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UNIVERSIDAD POPULAR DE NICARAGUA
UPONIC
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS
Tema: Nutrición en el Ganado Bovino
Aspectos Bioquímicos, Anatómicos, Fisiológicos y Productivos de la
Alimentación del Bovino
Módulo: Ganado Bovino
Boaco, Nicaragua
Año 2014
Nutrición en el Ganado Bovino
Dr. Otoniel López López
Página 1
Contenido
Introducción…………….………………………………………..2
Objetivos y Metodología……………………………….………3
Conceptos Básicos……………………………………………...4
Composición Química de los alimentos……………………..6
Nutrientes………………………………………………………….9
Anatomía del Sistema Digestivo………………………………15
Fisiología Digestiva……………………………………………...20
Metabolismo………………………………………………………39
Metabolismo Energético………………………………..………48
Consumo de Materia Seca……………………………………...51
Vitaminas…………………………………………………………..53
Minerales…………………………………………………………..59
Ejercicios con Minerales………………………………………..79
Total de Nutrientes Digestibles (TND)………………………..83
Formulación y Balanceo de Raciones………………………..87
Cuadrado de Pearson……………………………………………92
Ejercicios de balanceo de raciones…………………………...94
Preguntas…………………………………………………………..96
Alimentos y Técnicas de Alimentación de Verano…………97
Anexos……………………………………………………………..129
Bibliografía………………………………………………………..143
Nutrición en el Ganado Bovino
Dr. Otoniel López López
Página 2
INTRODUCCIÓN
La nutrición es considerada como uno de los componentes fundamentales de la
producción animal, ya que si se analizan los costos de la producción pecuaria,
representa entre el 65-75% de los mismos.
El adecuado manejo de la alimentación animal es el factor que mayor impacto
tiene en la eficiencia de una explotación pecuaria, ya que unido a un excelente
manejo sanitario, permite desarrollar el potencial reproductivo y genético de una
raza o especie determinada.
Lo que nos permite concluir que la nutrición y alimentación es una de las bases
fundamentales de la producción pecuaria.
El tema de la optimización del uso de materias primas en dietas para animales de
granja, no sólo atañe a quien explota una determinada especie, sino a la
humanidad, destinatarios de esta producción animal.
En la nutrición intervienen diversas reacciones químicas y procesos fisiológicos
que permiten la transformación de los alimentos en tejidos y órganos y además
se cumplan las funciones de mantenimiento, producción y reproducción.
Para proponer una dieta “convencional o no convencional”, es necesario conocer
aspectos fundamentales sobre fisiología, requerimientos nutricionales de los
animales en las diferentes etapas de su vida y las características de los alimentos
a incluir en la dieta.
Nutrición en el Ganado Bovino
Dr. Otoniel López López
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Objetivo General
• Conocer la composición del organismo del Bovino y su alimento.
Objetivos Específicos:
 Reconocer la importancia de la nutrición.
 Conocer el valor nutricional de los alimentos dedicados a la
alimentación del Bovino.
 Adquirir habilidades para realizar balanceo de raciones de
acuerdo al requerimiento nutricional de los animales.
METODOLOGÍA
El programa Teórico: Es desarrollado principalmente mediante la presentación
magistral pero con continuas preguntas a los alumnos. Los primeros minutos de las
conferencias c se dedicaran a recordar los conceptos asimilados hasta el momento y
ubicar el tema en el contexto general de la materia.
Las conferencias se apoyarán con material audiovisual. Se alterna el ordenador con
sesiones de diapositivas, especialmente las dedicadas a reconocimiento del Sistema
Digestivo del Bovino, la Fisiología Digestiva, etc.
La clase Práctica se realizará directamente en una finca modelo representativa donde
se pueda observar y realizar actividades, que pongan en práctica lo estudiado, donde
se pueda elaborar sacharina, bloques multinutricionales, calcular la cantidad de MS
ingerida por el bovino, elaboración de concentrados, etc.
Nutrición en el Ganado Bovino
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Página 4
Conceptos:
Nutrición Animal: Es la ciencia que trata sobre la regulación de la alimentación de
los animales por el hombre.
Alimentación: Es un proceso complejo donde pasan al organismo todas las sustancias
necesarias para cubrir los gastos de energía, producciones, formación y renovación de
tejidos del cuerpo, así como para la regulación de las funciones vitales del organismo.
La alimentación se compone de una serie de procesos: Digestión y absorción de
alimentos.
Alimento: Materia comestible que proporciona nutrientes.
Nutriente: elemento químico que forma parte de un alimento.
Relación de la Nutrición con otras ciencias:
Nutrición en el Ganado Bovino
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Composición Química-Orgánica De Los Alimentos y Cómo Se Metabolizan.
Los alimentos son las materias que ingieren los animales y que poseen propiedades
nutritivas utilizables por el organismo. El dominio eficiente, aplicación y manejo de la
nutrición animal, requieren de un conocimiento amplio de los alimentos desde su
composición química, valor nutritivo, características físicas para la preparación de las
raciones hasta su grado de aprovechamiento en el organismo del animal representado
por su digestibilidad entre otros aspectos de interés.
Es así que para el buen desempeño de la empresa productiva, los participantes en su
organización, implementación y ejecución como lo es un administrador agropecuario
debe adquirir estas habilidades para hacer de la empresa una explotación altamente
productiva.
Los alimentos se encuentran constituidos por agua y materia (MS) en la materia seca se
encuentran las sustancias nutritivas orgánicas e inorgánicas. Las orgánicas atienden a
su aporte de energía, proteínas, que requiere el organismo para todas sus funciones de
gasto en el desarrollo de crecimiento, productivo y reproductivo.
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Composición Química De Los Alimentos
Nutrición en el Ganado Bovino
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El Agua
El agua es esencial para el ser viviente ya que se ha comprobado que sin agua no es
posible la vida. Para el reino vegetal es fundamental en toda su fisiología y de forma
marcada para solubilizar los nutrientes y el transporte de los elementos simples que las
plantas toman del suelo y con los que forman compuestos orgánicos de gran
complejidad que van a ser utilizados luego por los animales en su ración.
El animal se provee de agua de: ríos arroyos, pozos y el alimento. El forraje tiene del 6
al 90% de agua, dependiendo de si está verde o seco. La mayor cantidad de nutrientes
se encuentran en el forraje deshidratado.
El agua, representa aproximadamente dos tercios de peso vivo de los animales adultos
y más aún en los jóvenes, desempeña funciones de vital importancia. Las funciones son
las siguientes:
 Disolvente de las sustancias que formarán tejidos y órganos, sangre, linfa y
distintas secreciones.
 Reguladora de la temperatura del organismo.
o Transporte
 A través de ella se verifican todas las reacciones químicas y bioquímicas que
tienen lugar en el organismo vivo.
 Lubrica las articulaciones, imprescindibles en la locomoción de los animales, y las
diferentes vísceras del organismo
Comportamiento del Bovino de acuerdo al consumo de agua
♦ Al acto de beber un animal adulto le dedica de 5 a 10 minutos diarios.
♦ Como existe una jerarquía establecida en cada rodeo, el uso del agua se puede ver
afectado por la dominancia social. Por ello, algunos animales pueden tener una
restricción al acceso al agua, aunque la misma se ofrezca ad libitum.
♦ Cuando en el rodeo hay animales astados y mochos, los primeros tienen prioridad de
acceso al agua, y en algunos casos hasta pueden impedir que los mochos beban.
♦ Con alta temperatura ambiental, el agua fresca es más efectiva para reducir el estrés
calórico, disminuyendo la tasa respiratoria y la temperatura corporal.
♦ Con elevadas temperaturas el consumo de agua se modifica, reduciéndose el intervalo
entre bebidas a menos de dos horas. En estas condiciones el agua se debe estar
disponible en el potrero y cerca de la sombra, pues el animal prioriza mantenerse a la
sombra y no trasladarse a tomar agua. Esta reducción en el consumo de agua reduce
más el consumo de materia seca que ya de por sí es bajo por el calor.
