Introducción
Las deficiencias y desbalances minerales son reportadas en herbívoros de casi todas las regiones tropicales del mundo (McDowell et al 1997). En Venezuela, Chicco y Godoy (2002) describen resultados obtenidos de minerales en suelo, planta y animales desde el año 1959 en las sabanas bien y mal drenadas, donde se indican deficiencias generalizadas de P y Na, marginales de Ca y más localizadas de Cu y Zn. Estas deficiencias pueden desarrollar patologías en los animales como el Síndrome Parapléjico Bovino observado en las sabanas bien drenadas de los llanos centrales y orientales de Venezuela, causado por una menor conversión de ADP en ATP debido a una alteración metabólica oxidativa, probablemente de origen nutricional, relacionada con el metabolismo del Cu que afecta la actividad de la citocromo C oxidasa (Chicco y Godoy 2005).
En las regiones sur del estado Táchira y suroeste del estado Barinas (Venezuela), una sintomatología es observada en bovinos a pastoreo, presentando inapetencia extrema, pérdida de peso y condición corporal, atraso en el crecimiento, mucosas pálidas, alteración de la textura y el color del pelaje, así como debilidad en el tren anterior y posterior. En el caso de animales F1 Holstein x Cebú y su cruce inter-se , el color negro cambia a un color rojizo y en el caso de los animales Brahman blanco, el pelaje blanco porcelana a gris cambia para amarillo claro hasta tonalidades oscuras. Animales afectados por esta condición presentan baja concentración de hematocrito (25,3%), valores marginales de glóbulos rojos (6,66 x 106∙mL-1) y hemoglobina (9,70 g∙dL-1) con deterioro gradual que lleva a la muerte del animal.
Por otra parte, cuando algunos minerales son deficientes en la dieta pueden generar condiciones anémicas, como es el caso del Cu y el Co, el primero por formar parte de enzimas asociadas al transporte y oxidación del Fe como la ceruloplasmina oxidasa, hefastina y ferroxidasa II; y el segundo por formar parte de la estructura de la Vitamina B12 la cual está asociada al proceso de eritropoyesis (Suttle 2010). Según McDowell (2003), los rumiantes que pastan en forrajes en zonas deficientes de Cu y Co están aún más limitados por la falta de estos elementos que por la energía o la proteína.
En unidades de producción de bovinos al suroeste de Barinas se han reportado bajas concentraciones de Cu en forraje (Mora et al 2014; Herrera et al 2017). Respecto al Co, la literatura científica nacional no reporta valores en los forrajes de esas zonas. Además de las deficiencias minerales en el forraje, el agua de bebida puede contener altas concentraciones de elementos químicos como Fe, Mn, cloruros y sulfatos que afectan negativamente su consumo y/o la absorción de algunos elementos minerales de la dieta (Beede 2012).
La sintomatología descrita anteriormente se presenta en algunos animales aun cuando se les oferta suplemento mineral en comederos colectivos, sin embargo, el consumo de este puede variar ampliamente dentro del grupo, desde nada en algunos animales, mientras que otros presentan consumos que superan varias veces las cantidades diarias requeridas (Underwood y Suttle 2003), de modo que algunos de ellos pudieran estar consumiendo cantidades insuficientes de minerales esenciales, es por esto que se hace necesario el uso de tecnologías que garanticen a cada animal el consumo diario de minerales.
Entre las tecnologías disponibles están los métodos directos discontinuos de suministrar minerales como son el uso de inyecciones o el uso de bolos intra-ruminales (BIR), este último es un método de liberación lenta en el cual el bolo o pastilla se introduce mediante una sonda o pistola dosificadora vía esófago, se aloja en el retículo-rumen y allí ocurre la degradación lentamente durante varios meses (Underwood y Suttle 2003; Suttle 2010). Los minerales que normalmente se suministran a través de este tipo de estrategia de suplementación son los microminerales Co, Cu, I e Se (Grace y Knowles 2012). La respuesta animal con este tipo de suplementación ha sido ampliamente evaluada tanto en bovinos deficientes en Co, Cu, Se (Givens et al 1988, Judson et al 1997, Pechin et al 2006, Sprinkle et al 2006) como en ovinos (Andrews et al 1958, Zervas et al 1988, Judson et al 1995, Kendall et al 2001a,b).
Por lo anteriormente descrito, el objetivo de este trabajo es evaluar el efecto de la suplementación mineral con Co, Cu y Se a través de BIR en novillas Brahman blanco con el cuadro clínico descrito anteriormente sobre el crecimiento, color del pelaje, química sanguínea y variables hematológicas, así como evaluar durante el periodo experimental la composición química del agua, cantidad y calidad química de la pastura.
Materiales y métodos
El experimento se realizó en la Unidad de Producción Mata de Zorro, ubicada en el sector Punta de Piedras, Municipio Ezequiel Zamora del estado Barinas, Venezuela, con fecha de inicio 19-11-2015 (final de época de lluvia) y culminación el 12-02-2016 (época de sequía).
Tratamientos y manejo de los animales
Se utilizaron 30 novillas Brahman blanco seleccionadas en función de su condición corporal, usando como criterio la escala propuesta por Lowman et al (1976), escogiendo animales con condición corporal entre 1 y 2 y visualmente haber presentado un cambio de color de pelaje hacia amarillo claro, diferente a la capa del Brahman blanco porcelana a grisáceo (Bavera et al 2003) que normalmente predomina en la unidad de producción. Las novillas registraron un peso vivo (PV) inicial de 165 ± 3,87 kg y 667 ± 5,67 días (d) de edad, provenientes de la misma cosecha de becerros. Estos animales tuvieron un registro de peso al nacer de 30,3 ± 0,64 kg y fueron mantenidos desde el nacimiento hasta el destete en el Hato La Trinidad, cuya ubicación, precipitación y composición química del forraje es descrita por Mora et al (2014). Las novillas tuvieron un PV al destete de 157 ± 4,77 kg a la edad de 212 ± 3,26 d. Luego del destete, fueron trasladadas a la unidad de producción donde se realizó el presente experimento, y registraron a los 534 ± 4,37 d de edad un PV de 169 ± 4,26 kg, con ganancia de peso en esa etapa de 36,3 g∙d-1; y con una pérdida de peso de 29,4 g∙d-1 desde los 534 d de edad hasta el inicio del experimento.
