Abstract
Background: The inclusion of low digestibility
mushroom lignocellulosic residues has become a
significant part of recycling wastes. The enzymes produced are capable of
transforming the substrate, improving it for further use. Aim. To
conduct a review on the utilization of mushroom processing residues in animal
nutrition. Development: The residues derived from
mushroom processing is the substrate or compost that remained after mushroom
harvesting. It has the required raw materials (hay, peels, etc.), as well as
some added compound, such as urea or other sources of nitrogen. Besides, the
action of mycelia on the compost may enhance its nutritional value. Edible
mushrooms contain high-value bioactive compounds, and make an adequate source
of prebiotics that have short-chain sugars. A fifth of all mushrooms remain on the
bedding, providing nutritional and medicinal values. The nutritional changes
were evaluated with techniques like the Weende
scheme, and of in vitro, in situ, and in vivo determinations
of digestibility. Conclusions: The results of this study showed
that the residues from mushroom processing using low-quality sources
(especially harvested rice stalks), may be used for animal nutrition, whose
evaluation is necessary through the proper methods.
Key words: nutrition, animals, mushrooms (Source: DECS)
INTRODUCCIÓN
Las setas comestibles incluyen un
variado grupo de hongos que pueden ser cultivados y son muy apreciados por la
gastronomía y la población en general. Se trata de una fuente sana y
ecológicamente viable de proteínas para los seres humanos. Se producen sobre un
sustrato que suele ser un desecho y que tiene poca utilidad si se tratara de
usar tal cual es. Ese sustrato es modificado por la producción por parte del
hongo en crecimiento de enzimas exógenas capaces de mejorarlo para su posterior
uso en la alimentación animal (Bhardwaj et al., 2021). La producción de alimentos es una necesidad
cada vez más perentoria y en la misma juega un papel importante la cría de
animales para su consumo por los humanos de los animales mismos o sus
producciones. Para lograr una agricultura sostenible, la utilización de hongos
ha mostrado ser parte importante del reciclado de productos y sus desechos, sus
enzimas transforman el sustrato y lo convierten en útil para su posterior uso (Pratheeshaet al., 2020).
Por tanto, uno de los usos de los
residuales dela producción de setas, sin dudas de vital importancia, es la
alimentación animal dado que se puede, con el uso de estos hongos, mejorar la
calidad nutricional de sustratos lignificados como los residuos de cosecha del
arroz y otros similares. Además,
produce ciertas cantidades de alimentos para los humanos y otros monogástricos
(Palangi et al., 2022).
En general, la mayoría de las
publicaciones se han concentrado en los hongos, sin embargo, los artículos
referidos a su residuo y el valor agregado que tienen son insuficientes (Urrego
et al., 2013).
El presente trabajo tiene como
objetivo mostrar una reseña sobre la utilización de los residuos de producción
de setas comestibles en la alimentación de los animales.
DESARROLLO
Las setas comestibles como
alternativa
Hay
una demanda cada vez mayor de productos alimenticios sanos y producidos de
forma amigable con el medio ambiente, particularmente en países en desarrollo,
Son por tanto necesarias opciones para la producción de alimentos de alto
contenido proteico como las setas comestibles obtenidas a partir de
subproductos de la agroindustria (FAO, 2016; Aguilar et al., 2017).
Cada año, la agroindustria
genera residuos lignocelulósicos de muy baja calidad nutricional (Márquez,
2021), esencialmente pajas y cáscaras (las de arroz son típicas) que pueden usarse para alimentar rumiantes. La principal
limitación es su baja digestibilidad promedio; lento pasaje en el rumen, bajos
niveles de producción de propionato y bajo contenido de nitrógeno fermentable y
proteína sobre pasante. (Heuze y Tran,
2013).
Posible uso de subproductos en la alimentación animal y
métodos de evaluación
En general, la alimentación
es el elemento de mayor costo en la producción animal y utilizar residuos tales
como los provenientes de la producción de hongos comestibles puede reducirlo.
El uso de este tipo de subproducto es también una forma de protección del medio
ambiente (Ojha et al.,
2019; Palangi et al., 2022).
El
cultivo de setas es un sistema biotecnológico eficiente, en el que ya se
logran, según Pihna-Guzmanny Nieto (2016), altos
rendimientos y buena productividad con pocos controles ambientales. De acuerdo
con estos autores, las setas tienen tiempos de crecimiento cortos, crecen en un
amplio intervalo de temperaturas y gran habilidad para utilizar diversos
materiales lignocelulósicos como sustrato. El residual de la producción de
setas es el sustrato o compost que queda después de la cosecha de los hongos.
Dicho compost contiene las materias primas usadas (paja, cáscara, etc.) y algún
compuesto añadido como la urea u otra fuente de nitrógeno. Además, la acción de
los micelios sobre el compost puede mejorar su valor nutritivo (El-Waziry y Alkoaik, 2016; Narváez et
al., 2021; Palangi et al., 2022).
