Adición de grasa suplementaria en sustitución de forraje en dietas para vacas en lactación: Digestión de nutrimentos y función ruminal
Publicado: 1 de octubre de 2012
Por: Alejandro Plascencia, Alberto Barreras, Instituto de Investigaciones en Ciencias Veterinarias, Universidad Autónoma de Baja California. Richard A Zinn, Departament of Animal Science, Imperial Valley Agriculture Center, University of California Davis.
Resumen
Cuatro vacas Holstein primíparas (529 kg), habilitadas con cánulas en rumen y duodeno proximal fueron utilizadas para evaluar el efecto de los tratamientos sobre utilización de nutrimentos y función ruminal. Los períodos experimentales constaron de 21 días, 17 para adaptación a la dieta y 4 para toma de muestras. Las vacas consumieron dietas tipo integral en intervalos iguales dos veces por día. Los tratamientos fueron: 1) sin grasa suplementaria; 2) 4% de grasa amarilla, sustituyendo a 4% de maíz hojueleado; y 3) 4% sustituyendo a 4% de heno de alfalfa (BMS). No hubo efecto (P>0.10) de los tratamientos sobre pH ruminal, digestión ruminal y posruminal de N, MO, y almidón. El tratamiento 3 tendió a disminuir (18%, P>0.20) la digestión de FAD a nivel ruminal. La adición de grasa a la dieta aumentó (P<0.10) la ED de la dieta, así como el flujo a duodeno del N consumido, y disminuyó (P<0.10) la digestión de MO a nivel de tracto total y la proporción molar de propionato. El valor de la ED (Mcal/kg)para la grasa amarilla promedió 7.54 Mcal/kg cuando fue sustituida por maíz, y 6.62 cuando se sustituyó por forraje. Se concluye que la suplementación de grasa puede ser mediante la sustitución del concentrado o el forraje, sin efectos negativos sobre la proporción de AGV ruminales, o sitio y tasa de digestión de MO, FAD, N, almidón y lípidos. Sin embargo, el adicionar a la dieta 4% de grasa en sustitución por forraje, tendió a disminuir el valor nutrimental de la grasa suplementaria en 12%.
Palabras Clave: Grasa , Digestión, Metabolismo Ganado Lechero.
Introduccción
La adición de grasas a las dietas para vacas altas productoras o durante el inicio de lactancia es una práctica cada vez más común para compensar el déficit energético durante esas etapas. Sin embargo, su inclusión puede afectar negativamente el consumo de MS, así como la utilización de otros componentes de la dieta1. Los efectos de mayor impacto son la disminución de la digestión de la fibra, así como cambios en los patrones de fermentación ruminal2,3. Aún así los resultados al respecto no son consistentes, puesto que existen algunos estudios donde no se observan cambios4, mientras que en otros indican aumento en la utilización de la fibra5,6. La inconsistencia de los resultados al respecto puede atribuirse, entre otras cosas, al método de suplementación de la grasa, puesto que es práctica generalizada el suplementar grasa en sustitución del grano eliminando cantidad importante de carbohidratos altamente fermentables en la dieta, esto último puede ser un factor importante en la disminución de la capacidad de digestión de la fracción fibrosa de la dieta, así como de la síntesis microbial de N, parámetros importantes en la producción y composición de la leche7.Por lo tanto, teóricamente lo anterior pudiera modificarse si al adicionar la grasa suplementaria, se hiciera en sustitución de forraje, y de esta forma no se removieran carbohidratos solubles de la dieta.
El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de suplementar grasa en dietas tipo integral en sustitución de forraje sobre la digestión de nutrimentos y función ruminal en vacas en lactancia.
