Modulación de la fermentación ruminal (14/8)
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Modulación de la Fermentación Ruminal Curso de Nutrición 2014 Analía Pérez Ruchel Departamento de Nutrición Animal Manipulación de la Fermentación Ruminal Indirecta Dieta (procesado) Protección de proteínas, almidón Mejora de utilización de CH por mo Directa Aditivos Defaunación mo modificados genéticamente ¿Para qué se utilizan los aditivos moduladores de la microbiota ruminal? Producción de AGV? pH ruminal? Metano? Grupos microbianos: A cuáles favorecer? Digestión de la fibra Consumo Síntesis de PM Productividad Fibrolíticos Utilizadores de ác láctico (propiónico) A cuáles inhibir? Productores de ác láctico Manipulación de la Fermentación Ruminal Buffers pH ruminal ATB Probióticos Extractos vegetales aceites esenciales Microbiota Combinación de dosis bajas de aditivos Manipulación de la Fermentación Ruminal Buffer Requisitos Sustancia capaz de captar o donar H+ soluble en agua ácido o base débil pKa cercano al pH fisiológico Bicarbonato, carbonatos y fosfatos de: sodio potasio calcio magnesio Óxido de magnesio Bicarbonato de sodio (NAHCO3) Orígen: dieta, saliva Buffer NaHCO3 = Na+ + HCO3Atrae H2O: Dilución pH ruminal Actividad microbiana eficiente H2CO3 H+ CO2 H2O Neutraliza la acidez Buffer NaHCO3 = Na+ + HCO3- Grasa de la leche H+ Atrae H2O: Degradación de la fibra Dilución (acetato) CO2 pH ruminal Actividad microbiana eficiente H2CO3 H2O Consumo de MS la acidez Neutraliza Buffer + MgO = Sinergia NaHCO3 = Na+ + HCO3- Grasa de la leche H+ Atrae H2O: Degradación de la fibra Dilución (acetato) Russell y Chow, 1993; CO2 McDonald et al., 2006 pH ruminal H2CO3 H2O Consumo de MS la acidez Neutraliza Manipulación de la Fermentación Ruminal: Buffers Bicarbonato de sodio Óxido de magnesio Aumenta la cantidad de moles de H+ para disminuir su pH Aumenta el pH Mantiene el pH, poco efectivos en cambiarlo Cambia el pH, poco efectivo en mantenerlo Sinergia 3:1 (Bach, 2002) Aporta magnesio (54%): celulasas del rumen Manipulación de la Fermentación Ruminal ATB Ionóforos Monensina (Streptomyces cinnamonensis) Lasalócido (Streptomyces lasaliensis) Cepas resistentes Prohibiciones Manipulación de la Fermentación Ruminal: ATB Mecanismo Acción sobre Membranas celulares: afectan a Gram+ Exterior Membrana celular alto Na+, bajo K+ ATP Interior bajo Na+, alto K+ H+ ADP + Pi H+ H+ ATB K+ Na+ K+ Na+ ATB H+ H+ (Stock y Mader, 1998) Manipulación de la Fermentación Ruminal: ATB Efectos Aumentan el Propiónico Disminuye metano Aumenta producción de leche Prevención de enfermedades: acidosis timpanismo coccidiosis cetosis Manipulación de la Fermentación Ruminal Extractos Vegetales Metabolitos 2os de vegetales (defensa) Incluyen: saponinas, taninos y aceites esenciales Mecanismo de acción (según principios activos): actividad antimicrobiana Ejemplos: Extracto de ajo, canela, orégano, pimienta Manipulación de la Fermentación Ruminal: Extractos vegetales En los Departamentos de Nutrición Animal y Bovinos (FVet, UdelaR) actualmente en estudio: Planta o extracto Partes de la planta Anacauíta Hojas, frutos, Hojas, cáscara Flavonoides, taninos, aceites esenciales (alfa pineno, mirceno, etc) Carqueja Toda la planta Flavonas, saponinas, compuestos específicos (apigenia, etc) Eucalipto Hojas Yerba mate “ Principios activos Cinenol o eucaliptol, etc Metilxantinas, ác.fenólicos, etc. Pitanga, Coronilla, Arrayan, Pata de Vaca, Guaco, Cola de caballo, Marcela, Manzanilla, etc... Manipulación de la Fermentación Ruminal Probióticos DFM: Direct-fed microbial bacterias, hongos y levaduras: Viables Bacterias benéficas (FDA, 1989) Manipulación de la Fermentación Ruminal: Probióticos Levaduras Eucariotas (5 x 10 µm) Probiótico más utilizados en alimentación animal Saccharomyces cerevisiae Dosis media: 52 x 109 UFC/día (7 a 260 x 109 UFC/día) (Caja et al., 2003) Aspergillus oryzae Permanece viva pero no puede colonizar el tracto digestivo Rumiantes: Efecto principal en rumen Probióticos (Saccharomyces cerevisiae) Remoción de O2 Fibrobacter succinogenes Nº y actividad bacterias celulolíticas Digestión: FND y MS Ingestión de forraje absorción de nutrientes