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En ganado de carne
♦ Cuando el agua está disponible con facilidad para los animales en pastoreo, en
potreros poco extensos, beben usualmente de 2 a 7 veces al día, con un promedio de
3-4 veces diarias.
♦ El vacuno tiene un gran espíritu gregario, en especial en algunas razas, lo que hace
que cuando uno se dirige a la aguada, lo sigan algunos otros o todos. Esta interacción
entre los animales del rodeo hace que probablemente beban todos, aunque no todos
precisen realmente consumir agua.
♦ Es común que el ganado en explotación extensiva, en zonas de monte y/o sierra, de
potreros de gran superficie, no vaya más de una vez por día al bebedero durante los
meses cálidos y en invierno pase 48 horas o más sin abrevar.
♦ En las región semiárida y árida, cuando la distancia desde zonas de pastoreo a las
aguadas es muy grande, y el encierre de bovinos se hace mediante el "cierre" de la
aguada ya que los animales "bajan" a la misma cada 2, 3 o más días, el consumo de
agua ese día es mucho más elevado que si se produce en 1 o 2 tomas diarias, pero en
el mismo período el consumo total es equivalente, es decir no consumen ni menos ni
más agua.
♦ Shultz et al, en zonas tropicales, comprobaron una mayor frecuencia en la toma de
agua en el búfalo (Bubalis bubalis) comparado con el cebú cuando se alimentaron con
forrajes de baja calidad con 89 % de MS y la raza lechera Guernsey tomó agua con
mayor frecuencia que el cebú cuando recibieron forraje verde de alta calidad con 18 %
de MS.
♦ En invierno los vacunos se dirigen desde el lugar en que los sorprende la mañana en
dirección a la aguada. Al mediodía, especialmente si hay sol, pasan un buen rato
alrededor de la misma y a la tarde beben por última vez y se dirigen hacia zonas de
dormidero o zonas alejadas de la aguada para pasar la noche. A la mañana siguiente
emprenden nuevamente camino hacia la aguada.
♦ Cuando la temperatura ambiente no excede los 26º C el ganado vacuno tiende a
efectuar sus abrevados por la mañana y al final de la tarde, mientras que en otros
momentos consume muy poca agua.
♦ Cuando la temperatura sobrepasa los 32º C los períodos durante los que no consume
agua tienden a acortarse y los animales suelen beber cada 2 horas o más a menudo,
dirigiéndose desde cualquier punto del potrero a la aguada para saciar la sed, sin
detenerse a comer en el camino. Cuando el calor es intenso, pasan hasta 8 horas (desde
las 9-10 hs hasta las 16-17 hs) en las proximidades de la aguada, rumiando,
descansando y bebiendo cada tanto.
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NUTRIENTES
Carbohidratos (Glúcidos).
Por medio de los alimentos vegetales que tienen alto contenido de carbohidratos, se
puede decir que es el elemento energético más abundante en la naturaleza. Los
carbohidratos se encuentran en gramíneas y leguminosas, angiospermas básicos en la
alimentación y nutrición animal, para cubrir sus necesidades energéticas para la
producción, gasto de mantenimiento y funciones metabólicas.
Los carbohidratos se clasifican en:
Solubles (azúcares), que como su nombre lo indica se disuelven fácilmente en agua o
sea son hidrolizados. Pertenecen a este grupo los que contienen menos de diez restos
de monosacáridos entre este grupo se encuentran además de los monosacáridos, los
disacáridos y trisacáridos.
Carbohidratos Insolubles - Polisacáridos - (no azúcares - estructurales) no se
solubilizan en el agua fría; a este grupo pertenecen los almidones, la celulosa, la
hemicelulosa y la pectina: los tres últimos compuestos de la pared celular de las plantas
(pastos y forrajes), son los que constituyen la base alimentaria del ganado rumiante
(bovino, ovino y caprino).
A su vez, se dividen en: Monosacáridos, Disacáridos y Polisacáridos:
Los monosacáridos: compuestos de 1 azúcar, la más importante es la glucosa, que
existe tanto en forma libre como combinada. En las plantas, frutas, miel, sangre, linfa y
líquido cerebroespinal se encuentra libre. Otros azúcares como la fructosa se
encuentran en hojas verdes, frutas y miel.
En los disacáridos: (2 azúcares) se encuentra la lactosa o azúcar de leche (Glucosa +
galactosa) que es la que forma parte de la glándula mamaria. También están la
sacarosa, maltosa y celobiosa. La remolacha y la melaza de la sacarosa, están
presentes en pequeñas cantidades en el grupo de los trisacáridos.
Los polisacáridos: (muchos azúcares) son compuestos de elevado peso molecular
dado que están formados por un gran número de restos de pentosas y hexosas. Lo
componen la Celulosa, el almidón, la hemicelulosa y la Lignina (indigestible).
No tienen sabor dulce ni dan las reacciones propias de los azúcares. Algunos
polisacáridos como el almidón existen en las plantas como material de reserva y otros
como la celulosa como material de estructura. Generalmente los polisacáridos son
polímeros por condensación de monosacáridos con 10 o más restos de estos y la
mayoría cuentan desde cien hasta varios miles de unidades.
El almidón es muy abundante en las semillas en un 70% y en frutos, tubérculos y raíces
en un 30%. En el almidón se encuentran la glucosa como principal componente de
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proteínas, ácidos grasos y compuestos fosforados. Las funciones de los carbohidratos
son las siguientes:
1. Representan la principal fuente de energía, que utiliza el animal para todas sus
funciones.
2. Forma sustancia de reserva en vegetales y animales; como el almidón y el
glucógeno respectivamente.
3. Desempeñan un papel importante en el metabolismo celular en forma de fosfato.
4. Constituyen sustancias de sostén muy importante para los vegetales.
5. Entran en el organismo a formar parte de compuestos tan importantes como el
ácido ribonucleico (RNA), de diferentes vitaminas y coenzimas así como de las
gluco-proteínas.
6. Forman a través de la glucosa por síntesis específicas la lactosa de la leche en
la glándula mamaria.
Las fuentes de carbohidratos son abundantes y fáciles de conseguir, entre las mismas
se pueden citar, los granos de cereales que son ricos en almidón, también las raíces y
tubérculos entre las que se destacan la yuca y la papa por su elevado contenido de
almidón, son también destacadas fuentes de carbohidratos las mieles y azúcares así
como los pastos y forrajes por su gran contenido en celulosa y hemicelulosa.
La absorción de los carbohidratos en los monogástricos se hace a través del intestino
delgado. En el caso de los poligástricos la mayor cantidad de AGV son liberados a nivel
del rumen y según plantean Wiston y Hogan 1968, casi el 75% de estos se absorben en
el rumen, un 5% en el intestino.
Grasas o Lípidos.
Los lípidos o grasas, son las sustancias orgánicas que tienen la propiedad de disolverse
en sustancias orgánicas como éter, benzol, cloroformo etc. Desde el punto de vista
nutritivo y fisiológico los lípidos son muy importantes en el organismo. De acuerdo a sus
características propias de composición, transformación en los organismos para su
estudio se han clasificado en (simples), insolubles (compuestos). Están formadas por
glicerinas y ácidos grasos esenciales, los cuales se ha comprobado que son esenciales
en la fisiología del organismo animal.
Las grasas y aceites son lípidos presentes tanto en tejidos vegetales como animal, sus
propiedades químicas son iguales así como su estructura general, pero tienen diferentes
características físicas y constituyen una importante fuente de reserva energética para el
organismo.
Las grasas tienen cuatro propiedades que son muy importantes y se deben tomar en
cuenta en el momento de su utilización, en el caso que le compete a este texto; para la
elaboración y almacenaje de diferentes alimentos. Estas propiedades son: Hidrólisis,
Oxidación, Antioxidantes e Hidrogenación. Entre las principales funciones de las grasas
en el organismo animal se mencionan:
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1. Aportan ácidos grasos esenciales, como linoleico, linolénico y el araquidónico.