Material y Métodos
Cuatro vacas Holstein en lactación (25 semanas postparto y 529 kg de peso), habilitadas con cánulas en rumen y en duodeno (15 cm del esfínter pilórico) de acuerdo al procedimiento descrito por Zinn y Plascencia3, fueron utilizadas con el fin de evaluar el efecto de los tratamientos sobre las características de digestión y función ruminal. Los tratamientos consistieron en: Dieta basal sin grasa suplementaria (SG); dieta basal suplementada con 4% de grasa amarilla, sustituyendo a 4% del maíz hojueleado (G x M); y dieta basal suplementada con 4% de grasa amarilla, sustituyendo a 4% del heno de alfalfa (G x A).
La composión de las dietas experimentales se muestra en el Cuadro 1, y fueron formuladas para alcanzar o exceder todos los requerimientos nutricionales para vacas de 529 kg con una producción de 22 kg.
Se adicionó a la dieta 0.40% de óxido crómico como marcador inerte para cálculo del flujo a duodeno y de excresión fecal de materia seca (MS). Para efecto de adaptación las vacas fueron asignadas 21 días previos al inicio de la prueba a corraletas individuales de 12.6 m2 con piso de neopreno, comedero individual y bebederos automáticos compartidos. Todas las vacas recibieron el tratamiento 1 (cuadro 1) 7 días antes de la iniciación de la prueba, el suministro de las dietas fue ad libitum, ofreciendose durante la prueba alimento fresco en forma diaria en dos porciones iguales a las 0700 y 1900. Los rechazos fueron recogidos y pesados en forma diaria.
El experimento consistió en cuatro períodos experimentales de 21 días (17 para adaptación de dieta y 4 para colección de muestras). Durante el periodo de colección de muestras, las muestras duodenales y fecales fueron tomadas a cada vaca dos veces diarias durante los últimos 4 días de cada periodo en los siguientes horarios: día 1, 0650 y 1250; día 2, 0800 y 1400; día 3, 0950 y 1550; y día 4, 1100 y 1700. Las muestras individuales consistieron en aproximadamente 500 mL de quimo duodenal y 400 g de heces(base fresca).
Las muestras de cada vaca en cada periodo de colección fueron mezcladas con el propósito de formar una muestra compuesta para análisis posteriores. En el último día de cada periodo fueron obtenidas muestras ruminales de cada vaca a las 4 h posconsumo (1100), se determinó inmediatamente pH ruminal , y en seguida se añadieron 2 mL de ácido metafosfórico al 25% (p/v) por cada 8 mL de líquido ruminal previamente filtrado a traves de gasas, posteriormente se centrifugaron (17000 g durante 10 minutos), el sobrenadante fue congelado a -20°C para análisis de AGV. Las vacas se ordeñaron dos veces diarias a las 0630 y 1830.
El último día del último periodo experimental, muestras de fluído ruminal se obtuvo de todas las vacas, este último se mezcló para aislamiento de bacteria ruminal por centrifugación diferencial8. Las muestras generadas fueron sujetas a todos o parte de los siguientes análisis: MS (estufa desecando a 105°C, hasta que la muestra ya no pierda peso), cenizas, N kjeldhal y nitrógeno amoniacal de acuerdo con lo estipulado por la AOAC9, energía bruta (EB) (utilizando una bomba calorimetríca adiabática 1271*), purinas 10, óxido crómico 11, almidón 12, lípidos (extracción por ácido cloroformo metanol; AOAC9) y fibra ácido detergente (FAD)13.
La cantidad de materia orgánica microbial (MOM), asi como el nitrógeno microbial (NM) que fluyó a duodeno fue calculado en base a los análisis de la bacteria aislada en el fluído ruminal, asi como de las muestras de duodeno obtenidas, usando purinas como marcadores microbianos 10.La materia orgánica fermentada (MOF) en rumen fue calculada como el resultado obtenido de restar a la MO consumida la diferencia cuantitativa observada entre la cantidad total de MO menos la MOM que ingresó a duodeno [(MOF = MOC-(MO-MOM)].
El N consumido que escapó a la digestión ruminal fue considerado al equivalente del total de N que ingresa a duodeno menos la suma de las cantidades de N amoniacal y N microbial que fluyó a duodeno.
