Influencia de la adición de extractos de taninos al inicio de la engorda en la carga por nemátodos en becerros en corral

Introducción

Las enfermedades ocasionadas por parásitos gastrointestinales son un obstáculo importante para la producción eficiente de carne en rumiantes y son una limitación en la disponibilidad mundial de alimentos, aumentan la mortalidad e imponen un costo significativo en la productividad (Sutherland y Leathwick, 2011; Lem et al., 2014; Karanikola et al., 2015). El uso excesivo y frecuente de fármacos ha aumentado la resistencia a los antihelmínticos (Gasbarre et al., 2009; Sutherland y Leathwick, 2011; Roeber et al., 2013), por lo cual es necesario desarrollarse alternativas a los antihelmínticos usados en la producción de rumiantes (Athanasiadou et al., 2005; Borloo et al., 2013; Zarrin et al., 2015). El uso de metabolitos secundarios de las plantas pueden reducir el nivel de parasitismo, mejorar el rendimiento de los rumiantes (Athanasiadou et al., 2005; Torres et al., 2008), y la utilización de sus extractos (Otero e Hidalgo, 2004; Torres et al., 2008), entre los cuales se incluyen los taninos como una alternativa prometedora a los antihelmínticos sintéticos (Quijada et al., 2015). Los taninos son un grupo de compuestos polifenólicos, producto del metabolismo secundario de las plantas (Arévalo, 2008; Vázquez et al., 2012). Estos son hidrolizables y condensados, los primeros están integrados por un núcleo de glucosa con una serie de ácidos tánicos esterificados, son hidrolizables por enzimas y ácidos; y los taninos condensados son polímeros de flavonoides unidos por enlaces carbono-carbono y también son denominados proantocianidinas (Min y Hart, 2003; Torres et al., 2008; Beserra et al., 2011). Los taninos pueden formar complejos con las proteínas de la cutícula de los parásitos y alterar sus funciones (Beserra et al., 2011), por lo cual el consumo de forrajes con taninos ayuda a mejorar el desempeño productivo de animales afectados por nemátodos (Min y Hart, 2003; Torres et al., 2008; Quijada et al., 2015). Esta parasitosis presente en rumiantes en corral se adquiere durante el pastoreo, lo cual genera problemas en el desarrollo óptimo del animal y ocasiona pérdidas en producción. El objetivo de este estudio fue evaluar la influencia de la adición de extractos de taninos condensados e hidrolizables en la carga por nemátodos en becerros al inicio de la engorda en corral.

Material y Métodos

Localización geográfica

La presente investigación incluyó dos experimentos, los cuales tuvieron una fase de campo y otra en laboratorio. La fase de campo se realizó en la Unidad Experimental para Bovinos de Engorda en Trópico Seco de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la Universidad Autónoma de Sinaloa, ubicada en los terrenos de Ganadera Los Migueles, S.A. de C.V. localizada a 24° 51’ N, 107° 26’ O, 57 msnm; temperatura media anual es 24.8 °C, temperatura máxima 33.3 °C, mínima 16.3 °C; la precipitación pluvial media anual es 665.6 mm y predomina el clima tropical seco (García, 1981; INEGI, 2009). La fase de laboratorio se realizó en el Laboratorio de Parasitología de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Autónoma de Sinaloa, en Culiacán, Sinaloa.

Todos los becerros en los dos experimentos fueron tratados de acuerdo con las recomendaciones de la Guide for the Care and Use of Agricultural Animals in Research and Teaching (FASS, 2010), y con apego a la normatividad oficial mexicana (NOM051-ZOO-1995. Trato humanitario en la movilización de animales NOM-062-ZOO-1999. Especificaciones técnicas para la producción, cuidado y uso de animales de laboratorio).

