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Evaluación de la calidad nutritiva de siete ecotiposde Leucaena macrophylla (Benth.) en un Suelo

Ferralítico Rojo Lixiviado

Nutritional quality evaluation of seven ecotypesof Leucaena macrophylla (Benth.) in a

Leached Red Ferralitic Soil

D.E. García1*, H.B. Wencomo2, M.G. Medina1,Y. Noda2, L.J. Cova1 e I. Spengler3

1Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas (INIA), Trujillo,Venezuela2Estación Experimental de Pastos y Forrajes "Indio Hatuey",Matanzas, Cuba3Facultad de Química, Universidad de la Habana, Ciudad de laHabana, Cuba

Resumen

Mediante el análisis de componentes principales (ACP), se realizó un ex-perimento para evaluar las variaciones de la composición química e indicadoresde valor nutritivo en el follaje de siete ecotipos de Leucaena macrophylla (Benth.)establecidas en un suelo Ferralítico Rojo Lixiviado y condiciones de clima cáli-do en Matanzas, Cuba. Se determinó la composición bromatológica, los nivelesde metabolitos secundarios y la degradabilidad ruminal in situ de la MS, PC yFDN. Mediante el ACP se detectó una elevada variabilidad para las primerastres componentes (83,24%). Los indicadores que explicaron mejor las variacio-nes entre los ecotipos fueron los niveles de PC, PV, FDN, FDA, FC, LDA, taninosprecipitantes (TPP), mimosina y la degradabilidad ruminal. Sin embargo, losniveles de MS, celulosa, P, K, ceniza, polifenoles totales (FT), fitatos y taninoscondensados (TC), presentaron variaciones menos importantes entre las acce-siones. La concentración de Ca no constituyó un indicador representativo paracomparar los ecotipos. En dependencia de las características nutricionales, seidentificaron cuatro grupos con perfiles distintos entre sí. Aunque todos pre-sentaron buena composición bromatológica, el valor nutritivo se vio afectado

Recibido el 17-5-07 Aceptado el 8-10-07*Autor de correspondencia e-mail: dagamar8@hotmail.com

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por las elevadas concentraciones de TPP y mimosina, y no por los niveles de FT,TC y fitatos. Las accesiones evaluadas se diferencian fundamentalmente porla fracción proteica y fibrosa, y solamente los TPP y la mimosina constituyenlos metabolitos secundarios más importantes en los ecotipos.Palabras clave: Leucaena macrophylla, leguminosa, composición química, valornutritivo, metabolitos secundarios, taninos, mimosina

Abstract

Through the analysis of main components (MCA) an experiment wascarried out in order to evaluate the chemical composition and nutritional valuevariations in seven ecotypes of Leucaena macrophylla (Benth.) foliages settleddown in a Leached Red Ferralitic Soil and warm climate conditions in Matan-zas, Cuba. Bromatological composition, secondary metabolites level, and in siturumen degradability (DM, CP and NDF) were determined. A high variabilityfor the first three components (83.24%) was detected by using the MCA. CP,TPh, NDF, ADF, CF, ADL, beginner tannins (BT) and mimosine level and rumendegradability explained better the variability between the ecotypes. However,DM, cellulose, P, K, ash, total polyphenols (TPh), phytates and condensedtannins (CT) concentration presented less important variations among theaccesions. The Ca level didn’t constitute a representative indicator to comparethe ecotypes. Four groups with distinguishing profiles, in dependence of thenutritional properties, were identified. Although all presented goodbromatological composition, the nutritional value was affected by the highconcentrations of BT and mimosine, and not for TPh, CT and phytates level.The evaluated accesions differ fundamentally for the proteins and fibrousfraction, and the BT and mimosine only constitute the most important secondarymetabolites among the ecotypes.Key words: Leucaena macrophylla, leguminous, chemical composition,nutritional value, secondary metabolites, tannins, mimosine

Introducción

Aunque en el trópico Americano,la Leucaena leucocephala (Lam.) de Witconstituye la leguminosa más estudia-da y con los mejores resultados produc-tivos por su elevado valor nutritivo pararumiantes (Clavero 1998), en numero-sas investigaciones llevadas a cabo enAustralia, Asia y Norte América se hanreportado algunas limitantes de la es-pecie asociadas a la susceptibilidad al

Introduction

Even though in the AmericanTropic, Leucaena leucocephala (Lam.)de Wit represents the more studiedleguminous and with the bestproductive results by its highnutritive value for ruminants (Clave-ro 1998); in numerous researchescarried out in Australia, Asia andNorth America some specierestrictions related to the

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psílido (Heterosylla cubana), la intole-rancia a las heladas, los suelos ácidos ylas inundaciones, fundamentalmente(Stewar et al., 1992). Por tales motivos,algunos Centros de Investigación dereconocida tradición agroforestal, talescomo el Instituto Forestal de Oxford(Reino Unido), la Universidad de Hawai(USA) y la Organización de Nacionespara la Investigación Científica e In-dustrial (Australia), han desarrolladoestudios a largo plazo para caracteri-zar y seleccionar otros ecotipos, híbridosinterespecíficos y taxas que presentenmejor comportamiento productivo enáreas donde L. leucocephala no ha pre-sentado buenos resultados (Hughes yHarris 1995). Además, otras integran-tes del género tales como Leucaenamacrophylla (Benth.), Leucaenacollinsii (Britton & Rose), Leucaenadiversifolia (Schlecht) Benth.,Leucaena trichodes (Jacq.) Benth. yLeucaena multicapitulata (Schery)constituyen los materiales genéticos conmayores potencialidades para la reali-zación de cruzamientos viables con L.leucocephala o para ser utilizadas comoforrajeras en sistemas silvopastoriles,por presentar mayor rango de adapta-bilidad, producción de biomasa y resis-tencia al ataque de plagas y enferme-dades (Stewar y Dunsdon 1998).

En los últimos cincuenta años sehan llevado a cabo numerosas inves-tigaciones para caracterizar la com-posición química y el valor nutritivode las especies de Leucaena (Dalzell2000). No obstante, la mayor canti-dad de información se encuentra re-lacionada con L. leucocephala, y seconoce muy poco sobre las caracterís-ticas nutritivas del resto.

Asimismo, las investigaciones en

susceptibility al psyllid (Heteropsyllacubana) have been reported,especially the intolerance to freezing,the acid soils and flooding (Stewar etal., 1992). For this reason, agro forestresearch centers such as the OxfordForest Institute (United Kingdom),the Hawaii University (USA) and theOrganization of Nations for theScientific and Industry Research(Australia), have developed long termstudies for characterizing andselecting other ecotypes, interspecifics hybrid and taxa showing abetter productive behavior in areas inwhere L. leucocephala do not showgood results (Hughes y Harris 1995).Also, other integrant of genus such asLeucaena macrophylla (Benth.),Leucaena collinsii (Britton & Rose),Leucaena diversifolia (Schlecht)Benth., Leucaena trichodes (Jacq.)Benth. and Leucaena multicapitulata(Schery) constitutes the geneticmaterials with high potentialities forthe realization of viable crossing withcon L. leucocephala or for been usedlike forages in silvo pastoral systemsby presenting a high rank ofadaptability, biomass production andresistance to attack of pest anddiseases (Stewar y Dunsdon 1998).

During the last fifty yearsnumerous researches have beencarried out with the purpose ofcharacterizing the chemicalcomposition and the nutritive valueof Leucaena species (Dalzell 2000).Nevertheless, the high quantity ofinformation is related to L.leucocephala, and there is very littleinformation about the nutritivecharacteristics of the other geneticmaterials.

