Artículo científico / Scientific paper
CIENCIAS AGROPECUARIAS
pISSN:1390-3799; eISSN:1390-8596
https://doi.org/10.17163/lgr.n41.2025.09
MEJORA DEL VALOR NUTRITIVO DE HARINA DE FOLLAJE DE
LUPINUS MUTABILIS SWEET MEDIANTE FERMENTACIÓN EN ESTADO
SÓLIDO CON LAS CEPAS ASPERGILLUS NIGER J1 YTRICHODERMA VIRIDE M5-2
IMPROVEMENT OF THE NUTRITIONAL VALUE OF LUPINUS MUTABILIS SWEET
FOLIAGE MEAL BY SOLID-STATE FERMENTATION WITH ASPERGILLUS NIGER J1
AND TRICHODERMA VIRIDE M5-2 STRAINS.
David Catagua*1,2, Julio Dustet Mendosa2y Elaine Valiño Cabrera3
1Escuela Superior Politécnica del Litoral, ESPOL, Centro de Investigaciones Biotecnológicas del Ecuador (CIBE), Campus Gus-
tavo Galindo Km. 30.5 Vía Perimetral, P.O. Box 09-01-5863, Guayaquil, Ecuador.
2Universidad Tecnológica de La Habana “José Antonio Echeverría”. 11901. Calle 114, s/n, Marianao, Ciudad de La Habana,
Cuba.
3Instituto de Ciencia Animal, Apartado Postal 24, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba
*Autor para correspondencia: david.catagua@espol.edu.ec, catagua@quimica.cujae.edu.cu
Manuscrito recibido el 12 de mayo de 2022. Aceptado, tras revisión el 14 de septiembre de 2022. Publicado el 1 de marzo de 2025.
Resumen
Para incrementar el valor nutritivo de la harina de follaje de Lupinus mutabilis Sweet (chocho) por medio de una fer-
mentación en estado sólido con las cepas Aspergillus niger J1 y Trichoderma viride M5-2 se efectuaron 2 experimentos
a nivel de laboratorio. Se utilizó un diseño completamente aleatorizado, con arreglo factorial 2×8 y tres repeticiones.
Como factores se seleccionaron las dos cepas de hongos lignocelulolíticos y los tiempos de fermentación (0, 24, 48, 72,
96, 120, 144 y 168 h). Se tomaron muestras cada 24 h para los análisis enzimáticos (exo β1-4 glucanasa) y composición
química (fibra neutro detergente (FND), fibra ácido detergente (FAD), celulosa y lignina). Se midió el pH y la hume-
dad en el sustrato, así como la composición de contenido fenólico y flavonoides. Se observaron variaciones en las
propiedades físico-químicas de la harina estudiada, con disminución de la FND, flavonoides y el contenido fenólico
por ambas cepas, alcanzando un máximo de 12, 75 y 84% respectivamente en un tiempo máximo de 168 horas en la
fermentación con A. niger J1 (P<0,01). En la cinética enzimática se observó interacción en todos los factores (P<0,01).
Se registraron valores altos de enzimas exo β1-4 glucanasa en L. mutabilis Sweet con la cepa T. viride M5-2 a las 96 h y
sostenida esta actividad en el tiempo para A. niger J1 con 0,189 UPF/mL. Las cepas T. viride M5-2 y A. niger J1 mejoran
el valor nutritivo de la harina de leguminosa.
Palabras clave: Leguminosa, Fermentación sólida, antinutrientes, monogástricos.
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©2025, Universidad Politécnica Salesiana, Ecuador.
