Moduladores de la fermentación ruminal I (5/6)

Modulación de la Fermentación Ruminal
Curso de Alimentación 2013
Analía Pérez
Departamento de Nutrición Animal
Manipulación de la Fermentación Ruminal
Indirecta
Dieta – procesado:
Protección de proteínas, almidón
Directa
Aditivos
Defaunación
m.o modificados genéticamente
Aditivos moduladores de la microbiota ruminal
pH ruminal
Microbiota
Mayor actividad
Celulolíticos
Utilizadores de ác láctico
Productores de ác láctico
Consumo
Síntesis proteína
Productividad
ác láctico
Propionato
Manipulación de la Fermentación Ruminal
Buffers
pH ruminal
ATB
Probióticos
Microbiota
Extractos vegetales
aceites esenciales
Manipulación de la Fermentación Ruminal
Aditivos
Mejoran la producción animal
Previenen enfermedades
Mejoran el ambiente
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)
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+
M
K+
Na+
K+
Na+
M
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
Cepas resistentes
Prohibiciones
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
Principios activos
Cinemaldehido (canela), Timol
(orégano), Capsaicina (pimienta).
Manipulación de la Fermentación Ruminal: Extractos vegetales
En estudio:
Molle, eucalipto, anacahuita, carqueja, llantén, pata
de vaca, pitanga, tala, timbó, yerba mate… (Deptos.
Nutrición&Bovinos 2010- 2013)
Sustratos
Efecto in vitro del extracto de Molle y Eucalipto
Harina de soja (HS)
Harina de girasol de 34 % de PC (HG34)
Harina de girasol de 31% de PC (HG31)
Harina de canola (HC)
Granos y solubles de destilería del maíz
(DDGS)
Harina de Korma goma guar (HKG)
Extractos
Schinus longifolius (Molle) Eucalyptus grandis (Eucalipto).
50 mg/frasco (dosis
1mg/mL)
0,5 g/Frasco
Liquido ruminal (inóculo)
inóculo)
Vaca Holando en lactación
Dieta Kg MS/día: 9,2 Alfalfa, 3,0
afrechillo de trigo, 1,2 Maíz
(grano húmedo).
Medio de incubación:
Solución de Lowe et al.
(1985), bicarbonato al 8,2 %
sulfuro de sodio 2,05 %
39,5 ml/Frasco
Determinaciones:
Producción de gas acumulada (PG)
pH
Concentración de N-NH3 (g/dl)
10 ml/frasco
Santana et al, 2012
Producción de gas acumulada 12h (PG), pH y concentración de
N-NH3 para los seis sustratos según el extracto
Parámetro
Tratamiento
PG (ml/g)
pH
N- NH3 (mg/dl)
Control
147.8
6.37
2.16 a
Molle
134.2
6.34
1.99 a
Eucalipto
139.7
6.36
1.79 b
SEM
SxE
2.64
0.004
0.01
0.005
0.10
0.440
Control (sin extracto); SEM: error estándar de la media; SxE: interacción entre efecto sustrato y extracto.
Diferentes letras en una misma columna indican p<0.05
Disminución del N- NH3 con la adición de Eucalipto
Santana et al, 2012
Manipulación de la Fermentación Ruminal
Probióticos
DFM: Direct-fed microbial
(FDA, 1989)
bacterias, hongos
levaduras: Viables
Bacterias benéficas
y
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 y digestibilidad de la dieta en corderos alimentados con forraje
durante todo el día (AD) o 6 h/día sin (R) o con levaduras (RY)
p contrasts
AD
R
RY
SEM*
Restricted access
to forage
Use of yeast
Intake (g/kg BW, dry basis)
DM
24.0
17.7
18.7
0.935
<0.001
0.387
OM
21.0
15.6
16.5
0.831
<0.001
0.336
NDF
10.7
7.84
8.21
0.453
<0.001
0.550
ADF
6.27
4.60
4.82
0.278
<0.001
0.563
Apparent digestibility coefficients
DM
0.64
0.61
0.67
0.023
0.866
0.094
OM
0.67
0.64
0.71
0.022
0.905
0.051
NDF
0.48
0.41
0.52
0.038
0.747
0.032
ADF
0.39
0.32
0.44
0.045
0.848
0.051
(Pérez-Ruchel et al., 2013)
Consumo y digestibilidad de la dieta en corderos alimentados con forraje
durante todo el día (AD) o 6 h/día sin (R) o con levaduras (RY)
p contrasts
AD
R
RY
SEM*
Restricted access
to forage
Use of yeast
79%
respecto a AD
Intake (g/kg BW,
dry basis)
DM
24.0
17.7
18.7
0.935
<0.001
0.387
OM
21.0
15.6
16.5
0.831
<0.001
0.336
NDF
10.7
7.84
8.21
0.453
<0.001
0.550
ADF
6.27
4.60
4.82
0.278
<0.001
0.563
Apparent digestibility coefficients
DM
0.64
0.61
0.67
0.023
0.866
0.094
OM
0.67
0.64
0.71
0.022
0.905
0.051
NDF
0.48
0.41
0.52
0.038
0.747
0.032
ADF
0.39
0.32
0.44
0.045
0.848
0.051
(Pérez-Ruchel et al., 2013)
Consumo y digestibilidad de la dieta en corderos alimentados con forraje
durante todo el día (AD) o 6 h/día sin (R) o con levaduras (RY)
p contrasts
AD
R
RY
SEM*
Restricted access
to forage
Use of yeast
Intake (g/kg BW, dry basis)
DM
24.0
17.7
18.7
0.935
<0.001
0.387
OM
21.0
15.6
16.5
0.831
<0.001
0.336
NDF
10.7
7.84
8.21
0.453
<0.001
0.550
ADF
6.27
4.60
4.82
0.278
<0.001
0.563
Apparent digestibility coefficients
DM
0.64
0.61
0.67
0.023
0.866
0.094
OM
0.67
0.64
0.71
0.022
0.905
0.051
NDF
0.48
0.41
0.52
0.038
0.747
0.032
ADF
0.39
0.32
0.44
0.045
0.848
0.051
(Pérez-Ruchel et al., 2013)
Consumo y digestibilidad de la dieta en corderos alimentados con forraje
durante todo el día (AD) o 6 h/día sin (R) o con levaduras (RY)
p contrasts
AD
R
RY
SEM*
Restricted access
to forage
Use of yeast
Intake (g/kg BW, dry basis)
DM
24.0
17.7
18.7
0.935
<0.001
0.387
OM
21.0
15.6
16.5
0.831
<0.001
0.336
NDF
10.7
7.84
ADF
6.27
4.60
Levaduras aumentaron la
8.21
0.453
<0.001
digestibilidad del forraje
4.82
0.278
<0.001
(mecanismo?)
0.550
0.563
Apparent digestibility coefficients
DM
0.64
0.61
0.67
0.023
0.866
0.094
OM
0.67
0.64
0.71
0.022
0.905
0.051
NDF
0.48
0.41
0.52
0.038
0.747
0.032
ADF
0.39
0.32
0.44
0.045
0.848
0.051
(Pérez-Ruchel et al., 2013)
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
Eso es todo.
Gracias por su atención !!!