La producción de metano en rumen se calculó a partir del balance teórico de fermentación en base a la distribución molar de AGV observada en el fluído ruminal14 y de la desaparición de MO en rumen.
La pérdida de energía urinaria fue estimada como 0.10Wkg0.50 (derivado de Brouwer15 y el NRC16 ).
Los datos fueron analizados de acuerdo a Cochran y Cox17 empleando un modelo lineal con dos criterios de clasificación (animales y períodos), más el efecto de los tratamientos y el error experimental. Los efectos de los tratamientos fueron contrastados de la siguiente manera: 1) efecto de grasa (sin grasa vs grasa suplementaria), y 2) efecto de método de suplementación (G x M versus G x A). Las medias de los tratamientos se compararon utilizando la prueba de diferencia miníma significativa (DMS).
Resultados
La característica de la grasa suplementada a las dietas experimentales se muestra en el Cuadro 2. Los valores de ácidos grasos libres (AGL), ácidos grasos totales (AGT), así como su perfil de ácidos grasos (AG) están dentro los rangos especificados para este tipo de grasa de acuerdo con las reglas y normas establecidas por la AFOA18. El efecto de los tratamientos sobre consumo de MS y características de digestión se muestra en el Cuadro 3. No hubo diferencia (P>0.20) en el consumo de MS dada por los tratamientos y debido a que no existió la misma proporción de forraje y maíz hojueleado entre los tratamientos 2 y 3 sucedió una diferencia en el consumo de almidón en 16.7% ( P<0.01) y de 8.8% (P>0.15) de FAD aunque este último no fue significativo estadísticamente.
En este sentido, la suplementación con grasa a los tratamientos
G x M y G x A reflejó una diferencia en el consumo de lípidos (1102 vs 576 g/d )de estas dietas en relación con el tratamiento SG, lo anterior representó un consumo 11.9% mayor (P<0.01) de EB (Mcal/d) para este tipo de dietas. No hubo efecto (P>0.10) de grasa suplementaria o método de suplementación, sobre digestión ruminal y posruminal de MO, N y almidón, aunque el método de suplementar grasa en sustitución de forraje tendió a disminuir en 18% (P> 0.20) la digestibilidad ruminal de FAD.
La suplementación con grasa favoreció (P<0.10) un mayor flujo a duodeno de N consumido en 13%, sin cambios en el flujo de nitrógeno no amoniacal (NNA) y NM. La eficiencia microbial (N microbial g/kg de MO fermentada), y eficiencia de N (NNA en duodeno/ N consumido) no fueron afectadas (P>0.20) por la adición de grasa a la dieta, o metodo de suplementación de la misma. El adicionar grasa a las dietas disminuyó (P<0.05) la digestibilidad de MO en tracto total en 3.0% , e incrementó (P<0.05) en 4.5% la energía digestible (ED,Mcal/kg) de la dieta.
El valor de la ED (Mcal/kg) para la grasa suplementada promedió 7.08, y resultó en 7.54 Mcal/kg cuando fue sustituida por maíz, y 6.62 Mcal/kg cuando se sustituyó por forraje, de acuerdo con el valor de la ED observado para la grasa en este experimento, la digestibilidad de la misma promedió 68%.
Los efectos de los tratamientos sobre pH ruminal, proporción molar de AGV y producción de métano en rumen se muestran en el Cuadro 4. El pH ruminal promedió 6.08 y no fue afectado (P>0.20) por los tratamientos. La adición de grasa a las dietas contribuyó a la disminución (P<0.10) en 13% a la proporción de propionato a nivel ruminal, sin afectar los otros parámetros evaluados a este nivel.