Las novillas fueron dividas en dos grupos balanceados por peso y asignados por 85 d a dos tratamientos: 1) Animales sin suplementación a través de BIR (CONTROL) y 2) Animales suplementados con dos BIR de 100 g cada uno, compuestos por 0,5; 13,4 y 0,3% de Co, Cu y Se, respectivamente. La dilución de los BIR en vacunos fistulados es 175 d y tasa de liberación de los minerales de 156; 5,9 y 3,4 mg∙d-1 de Cu, Co y Se, respectivamente (Sprinkle et al 2006). Los bolos fueron suministrados por vía oral con introductor esofágico. Cada BIR fue identificado con el número del animal y luego de su suministro los animales permanecieron en los corrales por un periodo de 6 h para verificar si había regurgitación de los mismos. Ningún animal presentó regurgitación del BIR.
Ambos grupos se manejaron en un solo lote a pastoreo continuo con una carga animal promedio de 1,19 UA∙ha-1 y con oferta de mineral oral (100 g∙animal-1∙d-1) en comederos colectivos cuya composición era: 23% Ca; 9,38% P; 1,16% Mg; 9,40% Na; 2% S; 1500 ppm Zn; 500 ppm Cu; 1300 ppm Fe, 100 ppm Mn; 20 ppm Co; 50 ppm I; estos dos últimos y S según etiqueta del fabricante. Las fuentes de esta mezcla mineral fueron: carbonato de calcio, fosfato dicálcico, fosfato tricálcico, óxido y sulfato de magnesio, óxido de zinc, sulfato de cobre, sulfato de cobalto, flor de azufre yoduro de potasio. Con la oferta de mineral se ofrecían cantidades que excedían las necesidades tanto de Cu como de Co según National Research Council (NRC) (2016). Las novillas tuvieron acceso ad libitum a agua de una laguna artificial.
Evaluación de dieta basal
Se tomaron semanalmente muestras de forraje (n=66) usando cuadros metálicos de 0,375 m2 (Paladines 1992). Se midió la altura del forraje dentro del área de muestreo con una regla graduada (precisión de 1 mm), y la cobertura aérea se expresó como el porcentaje de suelo cubierto por forraje.
Para la determinación de la biomasa presente, se realizó el corte del material vegetal a 10 cm sobre el nivel del suelo, y las muestras se deshidrataron (THELCO®, Modelo 6M, EUA) a 60ºC. Posteriormente, en sub-muestras (50 g) se determinaron los porcentajes de material verde y seco, hoja y tallo, y se calcularon las relaciones verde:seco y hoja:tallo (Chacón et al 1977).
Muestras compuestas (una por cada día de muestreo) previamente molidas (Thomas Wiley®, Modelo 4, EUA) con tamiz de 1 mm de diámetro fueron analizadas según la Association of Official Analytical Chemists (AOAC) (2016), determinando materia seca (MS; 105°C), ceniza, proteína cruda, (PC= N x 6,25), extracto etéreo, fibra en detergente neutro (FDN; Van Soest y Wine 1967) y fibra en detergente ácido (FDA; Van Soest 1973).
Para la determinación de los minerales Ca, Mg, Na, K, y S, las muestras fueron digeridas con ácido nítrico, ácido perclórico y ácido clorhídrico 6N (3/2/3; vol/vol/vol) y el extracto fue analizado por espectrofotometría de absorción atómica (AOAC 2016) en un equipo AAnalyst 100 (Perkin Elmer®, EUA), excepto el S que se determinó por turbidimetría (Tabatabai y Bremner 1970). El extracto para la determinación de los minerales P, Zn, Cu, Fe y Mn se obtuvo a partir de digestión con ácido nítrico y perclórico (2/2; vol/vol) y los microminerales fueron determinados por espectrofotometría de absorción atómica (AOAC 2016), mientras que el P se analizó por colorimetría (Chen et al 1956). El Co en forraje se determinó por espectrofotometría de emisión de plasma inductivamente acoplado (Thermo Scientific®, Modelo iCAP Duo 6500, EUA) luego de digerir la muestra en ácido nítrico y perclórico (5/2; vol/vol).
Se recolectaron muestras de agua (al inicio y al final del experimento) de la laguna artificial a la que tenían acceso los animales. Las muestras fueron depositadas en recipientes plásticos desmineralizados con HCl al 10%. Según las metodologías descritas por Clesceri et al (1992) fueron determinados: pH por electrometría, dureza por titulación con EDTA, cloruros por método argentométrico, sulfatos por turbidimetría y concentraciones de minerales (Na, Cu, Zn, Fe, Mn) por espectrofotometría de absorción atómica.
Variables medidas en los animales
Peso vivo y ganancia diaria de peso
El PV fue determinado por el pesaje individual de cada animal (previo ayuno de 18 h) los días 0; 29; 56 y 85 de experimento, en una romana (Fairbanks Morse® Modelo 11652R, EUA) con una precisión de 2 kg, y se calculó la ganancia diaria de peso (GDP).
Color de pelaje y medidas corporales
El color del pelaje fue evaluado al inicio y final del experimento, considerando la presencia o no de animales con color de pelaje blanco porcelana a grisáceo (Bavera et al 2003) típico del Brahman blanco.