2. Facilitan la digestibilidad y utilización de las vitaminas liposolubles a las que
les sirve como vehículo de transporte.
3. Favorecen la digestibilidad y aprovechamiento de las proteínas presentes en el
alimento. Forman parte estructural del protoplasma de las células vegetales -
pastos y forrajes; las del animal.
4. Aportan más del doble de energía que los carbohidratos y las proteínas.
5. Constituyen una magnífica fuente de reserva energética.
6. Son altamente ENERGÉTICAS.
Los aceites vegetales, la grasa animal son las principales fuentes de lípidos, los cuales
son agregados a la ración animal dependiendo del requerimiento de la especie en cada
una de sus fases de crecimiento, desarrollo y producción.
La absorción de las grasas se lleva a cabo por medio de dos procesos. Los ácidos grasos
y la glicerina que resultan de la digestión de las grasas no se absorben con la misma
facilidad. Las glicerinas son bien absorbidas por las vellosidades intestinales, pero los
ácidos grasos deben sufrir proceso de saponificación, en el cual se unen a las sales
biliares para formar una especie de detergente. En la linfa se separan los ácidos grasos
de las sales, que pueden ser reabsorbidas por el intestino y se sintetizan nuevas
moléculas de grasa, que son llevadas al torrente sanguíneo.
Los ácidos grasos y la glicerina que resultan de la digestión cuando se absorben son
trasladados directamente al hígado por la vena porta hepática, en este ocurrirán los
procesos anabólicos y catabólicos de las grasas.
Las Proteínas.
Las proteínas son sustancias que se destacan por su alto peso molecular, ya que en su
composición intervienen grandes cadenas de aminoácidos y de otros elementos, cuando
se trata de las más complejas. Los aminoácidos son derivados de los ácidos grasos de
cadena corta y contienen un grupo básico amino (NH2) y un grupo carboxilo ácido (-
COOH). Son los productos finales de la digestión y del catabolismo de las de las
proteínas, que constituyen las piedras angulares de las cuales se forman las proteínas
corporales de los consumidores finales, animales y humanos. En las proteínas se han
encontrado hasta 23 aminoácidos.
La importancia de las proteínas para los organismos ya sea animal o vegetal, es que
poseen proteínas en sus elementos histológicos en cantidades apreciables. Los
vegetales y muchos microorganismos, sintetizan sus proteínas a partir de nitrógeno
inorgánico (urea, nitratos, amoniaco etc.), sin embargo los animales no poseen esta
facultad y están obligados a tomar sustancias proteicas elaboradas con los alimentos
que consumen para poder enfrentar de forma satisfactoria sus actividades biológicas
expresadas en su metabolismo, dado que la cantidad exigida de compuestos proteicos,
es elevado en todas las especies animales. Los bovinos y rumiantes en general, al
consumir material vegetal (pastos y forrajes), optimizan la proteína aportada por ellos y
además producen más proteína para sus requerimientos metabólicos, gasto de
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mantenimiento, reproducción y producción (carne y leche), a través de los
microorganismos de su flora microbiana que se encuentra en el rumen. Las funciones
de las proteínas son las siguientes:
1. La formación de tejidos nuevos para atender el crecimiento de animales en
general y de las plantas.
2. La restauración de las proteínas que en el organismo se desgastan como
consecuencia de su funcionamiento.
3. La síntesis de las proteínas específicas que el animal va a utilizar en la
producción.
4. La transmisión de los caracteres hereditarios de generación a generación
(nucleoproteínas).
5. El transporte de oxigeno desde los pulmones hasta las células de los diferentes
tejidos del organismo (hemoglobinas).
6. La protección para ciertos órganos y tejidos (queratina).
7. La formación de las enzimas y hormonas que se encuentran en todos los tejidos
del organismo.
8. La resistencia contra ciertas enfermedades en momentos muy apremiantes
para el animal, como es la etapa de recién nacido en los mamíferos
(inmunoglobulinas).
9. Las proteínas se encuentran presentes en: leguminosas, carne animal, harina de
sangre, residuos de matadero entre otros.
Los aminoácidos que se liberan durante la digestión de las proteínas en el intestino, son
absorbidos por las vellosidades intestinales, alcanzan las vías linfáticas y posteriormente
el torrente sanguíneo para su incorporación al metabolismo.
En el caso de los poligástricos se observó como una importante fracción de la proteína
alimenticia, del 80 al 90% según Kolb se degradaba en el rumen con la liberación de
aminoácidos. Una parte pequeña de ellos los absorben las papilas ruminales y la otra
pasa a la sangre a través de las paredes del rumen y el resto es utilizado por los
microorganismos del rumen para la síntesis de proteínas. La adición de nitrógeno no
proteico (NNP) en la dieta de los rumiantes, permite que los poligástricos produzcan más
proteína verdadera; las fuentes de NNP, se encuentran en la urea, las sales amoniacales
y el biuret.
En el metabolismo de las proteínas se destacan por su importancia los procesos
anabólicos, ya que en ellos se fundamenta la principal función de estas sustancias
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nutritivas como formadores y restauradores de tejidos. No dejan de ser importantes los
procesos catabólicos, los que pueden ser regulados a través de un correcto balance
de estas sustancias nutritivas en la ración. Se plantea que como mínimo el organismo
necesita 30 g/día de proteína y 75 g/día para disponer de un margen de seguridad y los
aminoácidos puedan estar disponibles.
Los animales obtienen la energía que necesitan para realizar sus funciones y
crecimiento, así como los componentes necesarios para constituir su organismo, de la
ingestión de sustancias llamadas alimentos, que como se mencionó provienen directa u
originalmente de los vegetales, Este proceso de ingestión de alimentos es el que se
denomina alimentación.
Balance de nitrógeno El componente más preciado de las proteínas es el nitrógeno que
contienen. Con él, podemos reponer las pérdidas obligadas que sufrimos a través de las
heces y la orina. A la relación entre el nitrógeno proteico que ingerimos y el que
perdemos se le llama balance nitrogenado. Debemos ingerir al menos la misma cantidad
de nitrógeno que la que perdemos. Cuando el balance es negativo perdemos proteínas
y podemos tener problemas de salud. Durante el crecimiento o la gestación, el balance
debe ser siempre positivo.
Aminoácidos Esenciales
El organismo necesita un total de veinte aminoácidos, de los cuales nueve no es capaz
de sintetizar por sí mismo y deben ser aportados por la dieta. Estos nueve son los
denominados aminoácidos esenciales, y si falta uno solo de ellos no será posible
sintetizar ninguna de las proteínas en la que sea requerido dicho aminoácido. Esto
puede dar lugar a diferentes tipos de desnutrición, según cual sea el aminoácido
limitante.
Los aminoácidos esenciales más problemáticos son el triptófano, la lisina y la metionina.
Es típica su carencia en poblaciones en las que los cereales o los tubérculos constituyen
la base de la alimentación. El déficit de aminoácidos esenciales afectan mucho más a
los animales jóvenes que a los adultos.
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Aminoácidos Esenciales (en la dieta)
1. Histidina
2. Isoleucina
3. Leucina
4. Lisina
5. Metionina
6. Triptófano
7. Fenilalanina
8. Treonina
9. Valina
No Esenciales:
1. Alanina
2. Cistina
3. Citrulina
4. Acido aspártico
5. Acido glutámico
6. Glicina
7. Tirosina
8. Prolina
9. Serina
10.Hidroxiprolina
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ANATOMIA DEL SISTEMA DIGESTIVO
Se puede considerar que al tracto digestivo como un tubo que se extiende desde la
boca al ano, cuya misión consiste en la ingestión, división, digestión y absorción del
alimento y eliminación de material sólido de desecho.