Adaptado de McDonald et al., 2006 Selenomonas ruminantium Megasphaera elsdenii Ácido láctico PM Eliminación de azúcares Estabilidad del pH ruminal Vitaminas ácidos orgánicos 24 corderos (50 kg PV) Dieta: forraje de una pradera (Lotus) Disponibilidad inicial, kgMS/ha MS MO PB FND FAD AS 2065 29,8 88,6 12,8 44,4 28,5 4,67 Datos en base a MS (%) Tratamientos TD Forraje todo el día R Forraje 6 h/día BUFFER R+B Forraje 6 h/día + (75% NaHCO3- 25% MgO: 2% de MSI) LEVADURAS R+S Forraje 6 h/día + (Saccharomyces cerevisiae: 6,2*109 UFC/animal/día) Consumo de MS de la dieta (g/kg PV) en corderos alimentados con forraje durante todo el día (TD) o 6 h/día sin (R) o con levaduras (R+L) 30 En 6 h consumieron 79% respecto a AD 25 20 15 10 5 0 TD R R+L (Pérez-Ruchel et al., 2013) Tasa de ingestión en corderos según el tiempo de acceso al alimento * * * * * *: P ≤ 0,05 Pérez-Ruchel et al, 2010 (Pérez-Ruchel et al., 2009) Tasa de salida de partículas desde el rumen (%/h) en corderos alimentados con forraje durante todo el día (TD) o 6 h/día sin (R) o con levaduras (R+L) 0.06 Alimento menos tiempo en el rumen 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0 TD R R+L ¿Que podemos esperar acerca de la digestión de la fibra? (Pérez-Ruchel et al., 2013) Cuantificación de microorganismos en el contenido ruminal de corderos según el tiempo de acceso al alimento Menos fibrolíticos Menos utilizadores de lactato 9.4 contajes mo (log10) 9.2 9.0 * 8.8 * 8.6 * 8.4 8.2 8.0 7.8 R. albus R. flavefaciens TD S. ruminantium R *: P ≤ 0,05 Pérez-Ruchel al., 2011 (Pérez-Ruchel et al.,et2014b) Digestibilidad de la FND en corderos alimentados con forraje durante todo el día (TD) o 6 h/día sin (R) o con levaduras (R+L) 60 50 40 30 20 10 0 TD R R+L Las levaduras aumentaron la digestibilidad del forraje (Pérez-Ruchel et al., 2013) Consumo de agua total (bebida y forraje) en corderos alimentados con forraje sin (R) o con buffer (R+B) 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 R RB Agregando buffers a animales alimentados solo con pasturas mayor consumo de agua de bebida y de agua total (Pérez-Ruchel et al., 2014- a) BIBLIOGRAFÍA Church C. D. El rumiante. Fisiología digestiva y nutrición. 1993 Jarrige J. Alimentación de bovinos, ovinos y caprinos. 1990 McDonald, Edwards y Greenhalgh, Nutrición Animal. 2006, 1993 Van Soest P.J. Nutritional ecology of the ruminant. 1994 BIBLIOGRAFÍA Pérez-Ruchel A.; Repetto J.L.; Cajarville C. (a). “Use of NaHCO3 and MgO as additives for sheep fed only pasture for a restricted period of time per day: effects on intake, digestion and the rumen environment”. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition, 2014. (Disponible en http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jpn.12173/abstract?deniedAccessCustomisedMessage =&userIsAuthenticated=false). Pérez-Ruchel A.; Repetto J.L.; Fraga M.; Perelmuter K.; Zunino P.; Cajarville C. (b). “La restricción en el tiempo de acceso al forraje en ovinos alimentados con pastura de buena calidad afecta algunos grupos microbianos ruminales”. Veterinaria (Montevideo), 2014 (En prensa: http://www.revistasmvu.com.uy/articulos-en-prensa/60-articulos-en-prensa/229-cientifico-larestriccion-en-el-tiempo-de-acceso-al-forraje-en-ovinos-alimentados-con-pastura-de-buenacalidad-afecta-algunos-grupos-microbianos-ruminales.html). Pérez-Ruchel A.; Repetto J.L.; Cajarville C.. “Suitability of live yeast addition to alleviate the adverse effects due to the restriction of the time of access to feed in sheep fed only pasture”. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition, v.: 97, p.: 1043 - 1050, 2013. (Disponible en http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jpn.12008/abstract). Pérez-Ruchel A.; Repetto J.L.; Michelini M.; Pérez L.; Soldini G.; Cajarville C. “Rate of intake in wethers fed a temperate pasture with different feeding schedule and supplemented or not with additives”. South African Journal of Animal Science, v.: 39 (5) 1, p.: 157 - 160, 2009 (Disponible en http://www.sasas.co.za/rate-intake-wethers-fed-temperate-pasture-different-feedingschedules-and-supplemented-or-not). Eso es todo. Gracias por su atención !!!