Mejora del valor nutritivo de harina de follaje de Lupinus mutabilis Sweet mediante fermentación en estado
sólido con las cepas Aspergillus niger J1 y Trichoderma viride M5-2
Abstract
To increase the nutritive value of Lupinus mutabilis Sweet (chocho) foliage meal by solid-state fermentation with As-
pergillus niger J1 and Trichoderma viride M5-2 strains, two laboratory experiments were carried out. A completely ran-
domized design with 2×8 factorial arrangement and three replicates was used. The two strains of lignocellulolytic
fungi and the fermentation times (0, 24, 48, 72, 96, 120, 144 and 168 h) were selected as factors. Samples were taken
every 24 h for enzymatic analyses (exo β1-4 glucanase) and chemical composition (neutral detergent fiber (NDF), acid
detergent fiber (ADF), cellulose and lignin). Substrate pH and moisture, as well as phenolic and flavonoid content
composition were measured. Variations in the physicochemical properties of the flour studied were observed, with
decreases in NDF, flavonoids and phenolic content by both strains, reaching a maximum of 12, 75 and 84% respec-
tively in a maximum time of 168 hours in the fermentation with A. niger J1 (P<0.01). In enzyme kinetics, interaction
was observed in all factors (P<0.01). High values of exo β1-4 glucanase enzymes were recorded in L. mutabilis Sweet
with strain T. viride M5-2 at 96 h and sustained this activity over time for A. niger J1 with 0.189 UPF/mL. T. viride M5-2
and A. niger J1 strains improve the nutritive value of legume meal.
Keywords: Legume, Solid Fermentation, antinutrients, monogastrics.
Forma sugerida de citar: Catagua, D., Dustet Mendosa, J. y Valiño Cabrera, E. (2025). Mejora del valor nutritivo
de harina de follaje de Lupinus mutabilis Sweet mediante fermentación en estado só-
lido con las cepas Aspergillus niger J1 y Trichoderma viride M5-2. La Granja: Revista
de Ciencias de la Vida. Vol. 41(1):140-150. https://doi.org/10.17163/lgr.n41.2025.09.
IDs Orcid:
David Catagua: https://orcid.org/0000-0002-9418-7253
Julio Dustet Mendosa: https://orcid.org/0000-0002-2044-0383
Elaine Valiño Cabrera: https://orcid.org/0000-0003-4178-3286
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Artículo científico/Scientific paper
CIENCIAS AGROPECUARIAS Catagua, D., Dustet Mendosa, J. y Valiño Cabrera, E.
1 Introducción
Lupinus mutabilis Sweet (chocho) es un cultivo con
pocas exigencias nutricionales y se desarrolla en
suelos marginales. Sus granos tienen un elevado
valor nutritivo aportando proteínas muy valiosas
en la dieta humana. Además, esta leguminosa pre-
serva la fertilidad del suelo a través de la fijación de
nitrógeno, es rica en calcio y proteínas, y su cultivo
se ha extendido por todo el Ecuador, convirtiéndose
en la protagonista de proyectos de desarrollo en zo-
nas indígenas del país (Martínez Flores et al., 2016).
Se considera que el grano de L. mutabilis Sweet
posee un alto valor nutricional; de igual forma, las
proteínas y aceites componen más de la mitad de su
peso en promedio y a partir de los análisis bromato-
lógicos posee 35,5% de proteína, 16,9% de aceites,
7,65% de fibra cruda, 4,15% de cenizas y 35,77%
de carbohidratos (Carvajal-Larenas, 2019). Además
posee algunas proteínas que tienen la particulari-
dad de reducir los niveles de glucosa en sangre
(Vargas-Guerrero et al., 2014; Gulisano et al., 2019).
Por ser un cultivo de ciclo corto y luego de co-
sechado el grano de L. mutabilis Sweet queda un
residuo constituido por el follaje y las vainas que
pueden llegar a representar el 75% del peso de la
planta. Este residuo suele ser incorporado nueva-
mente al suelo para que por degradación natural
sus nutrientes regresen al suelo; por otro lado, este
desecho puede también ser utilizado como fuente
de alimentación para el ganado. Este residuo gene-
ralmente posee un contenido elevado de fibra que
está constituido por fibra bruta (FB), fibra neutro
detergente (FND) y fibra ácido detergente (FAD).