Experimento 1

En este experimento se evaluó la influencia de la adición de 6 g kg^-1 MS de extractos de taninos hidrolizables y condensados a la dieta en la carga por nemátodos en becerros al inicio de la engorda en corral. Para ello, 30 becerros Brahman (227±SE 13.9 kg) se compararon en la región semiserrana de Mocorito, Sinaloa, y se transportaron 150 km hasta la Unidad Experimental. Los becerros se alimentaron 5 d con heno de sudán (Sorghum sudanense) y heno de alfalfa (Medicago sativa L.); al día 6 después de su arribo los becerros fueron identificados con arete, pesados y vacunados con bacterinas para prevenir enfermedades causadas por Clostridia, Histophilus somni (Ultrabac7-somubac; Pfizer) y Mannheimia haemolytica (OneShot; Pfizer). En grupos de cinco, los becerros se distribuyeron aleatoriamente en seis corraletas con piso de tierra (6´12 m) con 24 m² techo, comedero lineal de 2.4 m y un bebedero de 0.6 m.

Los becerros fueron alimentados a libre acceso con solo una dieta (Cuadro 1), con disponibilidad permanente de agua limpia y fresca. El periodo de adaptación fue 21 d para establecer el orden social, familiarización con las instalaciones, adaptación al manejo experimental y normalizar el consumo de alimento porque en los becerros recién llegados al corral el consumo es bajo, en especial durante los primeros 7 d (Hutcheson y Cole, 1986; Fluharty y Loerch, 1996). Por consecuencia, hay una menor excreción de heces y el conteo de huevos de nemátodos por gramo de heces puede ser sobreestimado.

Influencia de la adición de extractos de taninos al inicio de la engorda en la carga por nemátodos en becerros en corral - Image 1

Después de los 21 d de adaptación los becerros se pesaron individualmente y se tomaron muestras de heces de cada uno durante 3 d continuos, porque las hembras no ovopositan cada día y la muestra no reflejaría con precisión la cantidad de huevos excretados (Fernández et al., 2008; Silva-Díaz et al., 2015). Las heces se recolectaron a las 0600 h directamente del recto de cada becerro utilizando guante de látex estéril, se identificaron y transportaron al laboratorio. En el laboratorio se cuantificó de manera individual y por cada día la cantidad de huevos de nemátodos por gramo de heces (hgh) con el método de McMaster (Sandoval et al., 2011; Morales et al., 2012), para lo cual se adicionó solución saturada de glucosa a un tubo McMaster, se agregaron 2 g de heces, después de homogenizar por agitación se introdujo un filtro de gasa para filtrar el contenido del tubo. Después, con un gotero se obtuvo el líquido filtrado el cual se depositó en la cámara de McMaster, reposó 5 min e inició el conteo de los huevos con un microscopio óptico (Carl Zeiss Axiostar®, EE.UU.) utilizando un objetivo 10x. El número total de huevos encontrado en las dos secciones de la cámara se multiplicó por 100, se dividió entre 2, y el resultado se registró como hgh (Sandoval et al., 2011; Morales et al., 2012).

Después de este periodo de adaptación, los tratamientos se distribuyeron al azar en los grupos de becerros: 1) Testigo; dieta de recepción sin extracto de taninos (ET); 2) Testigo más 6 g kg^-1 MS de ET condensados (TC); y 3) Testigo más 6 g kg^-1 MS de ET hidrolizables (TH). El ET condensado, extraído del árbol de quebracho (Schinopsis balansae), se proporcionó con una preparación estabilizada de ET Bypro® (INDUNOR; Buenos Aires, Argentina), mientras que el ET hidrolizable, extraído del castaño (Castanea sativa), se proporcionó como la preparación estabilizada NutriP® (SilvaFeed; Turin, Italia); ambos extractos contenían 70 % de taninos. La dosis de 6 g kg^-1 MS de ET se seleccionó con base en los resultados de Rivera et al. (2016). La dosis diaria de taninos por corraleta fue disuelta en 1 kg de maíz molido y se adicionó al alimento al momento de servirlo en el comedero; la premezcla de maíz y el alimento se realizó manualmente. En las corraletas con los becerros que recibieron la dieta testigo, se proporcionó 1 kg de maíz molido para homogenizar el aporte de energía en todos los tratamientos. Los tratamientos se aplicaron por 28 d y los becerros se pesaron los días 1 y 28. Tres días después de finalizar los tratamientos, se tomaron muestras de heces de cada becerro y se realizó el mismo procedimiento antes descrito.