Las medidas corporales se registraron al inicio y final del experimento y se calcularon sus incrementos. La altura a la cruz (AC) fue medida con un bastón zoométrico con precisión de 1 mm, como la distancia perpendicular desde el punto más elevado de la línea media de la cruz al suelo. La altura a la cadera (ACD) se midió con el mismo bastón zoométrico como la distancia desde la tuberosidad del ilion al suelo. El perímetro torácico (PT) fue medido por detrás de la escápula con una cinta métrica de apreciación de 1mm. Se calculó la relación PV:ACD como indicador de la condición corporal (Klosterman et al 1968) y por ser considerada una medida única de la dimensión corporal del animal (Riley et al 2007).
Química sanguínea
Para evaluar la química sanguínea, se escogieron al azar ocho animales por tratamiento al inicio del ensayo (0 d), y los mismos animales se muestrearon al final del ensayo (85 d). Luego del pesaje, a cada animal se le extrajo sangre por punción de la vena yugular con agujas 21x1” (BD Vacutainer®, EUA), y se depositó en tubos vacutainer (Vacuum Diagnostics®, China) sin y con anticoagulante en ese mismo orden. Luego de la coagulación espontánea a temperatura ambiente, en la misma unidad de producción las muestras fueron centrifugadas (IEC Centrifuges®, Modelo Clinical, EUA) a 915 x g durante 15 min para extraer el suero sanguíneo, el cual se conservó a -20ºC (congelador Bosch® Modelo GSD32, Alemania) hasta realizar las determinaciones de Cu y β-hidroxibutirato (BHB). El Cu fue determinado por espectrofotometría de absorción atómica (AAnalyst 100, Perkin Elmer®, EUA) diluyendo la muestra de suero en partes iguales con agua desionizada, mientras que el BHB se determinó por método de cinética enzimática con el kit Ranbut (Randox®, Reino Unido) con un espectrofotómetro (OMEGA IV, EUA).
Una muestra de sangre heparinizada fue hemolizada para la determinación de glutatión peroxidasa (GSH-Px) por cinética enzimática por medio del kit Ransel® (Randox®, Reino Unido) en el mismo espectrofotómetro anteriormente descrito.
Las muestras con anticoagulante EDTA fueron trasladadas refrigeradas hasta el laboratorio y se les determinó según Schalm et al (1981) la cantidad de glóbulos rojos (GR) con el uso de la cámara de Neubauer. Se determinó hematocrito (Hct) por microcentrifugación (Thermo®, Modelo IEC Micro CL 17, Alemania) a 13200 x g durante 7 min. La hemoglobina (Hb) se determinó por el método de cianometahemoglobina con kit Hemoglowiener Reactivo y Estándar (Wiener Lab®, Argentina), en el equipo OMEGA IV. Fueron calculados los índices hematimétricos: hemoglobina corpuscular media (HCM), concentración de la hemoglobina corpuscular media (CHCM) y volumen corpuscular medio (VCM).
Análisis estadístico
Los datos del forraje, medidas corporales y sus incrementos así como las variables sanguíneas, fueron analizadas por ANAVAR como un diseño completamente aleatorizado con el procedimiento GLM de SAS® (University Edition). En caso de diferencias en el forraje se usó la prueba de Tukey. El azufre y BHB fueron transformados a logaritmo neperiano por no cumplir el supuesto de normalidad de la varianza de los errores. El Na no fue analizado estadísticamente ya que la concentración del total de muestras no fue detectada por el equipo. La concentración de Cu de una muestra del periodo 30-56 d y el total de muestras del periodo 57-85 d (n=4) no fueron detectables por el equipo, por lo cual para el análisis estadístico se asumieron cero. El VCM del día 85 fue analizado considerando el valor del día 0 como covariable.
El PV y GDP fueron analizadas por ANAVAR bajo un diseño completamente aleatorizado con medidas repetidas en el tiempo a través del procedimiento MIXED de SAS®, considerando el animal como efecto aleatorio, mientras tratamiento y tiempo fueron considerados como efectos fijos (Littell et al 1998). En el caso de interacción significativa tratamiento x tiempo se utilizó el procedimiento PLM de SAS®.
La evaluación de color del pelaje de los animales al inicio y final del experimento fue considerada como variable binomial cuyas opciones fueron: presentar o no color blanco porcelana o grisáceo. El porcentaje de animales con pelaje blanco porcelana a grisáceo fue analizado por medio de regresión logística (Verde 2000) con el procedimiento GENMOD de SAS®.
Dos días antes de finalizar el experimento murió una novilla del grupo CONTROL que no correspondía a los animales seleccionados para las variables hematológicas, y sus evaluaciones de peso, color de pelaje y medidas corporales fueron eliminadas para el análisis estadístico.
Resultados y discusión
Biomasa y estructura del pasto
La biomasa presente (kg MS·ha-1) fue en aumento durante el experimento (Tabla 1) culminando en sequía (mes de febrero) con el mayor valor, lo cual puede ser debido a la baja carga animal (1,19 UA∙ha -1), y siempre fue superior a los 2000 kg MS·ha-1 mínimos para no afectar negativamente el consumo de forraje en condiciones de pastoreo (Minson 1990). La oferta de MS por kg de PV no varió durante el experimento con media general de 7,96 kg MS∙kg-1 PV, y fue superior al valor sugerido por McCartor y Rouquette (1977) de 3,31 kg MS∙kg -1 PV para garantizar un buen desempeño productivo en animales bajo pastoreo continuo. Inclusive, la oferta de MS∙kg-1 PV de material verde y de hoja verde fue superior al valor antes mencionado, con excepción de la oferta de hoja verde en del último periodo de experimento (57-85 d). Por lo tanto, la oferta de biomasa no fue limitante para el desempeño productivo de los animales.