La fibra puede definirse como el conjunto de
componentes de los vegetales que posee baja di-
gestibilidad y promueve el equilibrio ruminal, de-
bido a esto su uso ha estado principalmente diri-
gido hacia los rumiantes; no obstante, es posible
incluirlo en dietas de ganado monogástrico (Savón
et al., 2005). Sin embargo, su uso requiere una es-
trategia apropiada de transformación, para lograr
sistemas de producción socialmente deseables y
económicamente viables (Savón et al., 2005; Trujillo
and Escobar, 2012; Rodríguez García, 2017) debido
a la cantidad de compuestos antinutricionales (fi-
bra, contenido fenólico, flavonoides, taninos) que
se encuentran presentes en este tipo de harinas
(Molina-Poveda et al., 2013; Díaz Sánchez et al.,
2017; Martínez-Pérez et al., 2018). En el caso de la
FND se recomienda que su contenido no exceda del
65% y la FAD no sea mayor que 45% (Linn and
Martin, 1991), sin embargo, aunque los polifenoles
cuentan con efectos beneficiosos para la salud ani-
mal, un contenido elevado de estos afecta el valor
nutricional del sustrato (Siddhuraju et al., 2000; Bes-
sada et al., 2019).
La fermentación en estado sólido (FES) es un
método de transformación que consiste en el cre-
cimiento de microorganismos sobre un sustrato y
bajo ciertas condiciones de humedad, pH, tempe-
ratura, facilita su crecimiento, desarrollo y repro-
ducción (Pandey, 2003). En el caso de estudio, los
microorganismos utilizados aprovechan los com-
puestos antinutricionales (FAD, FND, Polifenoles)
como fuente de alimento para su crecimiento, lo-
grando así su reducción. El uso de las FES ha de-
mostrado el incremento del valor nutricional de los
sustratos fermentados, así como la inocuidad de es-
tos para su uso en la alimentación animal.
Valiño et al. (2015) incrementaron el valor nu-
tritivo de la harina de cuatro leguminosas usando
fermentación sólida con T. viride M5-2 para su uso
en especies monogástricas. Varadyova et al. (2018)
publicaron una revisión en donde demostraban que
el uso de sustratos que han sido enriquecidos por
un proceso de fermentación sólida puede aumentar
la concentración de ácidos grasos poliinsaturados
en el rumen. En 2019, Sugiharto y Ranjitkar demos-
traron que la fermentación además de ser un medio
económico para incrementar el valor nutricional de
los ingredientes usados en los piensos de pollos de
engorde también ejerce una influencia beneficiosa
sobre el ecosistema y la morfología del intestino, las
funciones inmunitarias y el rendimiento de creci-
miento de las aves (Valiño et al., 2015; Varadyova
et al., 2018; Sugiharto and Ranjitkar, 2019).
Como objetivo de esta investigación se pretende
mejorar el valor nutritivo de la harina de follaje de
L. mutabilis Sweet mediante la fermentación sólida
con las cepas Aspergillus niger J1 y Trichoderma viride
M5-2.
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Mejora del valor nutritivo de harina de follaje de Lupinus mutabilis Sweet mediante fermentación en estado
sólido con las cepas Aspergillus niger J1 y Trichoderma viride M5-2
2 Materiales y Métodos
2.1 Diseño experimental y análisis estadís-
tico
Se usó un diseño completamente aleatorizado, con
tres repeticiones y dos inóculos (A. niger J1 y T. viride
M5-2), con 8 horarios de muestreo (0, 24, 48, 72, 96,
120, 144 y 168 h). Cada biodigestor fue considera-
do como una unidad experimental . Para los análi-
sis estadísticos se usó el programa STATGRAPHICS
XV CENTURION.
2.2 Microorganismos
Se utilizaron dos cepas de hongos con característi-
cas lignocelulolíticas, Aspergillus niger J1 aislado a
partir del bagazo de caña en la Facultad de Inge-
niería Química de la Universidad Tecnológica de La
Habana “José Antonio Echeverría”, CUJAE, y Tri-
choderma viride M5-2 que pertenece al banco de ce-
pas del Instituto de Ciencia Animal (Mayabeque –
Cuba). Se conoce que estas cepas poseen actividad
hidrolítica y secretan enzimas celulasas en sustratos
con elevada cantidad de fibra. Ambas cepas fueron
evaluadas por medio de una fermentación en esta-
do sólido (Valiño et al., 2004a).