Experimento 2

Con base en los resultados del Experimento 1 y en función de la concentración de taninos añadidos a la dieta y su efecto sobre la carga de nemátodos en heces, se realizó un segundo experimento en el cual se usó solo TH en una dosis 2.5 veces mayor, y también se duplicó el número de unidades experimentales. La dosis de TH se fijó en 15 g kg^-1 MS de la MS, con base en los resultados del experimento efectuado por Krueger et al. (2010), quienes señalan que ese nivel de TH no mejoró la ganancia de peso ni afectó el consumo de alimento, por lo cual se consideró un nivel seguro para los becerros en nuestro experimento.

En este experimento se usaron 40 becerros Brahman (212±SE 8.8 kg) comprados en la región semiserrana de Guamúchil, Sinaloa, y transportados 120 km hasta la Ganadera Los Migueles. Los becerros fueron alojados en un corral con piso de tierra (27´30 m) con 27 m de comedero lineal de cemento, 4 m de bebedero lineal equipado con flotador y 162 m² de techo construido con lámina metálica. Desde su llegada los becerros se alimentaron con heno de sudán (Sorghum sudanense) y heno de alfalfa (Medicago sativa L.) por 5 d. El día 15 después de su arribo los becerros fueron identificados con arete, pesados y recibieron el mismo manejo de medicina preventiva descrito en el Experimento 1. Los becerros, en grupos de cinco, fueron alojados aleatoriamente en ocho corraletas con piso de tierra (6´12 m) con 24 m² de techo, comedero lineal de 2.4 m y un bebedero de 0.6 m y fueron alimentados a libre acceso con la dieta descrita en el Cuadro 1. Después de un periodo de adaptación de 3 d en la corraleta, se recolectaron muestras de heces (día 4) en 3 d continuos y se realizó el mismo procedimiento descrito en el Experimento 1. El día 21 después del arribo, los tratamientos se asignaron aleatoriamente a los becerros: 1) Dieta de recepción sin ET (Testigo), y 2) dieta de recepción más 15 g kg^-1 MS de extracto de taninos hidrolizables (TH).

La fuente de TH fue la misma y los tratamientos se proporcionaron de manera similar al Experimento 1. Los tratamientos se ofrecieron durante 28 d, y el día 1 fue en el cual los tratamientos se aplicaron por primera vez. Después del día 28 se recolectaron muestras de heces del recto de los becerros durante tres días continuos y se realizó el procedimiento descrito en el Experimento 1. El promedio de las mediciones de los tres días se consideró como la excreción de hgh de cada becerro. Los becerros se pesaron 6 d antes de iniciar los tratamientos y 6 d después de haber concluido su aplicación (40 d de duración). El propósito de este manejo fue reducir la interferencia en el peso de los becerros por la manipulación durante 3 d para obtener las muestras de heces.

Análisis estadísticos

Como los valores de resultados del número de huevos de nemátodos por gramo de heces no presentaron normalidad estadística (p£0.01), antes del análisis estos fueron normalizados por su transformación a valores de Log₁₀ (n+40) en el Experimento 1 y a Log₁₀ (n+17) en el Experimento 2, donde n representó el valor observado. Con los resultados de ganancia de peso y hgh se realizó un ANDEVA para un diseño completamente al azar (Hicks, 1973). El modelo matemático (Hicks, 1973) fue: Y_ij=m+t _i +e_ij. Las medias de los tratamientos se compararon la prueba DMS (p£0.10). Todos los análisis estadísticos se realizaron con la versión 9 de Statistix® 9 (2007).

Resultados y Discusión

Experimento 1

Los huevos de los nemátodos gastrointestinales encontrados al inicio del experimento corresponden a los géneros Cooperia sp (100 %), Trichostrongylus sp (71.33 %), Haemonchus sp (63.67 %), Bunostonum sp (6.67 %), Oesophagostomum sp (6.67 %) y Ostertagia sp (3.33 %). La proporción importante de Haemochus sp y Cooperia sp corroboran a estos géneros como los predominantes en México (Olivares et al., 2006; Fernandéz-Figueroa et al., 2015). Ambos son de distribución universal (Coles et al., 2006; De Graef et al., 2013) y son un problema serio para la ganadería bovina en EE.UU. (Gasbarre et al., 2009; Borloo et al., 2013), América del Sur (Borges et al., 2012; Seo et al., 2015), Europa (Demeler et al., 2009; De Graef et al., 2013), África (Pfukenyi et al., 2007) y Asia (Sato et al., 2014).