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ocasiones han sido puntuales, y no sehan podido establecer criteriosnutricionales para caracterizarlas,considerando que en estudios integra-les se ha determinado que se necesi-tan tres años de evaluaciones quími-co-nutricional para conocer, con exac-titud, el espectro de variaciones de lacomposición química en el follaje deestas arbóreas (Dalzell 2000; Jones yPalmer 2002; Stewar y Dunsdon 1998).

Por otra parte, existen numerososmétodos estadísticos para evaluar lascaracterísticas morfoestructucturales,de adaptabilidad y la composiciónnutricional de colecciones con potencialagropecuario, dentro de los cuales, losanálisis multivariados constituyen lasherramientas más importantes (Hidal-go 2003). Estos procedimientos, permi-ten establecer relaciones directas entrelas variables medidas y discriminar,dentro de una gran cantidad deindicadores, cuales presentan mayorimportancia para comparar los indivi-duos; aspecto que no resulta evidentecuando se utilizan métodos convencio-nes como el análisis de varianza (Ma-chado 2006).

Tomando en cuenta lo expuesto,el objetivo de esta investigación fuecaracterizar el follaje de siete ecotiposde L. macrophylla, basado en las va-riaciones de la composición química yalgunos indicadores de valor nutriti-vo, utilizando el análisis de componen-te principales (ACP).

Materiales y métodos

Ubicación del área demuestreo

La investigación se realizó en laEstación Experimental de Pastos y

Likewise, researches have beenvery specific and they have notestablish nutritional criteria forcharacterizing them, by consideringthat in integral studies it has beendetermined that three years ofchemical-nutritional researches areneeded for certainly knowing thespectra of variations of the chemicalcomposition in foliage of these fodders(Dalzell 2000; Jones y Palmer 2002;Stewar y Dunsdon 1998).

On the other hand, there arenumerous statistical methods forevaluating the morphostructuralcharacteristics of adaptability andnutritional composition of collectionswith agricultural and cattle husbandrypotential, from which the multi variedanalysis, constitutes the mostimportant tools (Hidalgo 2003). Theseprocedures permit to establish directrelationships between the measuredvariables and make discriminationinside of a great quantity of indicators,which present high importance whencomparing individuals; this aspect isnot evident when conventionalmethods like the analysis of varianceare used (Machado 2006).

Taking this into account, theobjective of this research was tocharacterize the foliage of sevenecotypes of L. macrophylla, based onthe variations of chemical compositionand several indicators of nutritivevalue, by using the main componentsanalysis (MCA).

Materials and methods

Sampling area locationResearch was carried out at the

Experimental Station of Grass and

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Forrajes "Indio Hatuey" (EEPFIH),municipio Perico, provincia Matan-zas, Cuba. El área donde se encuen-tra la plantación se localizageográficamente a los 20º 50’ de lati-tud Norte y 79º 32’ de longitud Oeste,a una altitud de 19,9 msnm.

Condiciones edafoclimáticasEl experimento se llevó a cabo

sobre un suelo de topografía plana (1-3% de pendiente) y clasificado comoFerralítico Rojo Lixiviado (tipoHúmico Nodular FerruginosoHidratado) de rápida desecación, ar-cilloso y profundo. La fertilidad natu-ral se considera buena, es de ligera-mente ácido (pH: 6,4) a neutro (pH:7,3), con contenido bajo a medio demateria orgánica y de mediana a altaconcentración de nitrógeno total(Hernández 1999).

El régimen de lluvias se carac-teriza por presentar dos períodosanuales bien definidos; uno lluvioso(mayo-octubre) y otro seco de noviem-bre-abril. La temperatura oscila en-tre 16,2 y 28,5ºC, con una humedadrelativa elevada (60-70% durante eldía y 80-90% en la noche).

En la figura 1 se muestran al-gunos de los indicadores climatológi-cos más importantes durante el pe-riodo experimental.

Siembra y establecimientode los ecotipos

Los ecotipos de L. macrophyllafueron sembrados en julio de 1996,ocupando un área de 0,75 ha; las plan-tas se sembraron a una distancia de6 x 3 m entre surcos y entre indivi-duos respectivamente, en cinco par-celas simples distribuidas al azar concuatro plantas de cada ecotipo porparcela. En el área no se realizaron

Foliages "Indio Hatuey" (EEPFIH),Perico municipality, Matanzas, Cuba.Area in where plantation isgeographically located at 20º 50’ ofNorth latitude and 79º 32’ Westlength, at an altitude of 19.9 msnm.

Edapho climatic conditionsEssay was carried out in a plane

topography soil (1-3% of pending) andclassified like Leached Red Ferralitic(type Hydrated Ferruginous HumicNodular) with rapid desiccation, clayand depth. The natural fertility isconsidered good, is lightly acid (pH:6.4) to neutral (pH: 7.3), with low tomedium content of organic matter andfrom medium to high concentration oftotal nitrogen (Hernández 1999).

Rainfall regime is characterizedby presenting two annual periods welldefined; one rainy (May-October) andother dry from November-April.Temperature oscillates between 16.2and 28.5ºC, with a elevated relativemoisture (60-70% during day and 80-90% night).

Some of climatologic indicatorsmore important during the experi-mental period are shown in figure 1.

Sowing and establishment ofecotypes

Ecotypes of L. macrophylla wereplanted in July 1996, by occupying anarea of 0.75 ha; plants were sowed ata distance of 6 x 3 m between rowsand between individuals respectively.In five simple plots distributed atrandom with four plants of eachecotype by plot. Nor irrigations,fertilizers or herbicides were appliedduring the experimental period.

Ecotypes evaluatedSeven ecotypes of L.

macrophylla belonging to the

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aplicaciones de riego, fertilizantes nide herbicidas durante el periodo ex-perimental.

Ecotipos evaluadosSe evaluaron siete ecotipos de L.

macrophylla pertenecientes a la colec-ción introducida al banco degermoplasma de la EEPFIH. Estosfueron: CIAT-17231, CIAT-17233,CIAT-17237, CIAT-17240, CIAT-17241, CIAT-17243 y CIAT-17245.

Periodo de evaluaciónSe evaluó la calidad de la

biomasa comestible por un periodo detres años consecutivos (2000-2003), enlas dos épocas representativas deCuba. Los muestreos por época se rea-lizaron siempre en los mismos meses(enero para la época de seca y juliopara la lluviosa).

Recolección y preparacióndel material vegetal

Las muestras de biomasa comes-tible de 90 días de edad (850 g de ho-jas y tallos tiernos con diámetros in-feriores a 6 mm) fueron recolectadasseis veces durante el periodo evalua-

*Datos obtenidos de la Estación Meteorológica Indio Hatuey, Matanzas, Cuba

Figura 1. Variables climatológicas prevalecientes durante el períodoexperimental*.

Figure 1. Climatologycal variables prevail during the experimentalperiod*.

0500

100015002000

2000 2001 2002

año

mm

4,955,15,25,35,4

mm

Precipitación acumulada Evaporación

0500

100015002000

2000 2001 2002

año

mm

4,955,15,25,35,4

mm

Precipitación acumulada Evaporación

collection introduced to the germ plas-ma bank of the EEPFIH. These were:CIAT-17231, CIAT-17233, CIAT-17237, CIAT-17240, CIAT-17241,CIAT-17243 and CIAT-17245.

Evaluation periodQuality of the available biomass

was evaluated by a period of threecontinuous years (2000-2003), in thetwo period representatives of Cuba.Samplings by period were madealways in the same months (Januaryfor dry period and July for rainyperiod).

Recollection and preparingof vegetable material

Available biomass samples of 90days years old (850 g of leaves andfresh stems with diameter inferior to6 mm) were collected six times duringperiod evaluated in total of plots (oneof ecotype by plot), from plants subjectto periodical cuttings each threemonths to 1 m over soil level.