2.3 Sustrato para la fermentación
El sustrato vegetal consistió en plantas de L. mutabi-
lis Sweet post cosecha (hojas y tallo), de la hacienda
“Lupita” del cantón Riobamba de la provincia de
Chimborazo. En el Centro de Investigaciones Bio-
tecnológicas del Ecuador (CIBE) se procedió a secar-
lo en una estufa HAFO SERIES 1 600 a temperatura
de 65 ◦C por 48 horas y, posteriormente, se procedió
a su molienda con un molino manual marca CORO-
NA
2.4 Proceso de fermentación
Para la realización del presente trabajo se usaron
42 frascos de vidrio de 250 ml como biodigestores
(21 para la fermentación con A. niger J1 y 21 pa-
ra la fermentación con T. viride M5-2). Se agregó a
cada uno 10 g del sustrato seco, posteriormente se
humedeció con agua destilada hasta alcanzar una
humedad inicial de 70% (25 ml) y se enriqueció con
urea 2,5% (0,25 gr), fosfato de potasio (KH2PO4)
5% (0,5 gr) y sulfato de amonio ((NH4)2SO4) 10%
(1 gr) (Roussos et al., 1991) y se reguló el pH inicial
del sustrato en 6. El sustrato húmedo se esterilizó
con vapor saturado en autoclave por 20 min a 121
◦C. Para la inoculación del sustrato se prepararon
dos suspensiones de esporas, la suspensión de A.
niger J1 se inoculó en los biodigestores que conte-
nían el sustrato a fermentarse, con una concentra-
ción de 106esporas/g de sustrato seco (Villena and
Gutiérrez-Correa, 2003) y la suspensión de T. viride
M5-2 se inoculó en los restantes biodigestores con
una concentración de 107esporas/g de sustrato se-
co (Valiño et al., 2004b).
Los frascos inoculados y homogenizados se co-
locaron en incubación a 30 ◦C durante 168 h. Se to-
maron muestras cada 24 h para realizar los análisis
correspondientes y se determinó el crecimiento de
los hongos y la colonización del sustrato por obser-
vación visual.
2.5 Análisis químicos y enzimáticos
Se pesaron 3 g del material fermentado a las 0, 24,
48, 72, 96, 120, 144 y 168 h, se añadieron 30 ml de
agua destilada, y se colocaron en un agitador me-
cánico a 140 rpm por 20 min. Posteriormente, se
centrifugó la muestra a 5 000 rpm por 10 min y
se filtró en papel filtro Whatman número 40 pa-
ra obtener el extracto enzimático. Se midió el pH
y se realizó el análisis enzimático de la actividad
exo 1,4 β-D glucanasa (PFasa) utilizando la técni-
ca de la National Renewable Energy Laboratory
NREL/TP-510-42628 de enero de 2008 (Adney and
Baker, 2008). Esta actividad enzimática se expresó
en unidades de papel filtro por mililitro (UPF/ml).
Los indicadores bromatológicos que se estudia-
ron fueron la conversión de materia seca (MS) calcu-
lada por gravimetría por la diferencia entre la masa
seca inicial y la masa seca final (Oliva et al., 2018),
Fibra Neutro Detergente (FND) y Fibra Acido De-
tergente (FAD), lignina (LIG) por el método AN-
SI/ASTM D1106-56 y celulosa (CEL) por el método
ANSI/ASTM D1103-60 1977. También se analizó el
contenido de compuestos fenólicos (mg de ac. gáli-
co/100 g de sustrato seco) de acuerdo al método de
folin ciocalteu (Vera et al., 2022) y el contenido de
flavonoides por el método espectofotométrico (mg
de catequinas / 100 g de sustrato seco) (Xu et al.,
2017).