Del total de setas
producidas, alrededor de una quinta parte quedan en la cama donde aportan valor
nutricional y medicinal (prebiótico). Urrego et al. (2013) hicieron la caracterización nutricional de un residuo
de producción de setas comestibles. Los estudios de los cambios en el valor
nutritivo se han llevado cabo no solo por la evaluación de la composición
química (PB, Fibra Bruta - FB, FND, etc) sino también
de su digestibilidad in vitro y en
pruebas con animales, y se ha probado su efectividad. Hay autores que afirman
que pueden ser usados no solo en rumiantes, sino también en monogástricos, en
dependencia del sustrato inicial y de su manejo con productos adicionales (El-Waziry y Alkoaik, 2016; Narváez et
al., 2021).
El sustrato residual de la
producción de hongos comestibles es una biomasa asociada a la actividad
metabólica de los micelios durante el crecimiento. Palangi
et al. (2022) estudiaron el cambio en
las características de los sustratos a partir de su uso en la producción de
hongos. Se muestra una reducción en los niveles de fibra y consecuentemente un
aumento en la digestibilidad in vitro.
De acuerdo con los resultados, el sustrato donde fueron cultivados los hongos
mejora su fermentabilidad in vitro y
puede ser usado en la alimentación de rumiantes. En trabajo publicado por Yagi et al. (2019) sobre Pleurotusostreatus, donde se emplearon
métodos para evaluar la actividad de la hidrolasa sobre los extractos se
demuestra que se mejoró la calidad de dichos alimentos para su uso en animales
debilitados por el estrés por calor. En un estudio llevado a cabo por Kazige et al.
(2022) en la república del Congo con el objetivo de contribuir a la seguridad
alimentaria (producción hongos Pleurotusostreatus), se encontraron
buenos rendimientos al mezclar los residuos agrícolas con pequeñas cantidades
de estiércol vacuno.
Durante un estudio comparativo
Márquez (2021) encontró que el contenido de cenizas disminuyó en un 9 % mientras que la
proteína bruta se incrementó en cerca de un 3 %. La degradabilidad in vitro de la materia seca fue superior
después del crecimiento y recolección de las setas. El residuo libre de turba
tuvo 12,4; 29,1; 26.1 y 39,6 % de Proteína Bruta (PB), Fibra Neutra Detergente
(FND), Fibra Acido Detergente (FAD) y ceniza, respectivamente. El material
contiene la mayoría de los elementos minerales lo que lo convierte en útil para la alimentación de animales rumiantes. En
evaluación de tales cambios en bagazo de caña (Narváez et al., 2021) usado
como sustrato inicial se midieron los cambios cuando se cosecharon Pleurotusostreatusy Lentinulaedodes. Se determinaron macro nutrientes, pH y la
relación C/N. La biomasa final contiene una importante cantidad de macro y
micronutrientes que lo valorizan para su uso en la alimentación animal y la
mejora de los suelos (Stoknes et al. 2019).
Para evaluar un residuo de palma El-Waziry et
al. (2016) usaron la determinación
de la composición química y producción de gas in vitro. El líquido ruminal se obtuvo de tres chivos canulados que
fueron alimentados con alfalfa y heno. La producción de gas se midió a las 3,
6, 9, 12 48 y 72 h de incubación. Los Valores de PB, Extracto etéreo (EE), FB y
extracto libre de nitrógeno (ELN) aumentaron después de la producción de
hongos. La producción de gas a las 72 h fue similar antes y después del
tratamiento. Hubo diferencia significativa (p<0,05) entre los sustratos
antes y después del tratamiento en la energía metabolizable y neta, así como en
la digestibilidad de la materia orgánica y la proteína microbiana. Por otro
lado, Urrego et al. (2013) que
hicieron la caracterización nutricional de un residuo de producción de setas
comestibles encontraron que son ricos en esteroles, vitamina D2, aminoácidos y
polisacáridos, entre otros. No detectaron micotoxinas. Estos autores refieren
posibles limitaciones como los bajos niveles de grasa, P, Cu, Zn, Ca y NaCl a tener en cuenta a la hora de usarlos en combinación
con otros alimentos.
Los
autores El-Waziry y Alkoaik
(2016) que en su evaluación usan el esquema Weende
coinciden en que, en el tratamiento de los residuos de palma con hongos, se
mejora el valor nutritivo del sustrato convirtiéndolo en potencial fuente de
alimento para rumiantes. Concuerdan en que el residuo de producción de setas es
de gran calidad para su uso en rumiantes y que el uso de los hongos disminuye
el contenido de fibra cruda en el sustrato mientras mejora la digestibilidad en
general.
