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


VALOR NUTRICIONAL DE CULTIVARES DE SORGO GRANIFERO [Sorghum bicolor (L)
 Moench] ALTOS EN TANINOS PRODUCIDOS EN VENEZUELA
 I. COMPOSICIÓN QUÍMICA

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


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



INTRODUCCIÓN

El estudio de la composición química del grano de sorgo ha permitido conocer su riqueza en constituyentes nutritivos básicos para la alimentación humana y animal en proporciones comparables con otros cereales. Sin embargo, difiere significativamente de éstos en los constituyentes polifenólicos, principalmente taninos condensados (encontrados en los sorgos genotípicamente pardos) y en el bajo contenido de pigmentos carotenoides los cuales deben ser compensadas con pigmentantes artificiales al preparar mezclas de alimentos balanceados básicamente para ponedoras de huevos de consumo. Tales estudios dejan notar una variabilidad importante de la composición química de este cereal y en especial del contenido de taninos; en la cual los factores intrínsecos (genotipo del cultivar) ejercen una acción determinante y los extrínsecos (agroecología y manejo agronómico) intervienen en forma predisponente (2,3,7,9,12,20), determinando que la calidad y cantidad de la proteína del grano, así como la composición de aminoácidos de la misma están influenciadas por estos factores, lo que constituye un importante renglón a tenerse presente cuando se estructuran dietas balanceadas con este ingrediente alimenticio. 

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

MATERIALES Y MÉTODOS

 Se evaluaron los cultivares de sorgo granífero Chaguaramas-3 (CH-3), NK-Savanna5 (NKSAV-5) y Pioneer 816-B (P816-B), procedentes de distintas cosechas comerciales realizadas en fincas del Edo. Guárico (Venezuela) y en distintos años: CH-3 [Febrero (F) 1988 y Diciembre (D) 1988], NKSAV-5 [Noviembre (N) 1987 y D 1988] y P816-B [D 1987 y F 1989]. Para fines de este estudio las cosechas comeciales fueron agrupadas en dos: Cosecha 1 (C1): [CH-3 (F) 1988; NKSAV-5 (N) 1987 y P816-B (D) 1987] y Cosecha 2 (C2): [CH-3 (D) 1988; NKSAV-5 (D) 1988 y P816-B (F) 1989]. 

Análisis químicos y perfil de aminoácidos 

Los granos de sorgo fueron analizados a través de determinaciones químicas de humedad, proteína cruda, extracto etéreo, fibra cruda, cenizas calcio y fósforo siguiendo las especificaciones de la Association of Official Analytical Chemists (1) .Adicionalmente, se realizó análisis del contenido de almidón a través de la determinación de glucosa-6 fosfato deshidrogenasa/NADP, después de la acción de la enzima Amiloglucosidasa a 100 °C, utilizando el método de Boehringer, Mannhein, modificado por Carré et al. (5)

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

Determinación cuantitativa de taninos condensados (TC) 

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

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

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

Análisis estadísticos

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

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

El análisis químico de los cultivares de sorgo CH-3, NKSAV-5 y P816-B se presentan en el Cuadro 1, en forma comparativa para ambos períodos de cosecha.

Humedad
El contenido de humedad en cada cultivar, en ambas cosechas, no fue representativo de la madurez fisiológica del grano ya que se obtuvo luego de ser sometido a secado natural a patio.

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

Extracto etéreo
Los cultivares NKSAV-5 y P816-B presentaron valores muy similares cuando se compararon entre y dentro de cultivares; mientras que CH-3 mostró, en la C2, un menor contenido de este componente.

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

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

Almidón
Los cultivares CH-3 y NKSAV-5 de la C1 presentaron valores muy similares en este componente (67,8 y 67,1% respectivamente); no siendo así para el P816-B el cual fue ligeramente inferior (64,8%) en relación a los anteriores.

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

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

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

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

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

Aminoácido  CH-3 NKSAV-5 P816-B 
Lisina  2,27 1,88  2,20
Metionina 2,10  2,03 2,03
Cistina 2,01 2,03   1,94
Triptófano cnc 0,38 cnc
Treonina 3,27 3,16  3,21
Arginina   3,94 3,61 3,80
 Histidina 2,35   2,25  2,28
Leucina  12,84 12,70   13,43 
 Isoleucina 3,78  3,38 3,89
Valina 4,87 4,28 5,07 
Fenilalanina  4,87 4,96 5,24
Tirosina  3,36 3,38  3,46
Alanina 8,89  8,87  9,21
Ac. Aspártico   6,88 6,76 7,09
Ac. Glutámico  19,38   19,08  19,93 
Prolina 8,22 8,11   8,26 
  Glicina 3,61 3,08 3,13
Serina  3,94 4,13  4,05

cnc=concentración no cuantificable

                    

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

  Cosecha 1 Cosecha 2
Réplicas CH-3  NKSAV- 5 P816- B CH-3  NKSAV- 5 P816- B
1 1.75 1.80 2.47 2.25 2.49 1.76
2 1.72 1.71 2.41 1.90 2.12 1.90
3 1.58 2.16 2.50 2.20 2.29 1.64
4 1.63 1.77 2.56 2.42 2.46 1.75
5 1.78 2.10 2.85 2.34 2.20 1.87
Media 1.67c 1.91b 2.56a 2.22a 2.31a 1.78a
DE 0.079 0.20 0.172 0.199 0.161 0.104
CV (%) 4.70 10.81 6.72 8.95 6.96 5.83

