Utilización de una fuente de NNP de liberación controlada y segura

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Utilización de una fuente de NNP de liberación controlada y segura
en la alimentación de la vaca lechera altamente productora
Autor: Rodolfo Carrión Castillo Jefe Dpto. Técnico de Battilana, Perú
Hoy en día es difícil poder satisfacer apropiadamente las demandas de nutrientes
de los animales de alto potencial genético que se utilizan para producción de leche en el
mundo. En buena medida las razones de ello residen en que el avance en los
conocimientos sobre nutrición de rumiantes y el impacto que esta tiene sobre el
rendimiento de los animales es mucho más baja que la tasa con la que se incrementan
las demandas nutricionales y energéticas debido al aumento en su potencial genético
para producir leche.
Los rumiantes en donde las dificultades metodológicas para desentrañar los procesos
bioquímicos que se presentan en el rumen son para algunos casos interrogantes se hace
necesario apoyarse en muchos supuestos allí donde encontramos dudas en relación al
funcionamiento bioquímico del rumen. Se conoce mucho menos de lo necesario y lejos
estamos de alcanzar los conocimientos adecuados para enfrentar los retos que plantean
los animales de alto potencial genético para producción de leche.
Las modificaciones en el metabolismo de estos animales haría muy arriesgado predecir
las demandas nutricionales y energéticas de las vacas del futuro con base en la
información que se posee actualmente. Todo sugiere que la vacas que producen
mayores volúmenes de leche se encuentran sometidas a condiciones de estrés
fisiológico más intenso (Funk, 1997).
Así, el aumento en el potencial genético para producción de leche continuará
modificando el juego hormonal que favorece el desvío de nutrientes hacia la glándula
mamaria en detrimento de tejidos extramamarios: las demandas para mantenimiento
se reducirán y se incrementarán las de producción.
Estas modificaciones endocrinas parecen afectar, igualmente, al complejo hormonal
involucrado en la actividad reproductiva. Pero, por otro lado, es necesario señalar
que en la medida en que se ha incrementado el potencial para producción de leche,
ha sido necesario concentrar las raciones para vacas lecheras.
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Figura 01. Tasa de incremento genético para la producción de leche en la raza Holstein
en Estados Unidos desde 1969. Adaptado de Hansen (2000).
LA PROTEINA DE LA DIETA EN EL RUMEN
Las proteínas están compuestas de aminoácidos de varios tipos, dispuestos en
proporciones variables; su característica común es que todas contienen nitrógeno (N).
Las plantas y muchos microorganismos son capaces de sintetizar proteínas partiendo de
fuentes simples de N, pero la mayoría de las especies de animales requiere en su dieta
proteínas elaboradas por otros organismos. Los rumiantes, sin embargo, son capaces de
utilizar fuentes simples de N al igual que proteína pre elaboradas, debido a que poseen
una gran población de microorganismos en el rumen. Estas fuentes simples de N
reciben el nombre de "nitrógeno no proteico" (NNP). La proteína degradable en el
rumen; es una de las fracciones de la proteína presente y es aquella parte de la proteína
que se disuelve fácilmente en los fluidos del rumen. Se comporta en forma similar al
NNP. La otra fracción de la proteína en la dieta es la proteína no degradable en el
rumen o proteína sobrepasante. Es la que resiste la actividad del rumen y es digerida
más adelante en el sistema digestivo, (Anthony Phelps. 1990)
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Figura 02.
Metabolismo del Nitrógeno en el Rumen
Así, la energía y la proteína son sustancias nutritivas esenciales necesarias para la
producción de proteína microbiana en el rumen. Las tasas de fermentación de la
proteína y energía deberían estar sincronizadas y estar disponibles para el empleo de la
bacteria en el rumen y esto definitivamente va a estar condicionado al tipo de dieta que
le suministremos a la vaca. Entonces nuestra dieta debe corresponder a varias y
diferentes tasas fermentativas para que de una manera más eficiente utilizar dicha
proteína y energía. Como un ejemplo la urea sin protección es liberada muy
rápidamente. Para que los microorganismos del rumen puedan capturar el amoníaco
liberado se tiene que acompañar de una fuente energética, como azúcares, que
también son rápidamente disponibles y digeridos al mismo tiempo. Si una fuente de
energía no está disponible la bacteria no puede capturar el amoníaco liberado y es
absorbido y la mayor parte de ello es excretado causando una perdida en eficiencia en la
formación de proteína microbiana.
Tabla
01.
Adaptado de Griswold et al, 2003
En la tabla. 01,se muestra el impacto que genera la inclusión de urea en la dieta de una
vaca lechera y de que forma se incrementa la producción de NH3 producido a nivel
ruminal elevándose en casi 30 veces más en concentración, de la ración con úrea en
relación a la ración que no contiene úrea.
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Sin embargo, no ocurre lo mismo (en la misma proporción), con la producción de
proteína microbial (gr/día); y la respuesta es muy sencilla. Ocurre que; gran parte del
amoniaco presente en la dieta se perdió por volatilización violenta sin haber encontrado
la fuente adecuada de almidón o azúcares en la ración, para optimizar su
aprovechamiento en la formación de proteína microbiana.. Para mejorar la utilización de
nitrógeno de la urea, la conversión de ésta, al amoníaco, tiene que ser a una velocidad
lenta. La conversión de la urea a amoníaco tiene que coincidir con la fermentación del
maíz molido (fuente de almidón más abundante en las raciones actuales)
El objetivo es encontrar una urea protegida que sea convertida a amoníaco a una tasa
de fermentación más rápida que la torta de soya y más lenta que la úrea.
