, (NRC Dairy Cattle, 2001). DIVMS: Digestibilidad in vitro de la materia seca.
congeladas a 4°C y trasladadas al laboratorio, donde fueron
secadas en horno con aire forzado a 60°C durante 48
horas y luego fueron molidas pasando por un tamiz de
1 mm. El cromo en las muestras de heces y el suplemento
fue analizado en un espectrofotómetro de absorción
atómica (Shimadzu®, modelo AA680) por medio de la
metodología de Williams y colaboradores (1962). Con
este marcador se estimó la producción de heces según la
fórmula reportada por Church (1988) y Berchiellie y colaboradores
(2006).
Como marcador interno se utilizó la fibra en detergente
ácido indigerible (FDAi) (Waller et al., 1980) para determinar
el coeficiente de indigestibilidad utilizando la producción
de heces. Debido a que el suplemento y el ensilaje de
avena aportaron contenidos de FDAi, se corrigieron estos
aportes en los contenidos de FDAi en las heces para la
estimación del consumo del pasto kikuyo.
El consumo de suplemento se determinó pesando diariamente
la oferta y el rechazo en cada animal en el ordeño
de la mañana y de la tarde, y el consumo de ensilaje
83

84 Efecto de la oferta de pasto kikuyo y ensilaje de avena sobre la producción y calidad composicional de la leche bovina
se midió en cada grupo experimental pesando la cantidad
ofrecida y el rechazo en los comederos en los días 8, 15
y 20 del período experimental. El suministro de ensilaje
se realizó en el campo en la hora de la mañana y de la
tarde, destinando un comedero para dos animales en cada
grupo experimental.
Producción y calidad composicional de la leche
Se registró la producción individual y se analizó la calidad
composicional de la leche a los 0, 14 y 21 días del período
experimental. La producción de leche se midió en el
ordeño de la mañana y de la tarde. Se tomaron muestras
de leche en cada ordeño y posteriormente se mezclaron
en partes iguales. Estas muestras fueron conservadas con
dicromato de potasio en una concentración de 600 ppm y
fueron congeladas a -20°C en refrigerador hasta la realización
de los análisis de calidad composicional.
Parámetros de fermentación ruminal
Se tomaron muestras de fluido ruminal el último día
del período de medición por medio de una sonda ororuminal,
seleccionando tres animales al azar en cada
grupo experimental, tomando dos muestras por animal;
una muestra se utilizó para medir el pH con un potenciómetro
(Orion® thermo electron modelo 8102) y la otra fue
acidificada con ácido sulfúrico al 80%, hasta disminuir el
pH por debajo de 2,5 para evitar la pérdida del nitrógeno
amoniacal. Las muestras fueron congeladas a –4°C hasta
su análisis en laboratorio.
Análisis químicos
Forrajes y ensilaje
Se determinaron la materia seca (AOAC, 2005), fibra
detergente neutro (FDN) y fibra detergente ácido (FDA)
(Van Soest et al., 1995), proteína cruda por el método de
Kjeldahl (AOAC, 2005), nitrógeno soluble, nitrógeno no
proteico, nitrógeno ligado a fibra en detergente ácido
(NIDA), nitrógeno insoluble en detergente neutro (NIDN)
(Licitra et al., 1996) y grasa total por extracción con éter
(AOAC, 2005). Adicionalmente, en el ensilaje se determinó
el pH por medio de potenciómetro (Orion® thermo
electron modelo 8102).
Fluido ruminal
Se determinó el nitrógeno amoniacal por el método de
Kjeldahl (únicamente destilación) y concentración de
ácidos grasos volátiles por cromatografía de gases (Shimadzu®
modelo GC14A) (Erwin et al., 1961) y pH con
potenciómetro (Orion® thermo electron modelo 8102).
Leche
Se determinó la concentración de sólidos totales (AOAC,
2005), proteína cruda por el método de Kjeldahl (AOAC,
2005), urea (Fawcett y Scott, 1960), caseína por precipitación
en el punto isoeléctrico (AOAC, 2005) y grasa por el
método de Gerber (AOAC, 2005).
Heces
Se determinó el contenido de cromo por espectrometría
de absorción atómica (Shimadzu®, modelo AA680) (Holden
et al., 1994) y fibra ácida indigerible por el método de
Waller y colaboradores (1980).
Análisis estadístico
Para el análisis de las variables de producción y calidad
composicional de la leche se utilizó un modelo completamente
al azar con arreglo factorial 2 x 3 (dos tercios de
lactancia y tres ofertas de kikuyo-ensilaje) en medidas
repetidas en el tiempo, donde cada variable tuvo como
covariable su valor inicial. Se analizaron efectos fijos: de
la oferta kikuyo-ensilaje, del tercio de lactancia, del día de
medición y de las interacciones oferta kikuyo-ensilaje x
tercio de lactancia, oferta kikuyo-ensilaje x día de medición
y oferta kikuyo-ensilaje x tercio de lactancia x día de
medición empleando el procedimiento MIXED de SAS
9.0 (Steel y Torrie, 1980). La unidad experimental fue cada
animal ubicado en el grupo experimental donde se tenían
animales en primer y segundo tercio de lactancia. La comparación
de medias se realizó con la prueba de Tukey con
un nivel de significancia del 5%.
Para el análisis del consumo voluntario de las fuentes
alimenticias se utilizó un modelo completamente al azar
con arreglo factorial 2 x 3 (dos tercios de lactancia y tres
ofertas de kikuyo-ensilaje). Se analizó el efecto de la oferta
kikuyo-ensilaje, del tercio de lactancia y la interacción
oferta kikuyo-ensilaje x tercio de lactancia, empleando el
procedimiento GLM de SAS (SAS 9.0). La comparación de
medias se realizó por medio de la prueba de Duncan con
un nivel de significancia del 5%.
Para el análisis de las variables de fermentación ruminal
se utilizó un modelo completamente al azar empleando
el procedimiento GLM (SAS 9.0) y la comparación de
medias se realizó con la prueba de Duncan con un nivel
de significancia del 5%.
RESULTADOS
Consumo
El consumo de pasto kikuyo, expresado como kg/día o
como % de PV, fue mayor cuando no se ofreció ensilaje y,
disminuyó a medida que la oferta de ensilaje aumentó (p <
0,001). Sin embargo, el consumo total de forraje (pasto kikuyo
+ ensilaje de avena) no fue diferente (p > 0,05) (tabla 3).
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 81-90

Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 81-90
Efecto de la oferta de pasto kikuyo y ensilaje de avena sobre la producción y calidad composicional de la leche bovina
Tabla 3. Consumo de materia seca, proteína cruda, fibra en detergente neutro y energía de vacas alimentadas bajo diferentes relaciones de oferta de pasto
Kikuyo y ensilaje de avena (Promedio ± error estándar)
Relación oferta pasto Kikuyo:ensilaje de avena (K:e) 1/
Primer tercio Segundo tercio
4,0 : 0,0 3,3 : 0,7 2,6 : 1,4 4,0 : 0,0 3,3 : 0,7 2,6 : 1,4 K : e tercio
CMS, kg/d
Kikuyo 18,9±1,1a 14,7±0,2b 11,9±0,6b 17,4±1,9a 13,4±2,0b 13,8±1,6b *** NS NS
Ensilaje ---- 3,0±0,0b 6,7±0,0a ---- 3,0±0,0b 6,7±0,0a *** ---- ----
Suplemento 5,9±1,5 5,6±0,8 6,6±0,3 4,5±0,8 4,5±1,4 3,7±1,4 NS * NS
Total 24,8±1,4 23,3±0,9 25,2±0,8 21,9±1,5 20,9±1,8 24,3±0,5 NS NS NS
Kikuyo, % PV 3,4±0,3 2,6±0,05 2,1±0,06 3,0±0,4 2,2±0,44 2,1±0,2 NS NS NS
Forraje, % PV 3,4±0,3 3,1±0,06 3,3±0,1 3,0±0,4 2,8±0,4 3,2±0,2 NS NS NS
Total, % PV
CPC, kg/d
4,4±1,1 4,1±0,09 4,5±0,2 3,8±0,3 3,5±0,6 3,8±0,15 NS *** NS
Kikuyo 3,3±0,2a 2,6±0,04b 2,1±0,1b 3,0±0,3a 2,4±0,6b 2,4±0,3b *** NS NS
Ensilaje ---- 0,2±0,0b 0,5±0,0a ---- 0,2±0,0b 0,5±0,0a ***
Suplemento 1,1±1,5 1,0±0,2 1,2±0,05 0,8±0,1 0,8±0,3 0,7±0,3 NS * NS
Total 4,4±1,4 3,8±0,2 3,8±0,15 3,8±0,3 3,4±0,8 3,6±0,08 NS NS NS
Total, % PV
CFDN, kg/d
0,8±0,1a 0,7±0,01a 0,7±0,02b 0,7±0,05a 0,6±0,1ab 0,5±0,02b ** *** NS
Kikuyo 11,0±0,7a 8,2±0,1b 6,6±0,3b 10,1±1,1a 7,5±1,8b 7,7±0,9b *** NS NS
Ensilaje ---- 2,0±0,0b 4,5±0,0a ---- 2,0±0,0b 4,5±0,0a *** ---- ----
Suplemento 1,3±0,3 1,3±0,2 1,5±0,07 1,0±0,2 1,0±0,3 0,8±0,3 NS * NS
Total 12,3±0,6 11,5±0,3 12,7±0,4 11,1±1,0 10,5±2,1 13,0±0,6 NS NS NS
Forraje, % PV 1,9±0,19 1,8±0,03 1,9±0,07 1,8±0,2 1,6±0,2 1,9±0,08 NS NS NS
Total, % PV
CENL, Mcal/d
2,2±0,1 2,0±0,02 2,2±0,08 1,9±0,2 1,8±0,3 2,0±0,05 NS * NS
Kikuyo 29,6±1,8a 23,0±0,4b 18,7±1,0b 27,2±2,9a 21,0±3,1b 21,7±2,5b *** NS NS
Ensilaje ---- 4,0±0,0b 9,0±0,0a ---- 4,0±0,0b 9,0±0,0a *** ---- ----
Forraje 29,6±1,8 27,0±0,4 27,7±1,0 27,2±2,9 25,0±3,1 30,7±2,5 NS NS NS
Suplemento 10,7±2,8 10,1±1,5 11,9±0,6 8,1±1,4 8,0±2,6 6,7±2,4 NS * NS
Total 40,3±2,4 37,1±1,7 39,6±1,4 35,3±2,3 33,0±2,6 37,4±0,75 NS NS NS
1/: kg MS/100 kg PV.
*p < 0,1; **p < 0,05, ***p < 0,01; NS = no significativo.
Letras en la misma fila en cada tercio de lactancia indican diferencias significativas (p < 0,05).
Con base en el consumo de pasto kikuyo se estimó un
mayor remanente teórico en las praderas de mayor oferta
de éste y menor oferta de ensilaje (0,8; 0,9 y 0,5 kg MS/100
kg PV de kikuyo para las ofertas de kikuyo-ensilaje de 4,0-
0,0; 3,3-0,7 y 2,6-1,4 kg MS/100 kg PV, respectivamente).
Los consumos de suplemento fueron iguales entre las
diferentes ofertas de pasto kikuyo-ensilaje, pero se presentó
mayor consumo de suplemento en vacas en primer
tercio de lactancia en comparación con vacas en segundo
tercio (6,0 vs. 4,2 kg/d, respectivamente) (tabla 3).
El consumo de proteína cruda proveniente del pasto
kikuyo fue mayor (p < 0,01) a medida que se incrementó
P
K : e x
tercio
la oferta de pasto kikuyo, y el consumo de proteína cruda
proveniente del ensilaje de avena fue mayor a medida que
se ofreció una mayor oferta de ensilaje en las diferentes
ofertas de pasto kikuyo-ensilaje (p < 0,01). El consumo de
proteína cruda aportado por el suplemento y la proteína
total consumida fue igual, pero cuando esta última se
expresó como porcentaje del peso vivo de los animales
se presentó un consumo mayor a medida que aumentó la
oferta de pasto kikuyo y disminuyó la oferta de ensilaje (p
< 0,05); también se observó un consumo mayor de proteína
total (p < 0,05) en vacas en primer tercio de lactancia
comparado con las vacas en segundo tercio (0,73 % PV vs.
0,60% PV respectivamente; p < 0,05). Comparado con la
oferta de pasto kikuyo solo, el consumo total de proteína
85

86 Efecto de la oferta de pasto kikuyo y ensilaje de avena sobre la producción y calidad composicional de la leche bovina
se redujo en 500 g/vaca/d en la oferta de pasto kikuyo de
3,3 kg MS/100 kg PV y ensilaje de avena de 0,7 kg MS/100
kg PV y se redujo en 400 g/vaca/d en la oferta de pasto
kikuyo de 2,6 kg MS/100 kg PV y ensilaje de avena de 1,4
kg MS/100 kg PV; sin embargo, esta diferencia no fue significativa
estadísticamente (p > 0,05) (tabla 3).
Similar a lo ocurrido con el consumo de proteína, el
consumo de FDN y de EN L aportado por el pasto kikuyo y
el ensilaje de avena aumentó (p < 0,01) con la mayor oferta
de cada uno de estos forrajes. Sin embargo, el consumo de
estos dos nutrientes proveniente del forraje (pasto kikuyo
y ensilaje de avena), de la dieta total y del suplemento no
fue diferente (p > 0,05) (tabla 3).
Producción y calidad composicional de la leche
La respuesta al incremento de ensilaje de avena y disminución
de pasto kikuyo en ofertas constantes de forraje sobre
la producción de leche no fue claro debido a que hubo
interacción significativa (interacción oferta kikuyo-ensilaje
x tercio x día; p < 0,01) (tabla 4). Mientras al incrementar
la oferta de ensilaje de avena se presentó una disminución
en la producción de leche en vacas de primer tercio en los
días 7 y 14 y en vacas de segundo tercio en el día 7, en estos
últimos animales la producción de leche aumentó al incrementar
la oferta de ensilaje en el día 14 (figura 1).
Los sólidos totales respondieron en forma diferente
dependiendo del tercio de lactancia (p < 0,01) y del día de
medición (p < 0,01); la concentración fue menor en vacas
de primer tercio de lactancia que en las de segundo tercio
(tabla 4) y mayor en el día 14 en comparación con el día
7. En vacas de primer tercio de lactancia la concentración
de proteína fue mayor en la oferta de pasto kikuyo con la
menor oferta de ensilaje de avena (kikuyo 3,3 - ensilaje 0,7
kg MS/100 kg PV) y kikuyo solo (kikuyo 4,0 kg MS/100
kg PV) en comparación con la oferta de pasto kikuyo aso-
Tabla 4. Promedios ajustados de producción y calidad composicional de la leche bajo diferentes relaciones de oferta de pasto kikuyo y ensilaje de avena
en vacas Holstein (promedio ± error estándar)
Leche, kg/d
Relación oferta kikuyo:ensilaje (K:e) 1/
4.0: 0.0 3.3:0.7 2.6:1.4
D7 D14 D7 D14 D7 D14 K:e t D K:ext K:exD txD K:extxD
Primer tercio 21,4±3,3 23,0±3,0 22,6±2,8 22,5±3,1 20,9±1,2 19,4±1,3 ---- ---- ---- ---- ---- ---- ----
Segundo tercio 20,7±2,8 19,2±2,4 20,5±1,4 19,6±1,1 19,6±2,5 20,5±3,0 ---- ---- ---- ---- ---- ---- ----
Promedio 21,0±2,7 21,1±2,9 21,6±2,1 21,1±2,1 20,2±2,4 20,0±2,6 * *** NS * NS NS ***
Sólidos,%
Primer tercio 11,0±0,1 12,1±0,2 11,1±0,2 12,1±0,2 10,8±0,3 12,1±0,4 ---- ---- ---- ---- ---- ---- ----
Segundo tercio 11,4±0,1 12,6±0,3 11,3±0,3 12,6±0,3 11,4±0,4 12,2±0,3 ---- ---- ---- ---- ---- ---- ----
Promedio 11,2±0,2 12,3±0,2 11,2±0,2 12,3±0,2 11,1±0,2 12,2±0,2 NS *** *** NS NS NS NS
Proteína, %
Primer tercio 2,8±0,1 2,9±0,1 3,0±0,1 3,1±0,1 2,6±0,2 2,8±0,2 ---- ---- ---- ---- ---- ---- ----
Segundo tercio 3,2±0,2 3,0±0,2 2,9±0,2 3,3±0,2 2,8±0,1 3,0±0,1 ---- ---- ---- ---- ---- ---- ----
Promedio 3,0±0,1a 3,0±0,1a 3,0±0,1a 3,2±0,1a 2,7±2,8ª 2,9±0,1b ** ** * NS NS NS NS
Caseína, %
Primer tercio 2,0±0,03 2,1±0,03 2,5±0,1 2,3±0,03 2,2±0,2 2,0±0,1 ---- ---- ---- ---- ---- ---- ----
Segundo tercio 2,3±0,1 2,3±0,1 2,4±0,2 2,2±0,07 2,1±0,1 2,2±0,1 ---- ---- ---- ---- ---- ---- ----
Promedio 2,1±0,1a 2,2±0,1a 2,4±0,1a 2,2±0,1a 2,1±0,1a 2,1±0,1a ** NS NS NS NS NS NS
Grasa, %
Primer tercio 3,2±0,03 3,0±0,1 3,6±0,2 3,2±0,1 3,2±0,2 3,6±0,2 ---- ---- ---- ---- ---- ---- ----
Segundo tercio 3,5±0,09 3,7±0,2 3,7±0,2 4,0±0,3 3,6±0,2 3,8±0,1 ---- ---- ---- ---- ---- ---- ----
Promedio 3,3±0,1 3,4±0,2 3,6±0,1 3,6±0,2 3,4±0,1 3,7±0,1 * *** NS NS NS * NS
NUL, mg/dl
Primer tercio 18,8±1,6 15,6±1,2 15,5±0,8 14,4±0,8 15,2±0,8 14,9±1,1 ---- ---- ---- ---- ---- ---- ----
Segundo tercio 18,0±1,7 16,7±1,8 15,6±1,0 14,3±0,9 16,1±0,8 15,8±0,7 ---- ---- ---- ---- ---- ---- ----
Promedio 18,4±1,1 16,1±1,0 15,6±0,7 14,4±0,6 15,7±0,6 15,4±0,7 * NS ** NS NS NS NS
*p < 0,1, **p < 0,05, ***p < 0,01, NS = no significativo.
1/: kg MS/100 kg PV.
P
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 81-90