Vegetable material it wasprocessed in an independent way,each foliage sample constituted a

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do en el total de las parcelas (una decada ecotipo por parcela), a partir deplantas sometidas a cortes periódicoscada tres meses a 1 m sobre el niveldel suelo.

El material vegetal de cadaplanta se procesó de forma indepen-diente, cada muestra de follaje cons-tituyó una réplica. La biomasa se lle-vó de forma inmediata al laboratorioy fueron secadas por cinco días a tem-peratura ambiente en ausencia de luz,para evitar la oxidación de losmetabolitos secundarios fenólicos.Posteriormente se molieron hasta untamaño de partícula de 1 mm y se co-locaron en frascos de vidrio de colorámbar, herméticos hasta el momentodel análisis (tiempo máximo de alma-cenamiento 30 días).

Mediciones analíticasLa determinación de todas las

variables se realizó por triplicado, loscontenidos de materia seca (MS), pro-teína cruda (PC), proteína verdadera(PV), fibra detergente neutro (FDN),fibra detergente ácido (FDA), fibracruda (FC), lignina detergente ácido(LDA), celulosa, calcio (Ca), fósforo(P), potasio (K) y ceniza se realizómediante las metodologías clásicas deanálisis (AOAC 1990).

La cuantificación de lospolifenoles totales (FT) se llevó a cabomediante el método de Folin-Ciocalteu y formación de compuestoscon tonalidades azules en medioalcalino (Makkar 2003), los taninosprecipitantes (TPP) se determinaroncon el uso de la fracción V de la albú-mina de suero bovino (Makkar et al.,1988) y los taninos condensados (TC)basado en el ensayo de nbutanol enmedio clorhídrico (Porter et al., 1986),

replicate and the same plants werealways sampled. Biomass was carriedout to the laboratory and they weredried during five days atenvironmental temperature inabsence of light for avoiding oxidationof phenol secondary metabolites.After, they were grinded until aparticle size of 1 mm and placed inglass flasks of amber color, hermeticuntil the analysis moment (maximumtime of storage of 30 days).

Analytical measurementsDetermination of every varia-

bles made by triplicate, contents ofdry matter (DM), crude protein (CP),true protein (TP), neutral detergentfiber (FDN), acid detergent fiber(ADF), crude fiber (CF), aciddetergent lignin (ADL), cellulose,calcium (Ca), phosphorous (P),potassium (K) and ash wasaccomplished through classicmethodologies of analysis (AOAC1990).

Quantification of total polyphenols (TPh) was carried outthrough Folin-Ciocalteu method andthe compounds formation with bluetonalities in an alkaline medium(Makkar 2003), precipitate tannins(BT) were determined with the use offraction V of the bovine serumalbumin (Makkar et al., 1988) and thecondensed tannins (TC) based on thenbutanol in chloride medium (Porteret al., 1986), through modificationsproposed for quantification of proanthocyanidine in foliage of species ofLeucaena without ferric salt use(Dalzell and Kerven 1998; Dlazell etal., 1998). Phytic phosphorous level(P. phytic) was determined bymodifications made to the original

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mediante modificaciones propuestaspara la cuantificación deproantocianidinas en el follaje de es-pecies de Leucaena sin la utilizaciónde la sal férrica (Dalzell y Kerven1998; Dalzell et al., 1998). Los nive-les de fósforo fítico (P. fítico) se deter-minaron mediante modificacionesrealizadas al método original propues-to por Early y Turk 1944). Los conte-nidos de mimosina se cuantificaron enel material fresco mediantecolorimetría (Matsumoto y Sherman1951).

En la estimación de ladegradabilidad in situ a las 48 horasde la MS (DMS), PC (DPC) y de laFDN (DFDN) se evaluaron cincomuestras por ecotipo. El experimen-to se llevó a cabo en periodos conti-nuos de quince días (siete de adapta-ción al consumo de cada accesión yocho de mediciones). Las pruebas serealizaron en el siguiente orden:CIAT-17245, CIAT-17237, CIAT-17240, CIAT-17241, CIAT CIAT-17233, -17243 y CIAT-17231.

La degradabilidad se estimómediante el procedimiento de las bol-sas de nailon en rumen (Mehrez yØrskov 1977), empleando dos bolsas(tamaño de poro: 50 micra) por cadamuestra y tres repeticiones, para untotal de treinta incubaciones porecotipo.

Aproximadamente 2,2 g debiomasa comestible fueron incubadosen el rumen de tres ovinos Criollos(37,7±3,67 kg de peso vivo) con cánu-la permanente en el rumen los cua-les, antes de la incubación de cadatratamiento, fueron adaptados a con-sumir los forrajes por una semana,como suplemento de una dieta basal

method proposed by Early and Turk(1944). Mimosine contents werequantified in fresh material bycolorimetry (Matsumoto y Sherman1951).

In the estimation of in situdegradability at 48 hours of DM(DMD), CP (CPD) and NDF (NDFD)five samples by each ecotype wereevaluated. Experiment was carriedout in continuous periods of fifteendays (seven for adaptation toconsumption of each accesion andeight for measurements). Tests weremade in the following order: CIAT-17245, CIAT-17237, CIAT-17240,CIAT-17241, CIAT CIAT-17233, -17243 and CIAT-17231.

Degradability was estimatedthrough procedure of nylon bags inrumen (Mehrez y Ørskov 1977), byusing two bags (pore size: 50 micron)by each sample and three replicates,for a total of thirty incubations byecotype.

Approximately 2.2 g of availablebiomass were incubated in rumen ofthree Creole lamvs (37.7±3.67 kg oflive weight) with permanent cannulain rumen which before incubation ofeach treatment were adapted toconsumption of foliages for a week, likesupplement of a basal diet formed byhay ad libitum (Cynodonnlemfluensis), commercial concentrate(170 g/animal/day) and water to will.Average consumption of each accesionduring period of adaptation to diet wasof: 85, 82, 75, 96, 74, 68, 91 gDM/ani-mal/day in relation to order of ecotypesessayed in the test of nutritive value.

Experimental design,treatments and statisticalmethods

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formada por heno ad libitum(Cynodon nlemfluensis), concentradocomercial (170 g/animal/día) y agua avoluntad. El consumo promedio decada accesión durante el periodo deadaptación a la dieta fue de: 85, 82,75, 96, 74, 68, 91 gMS/animal/día conrelación al orden de los ecotipos ensa-yados en la prueba de valor nutritivo.

Diseño experimental, trata-mientos y métodos estadísticos

Se empleó un diseño totalmentealeatorizado con cinco réplicas, don-de los ecotipos evaluados constituye-ron los tratamientos. Para el proce-samiento de la información se utilizóel paquete estadístico SPSS versión10.0 para Windows® (Visauta 1998).Para llevar a cabo el ACP se utilizó laopción "Data Reduction" empleandola matriz de covarianza para la ob-tención de las relaciones entre lasvariables. La agrupación de losecotipos, en dependencia de sus carac-terísticas, se realizó usando el diagra-ma tridimensional a partir de las co-ordenadas obtenidas en el ACP paracada caso (Philippeau 1986).

Resultados y discusión

El cuadro 1 muestra los resul-tados obtenidos en el ACP para lacomposición química y el valor nutri-tivo. En este sentido, la varianza to-tal extraída mediante el análisis fueelevada (83,24%), lo que pone de ma-nifiesto que las accesiones presentandiferencias sustanciales en la mayo-ría de los indicadores medidos. Lavariabilidad obtenida entre losecotipos de L. macrophylla, como re-sultado del ACP, es similar a la infor-mada en la evaluación nutricional de

A complete random design withfive replications was used, where theecotypes evaluated constitutestreatments. For processinginformation the statistical programSPSS version 10.0 for Windows®

(Visauta 1998) was used. Foraccomplished MCA the option "DataReduction" was used with the matrixof covariance for the obtaining ofrelationships between variables. Thegrouping of ecotypes, in dependenceof its characteristics was made byusing the tri dimensional fromcoordinates obtained in MCA for eachcase (Philippeau 1986).

