Álvaro García
En el ámbito de la ganadería, los estudios sobre los gases de efecto invernadero (GEI) se han enfocado principalmente en la reducción de las emisiones provenientes del ganado, especialmente de los rumiantes, como el ganado de carne, que producen metano (CH₄) a través de la fermentación entérica. Este interés responde al considerable impacto de la ganadería en las emisiones globales de GEI, especialmente el metano, cuyo potencial de calentamiento global es mucho mayor que el del dióxido de carbono (CO₂). Aunque actualmente se están llevando a cabo amplios estudios sobre las emisiones de los animales, se les dedica menos atención a las provenientes de los alimentos fermentados, como el ensilado, que también contribuyen a aumentar la huella de los gases de efecto invernadero en la producción ganadera. El ensilado, que es la principal fuente de alimentación de los rumiantes en los sistemas de producción ganadera a nivel mundial, pasa por una fermentación microbiana que genera gases, entre los cuales se encuentran el CO₂, el CH₄ y el óxido nitroso (N₂O), los cuales se suman al perfil general de emisiones de los sistemas ganaderos.
Aunque el ensilado se utiliza cada vez más como una fuente de alimento estable e independiente de las condiciones meteorológicas, los estudios sobre sus emisiones de gases de efecto invernadero siguen siendo limitados. Durante el proceso de fermentación del ensilado, se produce una compleja interacción de comunidades microbianas que no solo determina la calidad nutricional del alimento, sino que también influye en los tipos y cantidades de gases emitidos. A medida que la producción mundial de ensilado aumenta para sustentar la ganadería, resulta esencial comprender tanto las emisiones como el papel de la microbiota, con el fin de mitigar el cambio climático y garantizar la sostenibilidad de la ganadería.
El inoculante para ensilado que marca la diferencia
En un estudio realizado por Hu et al. (2024), se aborda este vacío de conocimiento mediante el análisis de las emisiones de gases de efecto invernadero asociadas al ensilado, explorando cómo las actividades microbianas durante la fermentación contribuyen a dichas emisiones. Este estudio identifica los gases específicos que se producen durante la fermentación del ensilado e investiga el papel de las comunidades microbianas, con un enfoque especial en el impacto de las bacterias Lactiplantibacillus en la regulación de estas emisiones. Al analizar cómo las condiciones de fermentación y las interacciones microbianas influyen en la producción de gases de efecto invernadero, se proponen estrategias para reducir las emisiones del ensilado, apoyando así los esfuerzos hacia la sostenibilidad en el sector ganadero.
El Lactiplantibacillus desempeña un papel crucial en el proceso de fermentación del ensilado, ya que influye significativamente tanto en las emisiones de gases de efecto invernadero como en la calidad general del ensilado. Al reducir rápidamente el pH del entorno del ensilado, esta bacteria crea condiciones ácidas que inhiben la actividad de las bacterias productoras de gases y limitan la respiración celular de las plantas. Este proceso de acidificación rápida, que ocurre principalmente en las fases iniciales del ensilaje, reduce la producción de dióxido de carbono (CO₂) y limita la emisión total de gases, lo que está en línea con el objetivo de minimizar las emisiones de gases de efecto invernadero en los procesos ganaderos.
Optimización de la eficiencia de la fermentación
Al introducir L. plantarum en el ensilado, se acelera la producción de ácido láctico, lo que mejora significativamente la eficiencia de la fermentación. El pH disminuye rápidamente, lo que impide la proliferación de bacterias y levaduras que podrían degradar la calidad nutricional del ensilado. La acidificación más rápida también contribuye a reducir la pérdida de azúcares y nutrientes valiosos, asegurando que el ganado disponga de más energía y proteínas. El siguiente gráfico muestra el estudio de Vamanu et al. (2005) sobre el crecimiento y la producción de ácido láctico de L. plantarum en forraje ensilado.
La densidad óptica (DO) es un indicador de la cantidad de luz absorbida por una muestra a una longitud de onda específica. En el contexto del crecimiento microbiano o de la fermentación, la DO mide la concentración de células o partículas en una solución. Las mediciones de DO a 570 nm se utilizan para monitorear el crecimiento de bacterias u otras células a lo largo del tiempo. Cuanto mayor es el valor de la DO, mayor es el número de células, lo que indica un mayor crecimiento o biomasa.
La presencia de Lactiplantibacillus muestra una correlación negativa directa con la producción de CO₂; el aumento de la población de esta bacteria se asocia con una disminución de los niveles globales de CO₂ durante la fermentación. Esto se debe a que Lactiplantibacillus compite eficazmente con otros microorganismos que, de otro modo, contribuirían a la producción de gas. Aunque su influencia en las emisiones de metano (CH₄) y óxido nitroso (N₂O) es menos directa, el entorno ácido que genera puede suprimir otros grupos microbianos que podrían producir estos gases de efecto invernadero. Por lo tanto, Lactiplantibacillus ayuda indirectamente a controlar las emisiones de CH₄ y N₂O gracias a su papel en la acidificación del ensilado y la estabilización del ecosistema microbiano.
La temperatura también influye en la eficacia de Lactiplantibacillus en la fermentación del ensilado. La temperatura ideal para la fermentación oscila entre los 20 °C y 30 °C, rangos en los que Lactiplantibacillus prospera y se generan condiciones óptimas para la fermentación. Cuando las condiciones son más frías, entre 5 °C y 10 °C, disminuye la actividad de Lactiplantibacillus, lo que se traduce en una menor producción de ácidos láctico y acético. Esto puede ocasionar un aumento en el contenido de azúcar y, potencialmente, alterar las emisiones de gases. Por otro lado, cuando las temperaturas son más elevadas (alrededor de los 40 °C), las poblaciones de Lactiplantibacillus disminuyen, dando paso a otras especies bacterianas, lo que puede afectar la calidad del ensilado y alterar la composición de los gases de efecto invernadero.
En resumen, Lactiplantibacillus es fundamental para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero durante la fermentación del ensilado, ya que disminuye rápidamente el pH, suprime las bacterias competidoras y estabiliza el entorno del ensilado. El impacto de Lactiplantibacillus también depende de la temperatura, por lo que es crucial que las condiciones de almacenamiento sean óptimas para maximizar sus beneficios en la reducción de emisiones. En el futuro, los estudios deberían centrarse en mejorar cepas específicas de Lactiplantibacillus y perfeccionar las condiciones de ensilado para mejorar tanto la calidad de la fermentación como la sostenibilidad medioambiental de las prácticas ganaderas.
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