Figura 1. Producción de leche en vacas de primer y segundo tercio de
lactancia a los días 7 y 14 de medición con diferentes ofertas de ensilaje
de avena
ciado a la mayor oferta de ensilaje de avena (kikuyo 2,6 -
ensilaje 1,4 kg MS/100 kg PV). En vacas de segundo tercio
de lactancia fue más evidente la menor concentración de
proteína al incrementar la oferta de ensilaje de avena y
reducir la oferta de pasto kikuyo (kikuyo 2,6 - ensilaje 1,4
kg MS/100 kg PV) (tabla 4).
Al incrementar la oferta de ensilaje de avena y disminuir
la de pasto kikuyo, la concentración de caseína fue
mayor en la oferta de pasto kikuyo solo y pasto kikuyo
con 0,7 kg MS/100 kg PV de ensilaje; comparadas con la
oferta de pasto kikuyo con mayor cantidad de ensilaje (1,4
kg MS/100 kg PV) (tabla 4).
La concentración de grasa de la leche fue mayor en
vacas de segundo tercio en comparación con las de primer
tercio y presentó tendencia al incremento a medida que
aumentó la oferta de ensilaje de avena y disminuyó la de
pasto kikuyo (p < 0,1). La interacción tercio de lactancia
con día de medición (p < 0,1) afectó dicha concentración
de grasa, la cual fue menor al día 14 respecto al día 7 en
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 81-90
Efecto de la oferta de pasto kikuyo y ensilaje de avena sobre la producción y calidad composicional de la leche bovina
las ofertas evaluadas, con excepción de la oferta de pasto
kikuyo con mayor oferta de ensilaje en vacas de primer
tercio de lactancia. En todas las ofertas evaluadas en vacas
de segundo tercio de lactancia dicha concentración fue
mayor al día 14 respecto al día 7.
Al incrementar la oferta de ensilaje de avena y disminuir
la oferta de pasto kikuyo se observó una tendencia a
la disminución en la concentración del nitrógeno ureico
en leche (p < 0,1). Éste fue afectado por el día de medición
(p < 0,01) y presentó menor concentración en el día 14 en
comparación con el día 7 (tabla 4).
Parámetros de fermentación ruminal
El efecto del incremento en la oferta de ensilaje de avena y
disminución en la oferta de pasto kikuyo no afectó el pH
(p > 0,05), las concentraciones de ácidos grasos volátiles
(AGV) y la concentración de nitrógeno amoniacal en el fluido
ruminal (tabla 5). Sin embargo, la concentración ruminal
de nitrógeno amoniacal de los animales ubicados en la oferta
de kikuyo 3,3 - ensilaje 0,7 kg MS/100 kg PV y kikuyo 2,6
- ensilaje 1,4 kg MS/100 kg PV fue menor que en la oferta
con solo pasto kikuyo (4 kg MS/100 kg PV) (tabla 5).
DISCUSIÓN
Este trabajo exploró el efecto de diferentes niveles de ensilaje
de avena en vacas en pastoreo de pasto kikuyo manteniendo
una oferta constante de forraje (4,0 kg MS/100 kg PV) sobre
la producción y calidad composicional de la leche. Se observó
mayor efecto sobre la producción de leche en vacas de
primer tercio de lactancia que en vacas de segundo tercio, lo
que indica mayor sensibilidad ante la variación en la dieta
debido a mayores requerimientos nutricionales en vacas
de primer tercio en comparación con las de segundo tercio.
Tabla 5. Concentraciones de nitrógeno amoniacal (mg/dL), pH y ácidos grasos volátiles (AGV) en el fluido ruminal de vacas pastando tres relaciones de
oferta de pasto kikuyo + ensilaje de avena (promedio ± error estándar)
Relación oferta kikuyo:ensilaje 1/
4,0 : 0,0 3,3 : 0,7 2,6 : 1,4
Nitrógeno amoniacal (mg/dl) 19,1±2,0 18,3±2,4 15,5±1,9 NS
pH 6,82±0,02 6,76±0,02 6,81±0,02 NS
AGV
Total (mmol/l) 89,3±3,8 121,4±14,5 123,5±36,7 NS
Acetato % (A) 67,3±2,1 67,9±1,2 67,8±1,6 NS
Propionato % (P) 20,5±2,3 18,4±0,5 19,0±0,4 NS
Butirato % 11,0±0,4 12,6±0,6 12,1±0,1 NS
Isobutirato % 1,2±0,06 1,0±0,05 1,1±0,04 NS
Relación A/P 3,4±0,4 3,7±0,18 3,6±0,2 NS
1/: kg MS/100 kg PV.
NS = No significativo.
P
87

88 Efecto de la oferta de pasto kikuyo y ensilaje de avena sobre la producción y calidad composicional de la leche bovina
Respecto al uso de forrajes conservados, el ensilaje de pasto
como dieta única ha reportado efectos positivos sobre la
producción de leche (Strauch, 1996, citado por Hargreaves
et al., 2001). Se presentó mayor producción de leche en vacas
alimentadas con pasto kikuyo asociado con menor cantidad
de ensilaje de avena, pero fue estadísticamente similar a la
producción de leche en vacas alimentadas con pasto kikuyo
solo, lo cual indica que el valor nutricional del ensilaje con
inclusión de 0,7 kg MS/100 kg PV no afecta la respuesta animal,
posiblemente debido a un efecto sinérgico del ensilaje
y el pasto kikuyo en el rumen. Sin embargo, el aumento en
producción de leche se logró únicamente en la oferta de 0,7
kg MS /100 kg PV de ensilaje de avena y un incremento en la
cantidad de ensilaje hasta 1,4 kg MS/100 kg PV disminuyó la
producción de leche. Posiblemente en esta última oferta, el
mayor consumo de ensilaje de avena en comparación con la
oferta de pasto kikuyo solo afectó negativamente el balance
de nutrientes de la dieta manifestándose en un descenso en
la producción de leche.
Se han realizado diversos trabajos para evaluar el efecto
de la inclusión de ensilaje sobre la producción y/o calidad
composicional de la leche, en los cuales se empleó maíz
(Holden, 1995; Moran y Stockdale, 1992; O’Mara et al., 1998),
pasto ryegrass (Mackle et al., 1999), una mezcla de cebada,
avena y vicia forrajera (Barahona et al., 2003), y ensilaje de
maíz con ensilaje de avena (Lassiter et al., 1958). La mayoría
de estos trabajos reporta un aumento en la producción de
leche, pero el efecto sobre la concentración de proteína no es
consistente entre ellos. La disminución en la producción de
leche por inclusión de ensilaje de maíz adicionado en dietas
basadas en el pastoreo de gramíneas se ha atribuido a una
deficiencia de proteína en la dieta (Moran y Stockdale, 1992;
Stockdale, 1994a). En nuestra investigación se observó que al
aumentar la cantidad de ensilaje de avena (1,4 kg MS/100 kg
PV) se presentó una disminución en la producción de leche.
Este resultado concuerda con el obtenido por Lassiter y colaboradores
(1958), quienes compararon la oferta de ensilaje
de avena y ensilaje de maíz, cada una con 77% del forraje
total consumido por los animales, en dietas complementadas
con heno de alfalfa y encontraron menor producción de
leche cuando se alimentaron con ensilaje de avena, lo cual se
asoció con un menor consumo total de forraje y con el menor
valor nutritivo de ese ensilaje en comparación con el ensilaje
de maíz. Por su parte, Holden y colaboradores (1995) investigaron
la oferta de ensilaje de maíz y también encontraron
disminución en la producción de leche.
En nuestro estudio, utilizando dietas basadas en pastoreo
de kikuyo, el mayor nivel de ensilaje evaluado corresponde
a un rango entre 33% y 36% del forraje consumido
por los animales. Con estos niveles de ensilaje se observaron
efectos negativos sobre la producción de leche, lo cual
posiblemente se asocia con el bajo valor nutricional del
ensilaje de avena en comparación con el pasto kikuyo, ya
que el consumo total de materia seca proveniente de los
forrajes fue similar (tabla 3).
El efecto positivo sobre la producción de leche y la
concentración de proteína en ésta se ha asociado con un
mayor consumo de materia seca por parte de los animales,
que conlleva a mayor consumo de energía (Auldist et al.,
2000; Bargo et al., 2002; Escobar y Carulla, 2003). En nuestra
investigación, el consumo tanto de kikuyo como de ensilaje
de avena fue mayor a medida que aumentó la oferta de
cada uno. Sin embargo, el consumo total de materia seca
y de energía neta de lactancia fue similar en las diferentes
ofertas de kikuyo y ensilaje a pesar del efecto de sustitución
del ensilaje sobre el pasto kikuyo. Con base en lo anterior, el
consumo total de materia seca o de energía similar observado
en las diferentes ofertas de kikuyo y ensilaje evaluadas
en nuestro estudio estuvo acorde con la falta de modificación
en la producción de leche. La concentración de proteína
y caseína posiblemente estuvo afectada por el consumo
total de proteína cruda, especialmente cuando fue expresada
como porcentaje del peso vivo de los animales.
Adicionalmente, se ha encontrado que el comportamiento
de la concentración de proteína en la leche al suministrar
los diferentes ensilajes en los animales es dependiente del
tipo de ensilaje y de su interacción con la pastura, base de la
alimentación (Bryant y Donelly, 1974; Davidson et al., 1982).
Al suministrar ensilaje de maíz (2,3 kg MS/vaca/d), Holden
y colaboradores (1995) observaron una reducción en la concentración
de proteína en la leche de vacas que pastaban
azul orchoro. Moran y Stockdale (1992) suministraron dos
ofertas de ensilaje de maíz (de 3 y de 8 kg MS/vaca/d) a vacas
que pastaban ryegrass y Paspalum y encontraron que la concentración
de proteína fue más alta en la segunda oferta (8
kg MS/vaca/d) que en la primera (3 kg MS/vaca/d); al mismo
tiempo, constataron que la concentración de proteína en las
dietas con ensilaje fue menor en comparación con el consumo
de pasto como dieta única. Finalmente, O’Mara y colaboradores
(1998) evaluaron tres niveles de inclusión de ensilaje
de maíz (33%, 66% y 100%) a una dieta basada en ensilaje de
ryegrass, y encontraron mayor concentración de proteína en
las dietas con ensilaje de maíz en comparación con el ensilaje
de pasto ryegrass como dieta única; por otro lado, la menor
oferta de ensilaje de maíz presentó la más baja concentración
de proteína respecto a las otras dos (66% y 100%).
Para evaluar la producción y calidad composicional de
la leche, Bangani y colaboradores (2000) suministraron
dietas isoproteicas, modificando las cantidades de heno
de alfalfa y la concentración de proteína de un alimento
balanceado, a animales que consumían ensilaje de avena a
voluntad y observaron que a medida que se redujo el consumo
de ensilaje y se incrementó el consumo de alfalfa, la
producción de leche y concentración de proteína tendió
a incrementarse. En nuestra investigación se presentó
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 81-90

mayor concentración de proteína con el menor nivel de
ensilaje de avena (0,7 kg MS /100 kg PV) en comparación
con la pastura sola de kikuyo, pero se redujo con la mayor
oferta (1,4 kg MS /100 kg PV) (tabla 4).
El cambio en la concentración de proteína en la leche
generalmente se acompaña con cambios similares en la
concentración de caseína (De Peters et al., 1992). En este
estudio, la mayor concentración de proteína y caseína se
obtuvo en la oferta de pasto kikuyo con 0,7 kg MS/100 kg
PV de ensilaje de avena (15,8% y 8,7% de incremento en
proteína y caseína, respectivamente), respecto a la oferta de
pasto kikuyo solo. Diversos trabajos han reportado incrementos
en la concentración de caseína, (Cristian et al., 1999,
citado por Walker et al., 2004; Mackle et al., 1999), cuando
las vacas se suplementan con ensilaje en dietas basadas en
pasto. En un estudio sobre vacas lecheras alimentadas con
ensilaje y suplementadas con lupino, semilla de algodón
y heno Walker y colaboradores (2004) encontraron un
incremento de 7% en la concentración de caseína, lo cual
se atribuyó a un incremento en energía metabolizable y
no a un incremento en proteína metabolizable. En la presente
investigación, la dieta de pasto kikuyo con ensilaje
de avena (de 0,7 kg MS/100 kg PV) posiblemente mejoró
el balance proteico-energético en el rumen, lo cual se pudo
reflejar en un incremento en la concentración de proteína
y caseína en la leche. Este efecto puede estar influenciado
por la cantidad de ensilaje, ya que se observaron menores
concentraciones de proteína y caseína en la leche de los
animales suplementados con la mayor oferta de ensilaje
(1,4 kg MS/100 kg PV), lo cual posiblemente se asoció con
un menor consumo de proteína debido a una menor concentración
de proteína cruda en esta dieta.
Se ha reportado que la respuesta al consumo de energía
de la dieta sobre la concentración de proteína de la leche
varía según el estado de lactancia. Coulon y Rémond
(1988) encontraron que el incremento en concentración de
proteína láctea debido a un mayor consumo de energía
metabolizable es más marcado en vacas en segundo o
último tercio de lactancia en comparación con las vacas de
primer tercio (0,05 vs. 0,03 g proteína/kg por cada MJ EM).
A pesar de que en este estudio no se evaluaron animales
en los mismos estados de lactancia, se observó una mejor
respuesta en la concentración de proteína en la leche
de vacas de primer tercio en comparación con vacas de
segundo tercio (tabla 4), lo cual indica que posiblemente
las vacas en primer tercio de lactancia requieren de un
mejor balance de nutrientes para optimizar la concentración
y producción de proteína en la leche en comparación
con las vacas de segundo tercio.
La concentración de grasa se afecta en menor medida
cuando se modifican los niveles de oferta de forraje
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 81-90
Efecto de la oferta de pasto kikuyo y ensilaje de avena sobre la producción y calidad composicional de la leche bovina
(O’Brien et al., 1997; Auldist et al., 2000). A pesar de que
los niveles de oferta total de forraje fueron constantes, los
niveles de pasto kikuyo y ensilaje fueron modificados, y
se observó una tendencia a incrementar la concentración
de grasa al aumentar los niveles de ensilaje de avena; sin
embargo, no se observó variación en los niveles de acetato
en el líquido ruminal, los cuales estuvieron posiblemente
afectados también por el consumo de pasto kikuyo y el
suplemento. El efecto de la inclusión de ensilaje ha sido
positivo sobre la concentración de grasa en leche en explotaciones
donde la especie forrajera que se maneja tiene
niveles bajos de fibra particularmente sobre el ryegrass
(Carulla y Pabón, 2006).
Las concentraciones de nitrógeno amoniacal en rumen
y de nitrógeno ureico en leche disminuyeron a medida
que se incrementaron los niveles de ensilaje (tabla 5),
posiblemente como consecuencia de mayor incorporación
del nitrógeno en la proteína microbial, lo cual modificó el
balance energético-proteico en estas dietas (Holden et al.,
1995; Stockdale, 1994a, 1994b). A pesar de que la suplementación
con ensilaje de avena de 1,4 kg MS/100 kg PV
mostró niveles normales de nitrógeno ureico en leche y
fue igual entre los tercios de lactancia, la tendencia fue a
que se presentaran menores concentraciones en vacas de
primer tercio de lactancia en comparación con las vacas
de segundo tercio.
CONCLUSIONES
La suplementación con ensilaje de avena en vacas que
pastaban kikuyo tiene efectos variables según el nivel de
inclusión en la dieta.
Una oferta de ensilaje de avena de 0,7 kg MS/100 kg PV
incrementa la concentración de proteína y caseína (0,2 y
0,35 unidades, respectivamente).
Una oferta de ensilaje de 1,4 kg MS/100 kg PV complementada
con pasto kikuyo sobre una oferta final de 4,0
kg MS/100 kg PV, disminuye la concentración de proteína
(0,15 unidades) e incrementa levemente la concentración
de caseína (0,05 unidades) en vacas de primer tercio de
lactancia respecto a la oferta con pasto kikuyo solo.
Ofertas de pasto kikuyo con ensilaje de avena de 0,7
y 1,4 kg MS/100 kg PV tienden a aumentar la concentración
de grasa.
AGRADECIMIENTOS
Los autores agradecen a la División de Investigación de la
Universidad Nacional de Colombia por la financiación de
esta investigación.
89

90 Efecto de la oferta de pasto kikuyo y ensilaje de avena sobre la producción y calidad composicional de la leche bovina
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Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 81-90