Results and discussion

Table 1 shows the resultsobtained in MCA for chemicalcomposition and the nutritive value.The total variance extracted throughthe analysis was elevated (83.24%),that evidence that accesions showssubstantial differences in the majorityof measured indicators. Variabilityobtained between ecotypes of L.macrophylla, as a result of the MCA,is similar to the informed in thenutritional evaluation of ten accesionsof L. leucocephala (85.83%) in wherecv. Cunningham and CNIA-250detaches, and America, L-7 and K-28varieties (García et al., 2008).However, percentage of totalvariability extracted is very superiorto those obtained in a characterizationmade to nineteen accesions of L.leucocephala CIAT in which littlefluctuation in its nutritional profilewas observed (García et al., 2008).

The high phenotypic ofcommercial cultivars of L.

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diez accesiones de L. leucocephala(85,83%) donde sobresalieron los cv.Cunningham y CNIA-250, y las va-riedades América, L-7 y K-28. Sinembargo, el porcentaje de variabilidad

Cuadro 1. Resultados del ACP y relación entre las variablesnutricionales de siete ecotipos de L. macrophylla.

Table 1. Results of the MCA and its relationship between nutritionalvariables of seven ecotypes of L. macrophylla.

Variable Componente principal

1 2 3

MS 0,23 0,96 -0,13PC 0,97 0,14 -0,19PV 0,96 -0,15 -0,21FDN 0,97 -0,02 0,20FDA 0,98 0,04 0,18FC 0,96 0,04 0,18LDA 0,83 -0,31 -0,37Celulosa 0,21 -0,95 0,05Ca -0,07 0,13 0,29P 0,08 0,86 0,26K -0,36 0,37 0,54Ceniza 0,54 0,68 -0,08FT -0,18 -0,92 0,02TPP -0,92 0,19 0,13TC -0,10 0,70 -0,44P. fítico -0,04 0,78 0,44Mimosina -0,81 -0,31 0,22DMS 0,94 0,12 0,30DPC 0,90 -0,16 -0,29DFDN 0,63 0,35 -0,66Valor propio (λ) 9,65 5,53 1,86Varianza (%) 48,25 27,66 9,28Varianza total (%) 48,25 75,91 85,19

MS: materia seca, PC: proteína cruda, PV: proteína verdadera, FDN: fibra detergente neu-tro, FDA: fibra detergente ácido, FC: fibra cruda, LDA: lignina detergente ácido, FT:polifenoles totales, TPP: taninos precipitantes, TC: taninos condensados, P. fítico: fósforofítico, DMS: degradabilidad de la materia seca a las 48 h, DPC: degradabilidad de la proteí-na cruda a las 48 h, DFDN: degradabilidad de la fibra detergente a las 48 h.

leucocephala and the ecotypes of L.macrophylla, compared with theaccesions of L. leucocephala CIAT, isjustified by the elevated variationextracted in the components formed.

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total extraída es muy superior al ob-tenido en una caracterización reali-zada a diecinueve accesiones de L.leucocephala CIAT en las cuales seobservó poca fluctuación en su perfilnutricional (García et al., 2008).

La mayor diferenciaciónfenotípicas de los cultivares comercia-les de L. leucocephala y los ecotiposde L. macrophylla, comparados conlas accesiones de L. leucocephalaCIAT, se justifica por la elevada va-riación extraída en los componentesformados. Al respecto, en evaluacio-nes de recursos fitogenéticos se repor-ta la factibilidad del uso del porcen-taje de varianza en la formación decada componente principal, como in-dicador fehaciente, para definir cua-les de las variables cuantificadas, pre-sentan la mayor importancia paracaracterizar accesionesgenéticamente relacionadas entre sí(Hidalgo 2003; Machado 2006).

En esta investigación donde seestudiaron solamente ecotipos de L.macrophylla, quizás la elevadavarianza acumulada extraída en lastres primeras componentes, sugierecaracterísticas genotípicas ligeramen-te diferenciadas, dentro del patrón delos ecotipos y/o un efecto marcado delambiente en la diferenciación entrelas accesiones.

La primera componente (CP 1)extrajo el 46,19% de la variabilidad(más de la mitad de la variación totalextraída) y los indicadores que expli-caron mejor la varianza fueron la frac-ción nitrogenada (PC, PV), la fibrosa(FDN, FDA, FC, LDA), los contenidosde TPP y mimosina y la degradaciónin situ de la MS, PC y FDN; lo queresalta la mayor importancia de los

Respect to this, in evaluations of phytogenetics resources is reported thefeasibility of use of percentage ofvariance in the formation of eachmain component, like a reliableindicator, for defining which ofquantified variables, present the highimportance for characterizingaccesions genetically related amongthem (Hidalgo 2003; Machado 2006).

In this research only werestudied ecotypes of L. macrophylla,perhaps the elevated accumulatedvariance extracted in three firstcomponents, suggest genotypiccharacteristics lightly differenced,inside of ecotypes pattern and/or amarked effect of environment in thedifferentiation between accesions.

The first component (PC1)extract 46.19% of variability (more ofthe half of total variation extracted)and indicators that better explainedthe variance were the nitrogenfraction (CP, TP), the fibrous (NDF,ADF, CF, ADL), contents of BT andmimosine and degradation in situ ofDM, CP and NDF; detaches the highimportance of protein and fibrous(bromatological indicators morerelevant), tannic compounds withbiological activity, amino acids noprotein (secondary metabolites inLeucaena genus) and degradation ofnutritive fractions, like the morerepresentative variables in ecotypesevaluated of L. macrophylla.

Respect to the inter relationbetween variables, protein and fibercontents, and rumen degradabilitywere related in a negative way withlevels of BT and mimosine whichmakes evident that ecotypes withhigh protein and fibrous fraction, and

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niveles proteicos y fibrosos(indicadores bromatológicos más re-levantes), los compuestos tánicos conactividad biológica, los aminoácidosno proteicos (metabolitos secundariosmayoritarios en el género Leucaena)y la degradación de las fracciones nu-tritivas, como las variables más repre-sentativas en los ecotipos evaluadosde L. macrophylla.

Con respecto a la interrelaciónentre las variables, los contenidos deproteínas, fibra y la degradabilidadruminal se relacionaron negativa-mente con los niveles de TPP ymimosina. Lo cual pone de manifies-to que, los ecotipos con mayor fracciónproteica y fibrosa, y contenidos bajosde TPP y mimosina, se caracteriza-ron por exhibir una mayordegradabilidad ruminal que el resto.

La relación fuertemente inver-sa entre los niveles de TPP y losindicadores de valor nutritivo, y par-ticularmente con la DMS y la DPC,podría indicar el efectoantinutricional ampliamente conoci-do de los taninos en la degradaciónruminal, informado en numerosas in-vestigaciones llevadas a cabo conLeucaena (Stewart y Dunsdon 1998),y también con otras arbóreasforrajeras de amplia distribución enel trópico de los géneros Cassia,Pithecellobium y Albizia (García etal., 2006a; García et al., 2006b).

Aunque también es conocida lainfluencia perjudicial de la mimosinaen la salud animal cuando esta seencuentra en concentraciones eleva-das (superior al 6%BS), los principa-les estudios sobre su efecto en ladegradabilidad ruminal se han reali-zado tomando a L. leucocephala como

little contents of P and mimosine,were characterized by exhibiting ahigher rumen degradability thanother.