Tabla 1. Oferta de biomasa y análisis estructural de la pastura durante el experimento
No se presentaron variaciones durante el experimento para la altura y cobertura del forraje, con promedios generales de 33,3 ± 0,83 cm y 69,1 ± 2,07% respectivamente; y la altura fue superior a los 20 cm, valor por encima de la cual el animal consume el 94% del forraje aun cuando esta fracción contiene la mitad de la MS del pasto (Ruiz et al 1981).
La menores proporciones de material verde, hoja y tallo, así como las menores relaciones verde:seco y hoja:tallo se observaron al final del experimento, sin embargo, la cantidad de hoja siempre fue mayor a la cantidad de tallo, lo cual fue favorable ya que el animal tiende a consumir más la fracción de hoja y conlleva a un mayor consumo de materia orgánica (MO) digestible (Hendricksen y Minson 1980). La disminución de estas fracciones de la planta en el periodo 56-85 días, se debe a la poca precipitación en la zona para esa época, la cual fue entre el 14 de enero al 12 de febrero de 2016, meses donde fue reportado 0 mm de precipitación en las estaciones climatológicas de los llanos occidentales (Acarigua, Barinas, Guanare, Guasdualito y San Fernando de Apure) según el Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología (INAMEH 2016).
La oferta de material verde no varió durante el experimento con promedio general de 2394 kg MS∙ha-1, y fue superior al sugerido por Euclides et al (1992) de 1108 kg MS verde∙ha-1 para no limitar la selección en animales pastando Braquiaria decumbens. La cantidad de hoja verde no se vio afectada durante el experimento, con valores de 1599 a 19701 kg MS∙ha-1. Estos resultados estuvieron por encima de 1117 kg MS∙ha-1; Hendricksen y Minson (1980) señalaron que cantidades menores a esta aumentan el tiempo de pastoreo y disminuyen el consumo de MO.
Por lo anteriormente descrito, la cantidad de biomasa y estructura de la pastura no fue limitante para un adecuado consumo de MS de los animales.
Composición química del forraje
La PC del forraje (Tabla 2) disminuyó al final del experimento posiblemente por la baja precipitación, y fue inferior a las necesidades de las novillas. Adicionalmente fue inferior a 7%, el cual garantiza un adecuado crecimiento de las bacterias del rumen y mantiene una digestión eficiente de los compuestos fibrosos en forrajes de baja calidad (Lazzarini et al 2009). La FDN y FDA no variaron durante el experimento, con valores similares a los reportados en pasturas de baja calidad al sur occidente de Venezuela (Mora et al 2010a, 2014; Herrera et al 2017).
Tabla 2. Composición química del forraje durante el periodo experimental y necesidades nutricionales de las novillas
Respecto a los minerales (Tabla 2), se presentaron deficiencias de Ca y Na durante todo el experimento y en algunos periodos de S y P. El Mg, K, Zn, Fe y Mn fueron superiores a las necesidades de las novillas, sin embargo, inferiores a la concentración considerada tóxica según NRC (2005). La concentración de Ca fue menor a la de P, lo que implicó una relación Ca:P menor a 1:1, mínima considerada por Wise et al (1963) quienes recomiendan para rumiantes relación desde 1:1 a 7:1. Estos resultados coinciden con lo observado por otros autores en el suroccidente de Venezuela (Mora et al 2010a 2014; Herrera et al 2017). La relación Fe:Cu del forraje fue mayor de 50:1, al respecto Underwood y Suttle (2003) sugieren valores inferiores para no comprometer la absorción de Cu.
La concentración de Cu fue disminuyendo durante el ensayo y fue inferior a la necesidad de los animales (10 ppm). Las necesidades de Cu pueden ser mayores a 10 ppm si la concentración de S y Mo es mayor a 0,25% y 2 ppm, respectivamente. En el presente experimento la concentración promedio de S fue menor a 0,25%; y respecto al Mo (mineral no determinado en el experimento), es poco probable que sus concentraciones en el forraje sean altas en la zona donde se desarrolló el experimento, ya que este elemento es elevado en forrajes que crecen en suelos con alto contenido de MO y pH básico, siendo ácido el pH de los suelos de Barinas (4,75; Velásquez et al 1997). Es poca la información sobre el contenido de Mo en los forrajes de Venezuela, y los valores reportados están por debajo de 2 ppm (0,04-0,31 ppm; Rojas et al 1993).
Las concentraciones de Co no presentaron variaciones durante el experimento, y fueron inferiores a las necesidades de los animales. La información de valores de Co en los forrajes de Venezuela es limitada, con valores promedio de 0,16 ppm y 44% de las muestras (n=198) por debajo de 0,1 ppm (Rojas et al 1993).
Agua de bebida
El pH del agua fue adecuado para el consumo de la misma por los animales (Tabla 3). Las concentraciones de Na y cloruros fueron bajas lo cual fue observado por otros autores (Mora et al 2010a,b) al occidente de Venezuela. Las concentraciones Cu, Zn y Mn no fueron detectables por el equipo. La baja concentración de dureza y Mn (no detectable) pudieron ser favorables, ya que sus altas concentraciones de afectan negativamente el consumo de agua. Las concentraciones de sulfatos y Fe fueron inferiores al límite máximo por lo tanto pudieron no afectar el consumo de agua y la utilización de Cu, respectivamente (Beede 2012).
Tabla 3. Análisis químico de la fuente de agua ofrecida a los animales
Peso vivo y ganancia diaria de peso
El PV y la GDP fueron afectados por los efectos principales tratamiento (P<0,0001), tiempo (P<0,001) y por la interacción tratamiento x tiempo (P<0,0001).