ARtículo cIeNtíFIco
Nitrogen balance in grass and grass plus Lotus
uliginosus pastures in the west region of the
Bogotá savanna, Colombia
ABSTRACT
This study determined the nitrogen balance in two
types of template pastures: a mixed pasture of two grass
kikuyu (Pennisetum clandestinum) and tall fescue (Festuca
arundinacea) pasture and the associated tall fescue grass
and legume bird foot trefoil (Lotus uliginosus), in an
area of 1 ha, with a completely randomized design with
cow as the experimental unit and pasture treatment.
Five Holstein cows were used for each treatment for an
experimental period of 14 days. Was determined the
biomass production (g MS/m2), nitrogen amount in the
pasture, supplement outlets in feces, urine and milk,
and the value of efficiency of nitrogen use by animals.
In animal balance was best efficiency in nitrogen use in
the associated pasture in front of the mixed pasture, and
changes in the excretion routes, with a greater output
of nitrogen in the urine of mixed pasture fed and in
more milk in the associate pasture fed. In situ nitrogen
balance in the pasture was conducted, using a simulation
model, which used the values determined in this trial
and showed that the N balance was positive for the
associated pasture in front of the mixed pasture, which
indicates less need for external nitrogen in the pasture
associated. Associated pasture grass legume most
improved the efficiency of nitrogen use in cattle for milk
and presented a positive balance in the pasture.
Keywords: Tall fescue, kikuyu, legume, dairy cattle.
Radicado: 2 de marzo de 2009
Aprobado: 20 de mayo de 2009
1 Z. M.Sc. Investigador máster asistente, EE Motilonia, Corpoica, Codazzi, Cesar.
ecastro@corpoica.org.
2 MVZ. M.Sc. Investigador máster asistente, EE Motilonia, Corpoica, Codazzi,
Cesar. jmojica@corpoica.org.co
3 Z. Universidad Nacional, Bogotá. jmleonc@unal.edu.co
4 Q. Ph.D. Docente Universidad Nacional de Colombia, Bogotá.
mlpabon@unal.edu.co
5 Z. Ph.D. Docente Universidad Nacional de Colombia, Bogotá.
jecarullaf@uanl.edu.co
6 Z. M.Sc. Docente Universidad Nacional de Colombia, Bogotá.
eacardenasr@unal.edu.co
© 2009 Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 91-101
Balance de nitrógeno en pastura de
gramíneas y pastura de gramínea
más Lotus uliginosus en la sabana de
Bogotá, Colombia
Edwin Castro R. 1 , José E. Mojica R. 2 , Javier León 3 ,
Martha Pabón 4 , Juan Carulla 5 , Edgar Cárdenas 6
RESUMEN
En esta investigación se determinó el balance de nitrógeno
en dos tipos de pasturas de clima frío: una pastura mixta de
dos gramíneas -kikuyo (Pennisetum clandestinum) y festuca
alta (Festuca arundinacea)- y pastura asociada de la gramínea
festuca alta más la leguminosa trébol pata de pájaro (Lotus
uliginosus), en un área de 1 ha cada una, con un diseño al
azar con la vaca como unidad experimental y la pastura
como tratamiento. Se emplearon cinco vacas Holstein para
cada tratamiento durante un período experimental de 14
días. Se determinó la producción de biomasa (g MS/m 2 ),
cantidad de nitrógeno en la pastura, suplemento, salidas
en heces, orina y leche, y el valor de eficiencia de uso del
nitrógeno por los animales. En el balance del nitrógeno en
el animal, se observó mejor eficiencia en su uso en la pastura
asociada comparada con la pastura mixta, y cambios
en las vías de excreción, siendo mayor la salida en orina
de los alimentados con pastura mixta y mayor en leche en
los alimentados con la asociada. El balance de nitrógeno en
la pastura in situ se realizó con un modelo de simulación,
empleando los valores determinados en este ensayo, y se
observó que fue positivo para la pastura asociada frente a
la mixta; esto indica menor necesidad de nitrógeno externo
en la pastura asociada. La pastura asociada mejoró la eficiencia
de uso del nitrógeno en ganado para leche y presentó
un balance positivo en el sistema de pastura.
Palabras clave: festuca, kikuyo, leguminosa, ganado de leche.
INTRODUCCIÓN
La sabana de Bogotá y los valles de Ubaté y Chiquinquirá
se ubican dentro de la zona agroecológica de trópico alto
andino colombiano, cuyas características microclimáticas
particulares favorecen la producción especializada de
leche. Esta producción dedica 300.000 hectáreas a áreas
de pastos, conformadas en 80% por kikuyo (Pennisetum
clandestinum) y en menor proporción por raigrás (Lolium
sp.), avena (Avena sativa), azul orchoro (Dactylis glomerata),
falsa poa (Holcus lanatus), tréboles (Trifolium spp.) y alfalfa
(Medicago sativa) (Barreto, 1999).
El pasto kikuyo (Pennisetum clandestinum) es la fuente
más barata de alimentación y más extendida en el tró-

92 Balance de nitrógeno en pastura de gramíneas y pastura de gramínea más Lotus uliginosus en la sabana de Bogotá, Colombia
pico alto andino colombiano. Está adaptado a altitudes
que varían entre 1.700 y 2.800 msnm; con excelentes
rendimientos en forraje de buena calidad, poca exigencia
de agua y fertilizantes (Lotero, 1993). Sin embargo, su
persistencia y alta producción de biomasa se ve limitada
durante el año, debido a la susceptibilidad a las heladas y
a plagas como el chinche de los pastos (Collaria scenica). El
género Lolium spp., también es susceptible a C. scenica y
plagas como la roya (Puccina spp.), pero no se ve afectado
ostensiblemente su rendimiento de biomasa aérea mientras
se dé un buen manejo de riego y fertilización. Los
forrajes nativos se caracterizan por su baja producción de
forraje y calidad y también se ven afectados por las épocas
secas y heladas (Cárdenas, 2000).
Recientemente se han caracterizado nuevos forrajes
como alternativa para los sistemas de producción lechera
de clima frío en Colombia, buscando establecer un manejo
óptimo de la fertilización y disminuir el uso de insumos
agrícolas de acuerdo con las necesidades de la pradera,
haciendo énfasis en el uso de asociación gramínea-leguminosa,
lo cual trae efectos benéficos en la conservación y
productividad de las praderas y disminuye la aplicación de
fertilizantes nitrogenados (Cárdenas, 2003; Castro, 2004).
El uso de fertilizantes nitrogenados se toma como
referencia del impacto ambiental que puede determinar
el tipo de pastura o sistema de manejo utilizado, debido
a que se asocia el uso de dichos fertilizantes con la eutrofización
de acuíferos superficiales (JICA, 2000; Cárdenas,
2003), lo cual sería lesivo si se tiene en cuenta que Colombia
es un país reconocido por la abundancia de sus recursos
hídricos y por ende la gran diversidad biológica que
alberga (IDEAM, 1998).
El impacto ambiental generado por los fertilizantes nitrogenados
ya ha sido documentado hace algún tiempo, por
volatilización de compuestos derivados de la fertilización o
por lixiviación de alguno de sus componentes (Whitehead,
1995; JICA, 2000; Cárdenas, 2003; Murgueitio, 2003). Debido
a que no todo el nitrógeno (N) que se aplica es utilizado
por las plantas, gran parte de este elemento se pierde por
lixiviación e ingresa en forma de nitrito a los ríos y aguas
subterráneas ocasionando problemas a largo plazo de contaminación
e impacto sobre salud pública o por volatilización
en forma de óxido nitroso aumentando el efecto invernadero
de la atmósfera (Whitehead, 1995; Kohn et al., 1997; Meyer,
2000). De otro lado, los actuales precios internacionales del
petróleo han incrementado los precios de la urea haciendo
insostenible este sistema productivo. Aunque en realidad no
se han realizado cuantificaciones efectivas de este impacto,
lo que ha sido limitante para asumir el reto de iniciar los
procesos de reconversión ambiental y social que requiere la
ganadería de leche en Colombia (Murgueitio, 2003).
Dados estos antecedentes, se decidió determinar el
balance de nitrógeno en el animal como valor de eficiencia
en producción de nitrógeno en leche y el balance de
nitrógeno en el sistema de pastura, adaptando el modelo
de Thomas y colaboradores (1992) recomendado para el
trópico bajo.
MATERIALES Y MÉTODOS
Localización del experimento
El ensayo se realizó en el Centro Agropecuario Marengo
(CAM), localizado en la vereda San José, municipio de
Mosquera, Cundinamarca, localizado a 4° 42’ de latitud
norte y 74° 12’ de longitud oeste; a 2.540 msnm de altitud;
con temperatura promedio de 13°C que fluctúa entre 0°C
y 20°C; precipitación anual promedio de 680 mm con distribución
bimodal, con periodos lluviosos entre los meses
de abril y mayo y otro desde septiembre hasta noviembre,
con presencia de heladas durante los meses secos. La zona
presenta una humedad relativa entre 80% y 85% (González
et al., 1997). Los suelos pertenecen a la serie Tibaitatá,
los cuales se han formado a partir de materiales heterogéneos
con influencia variable de cenizas volcánicas. Presentan
baja evolución, son generalmente profundos, bien
drenados y de fertilidad moderada.
Preparación del terreno
El área del experimento se preparó con un mes de anticipación
a la siembra, mediante un pase de cincel a 50 cm
de profundidad y dos pases de rastra.
Área del experimento
El área total del experimento fue de 20.000 m², con 2
parcelas de 10.000 m², donde se sembraron por medio de
material vegetativo gramíneas en surco alternadas a 30 cm
entre plantas y a 30 cm entre surcos; para el caso de la pradera
asociada se empleó esta misma densidad pero alternando
un surco de gramínea con uno de leguminosa.
Nivel de fertilización
Se empleó una fertilización recomendada para el establecimiento
de las pasturas mixtas de gramíneas en clima
frío según Silva (1996) y Bernal (1984).
Fertilización de pastura mixta (mezcla de gramíneas)
Quince días antes de la siembra se aplicaron 300 kg de
cal dolomita; al momento de la siembra 30 kg fósforo,
25 potasio, 12 kg magnesio, 30 de boro y 12 kg azufre;
a los 15 y 30 días después de la siembra, 50 kg nitróge-
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 91-101

no, todos estos valores por hectárea. Para el mantenimiento
se realizó una aplicación de N después de cada
pastoreo. No se consideró la necesidad de usar riego,
puesto que se sembró en época de lluvias, además, los
materiales evaluados fueron seleccionados por ser poco
exigentes en agua.
Fertilización para la asociación de gramínealeguminosa
Se aplicaron las mismas cantidades de fertilizantes, omitiendo
la aplicación de nitrógeno, para aprovechar el
papel de la leguminosa en el sistema de pastura.
Tratamientos
Se emplearon dos tipos de pasturas: mixta (Pennisetum
clandestinum y Festuca arundinacea) y asociada (Festuca
arundinacea + Lotus uliginosus).
Composición nutricional de las pasturas y del
suplemento
Se empleó un suplemento elaborado a base de maíz molido,
torta de soya y salvado de trigo, caracterizado por ser
su bajo contenido de grasa; se incluyó óxido de cromo
(Cr 2 O 3 ) como marcador externo al 0,6% para garantizar
una concentración adecuada que llevara a niveles detectables
del marcador en las heces con el fin de determinar
el consumo de forraje. El suplemento contenía 18% de
proteína cruda (PC) y 1,85 Mcal energía neta de lactancia
(EN L ), suministrado a razón de 1 kg por cada 4,2 litros
de leche sobre la base forrajera, que correspondía a los
dos tipos de pasturas del ensayo: mixta y asociada de
gramínea-leguminosa (tablas 1 y 2).
Variables medidas en el animal
Fueron tomadas durante el período experimental de 14
días; los 7 primeros días fueron de acostumbramiento al
suplemento y a la pastura y los 7 días restantes se tomaron
los datos de los tratamientos. Se estimaron valores
de eficiencia en el uso del nitrógeno en función de la
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 91-101
Balance de nitrógeno en pastura de gramíneas y pastura de gramínea más Lotus uliginosus en la sabana de Bogotá, Colombia
Tabla 2. Composición nutricional de las pasturas y el suplemento alimenticio
Tabla 1. Composición del suplemento alimenticio empleado en el
experimento
Materias primas Proporción (%)
Maíz molido 40,1
Torta de soya 17,4
Salvado de trigo 32,2
Palmiste expeller 1,8
Harina de pescado 1,0
Melaza 5,0
Premezcla minerales 0,1
Carbonato de calcio 1,8
Óxido de cromo 0,6
digestibilidad, metabolicidad y productividad. De este
modo las variables que se estudiaron fueron relacionadas
con entradas y salidas de nitrógeno, con base en el
estudio de Betancur y Trujillo (2003) en vacas Holstein
en Antioquia.
Animales empleados
Por cada tratamiento se emplearon cinco animales de peso
promedio de 580 kg, entre 2 y 4 partos, en segundo tercio
de lactancia (100 – 200 días posparto), con producciones
similares de leche (20,3 L/día). Esto garantizó la homogeneidad
de los animales.
Consumo de alimento
Se estimó el consumo voluntario de forraje por medio
de marcadores externos e internos. Como marcador
externo se empleó el óxido de cromo (Cr 2 O 3 ) dentro de
la formulación del suplemento a razón de 6 g/kg. Se
tomaron muestras de heces por vía rectal en cada animal
en las horas de la mañana desde el día 7 hasta el día 14
del período experimental, las cuales fueron congeladas a
4°C y posteriormente secadas en horno con aire forzado
a 60°C, durante 48 horas y molidas en un tamiz de 0,5
mm. El cromo en las muestras de heces fue analizado
por espectrometría de absorción atómica (Holden et al.,
composición P. clandestinum F. arundinacea L. uliginosus Suplemento
Proteína cruda % 16,1 18,2 28,2 18,0
Fibra detergente neutro % 59,1 58,4 38,7 22,8
Fibra detergente ácido % 28,9 34,2 23,9 6,7
Extracto etéreo % - - - 3,9
Digestibilidad in vitro de materia seca 65,7 66,2 68,9 86,2
EN L (Mcal kg/MS) 1/ 1,85
1/: EN L (Mcal kg/MS): estimación de energía neta de lactancia = 0,024 x (TDN%). National Research Council, Dairy Cattle, 2001.
93

94 Balance de nitrógeno en pastura de gramíneas y pastura de gramínea más Lotus uliginosus en la sabana de Bogotá, Colombia
1994). Se estimó la producción de heces (PH) por animal/
día empleando la siguiente fórmula:
Balance de nitrógeno en cada pastura: se comparó el ciclaje
del N in situ en las pasturas a evaluar versus el modelo
de simulación recomendado por Thomas y colaboradores
(1992). También se establecieron correlaciones entre las
variables relacionadas con la excreción de nitrógeno en
cada pastura.
Mediciones realizadas para el balance in situ
• Producción de biomasa y concentración de N en las pasturas
a evaluar con el método Kjeldahl (AOAC, 1984).
• Concentración de N en la dieta de los animales, método
Kjeldahl (AOAC, 1984).
• Producción leche y concentración de N en la misma
a través de las pasturas a evaluar, método Kjeldahl
(AOAC, 1984).
• Concentración de N en orina, para lo cual se empleó
la creatinina como indicador del volumen producido
(Valadares et al., 1999). Se tomaron muestras de orina
por estimulación vulvar, se acidificaron con HCl para
mantener el pH por debajo de 2,0 y se almacenaron
a -20°C para posterior análisis (Bargo et al., 2002). La
determinación de creatinina se realizó por medio del
kit comercial Sigma kit 555-A (Sigma Chemical Co.).
• Excreción de N en heces, calculado a partir de la cantidad
de heces determinada con óxido de cromo (Holden
et al., 1994).
Mediciones y supuestos del modelo descrito por
Thomas y colaboradores
Cantidad marcador consumido (g/día)
PH (gMS/día) �
Concentración de marcador en las heces (g/gMS)
• La cantidad de biomasa es el punto de partida, ya que
expresa la producción de la pastura. El porcentaje de N
de la pastura expresa la cantidad de nitrógeno producido
por unidad de área, ya sea en kg N o ton N/ha.
Se analizó la fibra Cantidad detergente marcador ácida consumido indigerible (g/día)
PH (gMS/día) � Cantidad marcador consumido (g/día) (Waller • Los animales retienen solamente 10% del nitrógeno
PH (gMS/día) et al., 1980), � Concentración la cual se utilizó de como marcador marcador en las heces interno (g/gMS) en
Concentración de marcador en las heces (g/gMS)
ingerido, el resto lo excretan en heces u orina; cuando
el suplemento y las Cantidad heces para marcador estimar consumido la digestibilidad (g/día) se usa en clima frío se adapta pues los animales retie-
PH (gMS/día) �
(Dig) de Concentración marcador en el alimento (%)
�ig
la �%�=
dieta, Concentración empleando de la marcador siguiente en fórmula: las heces (g/gMS) nen entre 20% y 25%.
Concentración marcador en heces (%)
• La ganancia de peso vivo contiene entre 2% y 2,5% de
Concentración marcador en el alimento (%)
�ig �%�= Concentración marcador en el alimento (%)
�ig �%�= Concentración marcador en heces (%)
Coe� Concentración
Concentración ciente
Indigestibilidad��ID�= marcador en
marcador en el 1-Dig heces (%)
alimento (%)
�ig �%�=
Finalmente, Concentración el consumo voluntario marcador para en cada heces animal (%) se
N; en el caso de producción de leche de animales adultos
se adapta, pues depositan entre 2,8% – 3,2% de N en
la leche (Whitehead, 1995).
• De la excreción de N, solamente 30% es retomado por las
plantas, el resto se pierde por volatilización y lixiviación.
estimó empleando Coe�ciente la Indigestibilidad��ID�= siguiente fórmula: 1-Dig
Coe�ciente Indigestibilidad��ID�= 1-Dig
Producción de heces
Consumo (kgMS/día) �
Coe�ciente Indigestibilidad��ID�= Coe�ciente de digestibilidad 1-Dig
Producción de heces
Consumo (kgMS/día) � Producción de heces
Consumo (kgMS/día) � Coe�ciente de digestibilidad
Coe�ciente de digestibilidad
Producción de heces
Consumo (kgMS/día) �
Coe�ciente de digestibilidad
• Máximo 40% del N de la hojarasca es retomado por las
plantas.
• El 50% del nitrógeno del forraje es reciclado internamente,
es decir, removilizado de hojas viejas a tejidos
nuevos en formación.
• Con excepción de las excretas, las pérdidas de N son
pequeñas; cuando no se aplica nitrógeno están balanceadas
por las entradas de la atmósfera (Thomas et al., 1992).
Variables medidas en la pastura
• Las leguminosas fijan cerca de 90% de sus requerimientos.
Análisis estadístico
Para las variables producción de biomasa y contenido de
nitrógeno de las pasturas se determinó únicamente en
cada pastura sin comparación estadística, porque no hubo
réplica para tal caso. Para las variables relacionadas con el
balance de nitrógeno en el animal se empleó un modelo de
completamente al azar. Donde se tuvo como unidad experimental
cada vaca y como tratamiento la pastura, tomando
como covariables para cada caso las mediciones del día 0.
Se empleó el PROC MIXED del paquete estadístico SAS y la
prueba de comparación de medias de Duncan (SAS, 1996).
Y ij = µ + τ j + β (x ij – X) + ε ij
Donde:
µ: media general
τ j : efecto de los tratamientos
β (X ij – X): ajuste de la covariable
ε ij : error experimental
RESULTADOS
Balance y eficiencia del nitrógeno en el animal
Se determinó el contenido de materia seca y de nitrógeno
de cada uno de los suplementos, así como del forraje para
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 91-101