En el Cuadro 2 se muestra la influencia de la alimentación con extractos de taninos en la cantidad de huevos de nemátodos por gramo de heces en becerros al inicio de la engorda en corral, y en el Cuadro 3 se muestra el resultado en la ganancia de peso. La disminución en la cantidad de hgh de Haemonchus (p=0.10) por la inclusión de los TH indica que cuando los taninos hidrolizables alcanzaron abomaso, el pH ácido que predomina en este órgano (Brake et al., 2014) permitió que los TH se disociaran de los complejos tanino-proteína que se hubieran formado en el rumen (Casciola et al., 2009; Beserra et al., 2011), lo cual pudo permitir que los TH o sus productos de hidrolisis ácida, como los ácidos elágico y hexahidroxidifénico (Torres et al., 2008; Vázquez et al., 2012), se unieran a la cutícula de Haemonchus que habita en el abomaso, altera sus propiedades e impide sus funciones vitales (Niezen et al., 1995; Casciola et al., 2009; Vázquez et al., 2012).

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La ausencia de efecto de los taninos condensados en la excreción de huevos de Haemonchus puede estar relacionada con la dosis usada en nuestro experimento, aunque se ha documentado el efecto antihelmíntico de los taninos condensados (Min y Hart, 2003; Calderon-Quintal et al., 2010). Sin embargo, este efecto es evidente solo si los rumiantes en pastoreo consumen el equivalente 20 g kg-1 MS de TC en la MS de la dieta (Butter et al., 2000), cantidad tres veces mayor a la de nuestro experimento. La aparición de un número aparentemente mayor de hgh de Haemonchus en d 28 comparado con d 1, se debe a una ovoposición de las hembras no similar entre días, por lo cual los valores pueden oscilar dentro de cierto rango (Fernández et al., 2008; Silva-Díaz et al., 2015). En becerros Nellore resistentes a nemátodos hay oscilaciones de hasta cuatro veces el valor inicial en una prueba de 105 d (Bricarello et al., 2007).

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La excreción de Cooperia no fue modificada por la adición de los dos tipo de taninos (p=0.60). La ausencia de efecto de la adición de 6 g kg^-1 MS de TH en la cantidad de hgh de Cooperia, puede relacionarse con la ubicación de este nemátodo, el cual se aloja en el intestino delgado (Borloo et al., 2013; Karanikola et al., 2015), a diferencia de Haemonchus que habita en abomaso. Las condiciones de pH prevalecientes en el intestino delgado de los bovinos tienden a ser ligeramente ácidas (Brake et al., 2014); los taninos llegan a este órgano y es probable que TH y TC formen complejos con proteínas tanto de origen alimenticio (Arévalo, 2008; Beserra et al., 2011; Brake et al., 2014), como enzimas propias del tracto digestivo, y con células del epitelio intestinal (Frutos et al., 2004). Así, se puede suponer que la cantidad de TH sería suficiente para asociarse con los componentes de la cutícula de Haemonchus en el abomaso, pero poca para interactuar con Cooperia en el intestino, y entonces la cantidad de TH incluidos en la dieta no sería suficiente para que se manifestara, en caso de existir el efecto de los TH sobre la excreción de hgh de Cooperia. La ausencia de efecto de TC en la excreción de hgh de Cooperia, concuerda con la afirmación de Butter et al. (2000), que se requiere 20 g kg^-1 MS de TC en la dieta para hacer evidente su efecto antihelmíntico; por lo cual la dosis de 6 g kg^-1 usada en nuestro experimento en TC y TH sería insuficiente para evidenciar una actividad antihelmíntica en los nemátodos en el intestino de los becerros. La cantidad de hgh de Trichostrongylus tampoco fue modificada por los dos tipos de taninos (p=0.99), y la ubicación en el intestino de este parásito (Coles et al., 2006; De Graef et al., 2013) lleva a un razonamiento similar al expuesto para Cooperia. Los datos de la excreción de hgh de Oesophagostomum, Bunostonum y Ostertagia no se analizaron porque desde el inicio del prueba estuvieron presentes solo en el grupo Testigo y las cargas fueron muy bajas (2 a 5 hgh); además, no se encontraron huevos de ellos en ningún becerro después de aplicar los tratamientos.