A strong negative relationshipbetween BT levels and indicators ofnutritive value, and particularly withDMD and CPD, could indicate theeffect anti nutritional widely knownof tannins in rumen degradation,reporting in numerous researchescarried out with Leucaena (Stewart yDunsdon 1998), and also with otherfodder foliages of wide distribution intropic of genus Cassia, Pithecellobiumand Albizia (García et al., 2006a;García et al., 2006b).

Even though is known thedamaging influence of mimosine inanimal health when this is found inelevated concentrations (superior to6% BS), the main studies about itseffect in rumen degradability havebeen accomplished by taking to L.leucocephala like experimental mate-rial and there is little informationabout the damaging action of thismetabolite in the digestive physiologyof ruminants feeding with otherspecies of Leucaena (Dalzell 2000). Ifpresence of secondary compoundcould be beneficial by permitting ahigher digestibility of nitrogen in lowparts of gastrointestinal tract (Razzet al. 2004), negative relationship withindicators of nutritive value describesan accentuated anti nutritive effect inrumen; by considering the relativelyhigh contents of mimosine thatshowed the ecotypes (5.34-3.72%BS).

Second component (CP2)extracted 28.64% of the total varianceand variables with higherrelationship in this axle were contents

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material experimental, y existe pocainformación sobre la accióndetrimental de este metabolito en lafisiología digestiva de los rumiantesalimentados con otras especies deLeucaena (Dalzell 2000). Si bien lapresencia del compuesto secundariopuede ser benéfica por permitir unamayor digestibilidad del nitrógeno enlas partes bajas del tractogastrointestinal (Razz et al., 2004), larelación inversa con los indicadores devalor nutritivo describe un acentua-do efecto antinutricional en el rumen;considerando los contenidos relativa-mente elevados de mimosina que ex-hibieron los ecotipos (5,34-3,72%BS).

La segunda componente (CP 2)extrajo el 28,64% de la varianza totaly las variables con mayor relación eneste eje fueron los contenidos de MS,celulosa, P, ceniza, FT, TC y P. fítico.Dichos resultados describen, conside-rando el signo de los coeficientes decada variable, que los ecotipos conmayores porcentajes de MS y mine-rales presentan mayor cantidad de TCy fitatos, aún cuando los contenidosde FT fueron inferiores.

Aunque, en sentido general, lasespecies forrajeras con elevada distri-bución tropical presentan mayor o si-milar cantidad de FT que de taninos,por el hecho de que los taninos se en-cuentran dentro del grupo de losfenólidos, la relación obtenida entre loscontenidos de FT y TC en las accesio-nes de L. macrophylla, en principio con-tradictoria, se puede explicar por elhecho de que mediante el método utili-zado para cuantificar los FT (Folin-Ciocalteu) se detectan todo los tipos decompuestos que tienen los gruposhidroxilos (-OH) en forma libre, capa-

of DM, cellulose, P, ash, TPh, TC andP. phytic. These results describes, byconsidering the sign of coefficients ofeach variable, that ecotypes withhigher percentages of DM andminerals shows higher quantity of CTand phytates, even when TPhcontents tend to lower.

Even though, in general, theforage species with an elevated tropi-cal distribution shows higher or simi-lar quantity of TPh than tanninsbecause they are inside of group ofphenolid, relationship obtainedbetween contents of TPh and CT inthe accesions of L. macrophylla, on thecontrary, it can be explained throughthe method used for quantify TPh(Folin-Ciocalteu) in where every typeof compounds of hydroxyl groups aredetected (-OH) in a free way, with thecapacity of getting oxidationquantitatively; whereas the essay fordetermining concentration of CT(nbutanol/HCl) consider everytannins with groups –OH free orlinked to carbohydrates or anotheraglycons, because the colordevelopment occurs after the acidhydrolysis fraction to CT until itsmonomeric form (García et al., 2006b).

This singular aspect is closelyrelated to natural processes ofdetoxification and biologicalinactivation of tannins in foliages ofleguminous, which depends on specie,phenology, age of biomass and degreeof affecting by foliage pathogens(Makkar 2003). In this sense, resultsagree with those describes innumerous species of the Albizia(García et al., 2006a) and Quercuscoccifera L. (Ben Salem et al., 2005)genre, in which both groups of

Garcia et al.

56

ces de oxidarse cuantitativamente;mientras que el ensayo para determi-nar la concentración de TC (nbutanol/HCl) considera todos los taninos congrupos –OH libres o unidos acarbohidratos u otros aglicones, debidoa que el desarrollo de color ocurre des-pués de la hidrólisis ácida que fraccio-na a los TC hasta su forma monomérica(García et al., 2006b).

Este singular aspecto se encuen-tra estrechamente relacionado con losprocesos naturales de detoxificacióne inactivación biológica de los taninosen los follajes de las leguminosas, elcual depende de la especie, lafenología, la edad de la biomasa y elgrado de afectación por patógenosfoliares (Makkar 2003). En este sen-tido, los resultados coinciden con losdescritos en numerosas especies delgénero Albizia (García et al., 2006a)y en Quercus coccifera L. (Ben Salemet al., 2005), en las cuales se cuantifi-caron ambos grupos de metabolitospor los mismos métodos analíticosutilizados en esta investigación.

La fuerte relación positiva entrelos contenidos de TC y los fitatos (ex-presados como P. fítico), quizás des-criba una estrategia de defensa, cuan-do estos compuestos son utilizados porlas plantas como mecanismos de pro-tección ante los animales herbívoros(García y Medina 2005; Makkar2003).

Al respecto, los TC son efectivoscompuestos de protección por sus pro-piedades astringentes tanto paramonogástricos como rumiantes(Makkar et al., 1988; Makkar 2003),sin embargo los fitatos, se consideranmetabolitos deletéreos fundamental-mente para animales monogástricos

metabolites were quantified by thesame methods used in this research.

The positive relationshipbetween contents of CT and thephytates (expressed like P. phytic),perhaps describes a defense strategywhen these compounds are used byplants like protection mechanismsagainst herbivorous animals (Garcíay Medina 2005; Makkar 2003).

CT are effective compounds ofprotection because of its astringentproperties for monogastric animalsand ruminants (Makkar et al. 1988;Makkar 2003), however, phytates areconsidered like deleterious metaboliteespecially for simple stomach animalsbecause these do not have enzymes(endogenous phytases) capable of de-grade them (Godoy et al., 2005).

In spite of phytates are speciallyplaced on seeds; it is known thatthrough mobilization process can bepresent in foliage, even in lowerconcentrations. Nevertheless, theclose relationship found between CTand P. phytic even though levels of thelast one in the ecotypes did notsurpassed 0.04%BS, could beindicative of any function or defensivesynergistic effect of these compoundsin plant.

Tannins and specifically the CTare placed in the superior stratum ofplants like first chemical defenseagainst predators. However, phytateslike compounds related to metabolismand availability of minerals in seed,present a limited distribution invegetable kingdom and constitutes amore specific anti nutritional factor(Godoy et al., 2005).

On the other hand, it is knownthat even leguminous have a wide

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porque éstos no cuentan con enzimas(fitasas endógenas) capaces de degra-darlos (Godoy et al., 2005).

Aunque los fitatos se encuentranmayoritariamente en las semillas, esconocido que mediante procesos demovilización pueden estar presentesen el follaje, aunque en concentracio-nes más bajas. No obstante, la fuerterelación encontrada entre los TC y elP. fítico, aún cuando los niveles de esteúltimo en los ecotipos no sobrepasó el0,04%BS, pudiera ser indicativo dealguna función o sinergismo defensi-vo de estos compuestos en la planta.

Los taninos, y específicamentelos TC, se encuentran fundamental-mente en los estratos superiores delas plantas como primera defensaquímica ante los depredadores. Sinembargo, los fitatos, como compues-tos relacionados con el metabolismo yla disponibilidad de minerales en lasemilla, presentan distribución limi-tada en el reino vegetal y constituyeun factor antinutricional más especí-fico (Godoy et al., 2005).