valorar el nitrógeno ingerido total. Este valor se obtuvo
de la medición de la cantidad de suplemento y del forraje
consumido. Se estimó la producción de materia seca y el
nitrógeno digeridos, y se registraron las cantidades de
leche, heces y orina que las vacas produjeron y las cantidades
de nitrógeno relacionadas.
Variables relacionadas con el consumo de alimento y
entradas de nitrógeno en el animal
En cuanto al consumo de alimento (tabla 3) se observaron
diferencias (p < 0,05) en las dos pasturas. El consumo
fue mayor en la pastura mixta de gramíneas frente a la
asociada, tanto en el consumo con base en el peso vivo
(3,62% y 4,57% respectivamente) como en kg MS/vaca
de forraje y total ingerido. En el caso del nitrógeno total
ingerido por los animales en cada pastura no hubo diferencias
(p > 0,05).
Variables relacionadas con excreción de heces y
digestibilidad
En cuanto a la producción de heces (tabla 4) (PHEC), no
hubo diferencias para los dos grupos (p > 0,05), contrario
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 91-101
Balance de nitrógeno en pastura de gramíneas y pastura de gramínea más Lotus uliginosus en la sabana de Bogotá, Colombia
a lo sucedido con el contenido de nitrógeno (NH) en las
heces de cada grupo de vacas, donde fue mayor en las
heces de las vacas que estaban en la pastura asociada
(2,62%), frente a las de la pastura mixta (2,37%), determinando
así diferencias para la cantidad de nitrógeno
excretado en las heces (p < 0,05) con 216,68 g/v/d en la
pastura asociada frente a 183,98 g/v/d en la pastura mixta
probablemente asociado con la presencia de taninos de la
leguminosa en la dieta (Bermingham et al., 2001; Molan et
al., 2001; Rogosic et al., 2008). Para el caso del nitrógeno
absorbido (NAP), la digestibilidad aparente (DAN) y la
relación de nitrógeno en heces del ingerido total (NH/
NTI) no se presentaron diferencias en los animales de
cada pastura (p > 0,05), aunque se observó mayor digestibilidad
aparente en la pastura mixta de gramíneas.
Variables relacionadas con la producción de orina y
metabolismo del nitrógeno
Para el caso de la producción de orina (POR) (tabla 5), no
se presentaron diferencias (p > 0,05) entre los dos grupos
de animales en cada pastura, contrario al contenido de
nitrógeno en la orina (NO) que fue mayor (p < 0,05) en
los animales de la pastura mixta con 0,75%, frente a los
Tabla 3. Consumo de alimento y entradas de nitrógeno en una pastura asociada gramínea leguminosa y una mixta de gramíneas
Variables 1/
Pastura asociada Pastura mixta
Promedio De Promedio De
Significancia 2/
CMSF kg/vaca/día 15,74 b 1,06 19,66 a 1,82 **
NIF g/vaca/día 495,43 0,03 509,34 0,04 NS
CMSS kg/vaca/día 5,70 1,03 5,70 0,67 NS
NIS g/vaca/día 167,04 0,02 164,16 0,01 NS
CMST kg/vaca/día 21,44 b 1,14 25,36 a 1,99 **
CMS % PV 3,62 b 0,36 4,57 a 0,58 *
NIT g/vaca/día 662,47 0,04 673,50 0,05 NS
1/: CMSF: consumo de forraje en Kg MS/día. NIF: nitrógeno ingerido del forraje en g/día. CMSS: consumo de suplemento en kg/día. NIS: nitrógeno ingerido del suplemento en g/día. CMST = CMSF + CMSS: consumo total de
materia seca en kg/día. CMCT/PV: ingestión de materia seca como porcentaje del peso vivo. NTI: nitrógeno total ingerido en g/día.
2/: Medias seguidas por letras iguales en la misma fila no son significativamente diferentes según prueba de Duncan (p > 0,05). * (p < 0,05) ** (p < 0,01) *** (p < 0,001).
NS: no significativa.
Tabla 4. Producción de heces y excreción de nitrógeno en una pastura asociada gramínea leguminosa y una mixta de gramíneas
Variables 1/
Pastura asociada Pastura mixta
Promedio De Promedio De
Significancia 2/
PHEC, kg/vaca/día 8,24 0,92 7,74 0,19 NS
NH,% 2,62 a 0,15 2,37 b 0,14 *
NH, g/vaca/día 216,68 a 0,02 183,98 b 0,01 *
NAP, g/vaca/día 445,78 0,06 489,52 0,05 NS
DAN,% 67,06 5,76 72,56 2,37 NS
NH/NTI,% 32,93 5,76 27,43 2,37 NS
1/: PHEC: producción de heces en kg/día. NH: nitrógeno en las heces g/día. NAP = NTI - NH: nitrógeno absorbido aparente en g/día. DAN = (NTI - NH)/NTI: digestibilidad aparente del nitrógeno. NH/NTI: nitrógeno en las heces
como proporción del nitrógeno ingerido.
2/: Medias seguidas por letras iguales en la misma fila no son significativamente diferentes (p > 0,05) según prueba de Duncan *(p < 0,05) ** (p < 0,01) *** (p < 0,001).
NS: no significativa.
95

96 Balance de nitrógeno en pastura de gramíneas y pastura de gramínea más Lotus uliginosus en la sabana de Bogotá, Colombia
Tabla 5. Producción de orina y nitrógeno metabolizado en una pastura asociada gramínea-leguminosa y una mixta de gramíneas
Variables 1/
de la pastura asociada con 0,62%, dando mayor nivel de
excreción de nitrógeno en orina (p < 0,05) en la pastura
mixta (254,54 g) frente a la asociada (191,16 g). También se
presentaron diferencias (p < 0,05) en la relación de nitrógeno
en orina del total ingerido (NO/NTI), con 37,9% en
la pastura mixta, frente a 28,86% en la pastura asociada.
En cuanto al nitrógeno metabolizable aparente (NMA)
y la metabolicidad del mismo (MN) no se presentaron
diferencias (p > 0,05) entre los dos grupos de animales en
cada pastura.
Variables de eficiencia y balance de nitrógeno en el
animal
La producción de leche (PL) (tabla 6) fue mayor en las
vacas que consumieron la pastura asociada (p < 0,01) con
23,24 L/v/d frente a las que pastaban la mixta de gramíneas
con 19,85 L/v/d. Para el caso del nitrógeno en la leche
(NL) se presentaron diferencias (p < 0,05), siendo mayor
en la leche de las vacas en la pastura asociada (0,5%) frente
a la mixta (0,43%), lo que mostró que existieron también
diferencias en la producción total de nitrógeno en la leche
(NL) con 115,86 g en la leche de las vacas en la pastura
asociada y 85,32 g en la mixta.
Pastura asociada Pastura mixta
Promedio De Promedio De
Significancia 2/
POR L/vaca/día 30,47 1,54 34,05 2,08 NS
NO % 0,62 b 0,03 0,75 a 0,08 *
NO g/vaca/día 191,16 b 0,01 254,54 a 0,02 **
NO/NTI % 28,86 b 1,01 37,90 a 5,76 **
NMA g/vaca/día 254,61 0,05 234,97 0,06 NS
MN % 38,19 6,7 34,66 7,19 NS
1/: POR: producción de orina en L/día. NO: nitrógeno en orina en g/día. NO/NTI: nitrógeno urinario como proporción del nitrógeno ingerido. NMA = NAP – NO: nitrógeno metabolizable aparente en g/día. MN = (NAP-NO)/NTI:
metabolicidad del nitrógeno.
2/: Medias seguidas por letras iguales en la misma fila no son significativamente diferentes según prueba de Duncan (p > 0,05). *(p < 0,05) **(p < 0,01) ***(p < 0,001).
NS: no significativa.
Respecto a la eficiencia de uso del nitrógeno (NL/NTI),
que relaciona el nitrógeno de la leche sobre el total ingerido,
se observaron diferencias (p < 0,05) siendo más eficiente
el uso del nitrógeno en los animales que pastorearon la
pastura asociada (17,55%) frente a los de la pastura mixta
(12,78%). Para las variables de retención de nitrógeno
(NR) y nitrógeno para producción (NP) y la relación de
éste con el total ingerido (NP/NTI) no hubo diferencias
entre los grupos de vacas en cada pastura (p > 0,05)
Balance de nitrógeno en las pasturas según los
supuestos del modelo de Thomas y colaboradores
(1992)
Para este balance se tomó como unidad integral la pastura
que se encontraba en un determinado suelo. En el
presente estudio se parte de los supuestos empleados en
este modelo para trópico bajo y se determinó el valor real
de los supuestos para el caso de trópico alto; los supuestos
que no se corroboraron se asumieron como los del
modelo inicial.
En la tabla 7 se observa el modelo de simulación aplicado
para cada una de las pasturas; se parte del nitró-
Tabla 6. Eficiencia y balance de nitrógeno en vacas Holstein en una pastura asociada gramínea-leguminosa y una mixta de gramíneas
Variables 1/
Pastura asociada Pastura mixta
Promedio De Promedio De
PL L/vaca/día 23,24 a 3,58 19,58 b 2,36 **
NL % 0,50 a 0,007 0,43 b 0,04 *
NL g/vaca/día 115,86 a 0,01 85,32 b 0,006 **
NL/NTI % 17,55 a 3,00 12,78 b 1,97 *
NR g/vaca/día 138,75 0,05 149,64 0,06 NS
NP g/vaca/día 254,61 0,07 234,97 0,09 NS
NP/NTI % 38,20 a 1,03 34,66 b 0,89 *
Significancia 2/
1/: PL: producción de leche L/día. NL: nitrógeno de la leche g/día. NTI: nitrógeno total ingerido. NR: balance de nitrógeno o nitrógeno retenido g/día (NTI – NH – NO - NL). NP: nitrógeno en producción animal g/día (NTI – NH -
NO). NP/NTI: nitrógeno en producción animal como proporción del nitrógeno ingerido.
2/: Medias seguidas por letras iguales en la misma fila no son significativamente diferentes según prueba de Duncan (p > 0,05). *(p < 0,05) **(p < 0,01) ***(p < 0,001).
NS: no significativa.
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 91-101

geno fijado por la leguminosa en la pastura asociada
que corresponde al 90% de sus requerimientos (300 kg);
se obtuvo el contenido de nitrógeno en la biomasa que
corresponde a la producción de cada pastura durante el
año (8 cortes), y se calculó el porcentual de N correspondiente.
Así, se tienen 591,5 kg para la pastura asociada y
482,9 kg para la mixta.
En cuanto a la ingestión animal el modelo sugiere
que una pastura asociada tendría un valor de 40% y una
mixta, de 30%. En este estudio, con los valores de consumo
estimados, los consumos fueron de 40% para la pastura
asociada y 50% para la mixta, tomando como 100% el N
de la biomasa. Las excretas animales corresponden a 80%
del N ingerido y el valor del modelo es muy cercano al de
este estudio, por lo tanto no se modificó, pero se observó
que el nivel de N en las excretas fue más alto en la pastura
mixta que en la asociada. Tampoco se modificó el valor
del N retomado por la planta, el de reciclado interno y el
de hojarasca, que en este caso corresponde a 40% del N
reciclado interno.
Con todos los parámetros establecidos para el modelo,
se realizó el balance en el sistema de pastura. La pastura
mixta recibe 400 kg N/ha/año, suministrados en 50 kg de
N/ha/corte durante 8 cortes al año. Para el caso de las dos
pasturas, el valor de reciclaje corresponde a la suma del
nitrógeno fijado, el retomado por la planta, el reciclado
interno, el de la hojarasca, y el extraído por las plantas
para determinar si el sistema de pastura presenta o no
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 91-101
Balance de nitrógeno en pastura de gramíneas y pastura de gramínea más Lotus uliginosus en la sabana de Bogotá, Colombia
Tabla 7. Balance de nitrógeno simulado en una pastura asociada gramínea-leguminosa y una mixta de gramíneas empleando el modelo de Thomas y
colaboradores
estimación de N en diferentes etapas
(kg N/ha/año)
ítem Pastura asociada Pastura mixta
Fijación (kg N/ha/año) A 300,0 0
N en biomasa (MS * N (%) B 591,5 482,9
Gramínea (MS * N (%) 343,2 482,9
Leguminosa 248,3 0
Ingestión N (A * 40, 50%) C 236,6 241,5
N producción animal (C * 20%) D 47,3 48,3
Excretas animales (C * 80%) E 189,3 193,2
Retomado planta (E * 30%) F 56,8 57,9
Reciclado interno (B – C) * 50% G 177,5 120,7
Hojarasca (G * 40%) H 71,0 48,3
Total reciclado (A+F+G+H) I 605,3 227,0
Balance
Fertilización 0 400
Extraído plantas J 591,4 482,9
Cantidad retomada K 605,3 227
Déficit (J - K) 1 L - 13,9 255,9
1/: Cuanto mayor sea el déficit mayor cantidad de nitrógeno debe aplicarse de fuentes externas al sistema.
déficit del elemento. En este estudio se pudo observar que
la pastura mixta presentó un valor en el balance de 255,9
kg y la pastura asociada, de -13 kg. Lo anterior indica que
en la pastura mixta la cantidad de N para el balance en el
sistema es de 255,9 kg, los cuales en ausencia de entradas
deben venir directamente de otras fuentes como mineralización
en el suelo, deposición seca o con las lluvias; en
cuanto a la pastura asociada el valor corresponde a un
balance positivo (-13,9 kg), donde se ve el efecto del aporte
de N que hace la leguminosa y además el incremento
sobre la producción animal.
DISCUSIÓN
Consumo y entradas de nitrógeno
El National Research Council (2001) afirma que para vacas
lecheras multíparas el consumo total de materia seca entre
las semanas 5 y 30 de lactancia se encuentra entre 23 y 25
kg MS/día o sea 3,6% de su PV. En el presente estudio, el
consumo de materia seca total fue superior al estipulado
por el NRC y a lo reportado por Kalscheur y colaboradores
(1999) en vacas en el segundo tercio de la lactancia
alimentadas con una dieta de 13,2% de proteína cruda con
un valor de 20,8 kg MS/día equivalente a 3,45% del PV. Sin
embargo, en el presente estudio a pesar de las diferencias
en consumo, no se afectó el nitrógeno total ingerido y se
relacionó directamente con un mayor contenido de nitrógeno
en el forraje de la pastura asociada.
97