El PV de las novillas (Figura 1) solo fue igual entre tratamientos al inicio del experimento con valores de 165 y 164 kg para CONTROL y BIR, respectivamente. Veintinueve días después de haber iniciado el experimento se observó superioridad en el PV del grupo BIR sobre CONTROL (185 vs 160 kg), y esta se mantuvo hasta el final del experimento (221 vs 150 kg). Mientras BIR ganaba peso, el PV de CONTROL fue disminuyendo significativamente en cada uno de los pesajes, registrando pérdidas diarias sin diferencias entre periodos (Tabla 4), mientras que el grupo BIR presentó una superioridad en GDP en cada muestreo registrando la ganancia más baja (506 g∙d-1) en el periodo de 57-85 días de experimento. La menor GDP en BIR en el último periodo de experimento puede ser debido a la disminución del contenido de PB del forraje. La superioridad en GDP de BIR sobre CONTROL fue de 594; 598 y 554%, para los periodos 0-29; 30-56 y 57-85 días, respectivamente.
Figura 1. Interacción Tratamiento x Tiempo (p<0,0001) para el peso vivo de novillas CONTROL (·) y suplementadas con BIR (▲)
Tabla 4. Efecto de la interacción Tratamiento x Tiempo sobre la ganancia diaria de peso de novillas Brahman control y suplementas con bolos intra-ruminales (BIR)
La composición química del forraje indicó deficiencia primaria de Cu durante todo el experimento, que pudiera generar retardo en el crecimiento y disminución de la eficiencia alimenticia, sin embargo, Legleiter y Spears (2007) observaron que el efecto negativo de la deficiencia de Cu en la fase de crecimiento es mayor cuando la dieta tiene niveles elevados de Mo y Mn (2 y 500 ppm, respectivamente), y a pesar de tener concentraciones superiores a 500 ppm de Mn, las altas concentraciones de Mo en forraje son poco probables como ya se explicó anteriormente.
La suplementación con Cu vía BIR ha mejorado la GDP respecto a los animales no suplementados, sin embargo, con deficiencia primaria de Cu, los animales no suplementados mostraban aumento de peso (Pechin et al 2006). En el caso de este experimento, con deficiencia primaria de Cu, la pérdida diaria de peso en el grupo CONTROL estuvo en el rango de 483 a 69 g∙d-1. El consumo de MS no se ha reducido en novillos con deficiencia primaria de Cu (Hansen et al 2008), por lo tanto, algún otro nutriente deficiente en la dieta puedo afectar el consumo de forraje que generó la pérdida de peso de los animales CONTROL.
El forraje también presentó deficiencia de Co (≤0,04 ppm), y una baja concentración en la dieta afecta la síntesis de Vitamina B12 a nivel ruminal, ya que es necesaria una concentración mínima de 0,5 ng Co∙mL -1 en el líquido ruminal para que las bacterias sinteticen cantidades suficientes de la vitamina (Smith y Marston 1970), por lo tanto una deficiencia de Co en los rumiantes se convierte en una deficiencia de vitamina B12. Dietas con concentraciones de Co menores o iguales 0,04 ppm han disminuido la concentración de vitamina B12 en plasma (Tiffany y Spears 2005).
La deficiencia de Co-B12 tiene un efecto en el metabolismo del propionato a nivel hepático en la secuencia de reacción: propionato à propionil-CoA àmetilmalonil-CoA à Succinil-CoA; la B12 es cofactor de la enzima metilmalonil-CoA mutasa, que convierte el metilmalonil CoA en Succinil CoA (Mills 1987) para generar glucosa vía gluconeogénesis. La falta de B12 genera disminución de glucosa plasma, acumulación de metilmalonil CoA (Marston et al 1961) que es convertido en ácido metil malónico y su concentración se aumenta en el plasma (Tiffany y Spears 2005). En la sangre, tasa de utilización de propionato disminuye lo que conlleva a un alta concentración de este en la circulación sanguínea (Marston et al 1972), el cual tiene un efecto hipofágico (Farningham y Whyte 1993). La deficiencia de Co ha generado en ovinos un consumo de 40 a 50% de la ración ofrecida, en algunos casos solo de 5% (MacPherson et al 1976).
Con base en lo expuesto anteriormente, la alta concentración de propionato en sangre pudo generar la inapetencia que es una de las principales características de una deficiencia de Co (Underwood y Suttle 2003) lo cual puede explicar la pérdida de peso de los animales del grupo CONTROL, y esa condición pudo ser revertida a través de la suplementación con BIR conteniendo Co que aumentaría la síntesis de B12 a nivel ruminal así como su concentración sanguínea (Judson et al 1995; Judson et al 1997; Kendall et al 2001a,b), mejorando la GDP y PV de los animales, posiblemente por aumentar la tasa de desaparición de propionato en sangre y mejorar el consumo de alimento como lo observaron Marston et al (1972), ya que la síntesis de vitamina B12 al suministrar Co es rápida, y su pico máximo en plasma se ha observado 48 horas luego de suministrar una dosis adecuada de Co (Ludemann et al 2005).
En el presente experimento, la condición de inapetencia por deficiencia de Co pudo generar restricción nutricional en los animales, y luego de mejorar el apetito por el suministro de Co, el grupo BIR pudo mostrar altas GDP (hasta 1259 g∙d-1) a pesar de la dieta de baja calidad, ya que se ha observado que en animales restringidos nutricionalmente, durante la fase de realimentación las necesidades de mantenimiento se disminuyen lo que permite mayor disponibilidad de energía para crecer, además de un aumento en la eficiencia de acumulación en el músculo de proteína y disminución en la acumulación de grasa (Hornick et al 1998). La elevada GDP observada en el grupo BIR, a pesar del bajo contenido de PC del forraje (muestreo con cuadrícula), puede deberse al aumento de apetito y con una dieta suficiente en cantidad de biomasa y estructura de forraje, el animal pudo seleccionar una fracción de forraje de mejor calidad que pudo aportar una mayor cantidad de nutrientes. Se ha observado que cuando la oferta de forraje fue suficiente en novillas, la composición química de la dieta seleccionada por el animal (a través de método de hand-plucking) fue de mejor calidad que la del forraje muestreado a través del método de cuadrícula (10,5 vs 5,25% PC; 70,7 vs 81,3% FDN; 38,9 vs 50,7% FDA; Depablos et al 2009).