Por otra parte, es conocido queaunque las leguminosas contienenuna amplia diversidad de compuestosbiológicamente activos, en la mayoríade las especies estudiadasfitoquímicamente se ha observado quela presencia combinada demetabolitos secundarios con propieda-des deletéreas para rumiantes ymonogástricos es más efectiva, desdeel punto de vista defensivo, que el efec-to adverso que pudiera causar un com-puesto aislado (García y Medina2005).

Quizás la presencia conjunta defenoles y fitatos, en las accesionespudiera constituir una estrategia de

diversity of biologically activecompounds, in the most of speciesphyto chemical studied it has beenobserved that the combined presenceof secondary metabolites withdeleterious properties for ruminantsand simple stomach animals is moreeffective, from the defensive point ofview that the adverse effect could cau-se an isolated compound (García yMedina 2005; García et al., 2007).

Perhaps the presence of phenolsand phytates, in the accesions couldconstitute a protection strategy in theproductive scale, by considering thatmajority of Leucaena, L. macrophyspecies, present a more accentuatedpoly phenol profile (García y Medina2005; García et al., 2006a).

Additionally, the close andpositive relationship between the twotypes of secondary compounds relatedin CP 2, could permit an aspect ofinterest for genetist in the obtainingand selection of hybrids with littleconcentrations of tannins andphytates; an aspect detached inresearches in where the feasibility foremploying correlations betweensecondary metabolites like selectionand improvement in fodder speciescriterion have been studied (Makkar2003).

On the other hand, levels of to-tal P, P. phytic and ash were relatedamong them in a positive way; thatshows in the evaluated accesions theP constitutes the mineral with highcomparative importance, even thoughthe mean levels in ecotypes (0.13-0.18%), are very inferior to those ofCa (1.61-1.79%) and K (1.89-2.70%).

The hard positive relationshipbetween levels of total P and P. phytic

Garcia et al.

58

protección en la escala evolutiva, con-siderando que, dentro de la mayoríade las especies de Leucaena, L.macrophylla presenta un perfilpolifenólico más acentuado (García yMedina 2005; García et al., 2006a).

Adicionalmente, la fuerte relaciónpositiva entre los dos tipos de compues-tos secundarios, relacionados en la CP2, pudiera constituir un aspecto de in-terés para los genetistas en la obten-ción y selección de híbridos con concen-traciones menores de taninos y fitatos;aspecto resaltado en investigacionesdonde se ha estudiado la factibilidad deemplear las correlaciones entre losmetabolitos secundarios como criteriode selección y mejoramiento en espe-cies forrajeras (Makkar 2003).

Por otra parte, los niveles de Ptotal, P. fítico y ceniza se relaciona-ron de forma positiva entre sí; lo quedemuestra, que en las accesiones eva-luadas el P constituye el mineral demayor importancia comparativa, auncuando los niveles promedios en losecotipos (0,13-0,18%), son muy infe-riores a los de Ca (1,61-1,79%) y K(1,89-2,70%).

La fuerte relación positiva entrelos niveles de P total y P. fítico reflejala correspondencia entre las fraccionesde fósforo, reportada en los granos denumerosos ingredientes para la ali-mentación animal en Venezuela(Godoy et al., 2005) y en otras accesio-nes de L. leucocephala (García et al.,2007), aun cuando se informa que es-tos compuestos son abundantes en loscereales y oleaginosas, y no se encon-tró información publicada como ante-cedente, en la cual se describa sus con-centraciones en los follajes arbóreos.

La tercera componente (CP 3)

reflects the correspondence betweenphosphorus fractions reported ingrains of numerous ingredients foranimal nutrition in Venezuela (Godoyet al., 2005) and in other accesions ofL. leucocephala (García et al., 2007),even when these compounds areabundant in cereal and oleaginous,there are no found any informationabout their concentrations in fodderfoliages published like antecedent.

The third compound (CP 3)explained the 8.41% of variability andthe content of K and the DFDNlikewise the P phytic levelscontributed to its formation. Theseresults shows that accesions notdiffers in the contents of this mineraland like bromatological variable, Kconcentrations results irrelevant fromthe corporative point of view betweenecotypes.

Ca contents were not related inany of components that grouped thehigher variability which evidencesthat it is the macro element withminor numerical variations and thatnot result important forcharacterizing accesions of.macrophylla.

Taking into account theparticularities from ACP, in figure 2are shown the ecotypes grouping, independences of its nutritionalcharacteristics.

Ecotypes were divided into fourgroups with differencedcharacteristics among them. Group I(G-I) was only integrated by ecotypeCIAT-17245. This distinguished fromrest by showing little concentrationsof proteins, compounds of fibrousfraction, high quantity of BT andmimosine and little rumen

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explicó el 8,41% de la variabilidad yen su formación solamente contribu-yó el contenido de K y la DFDN, y enalguna medida los niveles de P. fítico.Estos resultados demuestran que lasaccesiones no se diferenciansustancialmente en los contenidos deeste mineral y que, como variablebromatológica, las concentraciones deK resultan irrelevantes desde el pun-to de vista comparativo entre ecotipos.

Asimismo, los contenidos de Cano se encontraron relacionados en nin-guno de los componentes que agrupa-ron la mayor variabilidad; lo que ponede manifiesto que es el macroelementode menores variaciones numéricas yque no resulta importante para carac-terizar las accesiones de L.macrophylla.

Teniendo en cuenta las particu-laridades a partir del ACP, en la figu-ra 2 se muestran las agrupaciones delos ecotipos, en dependencias de suscaracterísticas nutricionales.

Los ecotipos se dividieron encuatro grupos con características di-ferenciadas entre sí. El grupo I (G-I)estuvo integrado solamente por elecotipo CIAT-17245. Este se distin-guió del resto por presentar concen-traciones inferiores de proteínas, com-puestos de la fracción fibrosa, mayorcantidad de TPP y mimosina y bajadegradabilidad ruminal de la MS, PC,FDN; comparativamente.

El grupo II (G-II), integrado porla accesión CIAT-17231, se caracteri-zó por presentar poca proporción deMS, minerales y más celulosa y FT.

El grupo III (G-III) estuvo inte-grado por las accesiones CIAT-17240,CIAT-17243 y CIAT-17241 y se dife-renció, fundamentalmente, por su

degradability of DM, CP, NDF;comparatively.

Group II (G-II), integrated byaccesion CIAT-17231, wascharacterized by showing littleproportion of DM, minerals and morecellulose and TPh.

Group III (G-III) was formed byaccesions CIAT-17240, CIAT-17243and CIAT-17241 and was differenced,basically by its high protein-fibrousfraction, little quantity of BT andmimosine and high DMD, DCP andDNDF compared with the rest.

Group IV (G-IV) was composedby ecotypes CIAT-17233 and CIAT-17237. These accesions detached byits higher content of DM, mineralsand CT, but with little proportions ofTPh and cellulose.

In table 2 is shown the groupmean of accesions in relation to itsnutritional characteristics..

Even though nutritive profile ofaccesions evaluated was similar inevery case. in a general sense,accesions CIAT-17240, CIAT-17243and CIAT-17241 can be consideredsuperior for ruminant’s nutrition bytaking into account the moreimportant variables.

Ecotypes CIAT-17231, CIAT-17233 and CIAT-17237 showed anintermediate behavior and theaccesion CIAT-17245 showed themore discrete results. However, all ofthem can be used as a proteinsupplementary source, basically, forthe rumen ecosystem; the resultsobtained in relation to high levels ofsecondary metabolites (tannins andmimosine) and the relatively littledegradability of DM, CP and NDF,compared with other results obtained

Garcia et al.

