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Nutrición de precisión en rumiantes -Parte I Introducción

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El objetivo principal de la producción animal es la obtención de alimentos saludables en forma de carne, leche o huevos, por ello la nutrición animal ha venido siendo cada vez más precisa para lograr la máxima eficiencia al menor costo posible y con el menor impacto ambiental.

El concepto de “calidad” aplicado a la nutrición animal ha quedado incluido en la obtención de productos que sean aceptados por los consumidores.

  • sin antibióticos
  • sin pesticidas
  • que no causen problemas medioambientales
  • que mantengan la salud y el bienestar animal
  • y que sigan siendo rentable

Las explotaciones lecheras de hoy en día, están sufriendo una época de márgenes de beneficio estrechos; hecho que ha provocado el impulso de la búsqueda de la eficiencia.

Los modelos que se han ido acercando al concepto de precisión o eficiencia y que son o fueron los más usados:

  • Urea Fermentation Potential (1974)
  • Cornell Net Carbohydrate Protein System (1992)
  • Dutch (DVE/OEB), French (PDV), German (GiE)
  • British (Feed into Milk)
  • Amino Cow (Evonik Company)
  • US (NRC 2001)
  • Nordic Countries (NorFor, 2011)

Estos modelos han servido como herramientas para realizar lo que conocemos como “Alimentación de precisión o gestión de la alimentación de precisión» (PFM por sus siglas en inglés).

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Estas palabras se han convertido en la “moda” en la alimentación animal, dentro del sistema que intenta combinar principalmente la gestión de la producción de alimentos y la sostenibilidad del medio ambiente.

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Cornell Net Carbohydrate Protein System

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El grupo de Cornell Cooperative Extension fue uno de los primeros grupos que, trabajando con los productores de su zona, publicaron sus resultados en la PFM.

Definición de PFM según Cornell:

“PFM es el proceso continuo de proporcionar una adecuada dieta, sin exceso de nutrientes e intentando que la mayoría de los nutrientes provengan de alimentos de producción cercana, aumentando la utilización de la base forrajera con el fin de mantener el medio ambiente y sostenibilidad económica”.

 

El grupo de Cornell ve a PFM como un proceso de mejora continuo para alcanzar metas en tres áreas:

  1. Mejora de la eficacia: en la utilización de los nutrientes de los forrajes, piensos y aditivos para optimizar la producción leche, en este caso.
  2. Optimización: la producción y utilización de alimentos cultivados en la misma explotación, reduciendo los alimentos comprados fuera de la explotación, para evitar la contaminación que provocan los movimientos de materias primas e incrementar la independencia externa de las explotaciones.
  3. Reducción o minimización: La sobrealimentación total o parcial, es decir, la ingesta excesiva de determinados nutrientes, como por ejemplo, de la proteína que provoca una excreción elevada de nutrientes y ,por lo tanto, comporta problemas de contaminación medio ambiental.

Gracias a que la nutrición de precisión tiene herramientas para medir sus resultados y manejarlos, se pueden sugerir utilizar ocho puntos de referencia para que una explotación de producción de leche pueda determinar si se está aplicando de manera correcta la PFM:

  1. Consumo de fibra neutro detergente (FND) como porcentaje del peso corporal: ≥ 0,9%
  2. El forraje como porcentaje de la dieta: ≥ 60%
  3. Alimentos producidos en la explotación, o en la misma zona, como porcentaje de la dieta: ≥ 60%
  4. Racionamiento de fósforo (P) como porcentaje del requerimiento: <105% (se deberían hacer por lo menos 2 mediciones al año).
  5. Proteína cruda de la dieta: <16.5%, hacer una medición mensual de la ración entera (TMR) y un control sobre las materias primas.
  6. El nivel de urea en leche (MUN): para muestras individuales en la media del rebaño, debe ser de 8 mg/kg., es decir, el 40% de las vacas no deben de estar 16 mg/kg. por encima o debajo de la media del rebaño.
  7. Intervalo de partos: <13 meses
  8. Vacas muertas o sacrificadas <60 días en leche: <5%.

En el pasado, las decisiones de gestión del ganado se basaban casi siempre en la observación, juicio y experiencia del ganadero (Frost et al., 2003). Sin embargo, el incremento en las dimensiones de las granjas y el correspondiente elevado número de animales ha forzado a los productores a manejar sus animales en grupo y no de forma individual.

Desde hace años, Hamrita et al. (1997) sugirieron que las nuevas tecnologías para el seguimiento fisiológico de las vacas lecheras tienen un gran potencial para complementar las observaciones. Esta sugerencia se basa en la idea de que, en la mayoría de los casos clínicos fácilmente observables, los síntomas vienen precedidos por respuestas fisiológicas no obvias:

  • cambios en la temperatura del rumen,
  • desordenes en la rumia,
  • cambios en el pH del rumen
  • alteraciones en la frecuencia cardíaca.

La tecnología puede conducir a una detección más temprana de vacas con pequeños desajustes fisiológicos, los ganaderos son capaces de mejorar o dirigir las desviaciones justo en el momento en que las vacas se están convirtiendo en un problema.