La principal función del tracto gastrointestinal (TGI) de los animales es proporcionar los
nutrientes para la absorción y la excreción de ciertos productos de desecho. Aunque las
funciones pueden ser similares en muy diversas especies, existen marcadas diferencias
en la naturaleza de su alimentación, así como en la estructura de su TGI. La mayor parte
de los carnívoros y omnívoros tienen un estómago relativamente simple que se conoce
como estómago monogástrico. En tales animales el estómago es esencialmente una
estructura en forma de bolsa que contiene glándulas secretoras de ácido clorhídrico y
pepsinógeno, el precursor de la pepsina y en los animales jóvenes también secreta
renina y lipasa.
En contraste, los rumiantes presentan una serie de características en su tracto digestivo
que difieren del resto del los animales, gracias a lo cual pueden utilizar los carbohidratos
celulósicos procedentes de las plantas, que el hombre ni los animales monogástricos
pueden aprovechar, por carecer de las enzimas digestivas capaces de romper las
uniones β1-4 de la glucosa en las cadenas de los polisacáridos estructurales.
La utilización de estos alimentos fibrosos es posible, gracias a la existencia de un
preestómago en los rumiantes que constituye una cámara de fermentación continua
donde una gran población microbiana,
En general, los sistemas digestivos están formados por los siguientes órganos y
glándulas:
Boca
Faringe
Esófago
Estómago
Intestino delgado
Intestino grueso
Ano
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Órganos y glándulas anexos:
Glándulas salivales: Parótidas, submaxilares y sublinguales
Región pancreática: páncreas y conducto pancreático
Región hepática: hígado, vesícula biliar y conducto biliar
Las especies animales, a través del mecanismo evolutivo, se han ido adaptando a
diversas fuentes de alimentos. De esta manera, se han conformado grandes diferencias
anatómicas y fisiológicas de los órganos digestivos de las diversas especies animales.
Estas diferencias revisten gran importancia porque afectan a la índole de los procesos
digestivos y por ende, al tipo de alimento que se pueden utilizar.
Sistema Digestivo del Bovino
Los bovinos son en su totalidad herbívoros. A continuación se describen sus
estructuras anatómicas.
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Región oral
Los rumiantes al ser herbívoros no necesitan tantos dientes para desgarrar los
alimentos. Carecen de caninos y solo tienen incisivos en los maxilares inferiores (Rodete
dentario). La lengua es un órgano elongado (alargado) y cubierto de ásperas papilas,
que le facilitan la captación del pasto y otros forrajes.
Región gástrica
Se dice que los rumiantes poseen cuatro estómagos, aunque en realidad los primeros
tres son dilataciones del esófago y el 4° es en verdadero estómago. Estos son:
Rumen
Retículo
Omaso
Abomaso
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Redecilla o retículo
Rumen o panza
Librillo u omaso
Cuajar o abomaso
El esófago desemboca en un área convexa denominada atrium ventriculi, constituida por
el rumen y la redecilla.
El rumen es un compartimento muy grande revestido por una gran cantidad de papilas
que acrecientan la superficie para revolver y absorber el material digerido.
Es un tanque de fermentación donde se realiza la simbiosis con un elevado número de
bacterias y protozoarios que realizan la digestión microbiana.
El rumen es el compartimiento más voluminoso y está en contacto con la pared
abdominal izquierda
El retículo o redecilla, es un compartimento de dimensiones muy inferiores al anterior,
y sus paredes internas se asemejan a un panal de abejas. Su función principal es la de
retener cuerpos extraños que pueda haber ingerido el animal.
La superficie visceral presenta surcos que se corresponden con proyecciones internas
llamadas pilares. Los surcos longitudinales derecho e izquierdo lo dividen en los sacos
dorsal y ventral. El surco craneal separa el saco ciego craneo-dorsal del craneo-ventral.
Por último el surco caudal junto a los surcos coronarios dorsal y ventral delimitan los
sacos ciegos caudo-dorsal y caudo-ventral. La mucosa del rumen presenta papilas
digitiformes cuyo tamaño y grado de queratinización dependen del estímulo provocado
por el tipo de dieta que está consumiendo el rumiante.
El retículo toma su nombre de la disposición en forma de red de los pliegues de su
mucosa y está situado cranealmente y en contacto con el diafragma, comunicándose
con el rumen a través del pliegue retículo-ruminal que los convierte en una sola unidad
funcional (retículo-rumen).
.
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El libro u omaso es otro de los estómagos, y se caracteriza por poseer muchas láminas
(Hojas de tejido), que contribuyen a disgregar la ingesta aunque todavía no está bien
dilucidada su función.
El cuajar o abomaso es el verdadero estómago, y tanto su estructura como funciones
son muy similares a la del estómago de los no rumiantes.
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FISIOLOGIA DIGESTIVA DE LOS RUMIANTES
Los rumiantes se caracterizan por su capacidad para alimentarse de pasto o forraje.
Esta característica se basa en la posibilidad de poder degradar los hidratos de carbono
estructurales del forraje, como celulosa, hemicelulosa y pectina, muy poco digestibles
para las especies de estómago simple o no-rumiantes. Basada en esta fisiología
digestiva del rumiante adquiere características particulares.
La degradación del alimento se realiza mayoritariamente por digestión fermentativa y no
por acción de enzimas digestivas, y los procesos fermentativos los realizan diferentes
tipos de microorganismos a los que el rumiante aloja en sus compartimientos
estomacales. Por esta razón tenemos que tener presente que al alimentar a los
rumiantes primero estamos alimentando a los microorganismos rúmiales, y que para su
buen desarrollo tiene que haber un medio ruminal favorable para ello. De esta forma hay
una simbiosis entre las bacterias y el animal.
Esta digestión fermentativa, si bien favorece al rumiante al permitirle degradar hidratos
de carbono estructurales, también afecta la digestión de todos los demás componentes
de la dieta, expuestos a los mismos procesos fermentativos, sin que esto represente
siempre una ventaja desde el punto de vista del mejor aprovechamiento del alimento.
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La digestión fermentativa requiere del desarrollo adaptativo del estómago del rumiante.
En un rumiante adulto el estómago puede llegar a ocupar hasta el 75 % de la cavidad
abdominal y junto con su contenido representa alrededor del 30 % del peso vivo del
animal. Se divide en cuatro cavidades: el retículo (red o redecilla), el rumen (panza), el
omaso (librillo) y el abomaso (cuajar). Solo este último es glandular y funcionalmente
análogo al estómago del no-rumiante, mientras que los anteriores están cubiertos por
un epitelio queratinizado y carecen de glándulas.
Digestión en el Bovino
Digestión en la boca
El proceso y las acciones químicas en general son las mismas que en le caso de los no
rumiantes.
Los bovinos realizan la prensión del alimento voluminoso con la lengua, realizando un
movimiento envolvente con esta y aprovechando las papilas córneas muy desarrolladas
de la lengua, que le dan adherencia permitiendo entonces este sistema de toma de
alimento. Ovinos y caprinos en cambio poseen mayor potencia de corte con los dientes
incisivos (Entre incisivos superiores y rodete dentario inferior), y utilizan este sistema de
prensión.
Los rumiantes producen una gran cantidad de saliva, en promedio unos 56 litros diarios,
con límites de 16 litros en ayuno y 100 l/día con el adecuado estímulo.
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Un bovino adulto puede llegar a producir hasta 150 litros de saliva/día. (D.C.
Church, W.G. Pond).
En los rumiantes, la saliva además de las funciones mencionadas para los no rumiantes
(excepto acción enzimática ya que carecen de ptialina, esto es lubricación, saborización
y protección para las membranas de la boca (Humedad) realiza otros importantes
aportes.
En los rumiantes, la saliva tiene un papel muy importante como reguladora del PH por
su poder buffer. Teóricamente los ácidos producidos durante la fermentación del rumen
pueden hacer descender el PH a 2,5 - 3, pero en condiciones normales se mantiene
entre 5,5 y 6,5. La saliva también cumple en el rumen la función de antiespumante.