98 Balance de nitrógeno en pastura de gramíneas y pastura de gramínea más Lotus uliginosus en la sabana de Bogotá, Colombia
En diferentes investigaciones se encontró que se podrían
relacionar las diferencias en consumo de materia seca con
el contenido de taninos en L. uliginosus, lo que puede limitar
el consumo de la leguminosa en la pastura asociada
(Min et al., 2003; Decruyenaere et al., (2009). Al igual que
en Pereira y colaboradores (2009), en la presente investigación
el muestreo y método de determinación del consumo
no estableció cuánto del consumo diario correspondió
a gramínea y cuánto a leguminosa, aunque se observó que
debido al manejo diario de la cuerda del pastoreo no hubo
selección por parte de los animales.
Excreción de nitrógeno en heces y orina
En cuanto a la excreción de nitrógeno en heces, varios
autores han reportado que la cantidad de heces puede
variar con la cantidad y la digestibilidad del alimento
que consume el animal, encontrándose valores entre 2,5
a 6,5 kg de heces en MS día en ganado de leche, con un
contenido de materia seca entre 8% y 16% (Churo, 1976;
Haynes y Williams, 1993; Ledgard et al., 1999; Betancur y
Trujillo, 2003; Spears et al., 2003). Otros estudios han mostrado
el contenido de N en las heces de bovinos y ovinos
pastoreando gramíneas + tréboles u otras mezclas de gramíneas
y leguminosas, el cual varía en un rango de 1,2% a
4,0% de la materia seca (Dickinson et al., 1981; Kirchmann,
1992; Jonker et al., 1998; Ledgard et al., 1999; Astarriaga et
al., 2002). La producción normal de nitrógeno en las heces
de una vaca varía entre 100 y 200 g/día, con 7 a 15 defecaciones
por día (Spedding, 1971; Betancur y Trujillo, 2003;
Correa, 2003).
En este estudio se pudo observar que los valores
reportados para el contenido de nitrógeno en las heces
y la excreción diaria de nitrógeno (g/día) se encuentran
dentro de rangos ya observados por otros estudios; siendo
particular para este caso la mayor excreción de nitrógeno
en las heces de las vacas alimentadas con la pastura asociada,
lo que puede ser causa de variaciones en las vías
de excreción de nitrógeno, asociado directamente con el
tipo de pastura. Varios reportes coinciden en que después
ingerir cierta ración de taninos se produce un aumento en
la excreción de nitrógeno en las heces, debido a la disminución
en la digestibilidad de la proteína, encontrándose
no solo nitrógeno proveniente de la proteína alimentaria
no degradada sino también de la proteína de origen endógeno
(Hill et al., 1987; Nishimuta et al., 1973; Min et al.,
2003; Posada et al., 2005).
En cuanto a la producción y excreción del nitrógeno
en la orina, también se encontró el efecto de la pastura.
En este estudio se observó que la salida de N aumentó
en la orina en animales que pastaban la pastura mixta de
gramíneas y disminuyó en los que consumían la pastura
asociada. Esta disminución de N en se debe quizás a su
menor degradación por parte de los microorganismos
del rumen, debido a la presencia de taninos en la dieta
(Ben Salem et al., 2000; Carulla et al., 2005). En un trabajo
similar realizado por Grieve y colaboradores (1980) con
animales alimentados con un 14% de PC reportó una
excreción de 126,1 g/día, valor inferior al obtenido en este
estudio. La producción de orina también está dentro del
rango normal reportado por otros autores (10 a 40 L/día)
entre 8 a 12 micciones diarias (Spedding, 1971; Betteridge
et al., 1986; Colmes, 1989; Haynes y Williams, 1993), con
un contenido dentro de un rango de 0,2% a 2,0% de la
materia seca en nitrógeno, para un rango de producción
de 100 a 150 g/v/d (Betteridge et al., 1986; Ledgard et al.,
1999; Kohn et al., 2002; Betancur y Trujillo, 2003; Correa,
2003; Kohn et al., 2005).
En la presente investigación se destaca que, para el
caso de la pastura asociada hubo mejor relación entre el
nitrógeno que ingiere el animal y el que se excreta en la
orina, lo que sugiere mayor empleo del nitrógeno ingerido
de la pastura asociada frente a la pastura mixta, donde
para la primera la proporción de nitrógeno en la orina es
menor con relación al nitrógeno total ingerido. Lo anterior
indica directamente una menor excreción de nitrógeno al
medio como material contaminante, efecto directamente
asociado a la presencia de taninos en la leguminosa de la
pastura asociada como ya se ha reportado en otros estudios
(Flores et al., 1999; Ben Salem et al., 2005; Tiemann et
al., 2008; Otukoya y Babayemi, 2008).
Eficiencia y balance del nitrógeno en el animal
La producción de leche fue mayor en las vacas que pastaban
la pastura asociada, debido quizás a un contenido
mayor de nitrógeno de la misma y relacionado directamente
con la presencia de taninos en la leguminosa de esta
pastura. Se destaca que la eficiencia del N fue más alta en
la pastura asociada frente a la mixta, si bien se encuentra
entre los rangos reportados por autores como Betancur
y Trujillo (2003) en Antioquia (18%). También Moorby y
Theobald (1999) afirman que la conversión del nitrógeno
dietario en nitrógeno lácteo es ineficiente llegando a ser
sólo de 20% a 30% del nitrógeno ingerido; similar comportamiento
ha sido reportado en otros autores (Baker et al.,
1995; Kalscheur et al., 1999; Correa, 2003). Otros estudios
presentan eficiencias con rangos entre 25% y 30% en el
balance de nitrógeno para ganado de leche (Ledgard et al.,
1999; Astarriaga et al., 2002; Jonker et al., 2002).
Sin embargo, se debe enfatizar que para el presente
estudio los animales en pastoreo en la pradera asociada
presentaron valores más altos de eficiencia frente a aquéllos
en pastoreo en la pradera mixta, lo que indica que en
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 91-101

la primera hubo un mejor flujo del nitrógeno en el animal
hacia la producción de leche y la generación de tejido.
Kalscheur y colaboradores (1999) reportaron valores de
nitrógeno total en leche para vacas en el segundo tercio
de la lactancia superiores a los obtenidos en este trabajo,
los cuales oscilaron entre 123,87 y 133,0 g/día. En general,
se puede decir que con la inclusión de la leguminosa con
taninos, como en este estudio, se presentan cambios en
las vías de excreción del nitrógeno partiendo de un nivel
similar de nitrógeno ingerido donde se observó que la
utilización del último puede ser más eficiente si el nivel
de ingestión de taninos es adecuado.
Balance de nitrógeno según el modelo de Thomas y
colaboradores
Este modelo de simulación fue utilizado por Cárdenas
(2003) en diferentes pasturas de clima frío para la misma
zona de este estudio, encontrando que las praderas de
gramíneas asociadas a la leguminosa Lotus uliginosus
presentaron un balance favorable para el nitrógeno en
el suelo (valor negativo), siendo el caso de F. arundinacea
+ Lotus (-22 kgN/ha/año) frente a especies con balance
desfavorable (valor positivo) como P. clandestinum (puro).
En el mismo estudio también se observó que cultivares
del género Lolium presentaron balances desfavorables y
elevados. Sin embargo, dicho estudio fue una aproximación
en la que el punto de partida fue la producción de
biomasa y el contenido de nitrógeno de ésta, mas no se
realizó bajo efecto del pastoreo directo. Cárdenas (2003)
concluye que existen gramíneas ineficientes en el uso del
nitrógeno aplicado y que la leguminosa ejerce un factor
mejorante en el balance del nitrógeno en el suelo al asociar
las gramíneas, reduciendo así la necesidad de fertilizante
nitrogenado que deba aplicarse a la pradera.
Estos reportes coinciden con los realizados por
Whitehead (1995) para pasturas de raigrás asociadas
con Trifolium sp. con un balance de 39 a 130 kg N/ha/
año. También para la cantidad de nitrógeno retomado
por las plantas, los cuales concuerdan con los reportes
de Simpson (1981) en pasturas de Dactylis glomerata
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 91-101
Balance de nitrógeno en pastura de gramíneas y pastura de gramínea más Lotus uliginosus en la sabana de Bogotá, Colombia
asociadas con Trifolium sp. de 154 kg N/ha/año y con
Medicago sativa de 48 kg N/ha/año. También Ledgard y
colaboradores (1999) reportaron en pasturas de raigrás
más tréboles -34 kgN/ha/año en pasturas sin fertilización
nitrogenada y -24 kgN/ha/año en pasturas con 400 kgN/
ha/año. En el estudio de Spears y colaboradores (2003) en
diferentes granjas de lechería especializada en Estados
Unidos, la mayoría de los reportes muestran 80,84 kg N/
ha/año como potencial de pérdida.
CONCLUSIONES
La pastura asociada de Festuca + Lotus uliginosus reflejó
mejores parámetros de calidad de la leche, en especial el
contenido de proteína y caseína.
En la asociación F. arundinacea + L. uliginosus se reduce
la emisión de nitrógeno en orina.
Los animales que pastorearon la asociación F. arundinacea
+ L. uliginosus mostraron mejor eficiencia en el uso del
nitrógeno que los animales que pastorearon praderas de
gramíneas mixtas fertilizadas con nitrógeno.
L. uliginosus puede ser empleada en los sistemas de
producción de lechera como factor mejorante de la dieta,
de la producción y de la eficiencia de uso del nitrógeno.
El uso de pasturas asociadas de gramínea y leguminosa
en sistemas ganaderos de trópico alto puede contribuir a
la reducción de costos por fertilización nitrogenada.
AGRADECIMIENTOS
A la Vicerrectoría de Investigaciones, Universidad Nacional
de Colombia, Bogotá, por la financiación de esta
investigación en la modalidad 7: apoyo a tesis de maestría
y especialidades en el área de la salud (Convocatoria
Nacional de Investigación 2006). Y al personal de apoyo
del Laboratorio de Nutrición Animal y del Centro Agropecuario
Marengo.
99

100 Balance de nitrógeno en pastura de gramíneas y pastura de gramínea más Lotus uliginosus en la sabana de Bogotá, Colombia
REFERENCIAS
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of analysis of the Association of Analytical Chemists. 14 ed.,
Washington D. C.
Astarriaga L, Peyraud JL, Dealby L. 2002. Effect of nitrogen fertilizer rate
and protein supplementation on the herbage intake and the nitrogen
balance of grazing dairy cows. Animal Research 51: 279-293.
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Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 102-114
ARtículo cIeNtíFIco
Evaluation of three native Colombian yeasts as
feed additives for broilers
ABSTRACT
A strategy to improve the health of the gastrointestinal
tract in broilers is to include novel products such as
functional feed additives. Among these, yeasts have
been recently reported to play a beneficial role as
a feed additive. The objective of this study was to
evaluate the nutritional value of three strains of yeasts,
isolated from native fruits in Colombia. A total of 240
male broilers were used, and the effects of yeasts on
performance, carcass quality, blood and heart parameters
were evaluated. Chicks were randomly distributed in
six treatments: three different native yeasts (0.5% of
inclusion in the diet), two positive controls added with
commercial yeasts and a negative control group without
yeasts. Chicks fed with yeasts commercial had lower
total feed intake (-73.7 g) compared with the native yeast
groups. Therefore, final body weight was higher for
the native yeast groups compared with the commercial
yeasts (98.9 g/bird, p < 0.01). Chicks fed native yeasts
tended to have better feed conversion ratio (intake/gain)
compared with the control group. Carcass and breast
weights were higher for the yeasts groups (p < 0.05).
It is concluded that native yeasts can have a beneficial
effect on broiler performance, and some native yeasts
could also improve meat quality traits such as shear
force. Although more research is required, native yeasts
should be regarded as relevant and promising functional
additives for broilers.
Keywords: Saccharomyces cerevisiae, carcass quality, ascites,
nutritive value, animal performance.
Radicado: 19 de diciembre de 2008
Aceptado: 30 de abril de 2009
1 Z. MSc. Universidad Nacional de Colombia, Bogotá. nlopezh@unal.edu.co
2 MV.Z. Ph.D. Coordinador Nacional Pecuario, Corpoica, Mosquera,
Cundinamarca. gafanador@corpoica.org.co
3 Z. Ph.D. Coordinadora Laboratorio Nutrición, CBB, Corpoica, Mosquera,
Cundinamarca. cariza@corpoica.org.co
Evaluación de tres levaduras
provenientes de ecosistemas
colombianos en la alimentación de
pollos de engorde
Natalia López Hernández 1 , Germán Afanador Téllez 2 ,
Claudia Janeth Ariza Nieto 3
RESUMEN
Una estrategia para mejorar la salud del tracto gastrointestinal
en pollos de engorde es incluir productos
novedosos como los aditivos funcionales entre los que
se encuentran las levaduras, caracterizadas por su papel
beneficioso en la salud animal. En este estudio se evaluó
el valor nutricional de tres cepas nativas de levaduras,
aisladas de frutales de Colombia. Se utilizaron 240 pollos
machos para evaluar los efectos de levaduras en el desempeño,
calidad de la canal, parámetros hematológicos y del
corazón. Los pollos se distribuyeron al azar en seis tratamientos:
tres diferentes levaduras nativas (0,5% inclusión
en la dieta), dos controles positivos (inclusión de dos levaduras
comerciales) y un grupo control negativo sin levaduras.
Las aves que fueron alimentadas con las levaduras
comerciales presentaron menor consumo de alimento
total (-73,7 g) comparado con los grupos a los que se les
suministró levaduras nativas. Por consiguiente, el peso
corporal final fue más alto para los grupos de levaduras
nativas comparado con las levaduras comerciales (98,9
g/ave, p < 0,01). Los pollos alimentados con levaduras
presentaron mejor conversión comparados con el grupo
control. El peso de la canal y la pechuga fueron más altos
para los grupos alimentados con levaduras (p < 0,05). Se
concluye que las levaduras nativas pueden tener un efecto
beneficioso en el desempeño de pollos de engorde, y algunas
levaduras nativas podrían mejorar las características
de calidad de carne como la terneza. Aunque se requiere
mayor investigación, pueden considerarse las levaduras
nativas como aditivos funcionales prometedores para los
pollos de engorde.
Palabras clave: Saccharomyces cerevisiae, calidad de la canal,
ascitis, valor nutritivo, desempeño animal.
INTRODUCCIÓN
El uso de antibióticos promotores de crecimiento
(APC) en dietas para pollos de engorde actualmente está
bajo examen por parte de diferentes actores sociales,
debido a que han sido implicados en mecanismos de
resistencia microbial. Frente a esta problemática se han
desarrollado alternativas tecnológicas que cubren diferentes
aspectos entre los que se encuentran las normas de
© 2009 Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria

ioseguridad y manejo, vacunación, selección genética,
exclusión competitiva, y el desarrollo de productos multifuncionales
como probióticos, prebióticos, oligosacáridos
(mananoligosacaridos y fructoligosacáridos), ácidos orgánicos
(fumárico) y extractos vegetales (aceites esenciales
de orégano), entre otros.
Los oligosacáridos son considerados las alternativas
más promisorias al uso de los APC, pues facilitan y
apoyan la relación simbiótica entre el hospedero y su
microflora. Los mananoligosacáridos son derivados de la
superficie celular de las levaduras, específicamente de su
pared celular, y tienen alta afinidad ligante, lo que permite
proteger al hospedero contra un determinado tipo de
bacterias patógenas (Santin et al., 2001).
En el campo de la nutrición aviar, antes del descubrimiento
de las vitaminas del complejo B, las levaduras,
específicamente la de cerveza, se utilizaban como complemento
alimenticio. Posteriormente se desarrollaron
diversas investigaciones sobre el uso de levaduras y su
incidencia en la salud y productividad animal (Bradley et
al., 1994; Santin et al., 2001; Morales, 2007).
Dentro de las levaduras más usadas se encuentran
Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces boulardii,
Cryptococcus curvatus, Candida utilis y Torula utilis. La
levadura Saccharomyces cerevisiae Sc7 es una de las especies
que ha sido aprobada como un microorganismo seguro
en alimentación animal por la Unión Europea y por
otros países como Japón (Nitta y Kobayashi, 1999) y
Estados Unidos de América, donde la FDA (Food y Drug
Administration) le ha otorgado el grado GRAS (generally
recognised as safe).
Saccharomyces cerevisiae es la levadura con mayor
número de estudios científicos como aditivo natural
(NRC, 1994; Miazzo y Kraft, 1998; Miazzo et al., 2001;
Cruickshank, 2002). En estudios realizados por Miazzo
y colaboradores (1995, 1997, 1998 y 2005) los niveles de
inclusión en dietas para pollos de engorde variaron entre
0,5% y 1,5%; en los de Churchil y colaboradores (2000)
y Upendra y Yathiaray (2003) variaron entre 0,2% y 1%;
en general, estos porcentajes de inclusión no afectaron
el comportamiento productivo de los pollos de engorde.
Otros estudios también señalan los beneficios de la
inclusión de levaduras en aves (Murakami et al., 1993;
Ergül, 1994; Kumprechtová et al., 2000; Spring et al., 2000;
Santin et al., 2001; Grangeiro et al., 2001). Adicionalmente,
se ha mejorado el rendimiento y la calidad de la canal,
y la producción de carne con altos niveles proteicos y
bajos niveles de grasa, agregando levaduras a las dietas
de los pollos de engorde (Onifade et al., 1999; Gagic et al.,
2003; Modirsaneí, et al., 2003; Miazzo et al., 2005).
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 102-114
Evaluación de tres levaduras provenientes de ecosistemas colombianos en la alimentación de pollos de engorde 103
En general, en la búsqueda de una máxima velocidad
de crecimiento, mayores ganancias de peso corporal, alta
eficiencia alimenticia y viabilidad, mayor rendimiento en
canal y menores deposiciones de grasa, los programas de
mejoramiento genético de los pollos de engorde han desencadenado
predisposición a síndromes fisiológicos como
el estrés calórico, la muerte súbita y la ascitis (Fernández
et al., 2004). En particular, el síndrome ascítico aviar se
basa en la premisa de que un déficit de oxígeno aumenta
la concentración de hemoglobina, el hematocrito y el
número del eritrocitos, con el aumento consecuente de la
viscosidad sanguínea.
En el contexto de los planteamientos presentados, el
objetivo general de este estudio fue evaluar el potencial
nutricional de tres diferentes cepas de levaduras aisladas
de frutales colombianos y de dos levaduras comerciales.
Además, debido a la importancia de la ascitis aviar en el
área de influencia del estudio, en esta investigación se
evaluó el efecto de la inclusión de levaduras (0,5% de la
dieta) sobre la presencia del síndrome ascítico en pollos
de engorde machos.
MATERIALES Y MÉTODOS
Localización
El presente estudio se llevó a cabo en el Centro de Investigaciones
Tibaitatá de Corpoica, Mosquera, Cundinamarca,
Colombia, ubicado a 2.547 msnm, con temperatura
media de 13°C, precipitación anual de 621 mm y humedad
relativa de 73% (Moreno et al., 2006).
Instalaciones y equipos
Las aves se alojaron aleatoriamente en tres baterías verticales
de cría provistas de los elementos necesarios para
efectuar todas las mediciones requeridas tales como:
comederos de canal para el suministro de las dietas
experimentales, bebederos automáticos con copa, fuente
eléctrica de calor, rejilla y bandeja de recolección de heces.
La densidad máxima manejada fue de 10 aves/corral. La
temperatura se mantuvo a partir de la segunda semana
de edad, en 24°C.
Aves
Se utilizaron 240 pollos machos de la estirpe Hybro de un
día de edad, provenientes de una incubadora comercial.
Los pollos se preseleccionaron buscando una homogeneidad
en el peso corporal promedio de 130 g (se eliminaron
pesos atípicos de más de una desviación estándar de la
mediana) y de acuerdo con el tamaño, características fenotípicas
y estado sanitario.