Los resultados del presente experimento coinciden con Andrews et al (1958) quienes observaron que ovejas deficientes de Co (testigo) perdieron 3,1 kg en 14 semanas de experimento, inclusive 7 de los 22 animales testigo murieron mostrando perdidas de peso entre 1,8 y 9,5 kg, mientras que el grupo suplementado con BIR de Co ganó en promedio 11 kg. De igual forma, MacPherson et al (1976) observaron GDP hasta de 137 g∙d-1 en ovejas suplementadas con Co o Vitamina B12, previamente sometidas a una dieta deficiente de Co (0,044 mg∙d-1) por 30 semanas; y pérdidas de peso de 135 g∙d-1 en los animales deficientes de Co.
Color de pelaje y medidas corporales
Al final del experimento la cantidad de animales con color de pelaje blanco porcelana a grisáceo fue diferente entre tratamientos (Tabla 5), con 100% de los animales del grupo BIR mostrando esta coloración (Fotos 1 y 3), mientras en el grupo CONTROL ningún animal mostró ese color de pelaje, la coloración amarillo claro que exhibían al inicio del experimento se mantuvo (Foto 3) y en algunos animales se tornó un color más oscuro al final del mismo (Foto 2). El forraje indicó una deficiencia de Cu, al respecto Underwood y Suttle (2003) señalan que la despigmentación suele ser el síntoma clínico más precoz de la deficiencia de Cu en todas las especies de capa pigmentada, ya que este mineral forma parte de la tirosinasa, y ante una deficiencia este elemento se reduce la actividad de esta enzima y se inhibe la conversión de tirosina en melanina en el pelo, lo que lleva a la despigmentación del mismo (Suttle 2010). En el caso del Brahman blanco, este no tiene una capa de pelo de color oscuro que permita observar una despigmentación, por el contrario, el pelaje tomó una tonalidad oscura. Es escaza la información sobre efectos de la deficiencia de Cu sobre animales de pelaje blanco.
Foto 1. Color del pelaje de novilla suplementada con BIR luego de 85 dias de experimento
Foto 2. Color del pelaje de novilla CONTROL luego de 85 días de experimento
Foto 3. Dos novillas de la izquierda suplementadas con BIR con color de pelaje blanco, y novilla CONTROL a la derecha con color de pelaje amarillo claro
Tabla 5. Color de pelaje, medidas corporales y sus incrementos en novillas Brahman control y suplementas con bolos intra-ruminales (BIR)
Por otra parte, el forraje indicó deficiencia de Co y esta se ha asociado también a alteraciones en el pelaje de bovinos de carne. Judson et al (1982) observaron en una zona de Australia donde se manifestaba deficiencia de Cu y Co en ovejas, que bovinos Hereford no suplementados con Cu o B 12, presentaban un pelaje pálido y áspero al igual que los bovinos suplementados con Cu, por lo cual los autores indicaron que si bien inicialmente los productores de la zona sospechaban que el cambio en el color del pelaje y crecimiento deficiente de los animales era producto de la deficiencia de Cu, los resultados de la investigación suplementando con B12 y/o Cu, indicaron que la deficiencia principal podía ser de Co y que el Cu podía ser un factor secundario.
El PT y la ACD, así como sus incrementos (Tabla 5) se vieron afectados por el tratamiento, los animales con BIR mostraron una mejor respuesta, contra una disminución del PT en el CONTROL. La diferencia en la respuesta en PT y ACD entre los tratamientos se debe posiblemente a la diferencia observada en el PV, ya que existe un alta correlación entre PV y PT (r=0,95) y PV con ACD (r=0,91), observada en ganado mestizo Brahman de 6 a 33 meses de edad (Rashid et al 2016).
A pesar de la alta correlación entre AC y PV (r=0,91; Rashid et al 2016), la AC al final del experimento, así como su incremento no fueron afectados por la suplementación con BIR (Tabla 5). La relación PV:ACD fue igual entre tratamientos al inicio del experimento (Tabla 5). En función del atraso en el crecimiento de las novillas inicialmente, la relación PV:ACD fue baja en ambos grupos respecto a valores reportados para Brahman (1,80 kg∙cm -1) en animales de 226 días de edad (Riley et al 2007), sin embargo, al final del experimento el grupo BIR fue superior respecto al CONTROL. A pesar de la baja composición química de forraje en PC y algunos minerales, los animales con BIR lograron aumentar en peso y relación PV:ACD, al respecto Klosterman et al (1968) observaron que hembras bovinas de carne con mayor relación PV:ACD tendieron a ganar más peso cuando fueron alimentadas con dietas de mantenimiento.