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

 

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

Cultivar Cosecha Taninos
CH-3 1 1,67b
2 2,22a 
NKSAV-5 1 1,91b 
2 2,31a 
P816-B 1 2,56a
2 1,78b

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

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

Pudo observarse por otra parte, que el contenido de almidón en los cultivares de la C1 osciló entre 64,8 y 67,8% correspondiéndose con el valor promedio (66%) reportado por el INRA (10) para este nutriente. Los valores de extracto libre de nitrógeno en esta cosecha, oscilaron entre 69,38 % (NKSAV-5) y 72,82% (P816-B), estando por encima de los correspondientes al almidón como era de esperarse; lo cual, es un reflejo de la presencia de otros compuestos (lignina, hemicelulosa y azúcares solubles), además de que en este valor se acumulan los errores de las otras determinaciones del análisis próximal. En los cultivares de la C2 no fue posible la determinación del contenido de almidón; sin embargo, partiendo de que en los cereales la fracción fibrosa es menos importante cuantitativamente, el valor de extracto libre de nitrógeno es una referencia de la fracción de carbohidratos solubles del grano. En este sentido los resultados para los cultivares de la C2 estuvieron comprendidos entre valores de 67,67% (P816B) y 69,30% (NKSAV-5). 

La composición de aminoácidos de los cultivares de la C2 fue similar (Cuadro 2), destacándose su menor aporte en los aminoácidos esenciales lisina, metionina + cistina y triptófano, con la particularidad de que este último no fue cuantificado en los sorgos CH-3 y P816-B. Estos resultados se corresponden con las observaciones de Rooney (17) y Ortiz (13) que indican que la proteína del grano de sorgo presenta un bajo contenido de aminoácidos esenciales, particularmente lisina y triptófano en relación a su contenido de aminoácidos no esenciales. Sin embargo hay que señalar, que la proteína de los cereales en general, incluyendo el maíz, es pobre en aminoácidos esenciales como consecuencia del predominio de la fracción de prolaminas dentro de la proteína del grano (13,22). En este sentido, el contenido promedio de aminoácidos de los cultivares evaluados, cuando se comparan con el maíz, muestran una composición similar entre ambos cereales (Gráfico 1). 

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

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

 

La gran variabilidad que presenta el grano de sorgo en relación al contenido de taninos constituye una de las principales dificultades para lograr establecer un patrón que se corresponda con las características nutritivas del grano, siendo necesario evaluar químicamente cultivares procedentes de distintas localidades, aun tratándose de un mismo genotipo. Este planteamiento estaría sustentado en la influencia que ejercen factores externos (medio ambiente y manejo de la planta y del grano) tanto en la composición química como en el contenido de taninos presentes en el grano. Los resultados obtenidos en este estudio, ponen de manifiesto tal variabilidad (Cuadros 3 y 4) cuando se comparan dentro de cultivares procedentes de cosechas distintas y entre cultivares obtenidos en un mismo período de cosecha pero que procedían de fincas ubicadas en localidades diferentes.

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

CONCLUSIONES 

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

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

  • El contenido de taninos (% EC) fue diferente (P<0,01) entre cultivares de una misma cosecha y dentro de cultivar perteneciente a cosechas distintas. Esto sugiere la influencia de factores intrínsecos y extrínsecos que parecen afectar su concentración. 

  • El análisis químico de los compuestos nutritivos y del contenido de taninos de los cultivares de sorgo, evidenció la dificultad para el establecimiento de un patrón estable y representativo de los aportes de nutrientes de este cereal, sugiriendo la necesidad de evaluar químicamente los distintos lotes de sorgo destinados a la elaboración de alimentos balanceados para aves y cerdos. 

RESUMEN

Los cultivares de sorgo granífero (Sorghum bicolor (L) Moench): Chaguaramas-3 (CH-3); NK-Savanna-5 (NKSAV-5) y Pioneer 816-B, procedentes de 2 cosechas comerciales realizadas en el estado Guárico-Venezuela, durante los meses de noviembre de 1987 a febrero de 1988: cosecha 1 (C1) y diciembre de 1988 a febrero de 1989: cosecha 2 (C2), fueron sometidos al análisis bromatológico básico, determinaciones del contenido de Ca, P, almidón y taninos. Los resultados obtenidos evidenciaron diferencias en la composición química entre cultivares de una misma cosecha y dentro de cultivar perteneciente a cosechas distintas. La proteína cruda osciló entre 10,67 y 12,54%, mostrando un perfil deficiente de aminoácidos esenciales. El contenido de taninos, expresado en equivalentes catequina, fueron diferentes (P?0,01) entre cultivares de una misma cosecha y dentro de cultivar pertenecientes a cosechas distintas (CH-3: 1,67 y 2,22; NKSAV-5: 1,91 y 2,31 y P815-B: 2,56 y 1,78, para la C2 y C2, respectivamente), sugiriendo la influencia de factores intrinsecos y extrinsecos al cultivar. El análisis químico de los componentes nutritivos y del contenido de taninos, evidenció la dificultad para el establecimiento de un patrón estable representativo de los aportes de nutrientes de este cereal, lo que sugiere la necesidad de evaluar químicamente los distintos lotes de sorgos destinados a la elaboración de alimentos balanceados. 

SUMMARY

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

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