Discusión
El consumo en base MS (kg/d) no fue afectado por la suplementación de grasa o método de suplementación. Otras investigaciones indican que vacas suplementadas con grasa en niveles de 2.5% 19 hasta niveles igual o mayor al 5% 4,20,21,22,23 no tuvieron cambios en su consumo con respecto del testigo. En contraste , suplementaciones con 5% de grasa amarilla han denotado tanto disminución 24 como incremento en el consumo de MS 25. Muchos factores deben de considerarse para las inconsistencias mostradas en el consumo de MS cuando las dietas son suplementadas con grasas, esos factores han sido previamente discutidos por Coppock y Wilks26, asi como por Plascencia y Zinn27.
Contrario a nuestra suposición, el sustituir grasa por forraje en la dieta no se tradujo en efectos significativos sobre los parámetros aqui evaluados, aún cuando el consumo de almidón para
G x M fue en promedio diario 652 g menor con respecto a las dietas control y G x A. Lo anterior indica, que la cantidad de almidón removido en las dietas cuando se suplementa grasa en sustitución del concentrado dentro de los niveles recomendados (<5% de la ración) no es un factor determinante en la disminución de la capacidad de digestión de la fracción fibrosa de las dietas o de la síntesis microbial de N ,generalmente observado cuando se realiza esta práctica.
Los resultados sobre digestibilidad ruminal y de tracto total de MO y almidón obtenidos en el presente experimento concuerdan con estudios previos en donde grasas no protegidas han sido añadidas hasta en 5% a dietas altas en forrajes 5,28,29. Sin embargo, los efectos de la grasa suplementaria sobre la digestión ruminal de FAD han sido inconsistentes, ya que en algunos casos 1,29,30,31,32 adicionar grasa no tiene efecto negativo sobre la digestión de la fibra, aunque en otros estudios 3,33,34,35 la utilización de grasa disminuye en forma drástica su digestión ruminal. Zinn y Plascencia 36 indican que la base para esta inconsistencia aparente no está relacionada con la composición de la dieta en sí. Al parecer los efectos sobre la digestión de la fibra está más estrechamente relacionada con la proporción de ácidos grasos libres (AGL) contenidos en la grasa suplementada.
De cualquier forma, basándonos en éste, asi como en resultados de estudios previos30,31,33,36, se concluye que la grasa amarilla a diferencia de otras fuentes de grasas, tiene un efecto limitado sobre la digestión ruminal y de tracto total de la fibra.
El incremento (P<0.05) en 34 g/d de flujo de N dietético a duodeno, fue un reflejo directo de la diferencia en el consumo promedio diario de MS, al igual que de la cantidad de N ingerido (+31 g/d) para las dietas suplementadas con grasa; en consecuencia, este aumento no se reflejó en la digestibilidad ruminal del mismo. La mayoría de los estudios no indican efectos sobre la digestibilidad de N a nivel ruminal y de tracto total por efecto de la suplementación con lípidos a las dietas22,32,37,38,39. Aunque existen estudios donde se indica un efecto considerable de las dietas suplementadas con grasas en la digestión de N21,40.
El incremento en la digestibilidad de N en los estudios donde se suplementa grasa puede atribuirse principalmente a la práctica generalizada de incluir pasta de soya (proteína de alta degradabilidad ruminal)a las dietas con grasa para mantener la relación proteína:energía respecto de la dieta testigo. En el presente estudio, en las dietas suplementadas con grasa, las sustituciones se realizaron con fuentes de baja degradabilidad ruminal41,42(Cuadro 1) ,eso último explica el resultado.
En el presente experimento, así como en la mayoría de estudios previos, la suplementación de lípidos no tuvo efecto sobre el flujo a duodeno de NNA32,33,37,43,44. De igual forma, la ausencia de efectos dado por la suplementación de grasa sobre la eficiencia microbial y eficiencia de N han sido observados en otros estudios36,39,45, aunque varios trabajos30,46,47,48 indican aumentos en esos parámetros. En ese sentido, Doreau y Ferlay37 en un estudio recapitulativo, analizaron 38 comparaciones de 24 estudios donde se evaluó el efecto de la suplementación con lípidos sobre metabolismo de N en rumiantes, observando que el aumento en eficiencia microbial resulta sólo cuando existe una disminución de la digestión ruminal de MO por encima del 10% con respecto a las dietas no suplementadas.
