Predicción de la proteína dietaria con espectrometría de infrarrojo cercano en heces de llamas

Abstract

Se desarrollaron dos modelos de predicción para proteína cruda (PC) de la dieta de llamas (Lama glama) usando muestras de heces mediante análisis de espectrometría de infrarrojo cercano (NIRS). Se realizó un ensayo de alimentación en 6 llamas raza Q´ara y 12 dietas con un porcentaje de PC entre 4.81 y 17.08 % MS utilizando panca molida de maíz (Zea mays), heno de alfalfa (Medicago sativa) y pasto Camerún (Pennisetum purpureum). El experimento se realizó en las instalaciones del Programa de Ovinos y Camélidos Americanos (POCA) de la Universidad Nacional Agraria La Molina. Cada dieta se suministró a las llamas por 7 días. Se tomaron muestras individuales de dieta y residuo de alimento 12 horas antes y 12 horas después de colectar las muestras de heces los días 6 y 7. El porcentaje de PC de la dieta consumida por las llamas se determinó usando el método Kjeldahl. Las muestras de heces permanecieron en congelación hasta su procesamiento en estufa a 60°C por 24 h y luego en desecador por 1 h para eliminar la humedad de la muestra; luego las muestras fueron analizadas con el NIRQuest 512 (900 – 1700 ηm) obteniendo los espectros de absorbancia. Se construyeron pares dietas – heces a partir de los espectros de cada muestra de dieta consumida por las llamas, y luego fueron ingresados al programa Grams para el procesamiento matemático pertinente. Posteriormente se realizó una regresión lineal usando mínimos cuadrados parciales para un factor (PLS – 1) y regresión de componentes principales (PCR) utilizando el algoritmo denominado Validación Cruzada para evaluar el modelo. Las ecuaciones de calibración obtenidas tienen un R 2 de 0.61 y 0.58 y error estándar de validación cruzada (SECV) de 2.507 y 2.545. En la validación con muestras diferentes el R2 fue 0.46 y 0.45 y la distancia de Mahalonobis 0.7 ± 0.25 y 0.8 ± 0.2 para PLS – 1 y PCR, respectivamente. Por tanto, la espectrometría de infrarrojo cercano mostró una baja habilidad predictiva para estimar el contenido proteico de la dieta de llamas en confinamiento, por lo que se requieren de mayores estudios para explorar su verdadero potencial.

Two models were developed to estimate crude protein (CP) in llamas (Lama glama) diet, using fecal samples through the Near Infrared Spectrometry (NIRS). The assay consisted on feeding 6 Q'ara breed llamas and 12 diets with CP between 4.81% and 17.08% of DM, using minced corn leaves (Zea mays), alfalfa hay (Medicago sativa), and Camerun Grass (Pennisetum purpureum). The trial was done at the Ovine and American Camelids Program (POCA) facility, inside of Universidad Nacional Agraria La Molina. Each diet was given to the llamas for 7 days. Single samples were taken of the diet and feed wastes were taken 12 hours before and 12 hours after the collection of feces samples on days 6th and 7th. The percentage of CP in the diet consumed by the llamas was defined by using the Kjeldahl method. The feces samples were kept frozen until they had to be taken to the stove treatment at 60 degrees Celsius for one day, then kept one hour in the desiccant, to remove moisture from them; after that, the samples were analyzed using NIRSQuest 512 (900 - 1700 ηm) and absorbance spectrum was obtained from them. Diet - feces pair data, were set up from the spectrum of each feed sample consumed by the llamas and then introduced into Grams software so the data could be processed properly. Next lineal regression was done using Partial Peast Squares for one factor (PLS – 1) and Principal Component Regression (PCR) using the algorithm named Cross Validation to test the modelling. The obtained calibration equation had R 2 of 0.61 and 0.58, and a Standard Error of Cross Validation (SECV) of 2.507 and 2.545, respectively. Validation with different samples had a R 2 of 0.46 and 0.45, and Mahalonobis distance of 0.7 ± 0.25 and 0.8 ± 0.2 for the PLS – 1 and PCR, respectively. Therefore, the Near Infrared Spectrometry showed a low predictive ability to estimate the protein content of the diet of confined llamas; hence, further studies are required to explore its real potential.