El peso final (p=0.30) y la ganancia de peso (p=0.86) no fueron modificados por los tratamientos. La adición de 6 g kg^-1 MS de TH disminuyó en 58 % la excreción de Haemonchus (p=0.10), pero no afectó la excreción de huevos de Cooperia (p=0.60) ni de Trichostrongylus (p=0.99) los cuales infestaron todos los becerros, y su presencia sería suficiente para afectar la ganancia de peso, lo cual no ocurrió.

Aunque de manera frecuente la infestación por nemátodos se relaciona con una menor capacidad de los bovinos para ganar peso (Sutherland y Leathwick, 2011; Lem et al., 2014), este efecto no siempre se manifiesta en los experimentos. En novillos Angus (196 kg de peso inicial) en corral de engorda e inoculados con larvas de Cooperia y Ostertagia, no hubo diferencia en la ganancia de peso entre los desparasitados o no con Tiabendazol, aunque el antihelmíntico redujo significativamente el conteo de huevos de nemátodos (Ames et al., 1969). En pastoreo no hubo diferencia en la ganancia de peso entre becerros Nellore con menos de 50 huevos de Haemonchus y Cooperia por gramo de heces (hgh), respecto a los que tuvieron más de 500 hgh (Bricarello et al., 2007); además, el nivel de infestación con nemátodos no cambió la ganancia de peso de becerros en pastoreo (Seo et al., 2015).

Experimento 2

Los huevos de los nemátodos gastrointestinales encontrados son de los siguientes géneros: Haemonchus sp (82.5 %), Cooperia sp (75 %), Trichostrongylus sp (25 %) y Oesophagostomum sp (15 %). Como en el Experimento 1, los géneros predominantes fueron Haemochus sp y Cooperia sp. En el Cuadro 4 se muestra la influencia de la adición de TH a la dieta en el conteo de huevos de nemátodos en becerros al inicio de la engorda intensiva y en el Cuadro 5, la influencia en la ganancia de peso.

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La adición durante 28 d de 15 g kg^-1 MS de TH disminuyó en 61 % los hgh de Haemonchus (p = 0.03) y en 68 % el conteo de hgh de Cooperia (p = 0.04), con relación al Testigo. El uso de la dosis de 15 g kg^-1 MS de TH mostró la actividad antihelmíntica de los taninos reportada en rumiantes en pastoreo (Athanasiadou et al., 2005; Calderon-Quintal et al., 2010; Quijada et al., 2015), y que se atribuye a la capacidad de los taninos para interactuar con las proteínas de la cutícula de los nemátodos interfiriendo sus procesos vitales (Niezen et al., 1995; Otero e Hidalgo, 2004; Casciola et al., 2009; Vázquez et al., 2012). Estos resultados sugieren que al aumentar la cantidad de TH ofrecidos a los becerros, se incrementó la disponibilidad de taninos que interactuaron con los nemátodos tanto en abomaso como en intestino delgado, y son congruentes con la afirmación de que la actividad antihelmíntica de los TH es dependiente de la dosis (Bachaya et al., 2009).

La ausencia de impacto de TH en el peso final (p=0.25) y en la ganancia de peso (p=0.64) es un resultado esperado, dado que Krueger et al. (2010) no observaron efecto en estas variables al proporcionar 15 g kg^-1 MS de TH a vaquillas en engorda in tensiva. El efecto positivo en la ganancia de peso de bovinos en engorda intensiva solo se observó cuando se usan concentraciones de TH igual o menores a 6 g kg^-1 MS de la MS (Rivera et al., 2016).

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Como ya se comentó, una disminución en el conteo de huevos de nemátodos, no siempre se refleja en un aumento en la ganancia de peso de los bovinos en engorda en corral o en pastoreo (Ames et al., 1969; Bricarello et al., 2007; Seo et al., 2015).

Conclusiones

La inclusión de extracto de taninos hidrolizables en la dieta se puede considerar como una alternativa sustentable para el control de los nemátodos de los bovinos en engorda. El extracto muestra actividad contra Haemonchus en concentración de 0.6 %, y para afectar a los nemátodos intestinales como Cooperia se requiere una concentración mínima de 1.5 % de la materia seca de la dieta.