Por otra parte, los aumentos en la eficiencia microbial observada en ocasiones con grasas suplementarias se considera como consecuencia en la disminución de la población de protozoarios ruminales49,50; sin embargo , la ausencia de cambios en el número de protozoarios en este tipo de dietas han sido indicados por Ohajuruka et al.21 y Towne et al.51
La suplementación de grasa incrementó (4.5%;P<0.10) la ED (Mcal/kg) de la dieta. Como consecuencia de que la ED del maíz hojueleado y del heno de alfalfa es de 3.88 y de 2.65 Mcal/kg, respectivamente (NRC52), el valor de la ED de la grasa suplementaria puede estimarse por medio de la técnica diferencial como sigue:
ED de la grasa prueba en GxM = [((ED de la dieta prueba - ED de la dieta control)/0.046 + 3.88 - (0.13 * 2.83)/0.87)].
ED de la grasa prueba en GxA = [((ED de la dieta prueba - ED de la dieta control)/0.046 + 2.65 - (0.13 * 2.83)/0.87)].
donde las constantes 3.88 y 2.65 son los valores de ED (Mcal/kg ) del maíz y heno de alfalfa, respectivamente (NRC52). Las constantes 0.13 y 0.87, corresponden a la proporción de las harinas de carne, pluma y sangre, así como de grasa suplementaria, en la cantidad total de grasa más las harinas proteínicas, las cuales remplazaron al maíz hojueleado o al heno de alfalfa en la dieta basal (Cuadro 1). De acuerdo con lo anterior, el valor de ED para grasa suplementaria fue de 7.54 y 6.62 Mcal/kg para G x M y G x A respectivamente, promediando 7.08 Mcal/kg. Considerando que la grasa contiene 9.5 Mcal/kg de EB, y la ED de la grasa fue de 7.08 Mcal/kg, entonces la digestibilidad aparente de la grasa resultó 74.5% a nivel de consumo ajustado a mantenimiento, o 68% a nivel del consumo mostrado en este experimento. En trabajos previos con dietas de finalización para novillos, se ha determinado un valor promedio de ED para grasa amarilla de 7.7 Mcal/kg30,53 ; por lo tanto, el valor obtenido aquí corresponde al 92% de ese valor. En una serie de estudios (20 observaciones en total) realizados por Zinn34, éste observó que la digestión posruminal de la grasa suplementaria (DL,%) en novillos está fuertemente asociada al consumo total de lípidos, expresando lo anterior con la siguiente ecuación: DL, % = 83.18 - 4.52LC - 0.68 LC3, donde LC = lípidos consumidos (g/kg PV). Aplicando lo anterior a los resultados de este trabajo, la digestión intestinal de lípidos esperada para las dietas suplementadas con grasa es 67%, valor muy cercano al 68% calculado en base a la ED observada para la grasa suplementaria usada en este experimento.
El resultado obtenido en los parámetros de fermentación ruminal con respecto a la disminución en un 13% de la proporción molar de propionato en las dietas suplementadas con grasa es incierto. En general la suplementación con grasa en dietas altas en forraje (>30%) no tiene influencia en el pH ruminal 54,55, o en la proporción molar de AGV 22,36,48,55,56,57,58. Aunque existen estudios con dietas similares donde la grasa aumenta la proporción de propionato y disminuye la proporción de acetato 59,60 no hay informes de que los lípidos suplementarios disminuyan la concentración molar del propionato ruminal.
Con base en lo anterior, se concluye que el suplementar con 4% de grasa a las raciones para ganado en lactación, puede efectuarse sustituyendo, en la misma proporción, al grano o al forraje sin efectos negativos sobre la fermentación ruminal, o sitio y tasa de digestión de MO, almidón, N, FAD y lípidos. Sin embargo, el valor nutrimental de la grasa suplementaria se redujo en 12% cuando ésta se adicionó sustituyendo al forraje.
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