Fórmula Dentaria del Bovino:
Los dientes son: Incisivos, caninos, premolares y Molares.
2 (I 0/4, C 0/0, P 3/3, M 3/3) = 32 dientes
Digestión y Absorción:
La mayoría de los componentes orgánicos del alimento están en forma de grandes
moléculas insolubles, que deben ser convertidas en otras más simples para que puedan
atravesar las mucosas del sistema digestivo y así pasar al torrente sanguíneo o a la linfa.
Antes de avanzar es conveniente aclarar ciertos conceptos:
Digestión: es el proceso mediante el cual se realiza la conversión de las sustancias
complejas en otras más simples que pueden ser absorbidas.
Absorción: es el paso de los nutrimentos a través de la mucosa digestiva.
Digestibilidad: es la proporción de un alimento ingerido que no es excretado con las
heces y que se supone absorbido.
El mecanismo de la digestión y la absorción
Para que se puedan realizar los procesos mencionados intervienen diversos factores
que se pueden agrupar de la siguiente manera:
a) Mecánicos: prensión, masticación, deglución, regurgitación y
contracciones musculares del tracto digestivo.
b) Secretoras: Por acción de las glándulas digestivas, Hígado y Páncreas.
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c) Químicos: ácidos y enzimas segregadas con los jugos digestivos. Puede
haber también cierta acción de enzimas y sustancias que llevan los
vegetales ingeridos.
d) Microbianos: a cargo de bacterias y protozoos simbióticos, que
transforman sustancias no digeribles en nutrimentos utilizables por los
animales.
El número aproximado de bacterias en el rumen está entre 25 a 50,000 millones/ml
de líquido ruminal y de protozoos hay 500,000/ml de líquido ruminal. (D.C. Church,
W.G. Pond).
El proceso de la digestión y de la absorción se realiza en el sistema digestivo de los
animales. Para poder realizar una adecuada descripción de los mecanismos, funciones
y reacciones químicas y microbiológicas que se producen y conforman el proceso
digestivo, es fundamental en primer lugar, realizar una breve descripción de la anatomía
del sistema mencionado.
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El omaso se ubica a la derecha de la red y posee forma esférica. Se comunica con la
red por el esfínter retículo-omasal y con el abomaso por el esfínter omaso-abomasal.
Presenta dos partes claramente diferenciadas, el cuerpo y el canal omasal. El cuerpo es
ocupado por un número variables de hojas o láminas, que insertadas en la curvatura
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mayor del omaso dirigen su borde libre hacia el canal del omaso, que se encuentra en
su curvatura menor y comunica ambos esfínteres.
Por último, el abomaso se ubica a la derecha y ventralmente en la cavidad abdominal,
tiene forma de saco alargado con un extremo ciego denominado fundus y un extremo
pilórico que desemboca en el duodeno. La mucosa es de tipo glandular y en el fundus
presenta pliegues que aumentan su superficie.
Histológicamente todas las divisiones del estómago poseen las cuatro capas típicas de
los órganos tubulares del aparato digestivo. La mucosa, cubierta por un epitelio plano
estratificado queratinizado y aglandular en los compartimientos estomacales, cambia
bruscamente en el abomaso a un epitelio cilíndrico simple que cubre una lámina propia
rica en glándulas del mismo tipo que las halladas en no-rumiantes (regiones cardial,
fúndica y pilórica). La muscular de la mucosa está ausente en el rumen, y la submucosa
está formada por tejido conjuntivo laxo con una rica red vascular y plexos nerviosos
(plexo submucoso o de Meissner). La muscular consta de dos capas de músculo liso en
los compartimientos estomacales, una circular interna y otra longitudinal externa, entre
las cuales se encuentra el plexo mientérico o de Auerbach. En el abomaso se agrega
una tercera capa oblicua interna. La serosa está compuesta por el mesotelio y por tejido
conjuntivo laxo con grasa, vasos sanguíneos, vasos linfáticos y nervios.
Los compartimientos estomacales reciben una rica inervación vegetativa,
principalmente parasimpática a través del nervio vago. La rama derecha e izquierda del
nervio vago torácico se subdividen cerca del diafragma en ramas dorsal y ventral.
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Ambos pares de ramas dorsales se unen en un tronco dorsal único y lo propio hacen las
ventrales formando el tronco ventral. La rama dorsal va a inervar todo el rumen (“nervio
del rumen”) y la curvatura menor del abomaso. La rama ventral, que ya está dividida a
atravesar el diafragma, forma un plexo en la zona del cardias y va a inervar la red, el
omaso y curvatura mayor del abomaso. La inervación simpática, de menor importancia
funcional, proviene del nervio esplácnico y ramas celíacas, que posteriormente hacen
sinapsis en el plexo celíaco.
La irrigación del estómago proviene de la arteria celíaca, mientras que la sangre venosa
es recogida por la vena esplénica y la gastroduodenal, que desembocan en la vena
porta.
Red, rumen y omaso son saculaciones del propio estómago.
A pesar de que se ha popularizado el término “preestómagos” para hacer referencia al
retículo, rumen y omaso, estudios embriológicos demuestran que éstos en realidad se
originan de la porción aglandular del estómago y no una estructura “previa” como podría
ser el esófago. Histológicamente se comprueban diferencias entre ambos, ya que
mientras el esófago posee músculo estriado en toda su longitud, este sólo se interna
brevemente en la gotera esofágica, y los compartimientos poseen músculo liso.
El rumiante nace con un aparato digestivo que estructural y funcionalmente se asemeja
al de un no rumiante.
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El ternero nace con su aparato digestivo adaptado a una dieta láctea, y por lo tanto,
propia de un no-rumiante. Por esta razón los compartimientos estomacales, no
funcionales, son pequeños al nacimiento y el cierre de la gotera esofágica desvía la
leche directamente al abomaso. La gotera esofágica es una estructura anatómica que
conecta el esófago con el abomaso. Bajo condiciones normales de alimentación los
compartimientos estomacales se van desarrollando mientras se hacen funcionales
(Tabla 1).
El desarrollo de los compartimientos estomacales suele dividirse en tres períodos:
1- Entre el nacimiento y las tres semanas de vida. El animal es “lactante”, posee sólo
capacidad de digerir leche y depende de la absorción intestinal de glucosa para
mantener un valor de glucemia, que es semejante al de un no rumiante (alrededor de 1
gr/l).
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2- Entre las tres y las ocho semanas de vida. Es un “período de transición” durante el
cual el animal comienza a ingerir pequeñas cantidades de alimento sólido y se van
desarrollando gradualmente los compartimientos. Los valores de glucemia comienzan a
disminuir mientras aumenta la concentración plasmática de ácidos grasos volátiles
(AGV), especialmente acetato (C2), propionato (C3) y butirato (C4).
A partir de las ocho semanas de vida. Los compartimientos están bien desarrollados
y permiten una digestión fermentativa propia del “rumiante adulto”.
Fisiología digestiva del lactante
Como se mencionara anteriormente el ternero nace con la capacidad de digerir leche y
sólo por métodos enzimáticos y no fermentativos. Por esta razón los compartimientos
no son funcionales durante esta etapa. La leche pasa directamente desde el esófago al
abomaso gracias al cierre de la gotera esofágica.
La leche aporta todos los componentes necesarios para nutrir al lactante
La leche posee una cantidad relativamente constante de lactosa (alrededor del 4,5 %),
y concentraciones más variables de proteínas (entre 3 y 4,5 %) y grasa (entre 3 y 5 %),
que varían principalmente por diferencias entre razas o por el momento de la lactancia.
El agua y los electrolitos completan su composición. La lactosa es un disacárido formado
por glucosa y galactosa. Las proteínas de la leche incluyen a las caseínas en un 80 %,
mientras que el resto son alfa y beta albuminas, betaglobulinas. Los ácidos grasos
representan el principal componente de la grasa, y son liberados principalmente como
triglicéridos y secundariamente como fosfolípidos y ácidos grasos libres.