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3 Resultados y Discusión
La composición bromatológica y la granulometría
del sustrato se detallan en las Tablas 1 y 2, respecti-
vamente. La fibra, particularmente la que proviene
de los forrajes constituye el componente principal
de la alimentación de los rumiantes, y su uso en
monogástricos se ven limitados debido a la morfo-
logía de su sistema digestivo y a pesar de eso varias
investigaciones demuestran la factibilidad del uso
de este tipo de sustratos en su alimentación (Savón
et al., 2005; Jha et al., 2019).
Los componentes fenólicos, particularmente los
taninos, tienen la particularidad de precipitar cier-
tas proteínas disminuyendo así su digestibilidad y
reduciendo la disponibilidad de aminoácidos, com-
prometiendo el valor nutritivo del sustrato (Bessada
et al., 2019).
Tabla 1. Composición de la harina de follaje de L. mutabilis
Sweet.
Componente % mg/100 gr
de MS*
Humedad 3,12
Fibra Neutro
Detergente 71,05
Fibra Ácido
Detergente 53,84
Lignina 13,28
Celulosa 40,56
Hemicelulosa 17,21
Flavonoides 55,53
Contenido fenólico 9,78
* Materia Seca
Tabla 2. Caracterización granulométrica de la harina de follaje
de L. mutabilis Sweet
No. de malla
(U.S. STD. Sieve) %
<5 0,28
5 - 16 22,67
16 - 25 37,39
25 - 60 33,71
>60
En la Tabla 3 se observa que ambas cepas mos-
traron crecimiento en el sustrato elegido, pero las
diferencias entre ambas se observaron a nivel de es-
porulación. Por un lado, la cepa A. niger J1 mostró
un crecimiento micelial a las 24 horas, empezó la
esporulación a las 48 h y en 72 h ya había coloniza-
do completamente la superficie del sustrato; por el
otro, la cepa T. viride M5-2 empezó a las 72 h y no
llegó a cubrir de esporas el sustrato durante todo el
experimento. Un factor importante en el resultado
observado del crecimiento micelial podría ser el ta-
maño de partícula, pues como mencionan Haldar
and Purkait (2020) y Gao et al. (2020), la coloniza-
ción del sustrato y la esporulación se favorecen con
la superficie de contacto, es decir, mientras mayor
sea esta, mejor será la colonización.
En la Figura 1 se observa la variación del pH du-
rante las 168 h de fermentación. Para ambas cepas
se observan valores de pH entre 6 y 8, esto se co-
rresponde con el intervalo de acción de las enzimas
celulolíticas en sustratos fibrosos. Se conoce que
los valores óptimos de pH iniciales para la acción
hidrolítica de las enzimas celulasas se encuentran
entre 5 y 6, aunque estos pueden variar en función
del sustrato a fermentar, la temperatura de incu-
bación e incluso con la cepa origen de la enzima
(Kaschuk et al., 2020).
En esta investigación la cepa de T. viride M5-2
mostró baja acción celulolítica entre los pH 6 y 8
durante la fermentación de L. mutabilis Sweet a 30
◦C, a diferencia de lo que se obtuvo en otros traba-
jos con leguminosas (Vigna unguiculata) en donde el
pH se mantuvo en valores entre 5 y 7 (Valiño et al.,
2004b) (Figura 2). Se observó también que durante
la fermentación con la cepa de T. viride M5-2 el pH
se elevó hasta niveles por encima de 8 después del
tercer día de fermentación. Esto podría estar rela-
cionado con los grupos αamino presentes en las
proteínas del sustrato, que al disolverse en agua se
ionizan y se elimina un protón del grupo funcional
que pudiera elevar el pH, y también que el sustra-
to es rico en compuestos nitrogenados que podrían
contribuir con el incremento del pH (Villacrés et al.,
2020).