104 Evaluación de tres levaduras provenientes de ecosistemas colombianos en la alimentación de pollos de engorde
Dietas experimentales
Se evaluaron seis dietas en harina formuladas en un
ámbito comercial con y sin la adición de levaduras (nivel
de inclusión 0,5% a expensas del contenido de maíz) y de
acuerdo con un sistema de alimentación por fases: preiniciación
(1-7 días de edad), iniciación (8-24 días de edad) y
crecimiento (25-35 días de edad). La composición de cada
dieta fue de 22%, 21% y 20% de proteína cruda y 3000,
3050 y 3100 Kcal/kg de energía metabolizable aparente
para cada fase de alimentación, respectivamente. La formulación
de las dietas experimentales se realizó utilizando
el programa UFFDA (User-Friendly Feed Formulation,
Done Again) y se utilizaron los valores composicionales
de ingredientes reportados en el National Research Council
(NRC, 1994), y ajustadas a la composición de estos
recursos alimenticios en Colombia (tabla 1).
Los grupos experimentales fueron los siguientes: tratamiento
1: dieta control sin inclusión de levadura; tratamiento
2: dieta con inclusión de levadura comercial Levapan®
presentación seca; tratamiento 3: dieta con inclusión
de levadura comercial ab vista®; tratamiento 4: dieta con
inclusión de levadura nativa 1; tratamiento 5: dieta con
inclusión de levadura nativa 2; tratamiento 6: dieta con
inclusión de levadura nativa 3.
Las levaduras nativas colombianas 1, 2 y 3 corresponden
respectivamente a los géneros: Cryptococcus
humicola, aislada de manzanas (Pyrus mulas) cultivadas
en Nuevo Colón, Boyacá; Cryptococcus laurentii, aislada
Tabla 1. Composición de las dietas experimentales
Materia prima
de granadillas (Pasiflora lingularis) cultivadas en Río
Negro, Antioquia, y Cryptococcus humicola, aislada de
lulo (Solalum quitoensi) cultivados en Río Negro, Antioquia.
Dichas levaduras forman parte del Banco de Germoplasma
del Centro de Biotecnología y Bioindustria
(CBB) de Corpoica. La identificación de estas levaduras
la realizó el Laboratorio de Control Biológico y el
Centro de Biotecnología y Bioindustrias de Corpoica
(Cotes, 2006).
METODOLOGÍA
El estudio se realizó durante un período de 36 días. El
alimento junto con el agua de bebida se proporcionó a
voluntad. Las aves se identificaron individualmente y se
pesaron los días 1, 3, 8, 11, 15, 18, 22, 26, 29 y 36 del estudio.
Se registró periódicamente la cantidad de alimento
consumido descontándolo de la cantidad suministrada al
inicio de cada fase de alimentación. Con estos datos se calculó
el consumo de alimento y la conversión alimenticia
por fase de producción. Diariamente se registró el número
y peso corporal de las aves muertas por corral para calcular
la conversión de alimento ajustada.
Al finalizar el experimento, el día 36, se pesó el total
de los pollos por corral, después de un período de 24
horas de ayuno. Cuatro pollos de cada grupo experimental
se sacrificaron manualmente por sangrado de la
vena yugular y la arteria carótida, dejando un tiempo
aproximado de sangría de 2 minutos y medio antes de
entrar a la escaldadora, donde fueron sumergidos en
Preiniciación (1-7) Iniciación (8-24) crecimiento (25-35)
Inclusión (%)
Maíz 48,67 52,20 55,82
Harina arroz 8,00 8,00 8,00
Torta soya 49 25,43 22,08 18,65
Soya extruida 10,00 10,00 10,00
Harina pescado 64 1,50 1,50 1,50
Aceite de palma 1,63 1,81 1,89
Carbonato Ca 1,25 1,19 1,10
Fosfato dicálcico 1,49 1,36 1,19
Sal 0,35 0,35 0,35
Bicarbonato de Na 0,30 0,30 0,30
DL- metionina 0,22 0,16 0,15
L- lisina HCl 0,27 0,20 0,21
L -treonina 0,12 0,08 0,08
Cloruro de colina 60% 0,07 0,07 0,07
Premezcla minerales y vitaminas 0,70 0,70 0,70
Las levaduras fueron incluidas a un nivel de 0,5% en la dieta a expensas del maíz.
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 102-114

agua caliente de 58°C a 60°C durante 100 segundos,
desplumados, separadas las patas, cabeza, cuello y
eviscerados. Las canales fueron sumergidas en agua con
hielo a 4°C, durante 40 minutos. Se tomaron los pesos de
las fracciones y la canal para determinar el rendimiento.
Estos procedimientos fueron realizados siguiendo los
protocolos establecidos en la planta de sacrificio del Instituto
de Ciencia y Tecnología de Alimentos (ICTA) de la
Universidad Nacional de Colombia.
Pérdida de agua por goteo
Se tomó una muestra post mórtem del músculo tríceps
femoral fresco de cuatro pollos por réplica por
grupo experimental. La base de la determinación de la
pérdida por goteo fue el método de Honikel y Hamm
(1994). A este método se le realizó la siguiente modificación
propuesta por Moron y colaboradores (2003): se
cortaron longitudinalmente a la fibra muscular trozos
de 0,5 cm de ancho x 0,5 cm de alto x 3,0 cm de largo.
Las muestras de carne se pesaron (5,7 g promedio) en
una balanza analítica Ohaus® sensibilidad 0,1 mg y
posteriormente fueron colocadas en vasos de plástico
suspendidas con hilo, evitando que el trozo de músculo
tocara las paredes o tapa del vaso. El procesamiento de
las muestras se realizó a 4°C realizando pesajes cada
24 horas (24, 48 y 72 horas). El porcentaje de pérdida
por goteo se calculó en función de la diferencia de peso
inicial menos el peso final por 100.
Pérdida de agua por cocción
Se colocaron las pechugas de cuatro pollos por tratamiento,
en un recipiente cubierto con papel de aluminio y se
cocinaron en un horno convencional a 177°C hasta que la
carne alcanzó una temperatura interna de 77°C. El líquido
liberado se eliminó y se pesaron las muestras para determinar
la pérdida de agua por cocción (Ramos, 2005).
Terneza
La terneza se evaluó aplicando el método de Warner-
Bratzler a una sección de la carne cocida como se indicó
en la sección anterior. Los segmentos (en promedio 8
cortes) de carne se obtuvieron cortando una franja de
la pechuga y del pernil cocinados de un centímetro de
alto, un centímetro de ancho y tres centímetros de largo.
El eje más largo del segmento se ubicó paralelamente a
la fibra muscular. Los segmentos de carne se colocaron
perpendicularmente a la cuchilla triangular del equipo
Warner-Bratzler Shimadzu® - Modelo EZ Test; la
cuchilla metálica era de 1 mm de espesor y el orificio
triangular, de un ángulo de 60°; el equipo fue configurado
con una velocidad de corte de 200 mm por minuto
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 102-114
Evaluación de tres levaduras provenientes de ecosistemas colombianos en la alimentación de pollos de engorde 105
para determinar la fuerza requerida para hacer el corte
(Ramos, 2005). Estos análisis se realizaron en el Centro
de Investigaciones de Corpoica, Tibaitatá.
Parámetros hematológicos
Al final del período experimental se tomaron muestras
de sangre de cuatro aves seleccionadas al azar de cada
réplica; se coleccionaron 5 ml de sangre de cada pollo
en tubos Vacutainer® para análisis hematológicos en
el laboratorio clínico de la Facultad de Medicina Veterinaria
y de Zootecnia de la Universidad Nacional de
Colombia y en el Centro de Investigación en Salud
Animal (Ceisa) de Corpoica. Se colectaron y pesaron
los corazones de cuatro pollos de cada repetición,
determinado el peso del ventrículo derecho (VD) y del
ventrículo izquierdo (VI). Cuando está relación presentó
valor entre 0,250 y 0,299 se consideró como una
hipertrofia moderada; severa, cuando superó 0,299 y
normal, por debajo de 0,25 (Julian, 1987). El diagnóstico
cualitativo de ascitis se basó en la cantidad aumentada
de líquido abdominal y presencia de coágulos de fibrina
en el abdomen, así como por la dilatación y congestión
del ventrículo derecho y un hígado aumentado,
congestionado o irregular.
Análisis económico de presupuestos parciales
El análisis económico comparativo se realizó a través de
la técnica de presupuestos parciales, basado en los costos
e ingresos por tratamiento o grupo experimental. Para
estimar el costo por kilogramo de pollo en pie por tratamiento
se utilizó el modelo descrito por Reyes (2001).
Análisis estadístico
Los pollos fueron distribuidos al azar en seis tratamientos,
cuatro réplicas y 10 aves por réplica. Cada piso de
cada batería se dividió en dos corrales (de 10 aves), el
corral fue considerado como la unidad experimental.
Las variables respuesta se analizaron bajo un diseño
completamente al azar con muestreo en las unidades
experimentales. Se realizó un análisis de varianza
(Anova) y una prueba de comparación no planeada para
ver las diferencias de los tratamientos en los promedios
de los parámetros productivos, rendimiento y calidad
de la canal, parámetros hematológicos, costos e ingresos
parciales. Adicionalmente, se realizó una comparación
de la estimación de medias de los siguientes contrastes:
control versus levaduras y levaduras comerciales versus
levaduras nativas mediante el programa SAS versión 9
(SAS, Inst. Inc. Cary, NC). Las diferencias fueron consideradas
significativas p < 0,05, y valores de probabilidad
p < 0,10 fueron analizadas como una tendencia.

106 Evaluación de tres levaduras provenientes de ecosistemas colombianos en la alimentación de pollos de engorde
RESULTADOS
Desempeño productivo del pollo de engorde
Consumo de alimento por fase y total (g/ave)
En la tabla 2 se muestra el efecto promedio de la inclusión
de levaduras en dietas de pollos de engorde machos
durante las fases de alimentación: preiniciación (1-7 días
de edad), iniciación (8-24 días de edad) y crecimiento
(25-35 días de edad) sobre el consumo de alimento total.
Se observaron diferencias significativas (p < 0,05) durante
el período de iniciación para los pollos que recibieron el
tratamiento levadura nativa 2, los cuales consumieron más
alimento (1457 g) comparado con los pollos que recibieron
el tratamiento levadura nativa 1 (1309 g). En contraste, los
pollos que recibieron levaduras comerciales (Levapan®
presentación seca y AB vista®) comparados con los pollos
que recibieron levaduras nativas (1, 2 y 3), (p < 0,02) en
promedio consumieron menos alimento (-73,68 g).
Ganancia de peso corporal (g/ave)
En la tabla 3 se muestra el efecto promedio de la
inclusión de levaduras en dietas de pollos de engorde
machos durante las fases de alimentación: preiniciación
(1-7 días de edad), iniciación (8-24 días de edad)
y crecimiento (25-35 días de edad) sobre la ganancia de
peso corporal por fase y acumulada. Durante la fase de
crecimiento se observaron diferencias significativas (p <
0,05). Los valores promedio más altos para la ganancia
de peso corporal se presentaron en los grupos con levadura
nativa 2 y levadura nativa 3 (656 y 638 g/ave res-
pectivamente) y el valor promedio más bajo se observó
en el grupo control (472 g/ave).
Los pollos que recibieron la dieta control durante la
fase de crecimiento, comparados con los que recibieron
levaduras, presentaron menor ganancia de peso corporal,
con una diferencia estimada de 106,72 g/ave/fase (p
< 0,015). Esta diferencia se mantuvo en las aves que recibieron
las dietas con inclusión de levaduras comerciales
(Levapan® y AB vista®), comparadas con la inclusión de
levaduras nativas (1, 2 y 3), con una diferencia estimada
de 102,95 g/ave, a favor de las levaduras nativas (p <
0,006) (tabla 3).
La ganancia de peso corporal acumulada (g/ave) durante
el estudio fue afectada por la inclusión del tipo de levaduras
(p < 0,01). Los promedios más altos se presentaron
en los grupos que recibieron la levadura nativa 2 y levadura
nativa 3 (1654 y 1654 g respectivamente) y el valor
promedio más bajo fue para el grupo control (1460 g). Los
promedios en los tratamientos Levapan®, AB vista® y
levadura nativa 1 fueron similares entres sí y con respecto
a los presentados para el tratamiento control, levadura
nativa 2 y levadura nativa 3. En resumen, a los 35 días de
edad se mantuvo la tendencia observada durante la fase
de crecimiento, en el sentido que el grupo control presentó
un menor peso corporal en comparación con los pollos
suplementados con levaduras nativas 1 y 2 (p < 0,05).
Los pollos que recibieron las levaduras comerciales
(Levapan® y AB vista®), comparados con los que reci-
Tabla 2. Efecto de la inclusión de levaduras comerciales y nativas sobre el consumo de alimento total de pollos de engorde machos en un sistema de
alimentación por fases (preiniciación, iniciación y crecimiento)
tratamiento
consumo de alimento /fase (g/ave)
Preiniciación (0-7) Iniciación (8-24) crecimiento (25-35)
consumo total
Control 101 1348 ab 1103 2552
Levapan® 105 1325 ab 1124 2554
AB vista® 104 1333 ab 1034 2470
Levadura nativa 1 103 1309 b 1193 2604
Levadura nativa 2 110 1454 a 1135 2699
Levadura nativa 3 106 1445 ab 1191 2742
Significancia ns ** ns ns
Error estándar de la media 7,64 67,10 141,20 160,52
contrastes Probabilidad
Control vs. levaduras 0,381 0,500 0,675 0,490
Comerciales vs. nativas 0,579 0,027 0,163 0,033
Parámetro Diferencia estimada
Control vs. levaduras -3,76 -25,25 -33,00 -62,00
Comerciales vs. nativas -1,97 -73,68 -93,73 -169,37
a, b, c, d: en una misma columna, promedios con distinta letra son diferentes estadísticamente (p < 0,05).
* = efecto poco significativo (p < 0,1), ** = efecto significativo (p < 0,05), *** efecto muy significativo (p < 0,01).
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 102-114

Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 102-114
Evaluación de tres levaduras provenientes de ecosistemas colombianos en la alimentación de pollos de engorde 107
Tabla 3. Efecto de la inclusión de levaduras comerciales y nativas sobre la ganancia de peso corporal por fase y acumulado de pollos de engorde machos
en un sistema de alimentación por fases (preiniciación, iniciación y crecimiento)
tratamiento
Ganancia peso /fase (g/ave)
Preiniciación (0-7) Iniciación (8-24) crecimiento (25-35)
Control 102 886 472 b 1460 b
Levapan® 112 909 526 ab 1547 ab
AB vista® 106 914 507 ab 1527 ab
Levadura nativa 1 109 926 566 ab 1600 ab
Levadura nativa 2 110 888 656 a 1654 a
Levadura nativa 3 113 904 638 a 1654 a
Significancia ns ns ** **
Error estándar de la media 7,64 46,07 72,80 90,91
contrastes Probabilidad
Control vs. levaduras 0,078 0,393 0,015 0,013
Comerciales vs. nativas 0,658 0,794 0,006 0,028
Parámetro Diferencia estimada
Control vs. levaduras -7,83 -22,10 -106,72 -136,65
Comerciales vs. nativas -1,57 5,59 -102,95 -98,93
a, b, c, d: en una misma columna, promedios con distinta letra son diferentes estadísticamente (p < 0,05).
* = efecto poco significativo (p < 0,1), ** = efecto significativo (p < 0,05), *** efecto muy significativo (p < 0,01).
ns = p > 0,05.
bieron levaduras nativas (1, 2 y 3), ganaron menos peso
corporal durante el período experimental (98,93 g/ave)
(p < 0,013); esta diferencia se mantuvo en las aves que
recibieron la dieta control comparadas con la inclusión
de levaduras, con una diferencia estimada de (136,65 g) a
favor de las levaduras nativas (tabla 3).
total
Conversión alimenticia por fase y acumulada
En la tabla 4 se muestra la inclusión de levaduras en dietas
para pollos de engorde machos durante las fases de
alimentación, preiniciación (1-7 días de edad), iniciación
(8-24 días de edad) y crecimiento (25-35 días de edad),
con respecto a la conversión alimenticia. Se encontraron
Tabla 4. Efecto de la inclusión de levaduras comerciales y nativas sobre la conversión alimenticia por fase y acumulada de pollos de engorde machos
en un sistema de alimentación por fases (preiniciación, iniciación y crecimiento)
tratamiento
conversión alimenticia / fase conversión alimenticia
total
Preiniciación (0-7) Iniciación (8-24) crecimiento (25-35)
Control 0,10 1,52 ab 2,38 b 1.75
Levapan® 0,93 1,46 a 2,13 ab 1.65
AB vista® 0,98 1,46 a 2,04 ab 1.62
Levadura nativa 1 0,95 1,41 a 2,11 ab 1.63
Levadura nativa 2 0,10 1,64 b 1,74 a 1.63
Levadura nativa 3 0,94 1,60 b 1,89 ab 1.66
Significancia ns *** ** ns
Error estándar de la media 0,06 0,07 0,23 0,08
contrastes Probabilidad
Control vs. Levaduras 0,254 0,812 0,006 0,018
Comerciales vs. nativas 0,892 0,008 0,127 0,883
Parámetro Diferencia estimada
Control vs. Levaduras 0,04 0,01 0,40 0,11
Comerciales vs. nativas 0,00 -0,09 0,17 -0,01
a, b, c, d, Dentro de una misma columna, promedios con distinta letra son diferentes estadísticamente p < 0,05.
* = efecto poco significativo (p < 0,1), ** = efecto significativo (p < 0,05), *** efecto muy significativo (p < 0,01).
ns= p > 0,05.