Variables sanguíneas
Las concentraciones de BHB (Tabla 6) fueron inferiores a 0,96 mmol∙L -1, considerado el límite máximo que indicaría una alta movilización de reservas corporales (González 2000b). Debido a la pérdida de peso que experimentaban los animales antes de iniciar el experimento, se presumía que el valor de BHB pudiera ser alto, por estar movilizando las reservas corporales debido a la inapetencia de los animales, sin embargo, la concentración de BHB al inicio de experimento fue baja e igual entre tratamientos, sin embargo, al final del experimento está concentración fue más baja en el CONTROL (que perdía peso) y más alta en BIR (0,09 vs 0,26 mmol∙L-1). Esos valores aumentaron en BIR 52,9% respecto al muestreo inicial mientras que en CONTROL disminuyeron 47,3%. En caso de deficiencia de Co-B12, se ha observado en ovinos que la acumulación de metil malonil CoA inhibe la beta-oxidación de los ácidos grasos libres que el animal moviliza de sus reservas de grasa para compensar la pérdida de apetito (Suttle 2010), lo cual puede explicar la baja concentración de BHB en los animales al inicio del experimento, y en CONTROL al final del mismo.
Tabla 6. Concentraciones sanguíneas de β-hidroxibutirato (BHB), cobre (Cu), glutatión peroxidasa (GSH-Px), hematocrito (Hct), hemoglobina (Hb), glóbulos rojos (GR) e índices hematimétricos en novillas Brahman control y suplementas con bolos intra-ruminales (BIR)
El aumento de BHB en el grupo BIR al final del experimento puede ser consecuencia de un aumento en la producción de ácido butírico en el rumen, como consecuencia del posible mayor consumo de materia seca que generó el aumento de peso. El ácido butírico ruminal después de ser activado por la butiril-CoA, es convertido, en su mayor parte, a cuerpos cetónicos. Aproximadamente 85% de los cuerpos cetónicos producidos que entran en la circulación portal son representados por el BHB (Kozloski 2019).
Las concentraciones de Cu en suero sanguíneo (Tabla 6) al inicio y final del experimento fueron iguales entre tratamientos, con promedios generales de 1,14 ± 0,06 y 0,96 ± 0,05 µg∙mL-1, respectivamente; y se mantuvieron en el rango normal (0,8-1,2 µg∙mL-1; Underwood 1981) a pesar de la baja concentración de Cu en el forraje.
Varios autores no observaron aumento del Cu en plasma usando BIR de Co, Cu y Se (Zervas et al 1988; Kendall et al 2001b; Sprinkle et al 2006), sin embargo, en los dos últimos trabajos se observó aumento en la concentración de Cu en hígado.
El hígado es el principal órgano de reserva de Cu, y las concentraciones de este mineral en suero sanguíneo dependen de la cantidad de reservas que existan para sintetizar ceruloplasmina oxidasa, y los bovinos tienen la capacidad de almacenar grandes cantidades de Cu, cuando este está en exceso, para compensar la baja capacidad de absorción de este mineral por ser especies con riesgo endémico de privación de Cu (Suttle 2010), y la respuesta a la suplementación con Cu sobre la concentración del mineral en suero sanguíneo depende del déficit inicial del mineral en los tejidos (Humphries 1980). Según Woolliams et al (1983) cuando la ingesta de Cu ya no cumple con el requerimiento, las reservas de Cu de hígado se movilizan para mantener las concentraciones séricas de Cu hasta que estas reservas se agoten.
Las concentraciones de Cu en hígado pueden ser afectadas por elementos como el Mo y el Fe, y el efecto negativo del Mo es mayor cuando la concentración de S de la dieta es superior a 0,3% (Suttle 1975). En el presente experimento las altas cantidades de Mo en los forrajes de la zona es poco probable como se explicó anteriormente, respecto al S, este nunca alcanzó concentraciones de 0,3%. En el caso del Fe, este fue inferior a 500 ppm en el forraje, nivel al cual el Cu en hígado y plasma se disminuye drásticamente en novillas luego de 36 semanas (Phillippo et al 1987).
Con base a lo anteriormente expuesto, y las bajas concentraciones de Cu, Fe, S en el forraje y posiblemente bajas de Mo, se puede inferir los animales CONTROL pudieron estar utilizando sus reservas de Cu del hígado para mantener sus niveles de Cu en suero en concentraciones normales hasta el final del experimento, mientras que en grupo BIR estaría solo aumentando las reservas de este elemento en el hígado.
La concentraciones normales de Cu en suero sanguíneo en ambos tratamientos pudieran indicar que el atraso en el crecimiento de los animales CONTROL puede no deberse a la deficiencia específica de este mineral, ya que el atraso en crecimiento por deficiencia de Cu es antecedido por una hipocupremia (Legleiter y Spears 2007).
La actividad de la GSH-Px (Tabla 6) fue igual entre tratamientos al inicio de experimento con promedio general de 363 ± 18,8 U∙g Hb-1. Al final del experimento el grupo con BIR presentó mayor actividad de esta enzima (432 vs 345 U∙g Hb-1; P<0,01) posiblemente debido al mayor consumo de Se vía BIR, lo cual coincide con Kendall et al (2001a,b) y Zervas et al (1988) al suministrar Se vía BIR. Valores de actividad de esta enzima menores de 60 U∙g Hb-1 son indicadores de una dieta deficiente de Se y valores mayores a 130 U∙g Hb-1 se considera adecuado; lo que equivaldría a una concentración de Se en sangre de 0,33 y 0,56 µmol∙L-1, respectivamente (Ceballos et al 1999).
González (2000a) señalaron que la concentración de Se en sangre de bovinos de carne puede variar entre 0,25 a 0,61 µmol∙L-1. Según la ecuación propuesta por Ceballos et al (1999), la actividad promedio de GSH-Px en los tratamientos al inicio del experimento indica una concentración de Se en sangre de 1,29 y 1,39 µmol∙L-1, para CONTROL y BIR, respectivamente, y al final del experimento 1,27 y 1,57 µmol∙L-1, para el mismo orden de tratamientos. Por lo tanto, los animales del presente estudio se encuentran por encima del valor de referencian anteriormente citado, lo cual pudiera indicar un consumo de una dieta alta en Se.