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mayor fracción proteica-fibrosa, me-nor cantidad de TPP y mimosina ysuperior DMS, DPC y DFDN, compa-rada con el resto.

El grupo IV (G-IV) lo conforma-ron los ecotipos CIAT-17233 y CIAT-17237. Estas accesiones se destacaronpor su mayor contenido de MS, mine-rales y TC, pero con menores propor-ciones de FT y celulosa.

En el cuadro 2 se muestra la me-dia grupal de las accesiones en cuantoa sus características nutricionales.

Aunque el perfil nutritivo de lasaccesiones evaluadas fue similar entodos los casos, en sentido general,

I (1CIAT-17245), II (4CIAT-17231), III (2CIAT-17240, 6CIAT-17243, 7CIAT-17241), IV (3CIAT-17233, 5CIAT-17237)

Figura 2. Distribución grupal de siete ecotipos de L. macrophylla segúnsus características nutritivas.

Figure 2. Group distribution of seven ecotypes of L. macrophyllaaccording its nutritional characteristics.

CP 2(y)

,6

-,8

-,6

-,4

-,2 6

,0

,4

,2

,4

,6

,8

2 7

,20,0CP 1(x)

3

-,2

5

4

-,4

1,5

1

1,0,5

CP 3(z)-,60,0

-,5

G-I

G-II

G-III

G-IV

CP 2(y)

,6

-,8

-,6

-,4

-,2 6

,0

,4

,2

,4

,6

,8

2 7

,20,0CP 1(x)

3

-,2

5

4

-,4

1,5

1

1,0,5

CP 3(z)-,60,0

-,5

G-I

G-II

G-III

G-IV

in species of Leucaena, do not givesnutritional characteristics, excellentor superior to other accesions of L.leucocephala widely used in tropic(Dalzell et al., 1998; Jones y Palmer2002; Razz et al., 2004).

In all case, rumen degradabilitywas inferior to 50%, by consideringthe high levels of beginner tanninsbetween accesions (4.34-4.60%BS),the BT could complex quantitativelythe foliar protein, by makingimpossible the effective degradationof the tannin-protein complex in thegastrointestinal tract; taking intoaccount that biological studies in vitro

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las accesiones CIAT-17240, CIAT-17243 y CIAT-17241 pueden ser con-sideradas superiores para la alimen-tación de los rumiantes tomando encuenta las variables más importantes.

Los ecotipos CIAT-17231, CIAT-

Cuadro 2. Media grupal de las variables nutricionales en el follaje desiete ecotipos de L. macrophylla.

Table 2. Group mean of nutritional variables in foliage of seven ecotypesof L. macrophylla.

Variable (%) Grupo

I II III IV

MS 23,80 22,10 24,68 27,88PC 19,57 21,57 26,45 24,64PV 12,43 16,20 20,83 17,64FDN 44,06 43,32 50,27 46,62FDA 15,19 14,45 21,40 18,19FC 16,87 16,13 23,08 19,87LDA 8,46 13,00 14,67 12,17Celulosa 14,00 16,00 15,34 11,69Ca 1,75 1,61 1,69 1,79P 0,17 0,13 0,16 0,18K 2,70 1,89 2,02 2,31Ceniza 5,81 7,98 5,41 7,35FT 5,54 5,98 5,58 5,11TPP 4,60 4,50 4,34 4,48TC 5,46 5,50 5,46 5,66P. fítico 0,04 0,03 0,04 0,04Mimosina 5,34 5,65 5,72 5,41DMS 42,86 43,17 45,44 44,82DPC 52,74 54,89 56,85 55,43DFDN 33,44 35,73 36,18 36,66

I (1CIAT-17245), II (4CIAT-17231), III (2CIAT-17240, 6CIAT-17243, 7CIAT-17241), IV (3CIAT-17233, 5CIAT-17237)MS: materia seca, PC: proteína cruda, PV: proteína verdadera, FDN: fibra detergente neu-tro, FDA: fibra detergente ácido, FC: fibra cruda, LDA: lignina detergente ácido, FT:polifenoles totales, TPP: taninos precipitantes, TC: taninos condensados, P. fítico: fósforofítico, DMS: degradabilidad de la materia seca a las 48 h, DPC: degradabilidad de la proteí-na cruda a las 48 h, DFDN: degradabilidad de la fibra detergente a las 48 h.

have shown that when thiscompounds are found in superiorconcentrations to 2.1%BS exist adecrease of rumen fermenting andproduction of volatile fatty acids(Makkar 2003), independently to

Garcia et al.

62

17233 y CIAT-17237 presentaron uncomportamiento intermedio y la ac-cesión CIAT-17245 exhibió los resul-tados más discretos. No obstante, to-das pueden ser empleadas como fuen-te suplementaria de proteínas, funda-mentalmente, para el ecosistemaruminal; aunque se debe reconocerque los resultados obtenidos con rela-ción a los elevados niveles demetabolitos secundarios (taninos ymimosina) y la relativamente bajadegradabilidad de la MS, PC y FDN,comparado con otros resultados obte-nidos en especies de Leucaena, no leconfieren características nutritivassobresalientes ni superiores a otrasaccesiones de L. leucocephala amplia-mente utilizada en el trópico (Dalzellet al., 1998; Jones y Palmer 2002;Razz et al., 2004).

En todos los casos ladegradabilidad ruminal fue inferior al50%, esto quizás se debe a que, consi-derando los elevados niveles de taninosprecipitantes entre las accesiones (4,34-4,60%BS), los TPP pudieron acomple-jar cuantitativamente la proteína foliar,imposibilitando la degradación efecti-va del complejo tanino-proteína en eltracto gastrointestinal; teniendo encuenta que en estudios biológicos invitro se ha demostrado que cuando es-tos compuestos se encuentran en con-centraciones superiores a 2,1%BS exis-te una disminución de la fermentaciónruminal y la producción de ácidosgrasos volátiles (Makkar 2003), inde-pendientemente a que los contenidos detaninos totales o TC sean superiores.

Aunque la formación del comple-jo tanino-proteína en ocasiones es irre-versible y la proteína no es aprove-chada en el sistema digestivo, per-

contents of total tannins or CT be su-perior.

Formation of tannin-proteincomplex in occasions is irreversibleand protein is not taken in advantagefor the digestive system, by loosing infeces. Interaction between bothmolecules always depends on pH ofenvironment that have them, of typeof tannin and of protein witch oneinteracts, but specially it is closelyrelated with the capacity of tannin forprecipitates the bio molecules, in ageneral sense, expressed like thephenol quantity capable ofprecipitates a protein unit or theproportion of this precipitates by thetannin unit (García y Medina 2005;Makkar et al., 1988; Makkar et al.,1997).

It is suggest to continue thestudies with accesions, bydetermining basically the intestinaldigestibility of nitrogen undegradedin rumen, quantity of tannin adjustedto the endogenous proteins of foliageand chemical-physical characteristicsof poly phenols present, for solvingmechanism by which the rumendegradation in situ is affected byevery ecotype of L. macrophylla.

Like practical implication of thisresearch, result very uncertain toattribute variations of chemicalcomposition inter-ecotypes, to theedapho climatic conditions prevailedin the study area; since there is verylittle information about thephytochemical characteristics ofaccesions evaluated in otherconditions of climate and soil.

Also, for making an usefulcomparison with other accesions,ecotypes and inter specific hybrids of

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diéndose en las heces. La interacciónentre ambas moléculas siempre esdependiente del pH del medio que loscontiene, del tipo de tanino presentey de la proteína con la cual interactúa,pero sobre todo, se encuentra estre-chamente relacionada con la capaci-dad que tiene el tanino para precipi-tar las biomoléculas, en sentido gene-ral, expresada como la cantidad defenol capaz de precipitar una unidadde proteína o la proporción de estaprecipitada por unidad de tanino(García y Medina 2005; Makkar et al.,1988; Makkar et al., 1997).