108 Evaluación de tres levaduras provenientes de ecosistemas colombianos en la alimentación de pollos de engorde
diferencias significativas durante la fase de iniciación y
la de crecimiento (p < 0,05). Durante la fase de iniciación,
los pollos que recibieron los tratamientos Levapan®, AB
vista® y levadura nativa 1 presentaron menor conversión
alimenticia (1,46, 1,46 y 1,41 respectivamente) en comparación
con los pollos que recibieron los tratamientos
levadura nativa 2 y levadura nativa 3 (1,64 y 1,60 respectivamente)
(p < 0,05). Los pollos que recibieron levaduras
comerciales (Levapan® y AB vista®), comparados con los
pollos que recibieron levaduras nativas (1, 2 y 3), presentaron
menor conversión alimenticia, con una diferencia
estimada de 0,09 a favor de las levaduras comerciales (p <
0,008) (tabla 4).
Durante la fase de crecimiento, los pollos del grupo
control comparados con los del grupo de levaduras presentaron
mayor conversión alimenticia con una diferencia
estimada de (0,40) a favor de la inclusión de levaduras (p <
0,018). La conversión alimenticia durante el ciclo completo
no fue afectada por la inclusión de levaduras (p > 0,05). Sin
embargo, los pollos que recibieron la dieta control, comparados
con los que recibieron las dietas con inclusión de
levaduras, presentaron mayor conversión alimenticia, con
una diferencia estimada de 0,11 a favor de la inclusión de
levaduras (tabla 4).
Rendimiento de las fracciones de la canal
En la tabla 5 se observa el efecto de la inclusión de levaduras
en dietas de pollos de engorde machos a los 36 días
de edad, sobre el peso en pie, peso en canal, rendimiento
en canal, cantidad relativa de pechuga, pierna pernil,
alas-costillar y rabadilla. Diferencias significativas en el
peso en pie, peso en canal, cantidad relativa de pechuga,
alas-costillar y rabadilla fueron observadas en los pollos
que recibieron la dieta control comparados con los que
recibieron levaduras (p < 0,05); estos mostraron menor
peso en pie y peso en canal, con una diferencia estimada
de 247 y 159 g/ave, respectivamente. Este comportamiento
se mantuvo para la cantidad relativa de rabadilla con una
diferencia estimada de 1,5% a favor de las aves que recibieron
las dietas con levaduras (p < 0,004) (tabla 5).
En relación a la cantidad relativa de pechuga, los
promedios más altos se presentaron en los grupos que
recibieron Levapan® (34%) y el valor promedio más bajo
fue para el grupo que recibió levadura nativa 1 (31%).
Sin embargo, este grupo de pollos fue el que mostró los
valores más altos para la cantidad relativa de la fracción
alas-costilla (28%) (tabla 5).
Terneza y pérdida de agua por goteo y por cocción
En la tabla 6 se muestra el efecto de la inclusión de levaduras
en dietas de pollos de engorde machos a los 36 días
de edad, sobre la fuerza de corte de la pechuga y la pierna,
la pérdida de agua por goteo y por cocción de pechuga y
pierna. Se observaron diferencias significativas (p < 0,05)
en la fuerza de corte de la pechuga o terneza de la carne,
entre los pollos que recibieron levadura nativa 3, los cuales
presentaron una carne más dura (3,72 kg F) y los pollos
con levadura nativa 2 (2,29 kg F). No se presentaron diferencias
significativas (p > 0,05) en las demás variables evaluadas.
Sin embargo, los pollos que recibieron levaduras
Tabla 5. Efecto de la inclusión de levaduras comerciales y nativas sobre el peso en pie, peso en canal, rendimiento en canal, cantidad relativa de pechuga,
pierna pernil, alas-costillar y rabadilla de pollos de engorde machos
tratamiento
Peso en pie
kg
Peso canal
kg
Rendimiento
canal %
Pechuga
%
Pierna-pernil
%
Alas-costilla
%
Control 1392 b 894 b 64 32 ab 30 24 b 14 a
Rabadilla
%
Levapan® 1591 ab 1046 ab 66 34 a 31 23 b 12 ab
AB vista® 1591 a 987 ab 62 33 ab 30 24 b 13 a
Levadura nativa 1 1640 a 1088 a 66 31 b 31 28 a 11 b
Levadura nativa 2 1666 a 1064 a 64 33 ab 32 23 b 12 ab
Levadura nativa 3 1704 a 1081 a 63 33 ab 31 23 b 13 a
Significancia *** ** ns ** ns *** ***
Error estándar de la media 85,06 72,57 2,65 1,19 1,10 1,05 0,82
contrastes Probabilidad
Control vs. levaduras 0,05.
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comerciales (Levapan® y AB vista®), comparados con los
que recibieron levaduras nativas (1, 2 y 3), en la fracción
de la pierna mayor presentaron pérdida de agua por cocción
(diferencia estimada de 8,79%) (p < 0,043) (tabla 6).
Parámetros hematológicos y cardiacos
No se presentaron diferencias significativas en las variables
evaluadas: hematocrito, proteína plasmática total,
recuento de glóbulos rojos y glóbulos blancos (p > 0,05).
En la tabla 7 se muestra el efecto de la inclusión de levaduras
en dietas de pollos de engorde machos a los 36
días de edad, sobre el recuento de heterófilos, linfocitos,
monocitos, eosinófilos, basófilos y la relación heterófilos/
linfocitos. Se presentaron diferencias significativas en el
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 102-114
Evaluación de tres levaduras provenientes de ecosistemas colombianos en la alimentación de pollos de engorde 109
Tabla 6. Efecto de la inclusión de levaduras comerciales y nativas sobre la fuerza de corte de pechuga y pierna, pérdida de agua por goteo, pérdida de
agua por cocción de pechuga y pierna de pollos de engorde machos
tratamiento
Máxima fuerza de
corte pechuga (kg F)
Máxima fuerza de
corte pernil (kg F)
Pérdida de agua por
goteo (%)
Pérdida de agua por
cocción pechuga (%)
Pérdida de agua por
cocción pierna (%)
Control 3,07 ab 1,77 10,85 23,22 32,54
Levapan® 3,17 ab 1,63 12,97 21,59 34,08
AB vista® 3,09 ab 1,86 14,64 18,59 41,72
Levadura nativa 1 2,55 bc 1,7 11,14 20,61 33,08
Levadura nativa 2 2,29 c 1,97 16,01 24,67 30,77
Levadura nativa 3 3,72 a 1,7 10,61 18,77 23,48
Significancia *** ns ns ns ns
Error estándar de la media 1,15 0,57 2,79 4,68 7,38
contrastes Probabilidad
Control vs. levaduras 0,629 0,998 0,233 0,419 0,986
Comerciales vs. nativas 0,110 0,814 0,425 0,663 0,043
a, b, c, d: en una misma columna, promedios con distinta letra son diferentes estadísticamente p < 0,05.
* = efecto poco significativo (p < 0,1), ** = efecto significativo (p < 0,05), *** efecto muy significativo (p < 0,01).
ns = p > 0,05.
recuento de heterófilos, cantidad relativa de linfocitos y
en la relación heterófilos/linfocitos (p < 0,05). Las levaduras
nativas 2 y 3 fueron diferentes del control en el número
de células por µl (p < 0,05), mientras que las levaduras
comerciales y la levadura nativa 1 no fueron diferentes
del control (p > 0,05). Los pollos que recibieron levaduras
comerciales (Levapan® y AB vista®), comparados con los
que recibieron levaduras nativas (1, 2 y 3), presentaron
mayor número de heterófilos/µl, con una diferencia estimada
de 9,6 (cel/µl) (p < 0,0316) (tabla 7).
En relación con la cantidad relativa de linfocitos, los
valores promedio más altos se presentaron en los grupos
que recibieron levadura nativa 2 y levadura nativa 3 (67%
Tabla 7. Efecto de la inclusión de levaduras comerciales y nativas sobre parámetros hematológicos y la relación heterófilos/linfocitos en pollos de
engorde machos a los 36 días de edad
tratamiento
Heterófilos
(cel/ul)
linfocitos
%
Relación H/l
Monocitos
%
eosinófilos
%
Control 40,43 57,60 ab 0,73 ab 0 1 0
Levapan® 40,75 57,46 ab 0,72 ab 1 0 1
AB vista® 43,25 54,10 ab 0,84 ab 1 0 3
Levadura nativa 1 42,74 41,93 b 1,07 a 0 1 2
Levadura nativa 2 28,18 67,24 a 0,47 b 1 0 7
Levadura nativa 3 26,30 69,95 a 0,41 b 1 1 1
Significancia ** *** *** ns ns ns
Error estándar de la media 11,76 11,09 0,32 1,49 1,03 3,01
contrastes Probabilidad
Basófilos
%
Control vs. levaduras 0,4282 0,9139 0,8841 0,4275 0,2343 0,2205
Comerciales vs. nativas 0,0316 0,3365 0,2972 0,8685 0,0583 0,4089
a, b, c, d: en una misma columna, promedios con distinta letra son diferentes estadísticamente p < 0,05.
* = efecto poco significativo (p < 0,1), ** = efecto significativo (p < 0,05), *** efecto muy significativo (p < 0,01).
ns = p > 0,05.

110 Evaluación de tres levaduras provenientes de ecosistemas colombianos en la alimentación de pollos de engorde
y 70%, respectivamente) y el promedio más bajo fue para
el grupo que recibió levadura nativa 1 (42%). Sin embargo,
este efecto es contrario para la relación heterófilos/linfocitos,
cuyos valores promedio más bajos se presentaron en
los grupos que recibieron levadura nativa 2 y levadura
nativa 3 (0,47 y 0,41 respectivamente), mientras que el
valor promedio más alto fue para el grupo de levadura
nativa 1 (1,07) (p < 0,05) (tabla 7).
Hipertrofia ventricular
El efecto de la inclusión de levaduras en dietas de pollos
de engorde machos a los 36 días de edad, sobre la relación
ventrículo derecho/ventrículo total VD/VT, se muestra
en la tabla 8. Se presentaron diferencias significativas
entre los pollos que recibieron la dieta control y los que
recibieron Levaduras, con una diferencia estimada de
0,06, a favor del tratamiento control (p < 0,05). Los valores
promedio más altos fueron observados en los grupos
que recibieron levadura nativa 1 y Levadura nativa 3
(0,37 y 0,38 respectivamente) (p < 0,05) (tabla 8). La relación
VD/VT fue mayor para las levaduras comparadas
con el control (p < 0,0377); las levaduras nativas presentaron
mayor relación en comparación con las levaduras
comerciales (p < 0,0517).
Análisis económico de presupuestos parciales
El análisis económico comparativo para valorar la inclusión
de levaduras en un sistema de alimentación de pollos
de engorde de 36 días tuvo en consideración la infraestructura
de costos e ingresos estipulados comercialmente,
en el área de influencia del proyecto. La inferencia eco-
nómica en este escenario comercial muestra que el costo
de pollo en pie, el ingreso neto parcial por pollo en pie
(INPP), el ingreso parcial por pollo en canal (IPPC) y el
ingreso parcial por pollo fraccionado (IPPF) presentaron
diferencias significativas, por efecto de la inclusión de
levaduras (p < 0,01) (Tabla 9). El costo del kilogramo de
pollo en pie del grupo control fue $1.550 más que el costo
Tabla 8. Efecto de la inclusión de levaduras comerciales y nativas sobre
la relación en pollos de engorde machos a los 36 días de edad
tratamiento
Relación ventrículo derecho/
ventrículo total
Control 0,28 b
Levapan® 0,27 b
AB vista® 0,36 ab
Levadura nativa 1 0,37 a
Levadura nativa 2 0,31 ab
Levadura nativa 3 0,38 a
Significancia ***
Error estándar de la media 0,08
contrastes Probabilidad
Control vs. levaduras 0,0377
Comerciales vs. nativas 0,0517
Parámetro Diferencia estimada
Control vs. levaduras -0,06
Comerciales vs. nativas -0,04
a, b, c, d: promedios con distinta letra son diferentes estadísticamente p < 0,05
* = efecto poco significativo (p < 0,1), ** = efecto significativo (p < 0,05), *** efecto muy significativo (p < 0,01).
Tabla 9. Efecto de la inclusión de levaduras comerciales y nativas sobre los costos e ingresos parciales en pollos de engorde machos a los 36 días de edad
tratamiento costo kg pollo en pie $ INPP 1/ $ IPPc 2/ $ IPPF 3/ $
Control 10186 a 2096 b 3967 b 3046 b
Levapan® 8804 b 2558 ab 4673 a 3695 a
AB vista® 8718 b 2647 a 4411 ab 3381 ab
Levadura nativa 1 8599 b 2680 a 4839 a 3729 a
Levadura nativa 2 8610 b 2659 a 4733 a 3712 a
Levadura nativa 3 8446 b 2742 a 4814 a 3721 a
Significancia *** *** *** ***
Error estándar de la media 478,73 210,79 310,73 254,75
contrastes Probabilidad
Control vs. levaduras 0,0001 0,0001 0,0005 0,0004
Comerciales vs. nativas 0,352 0,355 0,091 0,133
Parámetro Diferencia estimada
Control vs. levaduras 1550,05 -561,72 -726,82 -601,66
Comerciales vs. nativas 208,68 -91,17 -253,30 -182,62
1/: Ingreso neto parcial por pollo en pie (INPP).
2/: Ingreso parcial por pollo en canal (IPPC).
3/: Ingreso parcial por pollo fraccionado (IPPF).
a, b, c, d: en una misma columna, promedios con distinta letra son diferentes estadísticamente p < 0,05.
* = efecto poco significativo (p < 0,1), ** = efecto significativo (p < 0,05), *** efecto muy significativo (p < 0,01).
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 102-114

del kilogramo de pollo con levaduras (p < 0,01). Al calcular
los INPP, IPPC e IPPF se encontró que fueron menores
en los pollos control en relación con los de los pollos con
inclusión de levaduras (p < 0,01), con diferencias estimadas
de $562 para el INPP, $727 para el IPPC y $602 para
el IPPF a favor de la inclusión de levaduras. Los mejores
balances promedios económicos fueron estimados para la
levadura nativa 1.
DISCUSIÓN
La levadura Saccharomyces cerevisiae se usa en dietas para
pollos de engorde como un aditivo natural para proveer
una proteína de alto valor biológico, sin un componente
tóxico, alergénico o carcinogénico (Stone, 1998). Estas
características también mejoran la digestibilidad y absorción
de nutrientes y ayudan al control de patógenos
entéricos. En conjunto, estas características naturales producen
mejor comportamiento productivo de los pollos de
engorde (Cruickshank, 2002).
Gran parte de la investigación realizada durante los
últimos 15 años ha sido diseñada para evaluar diferentes
niveles de inclusión de levadura de cerveza en diferentes
edades de las aves. Miazzo y colaboradores (1994, 1995)
encontraron que añadir niveles de 0,3% - 0,5% de levadura
a dietas de iniciación y finalización redunda en mejor
conversión alimenticia y peso corporal final de los pollos
de engorde; posteriormente confirmaron (1997, 1998)
mejor expresión productiva del pollo de engorde cuando
la levadura se incluye en niveles de 0,6% - 0,9%.
En la presente investigación, los pollos que recibieron
levaduras durante un ciclo completo de producción (0-35
días) presentaron, en comparación con el grupo control,
mayor ganancia de peso corporal, mejor eficiencia y mejor
conversión alimenticia (con diferencias estimadas de 137
g aproximadamente, 4% y 0,11, respectivamente). El peso
de la canal y de la rabadilla fue superior (con diferencias
estimadas de 158 g y 1,5%, respectivamente) cuando se
añaden levaduras. Estos valores fueron soportados por
una relación ventrículo derecho/ventrículo total (VD/
VT) mayor, (con una diferencia estimada de 0,06), posiblemente
por una alta exigencia de oxígeno para que los
pollos alcanzaran su máximo potencial de crecimiento en
condiciones de altitud.
Los pollos que recibieron levaduras nativas, comparados
con los que recibieron levaduras comerciales, presentaron
mayor ganancia de peso corporal y peso de la canal
y mayor valor para la relación VD/VT. Este aspecto indica
una reacción de adaptación a las condiciones ambientales,
asociadas a hipoxia, similar a lo encontrado por Moreno
y Hernández (1985) en las mismas condiciones experi-
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 102-114
Evaluación de tres levaduras provenientes de ecosistemas colombianos en la alimentación de pollos de engorde 111
mentales. La levadura nativa 1 mostró los valores más
altos en la relación de heterófilos/linfocitos (H/L), lo cual
está asociado a cuadros agudos de estrés. Para Davis y
colaboradores (2000) los incrementos en la relación H/L
se asocian a cuadros agudos de estrés, con estresores que
operan de manera intensa y durante breves lapsos de
tiempo. En este estudio, los valores promedios de la relación
H/L variaron entre 0,41 y 1,07, lo que sugiere que los
pollos se encontraban sometidos a importantes desafíos
ambientales en las condiciones experimentales.
La terneza es la suma de la fuerza mecánica del tejido
muscular esquelético después del rígor mortis más el
debilitamiento de la estructura durante el almacenamiento
post mórtem (Takabashi, 1996). Para el consumidor es
la característica más importante de la carne y es de gran
influencia en sus preferencias. La terneza de la carne se
estima midiendo la fuerza de corte; cuanto menor sea este
valor mayor es la terneza de la carne. En este estudio, se
encontraron diferencias significativas en los valores de la
terneza de pechuga cocinada, de los pollos que recibieron
la levadura nativa 2 comparados con los que recibieron la
nativa 3, con valores promedio de 2,29 y 3,72 kg fuerza,
respectivamente. Zhang y colaboradores (2005) compararon
un grupo de pollos que recibió levadura completa
frente al control, y encontraron que la fuerza de corte de
pernil crudo disminuyó en el primero; tanto la inclusión
de extracto de levadura como la de pared celular (MOS)
tuvieron efecto intermedio. La fuerza de corte en pechugas
y perniles cocinados disminuyó en los tratamientos
de levadura completa y de pared celular en comparación
con el grupo control. Los parámetros de crecimiento y
comportamiento productivo de los pollos de engorde
en ese estudio y en otros reportados muestran que el
enriquecimiento de las dietas con levaduras mejoran la
calidad de la carne de pollo, mediante un incremento en
la terneza (Bonomi et al., 1978 y capacidad de retención
de agua (Lee et al., 2002).
Los efectos de la inclusión de levaduras respecto al
rendimiento de la canal y de sus fracciones en pollos de
engorde han sido poco documentados. Karaoglu y Durdag
(2005) en su estudio no encontraron efectos de la
suplementación de levadura (Saccharomyces cerevisiae)
sobre la calidad de la canal; en el presente estudio se
encontró un incremento en el rendimiento de la canal
por la inclusión de levaduras comparadas con el control
(con diferencia estimada de 158 g). Estas respuestas
corresponden a pollos machos a los 36 días de edad.
En cuanto al porcentaje de pernil, algunos investigadores
observaron que aumentó con la suplementación
de levaduras (0,3%) (Miazzo et al., 2005; Songsak et al.,
2008); mientras que Loddi y colaboradores (2000) no
observaron diferencias.