Si bien el Se no se determinó en forraje, Wittwer et al (2002) observaron una correlación positiva (r=0,74) entre el contenido de este elemento en el forraje y la actividad de la GSH-Px, cuya ecuación de regresión indica que los animales al inicio del experimento pudieron estar consumiendo un forraje con una concentración de Se de 0,09 ppm, cercana a 0,1 ppm, requerimiento de los animales según NRC (2016), por lo cual los animales no presentaban una deficiencia primaria de Se en el forraje, y no estarían consumiendo una dieta elevada en Se.
Al inicio del experimento (0 d), tanto el grupo CONTROL como el grupo BIR presentaron concentraciones iguales de Hct, Hb y GR (Tabla 6) con valores ubicados en el límite inferior o más bajos (caso del Hct en BIR) al rango señalado por Kraft y Dürr (2000) de 28-39%; 9-14 g∙dL-1 y 5-10 x 106µL-1, para el mismo orden de variables. Al final del experimento (85 d) las concentraciones de esas tres variables fueron mayores en el grupo BIR, y con valores en BIR más altos que los límites inferiores anteriormente señalados, mientras que en el CONTROL estos fueron marginales y en el caso del Hct inferiores a rango normal.
Givens et al (1988) usando BIR de Cu en animales consumiendo forraje deficiente en Cu y con hipocupremia observó aumento en la concentración de Hb. Sin embargo, en el presente experimento, con normales concentraciones de Cu en suero sanguíneo, pudo no verse comprometida la actividad de la ceruloplasmina oxidasa, enzima que contiene el 80% del Cu del plasma (Suttle 2010) y es responsable de la utilización de las reservas Fe de hepático que puede ser utilizado para la síntesis de Hb, y también es necesaria para la síntesis de transferrina, la cual transporta al Fe (Underwood 1981). Por lo anteriormente expuesto, la deficiencia primaria de Cu en la dieta puede no ser responsable de los bajos valores de Hct, Hb y GR observados en ambos grupos de animales al inicio del experimento y en el grupo CONTROL al final del mismo.
La mejora en las variables hematológicas en el grupo BIR puede ser debido al mayor consumo de Co y aumento en la síntesis de vitamina B12 a nivel ruminal, ya que esta es necesaria para la eritropoyesis, proceso dependiente de N5, N10-metileno-tetrahidrofolato. Para la producción de metionina a partir de homocisteína, el N5 -metil-tetrahidrofolato sirve como donador de grupo metilo usando como coenzima a la vitamina B12 la cual recibe el grupo metilo formando metilcobalamina y posteriormente esta lo transfiere a la homocistenía formando metionina. La ausencia de esta vitamina genera una acumulación N5-metil-tetrahidrofolato, y una depleción de su precursor N5, N10-metileno-tetrahidrofolato, ya que la reacción es irreversible (Nelson y Cox 2014). La disminución en la producción de eritrocitos es debido a una hipoplasia del tejido formador de estos en la médula ósea (Underwood 1981) y es consecuencia directa de la depleción de N5, N10-metileno-tetrahidrofolato ya que este compuesto es necesario para la síntesis timilidato (nucléotido de la timidina) necesario para la síntesis de ADN y es responsable de la división celular (Nelson y Cox 2014).
Según Underwood (1981) ante una deficiencia grave de Co, la inapetencia y el marasmo son anteriores a la anemia intensa, sin embargo, la mejora en el apetito y PV del animal responden más rápido que la anemia al suministro de Co o vitamina B12.
Los índices eritrocitarios HCM, CHCM y VCM (Tabla 6) tanto al inicio como al final del experimento estuvieron dentro del rango normal señalado por Wood y Quiroz-Rocha (2010) de 14-19 pg; 38-43 g∙dL-1 y 36-50 µm 3, respectivamente. La HCM y CHCM fueron iguales entre tratamientos al final de experimento, sin embargo, la CHCM fue menor en el grupo BIR, posiblemente por el aumento menos proporcionado del Hct respecto a la Hb (25,6 vs 19,4%; 6,2 puntos porcentuales de diferencia), y al ser el Hct el denominador de la fórmula para calcular la CHCM ([Hb/Hct] x 100) su valor es menor en los animales con BIR, ya que grupo CONTROL tuvo disminución de esas dos variables de forma más proporcionada con valores de 8,48 y 6,41%, respectivamente (2,07 puntos porcentuales de diferencia). El VCM al inicio del experimento fue mayor en el grupo control y posteriormente al final del experimento no se observaron diferencias entre tratamientos.
En función de los valores normales de Cu en suero, valores marginales de Hct, Hb y GR al inicio del experimento en ambos tratamientos, y al final del mismo en el grupo CONTROL, y en función de los valores normales en los índices eritrocitarios, puede inferirse que los animales CONTROL (al inicio y final de experimento) y BIR (al inicio del experimento), estaban próximos a una anemia normocítica normocrómica, característica de una deficiencia de Co en bovinos (Underwood 1981), ya que la anemia por deficiencia de Cu es hipocrómica macrocítica (Underwood 1981; Suttle 2010).
Conclusiones
- La pastura fue suficiente en cantidad para los animales del experimento, sin embargo su composición química fue de baja calidad por ser deficiente en PC, Ca, P, Na, Cu y Co; y alta en FDN y FDA. El agua de bebida no presentó valores de pH o concentraciones de elementos minerales que limitaran su consumo o generan interferencias de utilización entre los minerales.
- La suplementación de Co, Cu y Se a través de BIR, mejora el crecimiento, color del pelaje, así como el Hct, Hb y GR de novillas Brahman blanco en crecimiento, con retraso de este último, pastando en forrajes deficientes de Co y Cu en el Suroeste de Venezuela. El cuadro clínico de los animales puede estar más asociado a una deficiencia de Co en el forraje que a una deficiencia de Cu.