Factores nutricionales. Digestibilidad

Centrándonos en la nutrición, la digestibilidad de la dieta es el primer factor que define el éxito de la aplicación de la nutrición de precisión, y está marcadamente influenciada por muchos factores relacionados:

  • La capacidad genética de los animales
  • el consumo y la calidad de los forrajes y los piensos
  • el nivel de ingesta y la forma física de la dieta.

Las mejoras son posibles manipulando el patrón de nutrientes presentado a los tejidos.

+ La mejor utilización de los nutrientes ocurre cuando estos están presentes en una proporción equilibrada.

-De lo contrario la productividad del animal dependerá de la falta del nutriente limitante, incluso si el resto de los nutrientes están en un nivel adecuado.

El mismo concepto se aplica al suministro de vitaminas y minerales esenciales.

La interacción entre los nutrientes, por ejemplo, un exceso del aminoácido leucina puede resultar en una aparente deficiencia de isoleucina y valina, aunque el contenido de valina e isoleucina de la dieta puede parecer adecuado.

De manera similar, la interacción entre cobre, molibdeno y azufre es un ejemplo en minerales. Tales interacciones tienen mayores efectos sobre la productividad en niveles bajos de nutrición.

 

Factores nutricionales. Metabolización

En un siguiente paso, la metabolización de los nutrientes cambia con el estado fisiológico del animal en función de las diferentes etapas del ciclo reproductivo, el resultado neto de tales cambios hace que los nutrientes se utilizan en diferentes órganos y funciones vitales tales como crecimiento, producción de leche, reservas de lípidos corporales, reproducción, función inmunológica, etc.

La metabolización de los nutrientes que tiene lugar con los cambios en la etapa de lactancia no está en función del cambio del entorno nutricional sino más bien como una función del tiempo fisiológico.

El inicio de la lactancia constituye el ejemplo clásico de este mecanismo homeoréticocambio en las prioridades de utilización de los nutrientes – con el desacoplamiento de la hormona del crecimiento (GH) y el factor de crecimiento similar a la insulina (IGF) y el envío de los nutrientes a la glándula mamaria (Bauman 2000), este aspecto del metabolismo está claramente definido por la genética del animal.

Un alto nivel sostenido de producción de leche depende de la adaptación de muchos tejidos del cuerpo.

El uso de reservas corporales durante la lactancia temprana y el reemplazo de estas reservas en la lactancia tardía es un componente importante de la mayor eficiencia productiva que obtienen las vacas genéticamente superiores, dado que estas tienen una mayor ingesta voluntaria y usan más de sus reservas corporales en la lactancia temprana que aquellas de bajo potencial genético.

 

Las vacas en lactación utilizan energía metabolizable para la producción de leche con una eficiencia media (q) del 65%.

El incremento de calor durante la síntesis de la leche también depende de la calidad y la cantidad de alimento que el animal consume.

  • En las dietas de forraje, la fermentación ruminal produce un gran exceso molar de acetato en comparación con el propionato y si este último es insuficiente, el acetato puede necesitar ser convertido, para evitar un exceso de calor metabólico. 
  • En una dieta con un nivel alto de centrados, la proporción molar de propionato aumenta mientras que la del acetato disminuye y, por tanto, es improbable que el suministro de NADPH2 sea limitante.

Kadzere et al (2002) calcularon el incremento medio de calor (Average Heat Increase HI) entre 1940 y 1995 en los EE.UU. a cuatro eficiencias de producción de leche de q = 50, 60, 65 y 70% para estimar el impacto que los cambios en la eficiencia tendrían en el HI.

  • Los resultados indicaron que el aumento de la producción de leche se relaciona con el HI elevado.
  • La producción total de leche y HI han aumentado con el tiempo, aunque la tasa de aumento de HI ha sido más lenta que la producción de leche.

La temperatura es un factor importante que puede afectar negativamente la producción de leche de vacas lecheras, especialmente en animales de alto mérito genético.

El mecanismo biológico por el cual el estrés térmico impacta la producción y la reproducción se explica en parte por:

  • la menor ingesta de alimento
  • la alteración del estado endocrino
  • la reducción de la rumiación
  • la absorción de nutrientes
  • el aumento de las necesidades de mantenimiento
  • y, por lo tanto, la disponibilidad de energía para la producción. 

La reducción en la ingesta de energía durante el estrés por calor provoca que la mayoría de las vacas lactantes entran en un balance energético negativo.

  • Las vacas dependen en gran medida de los ácidos grasos no esterificados (NEFA) para la producción de energía.
  • Las grasas a pesar de tener un contenido energético mucho mayor, que los azucares, generan más calor metabólico aproximadamente 2 kcal/g o 13% en comparación con la glucosa. Por lo tanto, los precursores para la gluconeogénesis tales como los aminoácidos o el propionato son más necesarios.

 


En la Parte II de presente artículo que se presentará en el próximo número de nutriNews, revisaremos aspectos prácticos sobre los modelos que se utilizan para valorar el principal objetivo que es mejorar la eficacia y evaluar el máximo de información posible.

Un modelo matemático es una ecuación o conjunto de ecuaciones que representan el comportamiento de un sistema y actualmente estamos más familiarizados a usar ecuaciones que son independientes del tiempo.

La nutrición de precisión maneja modelos que reflejan cambios en el sistema a lo largo del tiempo y terminaremos analizando de manera esquemática cómo se desarrolla un modelo de forma sencilla.

 

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