Se sugiere profundizar los estu-dios con las accesiones, determinandofundamentalmente la digestibilidadintestinal del nitrógeno no degradadoen rumen, la cantidad de taninos aco-plados a las proteínas endógenas delfollaje y las características químico-fí-sicas de los polifenoles presentes, parapoder dilucidar el mecanismo por elcual se ve afectada la degradaciónruminal in situ de todos los ecotiposevaluados de L. macrophylla.

Como implicación práctica de estainvestigación, resulta muy incierto atri-buir las variaciones de la composiciónquímica inter-ecotipos, a las condicionesedafoclimáticas que prevalecieron en elárea de estudio; ya que se conoce muypoco sobre las característicasfitoquímicas de las accesiones evaluadasen otras condiciones de clima y suelo.

Además, para realizar una com-paración provechosa con otras acce-siones, ecotipos e híbridos ínter espe-cíficos de L. macrophylla, se debe pre-suponer que otros factores inherentesa la planta, y al método de análisis,no influyen notablemente; aspecto queen la mayoría de los casos constituye

L. macrophylla, it have to be supposedthat other factors inherent to plantand to the method of analysis, do notinfluencing in a notable way; aspectthat in the most of case constitutesthe principal variation source.

In this sense, the effect ofbiomass maturity, the method ofsamples collection, the type of dry andthe analytical pattern in thedetermination of chemical compositionof the same specie of Leucaena (Dalzellet al., 1998; Dalzell 2000).

It have to be detaches that inexperimental conditions described,results could be comparable withthose obtained in a wide number ofLeucaena species in Centro America(Honduras), in where the evaluationof accesions of L. macrophylla,established to 593 msnm on a soil withpH between 6.7-7.0 and similarannual distribution of rainfall to theinformed in this study (Stewar yDunsdon 1998).

These authors used, in essence,the same analytical methods used inthis evaluation, but without the use ofchemical patterns and dehydrating thesamples in heater like dry procedure.

In that study accesions of L.macrophylla showed in a comparativeway, high contents of CT and BT inrelation to the rest of those evaluated(41 accesions), only surpassed byphenolic fraction of L. diversifolia, L.esculenta, L. pulverulenta, L. retusa,and L. trichandra, which evidencethat L. macrophylla, its hybrids andvarieties, shows a higher proportionof poly phenols if they are comparedwith tannins levels of L. leucocephala,L. collinsii, L. trichodes, L. lanceolata,L. multicapitulata and L.

Garcia et al.

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la principal fuente de variación.En este sentido, se conoce el efec-

to de la madurez de la biomasa, elmétodo de recolección de muestras, eltipo de secado y el patrón analítico enla determinación de la composiciónquímica de una misma especie deleucaena (Dalzell et al., 1998; Dalzell2000).

Se debe destacar que, en las con-diciones experimentales descritas, losresultados pudieran ser comparablescon los obtenidos en un amplio núme-ro de especies de Leucaena enCentroamérica (Honduras), donde seincluyó la evaluación de accesiones deL. macrophylla, establecidas a 593msnm sobre un suelo con pH entre6,7-7,0 y similar distribución anual delas lluvias a la informada en este es-tudio (Stewar y Dunsdon 1998).

Estos autores emplearon, enesencia, los mismos métodos analíti-cos utilizados en esta evaluación, perosin el uso de patrones químicos ydeshidratando las muestras en estu-fa como procedimiento de secado.

En dicho estudio las accesionesde L. macrophylla presentaron, com-parativamente, elevados contenidosde TC y TPP con relación al resto delas evaluadas (41 accesiones), supe-radas solamente por la fracciónfenólica de L. diversifolia, L.esculenta, L. pulverulenta, L. retusa,y L. trichandra, lo cual pone de mani-fiesto que L. macrophylla, sushíbridos y variedades, presentan unamayor proporción de polifenoles si secomparan con los niveles de taninosde L. leucocephala, L. collinsii, L.trichodes, L. lanceolata, L.multicapitulata y L. salvadorensis

salvadorensis (Hughes y Harris 1995;Jones y Palmer 2002).

When comparing results withthose reported in plantations of southwest of Queensland (Dalzell et al.,1998), and in a soil Kandisol red(Jones y Palmer 2002), both in Aus-tralia, values obtained in these resultsare low, in quantitative terms oftannins, by saving differences inrelation to dry method used by thefirst one (lyophylization) and thealternative procedure for estimatingBT to the second one (complex withPEG-4000).

In a general way, results of polyphenolic profile of ecotypes evaluatedof L. macrophylla are more consistentwith accesions cultured in LatinAmerica in climatic conditions simi-lar to Cuba than those established inAustralia under tropical climate.

Nevertheless, in all case,chemical differences are related withphenotypic characteristics of eachecotype (Pineda 2004); since all ofthem were established in the sameedapho climatic conditions and theywere submit to the same agronomicalmanagement.

Conclusions

Ecotypes evaluated of L.macrophylla shows an acceptablenutritional composition for being usedlike supplementary feeding forruminants. Accesions could bebasically differenced by proteincontents, fibrous fraction, tannins,mimosine and rumen degradability.Ca and K levels do not showedsubstantial variations, so these

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(Hughes y Harris 1995; Jones yPalmer 2002).

Al comparar los resultados conlos informados en plantaciones delsureste de Queensland (Dalzell et al.,1998), y en un suelo Kandisol rojo(Jones y Palmer 2002), ambas en Aus-tralia, los valores obtenidos en estosestudios son inferiores, en términoscuantitativos de taninos, salvando lasdiferencias en cuanto al método desecado utilizado por el primero(liofilización) y el procedimiento alter-nativo para la estimación de los TPPpara el segundo (acomplejamiento conPEG-4000).

De forma general, los resultadosdel perfil polifenólico de los ecotiposevaluados de L. macrophylla, son másconsistentes con las accesiones culti-vadas en Latinoamérica en condicio-nes climáticas similares a las de Cuba;que las establecidas en Australia bajoclima subtropical.

No obstante, en todos los casos,las diferencias químicas, se encuen-tran relacionadas con las caracterís-ticas fenotípicas de cada ecotipo (Pi-neda 2004); ya que todas se estable-cieron en las mismas condicionesedafoclimáticas y fueron sometidas almismo manejo agronómico.

Conclusiones

Los ecotipos evaluados de L.macrophylla presentan aceptablecomposición nutricional para ser usa-das como alimento suplementariopara rumiantes. Las accesiones sepueden diferenciar fundamentalmen-te en los contenidos de proteína, frac-ción fibrosa, taninos, mimosina y

elements do not constitutes relevantvariables for comparing ecotypes.

Accesions CIAT-17240, CIAT-17243 and CIAT-17241 show highnutrition quality. Ecotypes CIAT-17231, CIAT-17233 and CIAT-17237showed an intermediate behavior andthe accesion CIAT-17245 showed theless satisfactory results.

A negative effect of beginnertannins and mimosine in the rumendegradation of DM, CP and NDF wasobserved.

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degradabilidad ruminal. Los nivelesde Ca y K no presentaron variacionessustanciales, por lo que estos elemen-tos no constituyen variables relevan-tes para comparar los ecotipos.

Las accesiones CIAT-17240, CIAT-17243 y CIAT-17241 presentan mejorcalidad nutritiva. Los ecotipos CIAT-17231, CIAT-17233 y CIAT-17237 exhi-bieron un comportamiento intermedio yla accesión CIAT-17245 mostró los resul-tados menos satisfactorios.

Se observó un efecto negativo delos taninos precipitantes y lamimosina, en la degradación ruminalde la MS, PC y FDN.

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