Figura 03. Tasas de producción de AGV y N amoniacal de los principales
ingredientes utilizados en la dieta de la vaca lechera.
Tiempos de produccion de AGV y N-NH3 proveniente de los componentes de la dieta
de la vaca lechera. La producción de ambos deben producirsen de forma sincronizada
para optimizar la formación de proteína microbiana.
No es necesario contar en la dieta con una UREA de liberación lenta con una tasa de
liberación similar a la de la torta de soya. El éxito en el uso eficiente de una Urea
protegida es que su liberación a nivel ruminal deba ser menor a la liberación de la
úrea pero mucho más rápida que la de la torta de soya.
Actualmente en el mercado existen algunos productos con estas características, pero
además con algunas diferencias en la respuesta ruminal, basada fundamentalmente en el
tiempo de permanencia en el rumen y su tasa de liberación de N-NH3 convirtiéndose en
una fuente más constante y segura de nitrógeno amoniacal al rumen para maximizar la
síntesis de proteína microbiana.
El siguiente cuadro muestra la variación que ocurre con las concentraciones de
nitrógeno proveniente del amoníaco ruminal a través de los suministros de comida al
día.
Las flechas, en el eje horizontal, indican las veces que se ha ofertado el alimento al
comedero. Por consiguiente, es beneficioso proveer a la vaca de una fuente más
constante de nitrógeno amoníacal en el rumen que ayudará a reducir la severidad de las
fluctuaciones normales del amoníaco ruminal la misma que conducirá a un aumento de
la producción de proteína microbiana.
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Figura 04. Concentración N-amoniacal / Variación Ruminal - Diara (úrea
presente en la dieta)
Boucher et al. (2007) J. Dairy Sci. 90:5619-5633
5619-5633
Boucher et al. (2007) encontraron que el grado óptimo de la concentración de N
amoniacal requerida para maximizar la producción y la eficacia de síntesis de proteína
microbiana debería ser de 12.8 mg/dl de fluido ruminal. Estos niveles son difíciles de
obtener alimentando sin una fuente de urea. Sin embargo, alimentando con úrea sin
protección, esta causa una liberación rápida de N amoniacal en el rumen sin ayudar a
reducir las fluctuaciones en el día, tal como se muestra en la gráfica.
La utilización de un fuente de nitrógeno de liberación controlada (Nitroshure
TM)en la dieta ayudará a reducir estas variaciones que conducen a un aumento de
la síntesis de proteína microbiana.
Concentraciones mayores a 7 mg/dl de NH3 ruminal son necesarias para optimizar la
digestión de fibra y la producción microbiana. La producción de amoníaco a partir de la
proteína de la soya no es suficiente para mantener la concentración del NH3 ruminal por
encima de 7 mg/dl. Incluso alimentando varias veces al día bajo un esquema de ración
total (TMR) la concentración de amoníaco ruminal tiende a caerse por debajo del nivel
antes mencionado.
La sincronización de proteína y la fermentación del hidrato de carbono conduce al
empleo eficiente de nitrógeno dietético. La conversión de urea al amoníaco en el rumen
es demasiado rápida para sincronizar con la fermentación del grano presente en la dieta.
Si la conversión de urea al amoníaco puede ser controlada de modo que esto pueda
sincronizar con la fermentación de grano, la producción de proteína microbiana se verá
aumentada
Para crear la fermentación ideal de una fuente de NNP, esta, tiene que ser usada a partir
de una fuente más lenta que la urea, pero más rápido que la torta de soya.
LIBERACIÓN IN VITRO DE NITRÓGENO AMONÍACAL DE VARIAS
FUENTES DE NITRÓGENO (DiLorenzo and DiCostanzo (2007): Balchem
Technical Report 2007:1)
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METODOLOGÍA DE TRABAJO
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Los trabajos in vitro se realizaron en frascos 250-mL tapados con una válvula
hermética de goma
Los frascos fueron inoculados con 200 ml de cada producto en una proporción
de 1:4 adicional a la mezcla de fluido ruminal.
El fluido ruminal fue recogido de un rumen fistulado (> 30 d) adaptado a una
dieta de grano del 95 % silaje y con un suplemento proteico del 5 % (en base
a MS)
TRATAMIENTOS
Los tratamientos fueron cada una de las fuentes aportantes de N:
1. En blanco - ninguna fuente de N fue añadida excepto la proveniente del FLUIDO
RUMINAL.
2. fuente de nitrógeno de liberación controlada
3. Urea
4. Torta de Soya
5. Fermenten
6. Biuret
RESULTADOS
Figura
05.
Este gráfico muestra la cantidad de N amoniacal liberada de los productos evaluados a
dos diferentes tiempos de incubación (6-hr y 24 hr)- en el fluido ruminal comparándolas
con la fuente de liberación lenta (Nitroshure).
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Figura
06.
En este gráfico es más notorio aún, que, la liberación de N controlada del Nitroshure es
más lenta que la úrea (color negro) pero más rápida que la torta de soya (color marrón)
manteniendo un aporte de N controlado, eficaz y seguro.
BIBLIOGRAFIA
1.
2.
3.
4.
Balchem Technical Research Report 2004:2.
Boucher et al. ( 2007 ) J. Dairy Sci. 90:5619-5633
5619-5633
Lykos et al. J. Dairy Sci 80: 3341-3355
3341-3355
DiLorenzo and DiCostanzo (2007): Balchem Technical Report 2007:1