La Gotera Esofágica
El cierre de la gotera esofágica es responsable del comportamiento digestivo del
neonato
La gotera esofágica es una invaginación, a manera de canal, que atraviesa la pared del
retículo, extendiéndose desde la desembocadura del esófago hasta el orificio retículo-
omasal. Al ser estimulada, los músculos de sus labios se cierran creando un canal casi
perfecto que conecta el cardias con el canal omasal, y de este modo el calostro o la
leche no caen al retículo-rumen donde causarían fermentaciones indeseadas, sino que
llegan directamente al abomaso donde se inicia su digestión.
El cierre de la gotera esofágica responde a un arco reflejo que se origina en respuesta
a estímulos centrales y periféricos. El acto de succionar la mama o la mamadera, o aún
el observar la mamadera o la preparación del alimento, inician este reflejo. Por otro lado
existen receptores en la faringe que responden a los componentes químicos de la leche,
como lactosa, proteínas y minerales, y a su temperatura. Dichos estímulos son
transmitidos al centro bulbar especialmente por el nervio trigémino. Las fibras eferentes
son vagales y actúan estimulando los labios de la gotera e inhibiendo la motilidad de los
divertículos. Recientemente se ha demostrado que durante el mamado se libera
polipéptido intestinal vasoactivo (PIV) que relaja el esfinter retículo-omasal.
La distensión abomasal inhibe el reflejo de contracción de la gotera esofágica. La
adrenalina, que actúa relajando la musculatura de la gotera, también inhibe el reflejo de
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cierre. Estos factores deben tenerse en cuenta en la alimentación artificial de los
terneros, a fin de evitar el suministro de una cantidad excesiva de leche, o de hacerlo
bajo condiciones estresantes, que provoquen el pasaje de leche al retículo-rumen.
El reflejo de cierre de la gotera esofágica, propio del lactante, se va perdiendo con el
desarrollo del rumiante. Sin embargo ciertos factores pueden estimularlo en el adulto.
Uno de ellos es la hormona antidiurética (ADH), liberada desde la neurohipófisis en
respuesta a la deshidratación o al aumento de la osmolaridad del plasma. Esto se
debería a que, ante la necesidad de incorporar agua rápidamente al organismo, la ADH
estimula el reflejo para que el agua llegue directamente al duodeno donde será
absorbida. Estimulan también este reflejo en animales adultos las soluciones salinas de
sodio en bovinos o de sulfato de cobre en ovinos.
A nivel abomasal la leche se coagula, reteniendo caseína y triglicéridos.
El ternero obtiene la leche por succión de la mama. Este acto asegura un adecuado
cierre reflejo de la gotera esofágica. En cada toma de leche consume alrededor de 200
ml y lo repite 10 a 15 veces por día. En el abomaso la leche se coagula en pocos minutos
por acción de la enzima renina, fermento lab o cuajo.
La renina genera el coágulo al convertir la caseína soluble en una red de paracaseinato
de calcio, que a su vez retiene los glóbulos grasos. Este coágulo se retrae en pocos
minutos y segrega una serie de componentes que representan el "suero de la leche".
Este suero vehiculiza la lactosa y las proteínas solubles hacia el intestino.
La lactosa es degradada en glucosa y galactosa por una lactasa ubicada en los
enterocitos y luego absorbida. El enterocito posee también peptidasas que degradan las
proteínas menores que ingresan con el suero de leche y algunas de menor peso
molecular son absorbidas sin degradación previa.
Esto demuestra la existencia de una buena actividad digestiva intestinal de mucosa, que
se contrapone a la baja capacidad secretoria del páncreas y del hígado, lo cual reduce
la capacidad proteolítica y lipolítica en el lumen intestinal. Esta situación remarca la
importancia de la coagulación y retención de la caseína y los triglicéridos en el abomaso,
ya que si ambos componentes de la leche pasaran al intestino no sólo no serían bien
digeridos sino que además, y en consecuencia, generarían un arrastre osmótico de
agua.
El coagulo retenido sufre la acción proteolítica de la renina que lentamente va liberando
péptidos que pasan al abomaso y siguen la citada digestión de mucosa. La actividad
lipolítica recae en la lipasa salival que libera principalmente monoglicéridos y ácidos
grasos libres que serán absorbidos por los enterocitos. Cada coágulo tarda alrededor de
12 hs en ser completamente degradado, por lo cual en abomaso coexisten coágulos de
diferente tamaño.
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El calostro posee componentes no nutricionales que complementan la
composición de la leche al momento del parto
El calostro es la primera secreción láctea de la madre. Posee componentes nutricionales
semejantes a la leche, aunque más concentrados, pero agrega otros no nutricionales de
vital importancia. Se destacan las inmunoglobulinas que representan la principal fuente
de transferencia pasiva de inmunidad desde la madre, ya que la vía placentaria es de
menor importancia en el rumiante.
La capacidad del intestino de absorber las inmunoglobulinas se pierde gradualmente
durante el primer día de vida, por lo cual resulta vital el consumo de calostro apenas
nace el ternero.
Variación de porcentual de inmunoglobulinas (Ig) en plasma en función del tiempo que
tarda el ternero en tomar calostro por primera vez.
Fisiología digestiva durante el período de transición de lactante a rumiante
La transición de lactante a rumiante implica para el ternero una serie de pasos
adaptativos. Estos incluyen cambios en la morfología y funcionalidad del aparato
digestivo, el desarrollo de la flora microbiana normal y también cambios metabólicos.
El desarrollo del aparato digestivo es variable y depende del tipo de dieta. Sin embargo
si el animal se mantiene con una dieta exclusivamente líquida llega a las 13 semanas
de vida, o aún más, con sus DE aún rudimentarios, de modo que el abomaso representa
aún el 30 % de la capacidad gástrica total.
Esto remarca la importancia que posee la estructura física del alimento como estímulo
para el desarrollo de la capacidad relativa del retículo-rumen y de su pared muscular. A
modo de ejemplo, la capacidad de un bovino de 13 semanas alimentado con forraje es
de 42 litros, mientras que uno de la misma edad alimentado con concentrado es de 30
litros solamente. El desarrollo de las papilas ruminales depende en cambio de la
concentración de AGV, como mecanismo adaptativo para aumentar la superficie para
su absorción (Figura 1).
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El ternero nace con una flora bacteriana que se desarrolla junto con la funcionalidad de
los compartimientos estomacales. Durante la primera semana pueden encontrase en los
compartimientos primitivos bacterias celulolíticas, y durante las tres primeras semanas
aumenta la flora productora de lactato, y recién hacia la sexta semana están presentes
todas las especies propias del adulto.
La flora intestinal también cambia pero dependiendo del calostrado, ya que predominan
antes especies como E. coli, Streptococos y Clostridium welchii, mientras que luego del
calostrado predominan los lactobacilos. El desarrollo inicial de flora lactogénica en el
rumen se debe al escape esporádico de leche desde la gotera esofágica, que propicia
temporales descensos de pH en un rumen totalmente involucionado. Esto retrasa el
establecimiento de los protozoos que son muy sensibles al pH ácido. Por esta razón los
protozoos tardan semanas en establecerse, y a diferencia de las bacterias necesitan del
"contagio" desde otro adulto, situación que se genera especialmente por el consumo de
agua o alimento contaminado. Si este contagio no ocurre, los rumiantes pueden vivir
años sin desarrollar su fauna ruminal.
La capacidad de rumiar también aumenta, desde 3 períodos diarios de 15 minutos cada
uno a las dos semanas de vida asciende a 12 por día de 23 minutos a las 5 semanas y
adquiere la capacidad total recién a los tres meses. La masticación se hace a su vez
más efectiva, disminuyendo el tamaño de cada bolo pero aumentando el número de
bolos masticados, de menor tamaño y con mayor fuerza de masticación.