En la Tabla 4 se observa el proceso de fermen-
tación de L. mutabilis Sweet en relación con la con-
versión de materia seca (MS), y también que existe
interacción entre los factores estudiados. La cepa de
A. niger J1 convierte hasta 7,68 unidades porcentua-
les en las 168 h de fermentación. Por otro lado, la ce-
pa de T. viride M5-2 solo 1,3 unidades porcentuales
en el mismo tiempo. Estos valores son un indicati-
vo de la actividad de la fermentación, observándose
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Mejora del valor nutritivo de harina de follaje de Lupinus mutabilis Sweet mediante fermentación en estado
sólido con las cepas Aspergillus niger J1 y Trichoderma viride M5-2
una conversión del sustrato por parte de los hongos.
La diferencia de la conversión entre las cepas puede
deberse al mismo metabolismo de los hongos (La-
meiras et al., 2018) así como a la composición de los
carbohidratos solubles y, por consiguiente, al carác-
ter de alimento funcional de las leguminosas (Dus-
tet and Izquierdo, 2004).
Tabla 3. Crecimiento de las cepas A. niger J1 y T. viride M5-2 durante la dinámica de fermentación de L. mutabilis Sweet a
Temperatura = 30◦C, pH=6, Humedad=70 %
Cepa Crecimiento (Horas)
24 48 72 96 120 144 168
A. niger J1 X XX XXX XXX XXX XXX XXX
T. viride M5-2 X XX XX XX XX XX
X: inicio del crecimiento micelial, XX: esporulación, XXX:
esporulación completa
Figura 1. Variación del pH en la dinámica de fermentación del L. mutabilis Sweet por las cepas A. niger J1 y T. viride M5-2 EE
(±) 0,168 P<0,001
Las determinaciones de la actividad exo β1,4-
glucanasa (Figura 2) mostraron que los hongos pro-
ducen enzima celulasa y la actividad de estas enzi-
mas se alcanza en su mayoría durante las primeras
horas de fermentación y mantienen actividad du-
rante las 168 h de fermentación. Esta actividad hi-
drolítica presenta una marcada diferencia. La cepa
de A. niger J1 tiene mayor actividad celulolítica e
incrementa durante la fermentación de L. mutabilis
Sweet desde 0,064 UPF/mL hasta 0,189 UPF/mL al
finalizar la fermentación y se corresponde con la co-
lonización del hongo en el sustrato y su esporula-
ción. Sin embargo, en el caso de la cepa de T. viride
M5-2 no se aprecia un aumento notable de la acti-
vidad enzimática, alcanzando los valores máximos
de 0,106 UPF/mL en el segundo día de fermenta-
ción y posteriormente la actividad se redujo a va-
lores de hasta 0,074 UPF/mL; estos valores de acti-
vidad enzimática fueron muy bajos. Este comporta-
miento pudiera estar relacionado con el tipo de sus-
trato que no favoreció la acción hidrolítica (Malgas
et al., 2017), y a su vez podrían estar relacionados
con el pH elevado que afecta la actividad enzimáti-
ca (Villacrés et al., 2020).
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Figura 2. Actividad enzimática exo β1-4 glucanasa de las cepas A. niger J1 y T. viride M5-2 durante la dinámica de fermentación
en estado sólido de L. mutabilis Sweet. EE (±) 0,038 P<0,001
Tabla 4. Conversión de materia seca durante el proceso de fermentación sólida de L. mutabilis Sweet con A. niger J1 y T. viride
M5-2. Condiciones iniciales: Temperatura=30 ◦C, pH=6, Humedad=70 %
Indicador Cepa Tiempo de fermentación (horas) EE (±)
0 24 48 72 96 120 144 168 Sign.