Los
hongos comestibles contienen compuestos altamente bioactivos y son una buena
fuente de prebióticos que contienen azúcares de cadena corta tales como la
glucosa, fructosa, galactosa y N-acetilglucosamina que estimulan el crecimiento
de microorganismos beneficiosos. En el
estudio de su efecto prebiótico Balakrishnan et
al. (2021) determinaron las propiedades prebióticas en base a la
estimulación del efecto probiótico, la inhibición de patogénesis y la
tolerancia gastrointestinal (en amilasa, extracto de bilis y HCl). Los prebióticos provenientes de las setas estimulan
el crecimiento de la microbiota del intestino con lo que confieren beneficios a
la salud del hospedero. Los prebióticos provenientes de las setas se consideran
una estrategia alternativa para prevenir o controlar los patógenos. Se concluye
que dichos prebióticos mejoran la salud del animal en la misma medida que los
probióticos.
El efecto prebiótico de los
hongos comestibles ha sido también reportado por Kumar
et al. (2021) quienes afirman que
queda mucho por hacer en el aprovechamiento de los residuos de hongos
comestibles.
Los residuos de cosecha del arroz
La paja de arroz es uno de los residuos
lignocelulósicos más abundantes en el mundo. Contiene 32-43% de celulosa, 19-25% de
hemicelulosa, 5-12% de lignina, y 18.8% de ceniza. Dicha complejidad estructural y baja
digestibilidad de los residuos de cosecha de arroz es debida a la presencia de
lignina que bloquea los microorganismos del rumen en su ataque. La lignina
actúa como una barrera que debe ser eliminada para que los microorganismos
logren hidrolizar los carbohidratos (Balasubramanian,
2013). Es potencialmente una buena fuente de energía, pero muy pobre en
proteína (2-7 %) y de alto contenido de sílice. En un estudio de este sustrato;
Sawangwan (2018) evaluaron la actividad prebiótica de siete hongos
comestibles así como la presencia de carbohidratos totales y azúcares
reductores. Se utilizó HPLC para las mediciones después de tres horas de
extracción; se investigó el extracto
del medio residual donde habían sido cultivados hongos (Hericiumerinaceus, Pleurotusostreatus y Lentinulaedodes). Se midió la actividad
de las polisacárido-hidrolasas en los extractos usados para digerirla paja. La
digestibilidad de la fibra neutra detergente se comparó por medio de análisis
de la composición de azúcar en la FND residual después de la
hidrólisis con ácido sulfúrico y tricloroacético. Se determinó también
la actividad antioxidante del extracto. Los resultados sugieren que el aditivo
podría ser efectivo en mejorar la eficiencia de los alimentos ofertados a
animales débiles o afectados por el estrés calórico (Yagi et al., 2019). En general, puede
usarse como fuente de energía para rumiantes, pero requiere de tratamiento
previo. El uso de hongos y sus exoenzimas es un método práctico y efectivo
económicamente, que promete ser de gran utilidad para luego usar estos residuos
en la alimentación de rumiantes (Malik et al., 2015).
Un tratamiento por hongos de
las materias primas lignocelulósicas, cáscara y paja de arroz, produjo un
incremento de los niveles de proteína y de sustrato fermentable en el rumen.
Además, aumentó el consumo diario por los animales y mejoró su estado de salud
(Mahesh y Mohini, 2013).
La
cáscara de arroz se ha identificado como posible alimento energético, pero su
alto contenido de fibra y abrasividad limitan su uso. Ha sido tratada química y biológicamente (con el uso de hongos) para
convertirla en un mejor alimento para rumiantes. En experimentos para comparar
los tratamientos se aprecia que ambos son válidos para mejorar su posible uso
por los rumiantes. Los químicos, sin embargo, no suelen ser muy amigables con
el medio ambiente (Naseer et al., 2017). En un
estudio del efecto del uso de la cáscara como sustrato para setas comestible se
concluyó que el tratamiento mejora notablemente su valor nutritivo (Ikpe et al.,
2019).
Al estudiar el compost
que queda después del uso de los residuos de cosecha del arroz por medio de la
digestibilidad in vitro e in sito y la respuesta de los animales
se encontró que el valor nutritivo depende de varios factores entre los que se
hallan los ingredientes añadidos que impactarán en su aceptabilidad y balance
nutricional (Bilik et al., 2020).
Los residuos de producción de las setas comestibles
en la alimentación animal pueden además participar como componentes de los
compost para la mejora en la calidad de los suelos y aumento del rendimiento de
cultivos. Los fertilizantes logrados con la participación de estos residuos
resultan ser de gran calidad (Unal et al., 2019; Palangi, et al, 2022).
CONCLUSIONES
Los
estudios llevados a cabo por los autores de referencia muestran que los
residuos de producción de setas comestibles a partir de fuentes de baja calidad
(y en específico los residuos de cosecha del arroz), pueden ser usados para la
alimentación de los animales y que es necesaria su evaluación por métodos
adecuados.
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Contribución
de los autores
Concepción y diseño de la
investigación: SJMS, LCZ, DPC; análisis e interpretación de los datos: SJMS,
LCZ, DPC; redacción del artículo: SJMS, LCZ, DPC.
Conflicto
de intereses
Los autores declaran que no existen
conflicto de intereses.
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, Lourdes Crespo Zafra *