Implementación de un método colorimétrico para la cuantificación de óxido de cromo en estimación de consumo de bovinos bajo pastoreo

El objetivo principal de este trabajo fue la implementación de un método colorimétrico para la cuantificación de cromo en heces y alimentos bovinos con el fin de determinar consumo de forrajes en animales bajo sistemas de pastoreo tradicionales mediante la técnica del marcador externo de Cr2O3. Para ello, se evaluó el método colorimétrico de Fenton en muestras y estándares de referencia, encontrando que, bajo las condiciones de análisis, no se lograba la recuperación completa del Cr, por lo que se realizaron diferentes ensayos de optimización de condiciones con el fin de definir los factores críticos del método y encontrar las condiciones óptimas para potenciar su performance. Se encontró que la incineración adecuada de las muestras es a 700 °C durante 12 h y que la temperatura y tiempo de digestión adecuados son 250 °C y 30 minutos. Se evaluó el efecto matriz, encontrando que, aunque no hay efecto significativo (p0.05), la mezcla digestora presenta señal a lo largo del espectro y debe usarse como blanco para la corrección de las lecturas espectrofotométricas. Para la selección de la longitud de onda (λ), se realizó un análisis espectral sobre un set de 50 muestras correspondientes a estándares y heces con contenido conocido de Cr y se aplicó un método de proyección de variables principales (VIP) haciendo uso de los parámetros obtenidos por análisis de regresión lineal de mínimos cuadrados parciales (PLS), con lo que se halló la λ óptima para el análisis en 362 nm. Con los resultados obtenidos, se propone un protocolo de análisis que optimiza la sensibilidad para la cuantificación del analito en muestras de heces bovinas y alimentos con contenido de Cr2O3. La validación del método analítico se realizó a través de la evaluación de los parámetros de selectividad, precisión, linealidad, exactitud, estabilidad y límites de detección y cuantificación. Se encontró que el método es selectivo para muestras de heces y alimentos con contenido de Cr2O3 y que no se presentan interferencias debido a la matriz, a la mezcla de digestión o a la presencia de TiO2 , el cual no interfiere significativamente (p0.05) con la recuperación del Cr. Se evaluó la linealidad por regresión lineal ponderada entre 3 y 25 mg Cr/kg hallando un R2 de 0.996 y error típico de 0.02 para el modelo. Se calcularon el LOD y el LOQ a partir de los valores de absorción obtenidos para blancos de la mezcla digestora, encontrando un LOD de 2.9 mg Cr/kg y un LOQ de 3.6 mg Cr/kg. La precisión intermedia se evaluó en cinco días no consecutivos y dos analistas en tres niveles de concentración y se halló un RSD global de 3.6%, por lo que el método se considera preciso. La exactitud se evaluó como porcentaje de recuperación de Cr en un material de referencia fabricado a partir de muestras de heces provenientes de animales no dosificados con Cr2O3 y enriquecidas con 15 mg Cr/kgMS, encontrando una recuperación de 98.99% ± 2.11%, por lo que se consideró el método exacto. Se evaluó la estabilidad del color tomando lecturas de absorción de muestras de H0 enriquecidas con 15 y 25 mg Cr/kg y almacenadas durante 180 días. Se encuentra que no hay diferencia significativa entre las mediciones realizadas el día 1 y los días 30, 60 y 180; pero dado que existe tendencia de aumento de la señal en el tiempo, se establece un almacenamiento máximo de 60 días para las muestras procesadas. Se concluye que el método es satisfactorio para la cuantificación de Cr en heces provenientes de animales dosificados con Cr2O3 y que su alcance se extiende a alimentos que le contienen, así como a muestras de animales a los que se les haya suministrado simultáneamente TiO2. Finalmente se implementa el método desarrollado y validado para la estimación de la producción de heces en un experimento de consumo con vacas Holstein pastando kikuyo y suplementadas con dos tipos de concentrado comercial. Los resultados obtenidos mediante el método implementado fueron contrastados con un método de referencia, encontrando una diferencia crítica de 0.03 mg Cr/kg (p0.05), por lo que se determinó que no hay diferencia en la estimación de producción de heces y que el método colorimétrico es apropiado para ensayos de campo. Se estimó el consumo haciendo uso de los marcadores internos FDNi, FDAi y MSi y del externo analizado por ambas metodologías, encontrando que los valores de PH no difieren (p0.05) y que la variación de los reportes de consumo no está ligada al método de cuantificación de Cr, por ende, el método colorimétrico puede ser aplicado indistintamente de los marcadores internos para ensayos de digestibilidad de rumiantes.

• Autores: Torres Ospina, Alexandra
• Fecha de publicación: 2018
• Institución: Universidad Nacional de Colombia
• Repositorio: Universidad Nacional de Colombia
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.unal.edu.co:unal/69461
• Acceso en línea: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/69461; http://bdigital.unal.edu.co/71278/
• Palabra clave: 63 Agricultura y tecnologías relacionadas / Agriculture; Método colorimétrico; colorimetry; chromium dioxide; feces production; external marker; marcador externo,; Dióxido de cromo; Producción de heces)
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