Conversión
de MS (%)
A. niger J1 0a0,17a0,34a3,02c4,46d5,71e7,48 f7,68 f0,679
T. viride M5-2 0a0,9b0,93b0,94b0,95b1,16b1,23b1,3bP<0,001
a,b,c,d,e,fLetras distintas indican diferencias significativas P<0,05, según Duncan
En la Tabla 5 se observa el efecto del proceso
fermentativo en la fracción fibrosa del sustrato. Se
observa una reducción notable de los valores de
FND por ambas cepas y de FAD por la cepa A. niger
J1. Dicha reducción puede estar relacionada con los
altos valores de nitrógeno asociado a este indicador
(Villacrés et al., 2020) ya que las cepas estudiadas,
además de usar los componentes de la pared celu-
lar, pudieron metabolizar parte del nitrógeno aso-
ciado a la fibra como nutriente, antes de comenzar
a degradar la lignina (Valiño et al., 2015).
La FND o también llamada fibra insoluble es
la que mejor predice el valor energético del sus-
trato. Los niveles muy bajos ralentizan el tránsito
intestinal, reducen los rendimientos productivos e
incrementan el riesgo de padecer patologías digesti-
vas (Jiménez-Moreno et al., 2019), pero un exceso de
este valor también está relacionado con la poca di-
gestibilidad del sustrato, especialmente en especies
monogástricas que no tienen el sistema digestivo
adaptado al consumo de piensos con niveles de fi-
bra altos. Valiño et al. (2015) demostró que la cepa
de T. viride M5-2 tenía un potencial valioso para la
biotransformación de sustratos fibrosos que pudie-
ran ser incluidos posteriormente en la alimentación
animal.
Ambas cepas mostraron capacidad de degrada-
ción de la fracción fibrosa del sustrato. A. niger J1
redujo la FND y la FAD en 12 unidades porcentua-
les, mientras que T. viride M5-2 redujo la FND en
12 unidades porcentuales, pero la FAD solo en 6
unidades. La actividad celulolítica es mayor en A.
niger J1 pudiendo degradar la celulosa 11 unidades
porcentuales, mientras que T. viride M5-2 solo 4 uni-
dades.
El uso de L. mutabilis Sweet como sustrato para
las fermentaciones sólidas ha sido poco estudiado.
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sólido con las cepas Aspergillus niger J1 y Trichoderma viride M5-2
Por el contrario, se han usado otras variedades de
Lupinus en fermentaciones con bacterias para in-
crementar sus valores nutricionales (Starkute et al.,
2016; Bartkiene et al., 2018).
La Tabla 6 muestra el efecto que produce la fer-
mentación sobre los metabolitos secundarios pre-
sentes y asociados a la fracción fibrosa del sustrato
analizado. Del análisis del contenido fenólico y su
transformación se observó que la cepa de A. ni-
ger J1 redujo de 9,78 mg hasta 1,83 mg por cada
100 gramos de sustrato seco, alcanzando la mayor
reducción durante los tres primeros días. Esta re-
ducción está acorde con lo publicado por Molina
et al. (1990) que reduce hasta un 75% el contenido
de polifenoles utilizando otra cepa de A. niger.
Por otro lado, T. viride M5-2 solo redujo el conte-
nido fenólico de 9,78 mg hasta 4,49 mg a lo largo del
proceso. La cepa A. niger J1 reduce los flavonoides
en un 53% con relación al sustrato sin fermentar,
mientras que la cepa de T. viride M5-2 los reduce
en un 22% durante los cuatro primeros días de la
fermentación; sin embargo, a partir del quinto día
estos se concentran probablemente por la reducción
de la materia seca durante la fermentación.
A diferencia de otros sustratos lignocelulósicos,
para la fermentación del Lupino no se requirió un
pretratamiento. Esto ya se había observado en expe-
rimentos realizados a nivel de laboratorio con otro
tipo de leguminosas (Pérez et al., 2016), pero no
cuando se usa el bagazo de caña (De la Cruz et al.,
2016).
Se observaron resultados similares en estudios
fitoquímicos de los compuestos fenólicos realizados
por Scull et al. (2015) en forraje de otras legumino-
sas con varias cepas de hongos. Sin embargo, el po-
tencial enzimático la cepa T viride M5-2 en esta legu-
minosa temporal tuvo mayor impacto en su trans-
formación, con una reducción 32% de los polifeno-
les, 18% de los flavonoides y un 3% de fibra, sin
adición de otras fuentes minerales.