112 Evaluación de tres levaduras provenientes de ecosistemas colombianos en la alimentación de pollos de engorde
En general, varias investigaciones revelan los efectos
benéficos de la inclusión de levaduras en alimentos para
pollos de engorde sobre el desempeño productivo, donde
se mejora la ganancia de peso corporal y la conversión alimenticia
(Onifade et al., 1998; Miazzo et al., 2005; Zhang et
al., 2005; Owens et al., 2007 y Gao et al., 2008). Estos hallazgos
se corroboran en el presente estudio. Se argumenta
además que la inclusión de levaduras influye en el crecimiento
de pollos de engorde debido a la modulación de la
salud intestinal; sin embargo, estos efectos beneficiosos de
las levaduras no son consistentes con otras investigaciones.
Al respecto, Gao y colaboradores (2008) sugieren que las
diferencias en estas respuestas pueden estar relacionadas
con las características particulares de los productos de levadura
utilizados, ya que la presentación de éstas tiene varias
posibilidades como levaduras secas, levaduras vivas, fermentados
de levaduras, lo cual dificulta en este escenario
las comparaciones entre los diferentes estudios.
Desde el punto de vista económico, los ingresos parciales
fueron mayores en los pollos de engorde que recibieron
levaduras. Los anteriores resultados reflejan la
importancia de la investigación en esta área y sugiere la
posibilidad de futuros estudios a una escala mayor de las
levaduras evaluadas, para ser utilizadas en la producción
de carne libre de residuos de antibióticos.
CONCLUSIONES
La ganancia de peso corporal de los pollos de engorde se
mejoró con la inclusión de 0,5% de levaduras en un sistema
de alimentación por fases.
En general, la inclusión de levaduras nativas en las
dietas de pollos de engorde tiene efectos beneficiosos en
los parámetros zootécnicos, a pesar de las condiciones
ambientales que incidieron negativamente en la respuesta
al síndrome ascítico en los pollos suplementados.
Los efectos cualitativos y cuantitativos de la suplementación
de levaduras nativas y comerciales y su papel como
aditivo funcional encontrados en este estudio deben ser
ampliados en un ciclo completo de producción, con sus
valores agregados en el mercado de carne de pollo.
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 102-114

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Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 102-114

Revista Corpoica
Ciencia y Tecnología Agropecuaria
Objetivos y alcance
Política editorial
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© 2009 Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2008) 9(2), 115-118
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de Ciencia y Tecnología. Es publicada semestralmente
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–Corpoica– y tiene circulación nacional e internacional.
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extensionistas y a quienes trabajan para beneficio de
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divulgar artículos inéditos derivados de la investigación
y experimentación en las diferentes áreas de las ciencias
agrícolas, pecuarias y afines. Publica artículos científicos
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y ensayos (artículos de reflexión) que estimulen el
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anterior enmarcado en altos estándares de rigor científico
y calidad editorial. Las opiniones y afirmaciones publicadas
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la realización del trabajo y la ciudad.
Resumen y palabras clave
El resumen debe describir brevemente el problema, su
justificación, los métodos utilizados y los resultados más
relevantes; no debe exceder de 250 palabras escritas en un
único párrafo.
Las palabras clave son términos para indexación; deben
identificar el contenido del artículo y preferiblemente ser
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 115-118

diferentes de las que constan en el título; deben ser cinco
aproximadamente. Para seleccionar sus palabras clave, se
sugiere consultar y usar los descriptores del tesauro agrícola
multilingüe AGROVOC, creado por la FAO; el cual
abarca terminología de la agricultura, silvicultura, pesca,
medio ambiente y temas afines (http://www.fao.org/aims/
ag_intro.htm).
El resumen y las palabras clave se escriben en el idioma
del artículo y en inglés (abstract y keywords); si el idioma
original es el portugués se traducirán además al español
y deben cumplir los mismos parámetros -250 y 5 palabras,
respectivamente- (use en el menú “Herramientas” la
opción “contar palabras”).
Introducción
Debe contener el problema, su definición y la revisión de
los trabajos previos relacionados con él; además, los objetivos
y la justificación de la investigación.
Materiales y métodos
En este apartado se deben describir de forma clara, concisa
y secuencial, los materiales (vegetales, animales, implementos
agrícolas o de laboratorio) utilizados en desarrollo
del trabajo, además de los procedimientos o protocolos
seguidos y el diseño escogido para el tratamiento estadístico
de los datos.
Resultados y discusión
Se deben discutir los resultados sobresalientes, contrastándolos
con la literatura más actual sobre el tema. Los
resultados deben presentarse de manera lógica, objetiva
y secuencial mediante textos, tablas y figuras; estos dos
últimos apoyos deben citarse siempre en el texto, y su
lectura e interpretación deben ser fáciles y autónomas.
Las tablas se deben elaborar con pocas columnas y renglones.
Las gráficas serán bidimensionales y a una sola
tinta con porcentajes de negro para las variaciones de
las columnas; las líneas de las curvas deben ser de color
negro, punteadas o continuas usando las siguientes
convenciones:
Conclusiones
En este apartado se relacionan los hallazgos más concluyentes
de la investigación, es decir, aquellos que constituyan
un aporte significativo para el avance del campo
temático explorado, además de un direccionamiento
sobre futuras investigaciones.
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 115-118
Agradecimientos
Instrucciones a los autores 117
Si se considera necesario, se agradecen contribuciones
importantes en cuanto a la concepción, financiación o
realización de la investigación: financiadores, especialistas,
firmas comerciales, entidades oficiales o privadas,
asociaciones de profesionales y operarios de campo y
laboratorio.
Referencias bibliográficas
Para la presentación de las referencias bibliográficas que
sustentan las afirmaciones dentro del texto se utiliza el
sistema autor(es), año. Las referencias bibliográficas completas
van al final del artículo y se rigen por las normas
bibliográficas del Council of Science Editors (CSE), las
más usadas internacionalmente en biología, química y
campos afines. Se lista en orden alfabético de autores, en
letras redondas.
La norma general es: apellido, iniciales del nombre
(sin puntos y cada autor se separa con comas). Año.
Título. Edición, Ciudad, Editorial (sólo el nombre propio
de ésta), páginas consultadas o totales según el
caso. Cuando se citan varias publicaciones del mismo(s)
autor(es) se listan en orden cronológico de la más antigua
a la más reciente. Si la publicación citada tiene más
de tres autores, se menciona el apellido del primer autor
acompañado de la expresión latina et al. (“y otros”), en
cursivas (García et al., 2003).
• Libros: autor(es). Año. Título del libro. Edición, Ciudad,
Editorial, páginas. Ejemplo: Gilman AG, Rall TW,
Nies AS, Taylor P. 1990. The pharmacological basis of
therapeutics. 8th ed. New York, Pergamon, 1811 p.
• Capítulos de libros: autor(es), año. Título del capítulo.
En: apellidos y nombres de los compiladores o
editores (eds.), Título del libro, edición, Ciudad, Editorial,
páginas del capítulo (pp.). Ejemplo: Carpio L.
1996. Materiales didácticos. En: García A. Educación
sistemática. Madrid, Narcea, p. 229-250.
• Revistas: autor(es), año. Título del artículo, Nombre
de la revista, volumen (número): páginas consultadas
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olivos en el desierto palestino. En: Agricultura Tropical,
http://agrotropical.edunet.es; consulta: noviembre
2005.

118 Instrucciones a los autores
NORMAS DE ESTILO
• Se debe redactar en voz activa (Se evaluaron dos metodologías,
y no: dos metodologías fueron evaluadas); en
impersonal, es decir, tercera persona del singular (Se
encontró, y no: encontré o encontramos).
• En cuanto a los tiempos verbales, el uso común es el
pasado para la introducción, procedimientos y resultados;
el presente para la discusión.
• Se debe evitar el gerundio, si no se domina al máximo
su uso. Recurra a esta forma verbal sólo para indicar dos
acciones simultáneas; en los demás casos, redacte diferente
la frase. (Remplazar: un protocolo fue estandarizado,
minimizando el efecto negativo..., con: se estandarizó
un protocolo, lo cual minimizó el efecto negativo...)
• Los nombres científicos de vegetales o animales se
escriben igual en todos los idiomas: la familia se escribe
en redondas con mayúscula inicial; el género en cursiva
y mayúscula inicial, y la especie en cursiva y minúsculas,
así: Familia (Solanaceae), Género especie (Solanum
tuberosum, la primera vez, las siguientes veces puede
ser S. tuberosum).
• El texto se escribe en redondas (en Word se llama:
regular). Las cursiva o itálicas se usan para los nombres
científicos y palabras en idioma extranjero.
• El significado de las siglas y abreviaturas debe citarse
por extenso cuando se mencionan por primera vez en
el texto.
• Las siglas no tienen forma plural; éste se indica en las
palabras que la acompañan: las ONG, dos elisa.
• Los títulos y los nombres de figuras y tablas no llevan
punto final.
• Los símbolos no llevan punto, plural ni mayúscula: 1
kg, 25 kg, 1 m, 30 m, etc.
• Entre el valor numérico y el símbolo se deja un espacio:
35 g (no 35g), p > 12 (no p>12); excepto para los signos:
%, +, - (estos dos últimos cuando indican positivo y
negativo). Ejemplos: 99%, +45, -37.
• En una serie de medidas, el símbolo va al final: hileras
a 3, 6 y 9 m (excepto para el signo de porcentaje, que se
escribe siempre 14%, 16% y 18%).
• La barra oblicua (/) es un signo lingüístico que en
alguno de sus usos significa “por”: tres flores/planta,
4 tabletas/día, 2 L/matera, 10 frutos/rama. Uno de
sus usos no lingüísticos es expresar los cocientes de
magnitudes y unidades de medida: 80 km/h, 10 m 3 /s,
10°C/h.
• Uno de los usos no lingüísticos del punto (·) es indicar
la multiplicación de dos cantidades, caso en que
se coloca separado de éstas y a media altura: 6 · 3 =
18; 2 · (x + y) = 30.
• La coma (,) se usa para separar decimales.
• Las unidades que se basan en nombres se usan en
minúsculas: un siemens (con algunas excepciones como
cuando el símbolo se deriva de un nombre propio: °C,
grados Celsius).
Las instrucciones a los autores pueden consultarse
en: http://www.corpoica.org.co/SitioWeb/Revistas/
Revistas.asp.
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 115-118

Unidades de medida
© 2009 Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2008) 9(2), 119-122
En la Revista Corpoica se usa el sistema de unidades del Sistema Internacional de Unidades (SI), también llamado
Sistema Internacional de Medidas, usado internacionalmente y basado en el sistema métrico decimal. Sin embargo,
debido a las particularidades de las ciencias agrícolas y pecuarias, deberán usarse algunas unidades específicas que
no pertenecen al SI (por ejemplo, la unidad de superficie hectárea) (ver listado de abreviaturas y símbolos). A continuación
se presentan algunas abreviaturas, siglas y unidades de medida.
SIGLAS, ABREVIATURAS Y SÍMBOLOS
Término o locución Abreviatura o símbolo
Asterisco *
Atmósfera controlada AC
Atmósfera modificada AM
Ji cuadrado χ 2
Coeficiente de correlación lineal r
Coeficiente de determinación R 2 , r 2
Coeficiente de variación Cv
Conductancia eléctrica G
Conductividad eléctrica (su unidad es el siemens) CE (σ sigma)
Cromatografía en capa fina CCF
Cromatografía gas−líquido CGL
Cromatografía líquida de alta eficiencia CLAE o HPLC
Cruzado con x (minúsculas)
Cultivar(es) cv., cvs.
Daño por el frío (chilling injury) CI
Desviación estándar de una muestra DE
Diferencia honestamente significativa DHS
Diferencia mínima significativa DMS
ADN polimórfico amplificado al azar (Randomly amplified polymorphic DNA) RAPD
Error estándar (standard error) se
Especie (singular y plural) sp., spp. (redondas)
Especies cruzadas (híbrido interespecífico) χ
Flujo fotosintético de fotones FFF
Fotosíntesis neta Fn
Generaciones filiales F 1 , F 2
Generaciones parentales P 1 , P 2
Grados de libertad gl
Gravedad (en centrifugación) G (cursiva)
Humedad relativa HR
Índice de área foliar IAF
Infrarrojo IR
Ingrediente activo i.a.
Logaritmo común (base 10) log
Logaritmo natural ln

120 Unidades de medida
Término o locución Abreviatura o símbolo
Magnificación, poder de ×
Metros sobre el nivel del mar msnm
Microscopia electrónica de barrido MEB
Microscopia electrónica de transmisión MET
Molaridad (o concentración molar) M
No significativo(a) ns
Número no.
Número de observaciones en una muestra n
Número de observaciones en una población N
Pares de bases pb
Polimorfismos de longitud de fragmentos por restricción (Restriction Fragment Length Polymorphism) PLFR (RFLP)
Por (dimensión, interacción) ×
Potencial osmótico ψ S
Probabilidad p
Promedio de una muestra X, Y
Prueba enzimática inmunoabsorbente elisa (minúsculas)
Prueba t student t
Radiación fotosintéticamente activa RFA
Repeticiones de secuencia simple RSS
Subespecie ssp. (redondas)
Ultravioleta UV
Unidades formadoras de colonias ufc
Varianza V
Volumen/volumen total (razón de una mezcla) v/v
UNIDADES DEL SISTEMA INTERNACIONAL DE MEDIDAS (BÁSICAS y DERIVADAS)
Unidad Abreviatura/símbolo
Becquerelio Bq
Brix °Brix
Centímetro cm
Centímetro cuadrado cm 2
Centímetro cúbico cm 3
Curie Ci
Dalton Da
Día d
Decisiemens dS
Decímetro dm
Desintegración por minuto dpm
Eigen voltio eV
Einstein E
Grado (angular) °
Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 119-122

Revista Corpoica – Ciencia y Tecnología Agropecuaria (2009) 10(1), 119-122
Unidad Abreviatura/símbolo
Grado celsius °C
Gramos por centímetro cúbico g/cm 3
Hectárea ha
Hertz Hz
Joule J
Kelvin K
Kilodalton kDa
Kilogramo kg
Kilolux klx
Kilómetro km
Kilovoltio Kv
Lux lx
Megagramo Mg
Metro m
Metro cuadrado m 2
Metro cúbico m 3
Tonelada métrica t
Microequivalente µeq
Microgramo µg
Microlitro µL
Micrometro (antes, micrón) µm
Micromol µmol (µm)
Miliequivalente meq
Miligramo mg
Mililitro mL
Milímetro mm
Milimol mmol (mM)
Milivoltio mV
Mol mol (M)
Nanolitro nL
Manómetro nm
Irradiancia espectral nm -1
Nanosegundo ns
Newton o neutonio N
Solución normal n
Pascal Pa
Rotaciones por minuto rpm
Segundo (tiempo) s
Tonelada (métrica) t
Voltio V
Vatio W
Unidades de medida 121

122 Unidades de medida
UNIDADES NO PERTENECIENTES AL SI DE USO ACEPTADO CON éSTE
Magnitud Nombre de la unidad Símbolo de la unidad
Tiempo
Ángulo plano
minuto min
hora h
día d
grado °
minuto ' 1'
segundo '' 1''
Área hectárea ha
Volumen litro L, l
Masa tonelada t
Presión bar bar (1 bar = 0,1 MPa = 100 kPa = 10 5 Pa)
Presión milímetro de mercurio mmHg
Longitud ångström Å
ALGUNOS PREFIJOS COMUNES DEL SISTEMA INTERNACIONAL DE MEDIDAS
10 2 hecto h
10 3 kilo k
10 6 mega M
10 –1 deci d
10 –2 centi c
10 –3 mili m
10 –6 micro µ
10 –9 nano n
10 –12 pico p
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F o r M at o d e s u sc r i p c i ó n
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