Desde el punto de vista metabólico la principal fuente energética que se absorbe pasa
de ser la glucosa a los AGV, lo cual genera cambios metabólicos que incluyen una activa
gluconeogénesis y la alternativa de emplear acetato directamente como fuente
energética o cetogénica.
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ACCION MECANICA DEL ESTOMAGO DE LOS RUMIANTES
Para poder mantener la homeostasis del medio ruminal los divertículos estomacales
requieren de una delicada regulación de su motilidad.
La digestión fermentativa depende del normal desarrollo de los microorganismos que la
realizan. Por esta razón, el rumiante crea y mantiene a nivel retículo-ruminal las
condiciones ideales para su crecimiento y multiplicación, convirtiéndose en un
“gigantesco medio de cultivo líquido”. Las condiciones retículo-ruminales para el
desarrollo de los microorganismos incluyen: aporte de nutrientes, anaerobiosis, pH,
presión osmótica, temperatura, fácil acceso de los microorganismos al alimento y
eliminación de los productos de desecho de este sistema.
Aporte de nutrientes. Debe tenerse en cuenta que la nutrición del rumiante depende de
la nutrición de su micropoblación ruminal. Esta degrada parcial o totalmente los
componentes de la dieta, por lo cual puede aceptarse que en realidad se está
alimentando al rumen para que luego éste alimente al rumiante.
Anaerobiosis. El metabolismo anaerobio de los microorganismos ruminales es el factor
responsable de la simbiosis con el rumiante. Al no utilizar oxígeno los microorganismos
ruminales dependen de la via glucolítica para la obtención de energía. Para comprender
este punto puede ser necesario repasar las vías metabólicas que le permiten a una
célula aerobia obtener energía del alimento.
Por la vía glucolítica a partir de glucosa (686 Kcal/mol) se obtienen 2 ATP (14.6
Kcal/mol), NADH + H+ (que originará 3 ATP en cadena respiratoria) y piruvato (que aún
conserva el 93 % de la energía de la glucosa). El piruvato es convertido en acetil-CoA,
que ingresa al ciclo de Krebs para producir energía, generando como productos finales
de la cadena respiratoria CO2 y agua, los cuales ya no poseen energía que aportar.
Vale decir que si los microorganismos ruminales tuvieran un metabolismo aerobio
consumirían toda la energía que posee esa glucosa. Al no poder utilizar el oxígeno,
obtienen energía sólo de la producción de ATP durante la vía glucolítica, dejando como
productos finales de su metabolismo NADH + H+, que al no existir cadena respiratoria
no puede aportar energía, y piruvato, que debido a las diferencias en las vias
metabólicas microbianas, es convertido en otros ácidos de cadena corta, como el
acetato, el propionato y el butirato. Estos AGV, que como ocurre con el piruvato
conservan gran parte de la energía de la glucosa, si bien son productos de desecho para
los microorganismos representan la principal fuente energética para el rumiante.
PH (Potencial de iones Hidrógeno): Cada microorganismo posee un rango de pH
óptimo para desarrollarse. La flora normal del rumen desarrolla en un rango de pH de
5,5 a 6,9. Fuera de éste, el pH extremo favorece el desarrollo de otros microorganismos
que alteran el patrón metabólico del rumen y enferman al rumiante. La cantidad de H+
producido va a depender del tipo de dieta y el tipo de microorganismo que fermente
dicho nutriente. Lo cual determinara también la “eficiencia” de ese alimento debido a la
producción de metano y tipo de AGV. Esto se explicar con más detalle en la parte de
regulación del pH.
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Presión osmótica. El contenido ruminal mantiene una presión osmótica semejante a la
tisular (alrededor de 300 miliosmoles/litro), para evitar pérdidas desmedidas de agua
desde el líquido interticial hacia el rumen o viceversa. Usualmente la presión osmótica
se mantiene en 280 mOsm/l incrementándose en el período post-prandial (nivel de
glucosa 2 horas después de ingerir alimento) por la mayor producción de AGV.
Temperatura. Es otro de los factores que condicionan el desarrollo bacteriano. Producto
de las reacciones químicas dentro del rumen y de la regulación homeotérmica del
rumiante, la temperatura ruminal se mantiene entre 38 y 42 °C.
Fácil acceso del microorganismo al alimento. El sustrato estará disponible para el
microorganismo cuando se incorpore al medio líquido, lo que explica por qué los
componentes solubles del alimento son los primeros en estar disponibles y ser atacados
por los microorganismos. Los componentes insolubles deberán ser triturados hasta tener
un tamaño lo suficientemente pequeño como para humectarse e incorporarse al medio
líquido ruminal, permitiendo que los microorganismos de la fase líquida del contenido
ruminal tengan acceso a estos sustratos.
Eliminación de los productos de desecho del metabolismo ruminal (AGV, gases y
alimento no digerido). Los AGV e H+ deben ser retirados del rumen, de otro modo su
acumulación excesiva aumentaría la presión osmótica y disminuiría el pH a valores
nocivos. Los AGV son retirados por absorción a través de las paredes del rumen. Y el
H+ es eliminado t gas, especialmente CO2 y metano, que deben ser eliminados por
eructación. La fracción de la dieta que no pudo ser digerida debe continuar su tránsito
por el aparato digestivo. La tasa de pasaje del contenido ruminal varía dependiendo de
la dieta. El tiempo medio de retención en el retículo-rumen varía de 10 a 24 horas para
el agua y los elementos solubles (en esta categoría se incluyen los microorganismos),
mientras que aquellos insolubles de alta o baja digestibilidad poseen una vida media
aproximada en el rumen de 30 y 50 hrs respectivamente. Aunque, si el material posee
alto contenido de lignina, la cual no es degradable por las bacterias, el pasaje se acelera.
De esa forma se vacía el rumen, teniendo posibilidad del ingreso de nuevos alimentos.
El flujo de microorganismos, junto al alimento no digerido hacia el abomaso, evita la
sobrepoblación ruminal.
Para poder cumplir las funciones mencionadas, de las cuales depende la actividad
fermentativa y en consecuencia la propia nutrición del rumiante, los compartimientos
poseen una actividad motora controlada.
Este control lo realiza un centro nervioso ubicado en el núcleo vagal, en dorsal del tallo
cerebral (bulbo raquídeo). Este centro recibe información de receptores ubicados en los
compartimientos estomacales, encargados de controlar los parámetros ruminales más
importantes. Estos incluyen:
a) Receptores de estiramiento: Informan sobre el tamaño o grado de distensión del
rumen. Consisten en terminaciones nerviosas ramificadas en la pared retículo-ruminal
que se estimulan al distenderse y ocasionan un aumento de las contracciones ruminales
y de la rumia. Esta respuesta tiene como fin estimular el mezclado, la disgregación del
contenido y especialmente la progresión de éste hacia el abomaso. Sin embargo cuando
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el grado de distensión es excesivo, como ocurre durante el timpanismo (distensión del
retículo-rumen por incapacidad para evacuar los gases por eructación), se detiene la
actividad ruminal (atonía).
b) Receptores de tensión: Ubicados especialmente en los pilares, captan la resistencia
para introducirse en el estrato sólido del contenido ruminal e informan sobre su
consistencia. Esta depende de la dieta, de modo que cuando el rumiante consume
principalmente material fibroso, como pasto seco por ejemplo, se forma un grueso
estrato sólido y de alta resistencia al mezclado, que estimula estos receptores
ocasionando un aumento de la motilidad retículo-ruminal y de la rumia.
c) Receptores de pH: La continua producción de AGV hace que el pH ruminal sea
normalmente ácido. Dentro del rango fisiológico (5,5 a 6,9) a medida que el pH desciende
se incrementa la motilidad ruminal, lo cual favorece el mezclado y por lo tanto la
absorción de los AGV, que al abandonar el retículo-rumen permiten que el pH vuelva a
elevarse. Sin embargo, cuando el pH abandona el rango normal la depresión motora es
grave, con atonía ruminal a pH superior a 7 e inferior a 5.