Tabla 5. Efecto del proceso de fermentación en la fracción fibrosa del sustrato con ambas cepas. Temperatura=30 ◦C, pH=6,
Humedad=70%
Indicadores
(%) Cepa Tiempo de fermentación (horas) EE (±)
0 24 48 72 96 120 144 168 Signific.
FND A. niger J1 71,05b61,26a59,25a61,60a60,73a60,55a57,62a59,37a0,773
T. viride M5-2 71,05b61,67a59,87a61,26a60,14a60,70a60,64a58,97aP<0,001
FAD A. niger J1 53,84d50,84d47,29abcd 47,94abcd 48,43abcd 42,75ab 43,04abc 41,77a0,827
T. viride M5-2 53,84d49,34bcd 49,08abcd 50,23cd 48,60abcd 49,19abcd 47,87abcd 47,89abcd P<0,001
Lignina A. niger J1 13,28c10,80abc 11,36abc 12,62bc 13,75c12,15abc 13,01c12,01abc 0,320
T. viride M5-2 13,28c9,25a9,83ab 11,16abc 10,92abc 11,62abc 11,06abc 11,06abc P<0,001
Celulosa A. niger J1 40,56c40,04c35,93abc 35,32abc 34,68abc 30,60ab 30,03a29,76a0,939
T. viride M5-2 40,56c40,09c39,25c39,07c37,68c37,57c36,81bc 36,83bc P<0,001
a,b,c,dLetras distintas indican diferencias significativas P<0,05, según Duncan
Tabla 6. Efecto de la fermentación sobre los flavonoides y polifenoles.
Indicador
(mg / 100 g MS) Cepa Tiempo de fermentación (horas) EE (±)
0 24 48 72 96 120 144 168 Signific.
Flavonoides A. niger J1 55,53de 46,82bc 30,25a27,57a30,62a27,05a26,53a26,01a3,890
T. viride M5-2 55,53de 53,53de 50,31cd 44,57b43,28b56,35e64,23 f72,17gP<0,001
Contenido
fenólico
A. niger J1 9,78h5,35d1,96ab 1,83a2,61ab 2,16ab 2,52b2,52b0,730
T. viride M5-2 9,78h8,74g8,60g8,45g6,90 f6,10e5,02d4,49cP<0,001
a,b,c,d,e,f,g,hLetras distintas indican diferencias significativas P<0,05, según Duncan
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Artículo científico/Scientific paper
CIENCIAS AGROPECUARIAS Catagua, D., Dustet Mendosa, J. y Valiño Cabrera, E.
4 Conclusiones
Los resultados demuestran que al utilizar una fer-
mentación en estado sólido es posible reducir fac-
tores antinutricionales de una harina de follaje de
L. mutabilis Sweet hasta obtener valores aceptables,
lo que incrementa su potencial valor nutricional. En
el presente estudio se redujeron considerablemente
los valores de FND, FAD, flavonoides y contenido
polifenólico durante la fermentación, lo que incre-
menta su calidad nutritiva, mejorando sus poten-
cialidades para el uso en especies monogástricas, y
favoreciendo su posterior procesamiento.
Las cepas T. viride M5-2 y A. niger J1 permitieron
desarrollar un proceso fermentativo biológicamen-
te factible con la harina de follaje en estudio, mejo-
rando su valor nutritivo, obteniéndose los mejores
resultados con la cepa de A. niger J1. Se recomienda
optimizar el proceso para su escalado.
Contribución de los autores
D.J.C.M.: Conceptualización, análisis formal, trata-
miento de datos, adquisición de financiación, inves-
tigación, administración de proyecto, recursos, su-
pervisión, validación, visualización, Escritura- bo-
rrador original. J.C.D.M: Conceptualización, ad-
ministración de proyecto, supervisión, escritura -
revisión y edición. E.V.C.: Conceptualización, ad-
ministración de proyecto, supervisión, escritura -
revisión y edición.
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