Bacterias lácticas como inoculantes de tercera generación para ensilados

Abstract

El ensilaje es el proceso de fermentación anaeróbica del forraje que permite su preservación para uso posterior. El rastrojo de maíz (RM) es un residuo agrícola abundante y de alto contenido en fibra, usualmente no aprovechado como forraje. Estos recursos de bajo costo son de especial interés en explotaciones agrícola-ganaderas de pequeña o mediana escala, frecuentes en la producción caprina. A pesar de su potencial, el ensilaje de RM ha sido escasamente abordado en estudios científicos. Entre las tecnologías diseñadas para optimizar el resultado de la fermentación del forraje se incluye el uso de inoculantes, siendo muy difundidos aquellos formulados con bacterias lácticas (BL). La primera generación de inoculantes se enfoca en acelerar el descenso del pH, basados en BL cuyo producto metabólico principal es el ácido láctico. Los de segunda generación fueron desarrollados para favorecer la estabilidad aeróbica tras la apertura de los silos y se basan en BL heterofermentativas. Una tercera generación de inoculantes se planteó recientemente como estrategia para mejorar la digestibilidad, basados en la actividad feruloil esterasa (FE) de ciertas cepas de BL. El ácido ferúlico (AF) es uno de los ácidos hidroxicinámicos más abundantes en las paredes celulares vegetales que, en su forma esterificada con la hemicelulosa, inhibe la degradación de la fibra. Por lo tanto, se espera que la hidrólisis de estos enlaces éster por la acción de BL productoras de FE (BL FE+) aumente la degradación de la fibra y el rendimiento animal. Además, los inoculantes para ensilados pueden actuar como probióticos, ejerciendo beneficios productivos y sanitarios no relacionados con las modificaciones nutricionales del forraje. En el presente trabajo de tesis doctoral aislamos y seleccionamos BL FE+, evaluando su efecto en silos de RM. Las cepas de BL FE+, Lactobacillus (L.) johnsonii CRL2240, Lactiplantibacillus plantarum CRL2241 y Levilactobacillus brevis CRL2239 fueron seleccionadas por mejorar el perfil nutricional, la composición de la fibra y otros parámetros fermentativos en los silos. Además, se evidenció la aptitud de cepas caprino-nativas, potencialmente probióticas, de L. johnsonii como inoculantes, no documentado hasta la fecha. La inoculación combinada de BL FE+ indujo diversos cambios beneficiosos en silos de RM, incluyendo el incremento del contenido de AF libre. Además, modificaron la composición de la comunidad bacteriana final, incrementando la abundancia relativa de Lactobacillus spp. La combinación de xilanasas comerciales con el inoculante mixto de BL FE+ mejoró parámetros de digestibilidad in vitro y la composición de la fibra de silos de RM, evidenciando una acción sinérgica. Esta tesis doctoral constituye el primer informe del uso de BL FE+ como inoculantes de RM, contemplando estudios microbiológicos, fermentativos, nutricionales, metagenómicos y funcionales de los ensilados resultantes. Los resultados obtenidos amplían y profundizan el conocimiento acerca de la acción de BL FE+ como inoculantes para silos, y de los efectos de su inoculación conjunta con xilanasas. Al ser suministrados a rumiantes, los silos de RM inoculados con BL FE+ podrían permitir una mayor eficiencia productiva y/o sanidad animal.