Para comprender el efecto del movimiento de mezcla y propulsión es importante conocer
la disposición del contenido retículo-ruminal. Este se encuentra estratificado en función
de su peso específico, por lo cual, de dorsal a ventral, se distinguen 4 zonas o estratos:
una cúpula de gas, una zona sólida, una fangosa o semilíquida y finalmente una zona
líquida.
En la cúpula se acumulan los gases de la fermentación, especialmente metano (CH4) y
CO2. En la zona sólida se ubica el forraje grosero, recientemente consumido y
fragmentado sólo por la masticación ingestiva. Presenta fibras grandes, desde 1 a 2 cm
de largo, sobre las cuales han comenzado los procesos fermentativos y la producción
de gas, que se mezcla con los trozos de forraje formando esta capa de bajo peso
específico.
En la zona fangosa, desde la cual se toma contenido para ser rumiado (zona de
eyección), el forraje posee un tamaño menor lo que posibilita que se humecte mejor y
adquiera mayor peso específico. En la zona líquida el contenido se encuentra finamente
triturado y bien humectado, ocupa la parte inferior del rumen y desde este estrato será
seleccionado el contenido ruminal que progresará hacia el omaso desde la llamada zona
de escape. En esta zona el tamaño de la partículas de alimento es de 1 a 3 mm en
ovinos y hasta 4 mm en bovinos, considerablemente más pequeñas que el diámetro del
esfinter retículo-omasal, de alrededor de 2 cm en el adulto. Esto demuestra que es la
citada estratificación, y no el tamaño, la responsable de seleccionar el material que
abandona el rumen.
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La rumia tiene por objeto reducir el tamaño del alimento y favorecer el ataque
microbiano, mediante la remasticación del contenido ruminal grosero.
La rumia comienza con una contracción “extra” del retículo que precede a la contracción
bifásica. A continuación se relaja el cardias y el animal hace una inspiración a glotis
cerrada que reduce la presión intraesofágica (-20 a - 40 mm Hg), con la consiguiente
distensión de su pared y el ingreso de alimento desde la zona de eyección. Una vez
dentro del esófago, el bolo alimenticio produce contracciones antiperistálticas que lo
llevan hacia la boca donde es comprimido entre la lengua y el paladar para escurrir el
líquido que es deglutido, mientras que el material sólido (forraje grosero) permanece en
la boca para su remasticación e insalivación.
La remasticación se realiza mediante movimientos laterales lentos, completos y
enérgicos del maxilar inferior contra el superior. El tiempo de remasticación depende del
tipo de dieta, siendo como promedio de 40 a 60 segundos por bolo. Finalmente el bolo
remasticado es deglutido y sus componentes se integran al contenido ruminal.
La rumia es un reflejo de tipo vago-vagal gobernado por centros gástricos del bulbo y
por las áreas hipotalámicas anterior y ventral. Los estímulos que desencadenan la rumia
nacen en zonas reflexógenas ubicadas en el retículo-rumen, especialmente en el
esfinter esofágico inferior, pliegue retículo-ruminal y en el complejo formado por el pilar
craneal y caudal del rumen. Estas zonas captan la textura del alimento por el roce de
éste contra las zonas reflexógenas, su consistencia y el grado de distención del retículo-
rumen.
El principal estimulante de la rumia es la propia estructura física del forraje, la cual
depende del contenido de fibra de la dieta (elementos estructurales del vegetal, que
necesitan ser triturados para posibilitar el ataque microbiano). Otro factor que favorece
la rumia es el reposo psicosensorial. Los períodos de descanso y oscuridad, así como
el hecho de que animal esté acostado, la somnolencia o los períodos de
amamantamiento favorecen la rumia.
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METABOLISMO
El metabolismo se divide en dos procesos conjugados: catabolismo y anabolismo
Las reacciones catabólicas liberan energía; un ejemplo es la glucólisis, un proceso de
degradación de compuestos como la glucosa, cuya reacción resulta en la liberación de
la energía retenida en sus enlaces químicos. Las reacciones anabólicas, en cambio,
utilizan esta energía liberada para recomponer enlaces químicos y construir
componentes de las células como lo son las proteínas y los ácidos nucleicos. El
catabolismo y el anabolismo son procesos acoplados que hacen al metabolismo en
conjunto, puesto que cada uno depende del otro.
La economía que la actividad celular impone sobre sus recursos obliga a organizar
estrictamente las reacciones químicas del metabolismo en vías o rutas metabólicas,
donde un compuesto químico (sustrato) es transformado en otro (producto), y este a su
vez funciona como sustrato para generar otro producto, siguiendo una secuencia de
reacciones bajo la intervención de diferentes enzimas (generalmente una para cada
sustrato-reacción).
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El Metabolismo: en sentido general se puede definir como el conjunto de procesos
bioquímicos que tienen lugar en los organismos vivos, a partir de los cuales se generan
nuevas sustancias y se desechan otras. Estos procesos se ubican en dos fases:
Fase catabólica: Es aquella en la cual se ubican todas aquellas reacciones donde
ocurre la degradación de sustancias complejas para dar lugar a otras más simples o
para liberar energía.
Fase anabólica: Se caracteriza por reacciones de síntesis cuyo resultado es la
obtención de sustancias complejas a partir de otras más simple.
Estos procesos permiten el intercambio dinámico y constante de los seres vivos con su
medio y por tanto la vida.
DIGESTIÓN DE LA CELULOSA EN EL BOVINO
Celulosa---------Celulasa Bacteriana---Celobiosa--Celobiasa Bact.----- Glucosas-- AGV
Los Acidos Grasos Volátiles (AGV) son:
1. Ácido Acético
2. Acido Butírico
3. Ácido Propiónico (este es el único glucogénico)
Estos AGV se absorben en la pared del rumen, pasan a la sangre y se transforman
en energía biológicamente utilizable por las células, el ácido propiónico se puede
transformar en glucosa para formación de otros compuestos (Anabolismo) como la
lactosa en vacas en producción.
Grupos fisiológicos de bacterias del rumen
En dependencia de los sustratos que las bacterias pueden utilizar o fermentar, estas se
han agrupado en: celulolíticas, hemicelulolíticas, amilolíticas, proteolíticas,
fermentadoras de azúcares, bacterias que utilizan los ácidos, metanogénicas,
lipolíticas, pectinolíticas, bacterias que sintetizan vitaminas, bacterias que utilizan
aminoácidos como fuente de energía, y otras.
Bacterias celulolíticas: Son las bacterias que producen el complejo de enzimas
celulasas, que hidroliza la celulosa nativa u original. También pueden utilizar la
celobiosa, disacárido que contiene el enlace beta. Gran número de bacterias celulolíticas
son, también, hemicelulolíticas. Entre ellas se pueden citar Fibrobacter succinogenes,
Butyrivibrio fibrisolvens, Clostridium lochheadii, Ruminococcus albus y Ruminococcus
Flavefaciens.
Bacterias hemicelulolíticas: Son capaces de hidrolizar la hemicelulosa. Este
compuesto se diferencia de la celulosa por contener pentosas, además de hexosas entre
los azúcares que forman la molécula. Existen bacterias hemicelulolíticas que no son
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capaces de utilizar la celulosa. Butyrivibrio fibrisolvens, Bacteroides ruminicola y
Lachnospira multiparus.
Bacterias amilolíticas: Son bacterias que hidrolizan y digieren el almidón. Algunas
bacterias amilolíticas son, también, celulolíticas, como por ejemplo Clostridium
lockheadii, algunas cepas de Fibrobacter succinógenes, y Butyrivibrio fibrisolvens.
Algunas especies no celulolíticas que digieren el almidón incluyen Streptococcus bovis,
Bacteroides ruminicola, Succinomonas amylolytica y Bacteroides amylophilus. Muchas
cepas de Selenomonas ruminantium también digieren el almidón. La población de
bacterias amilolíticas se incrementa considerablemente cuando la dieta es a base de
almidones.
Bacterias proteolíticas: Son bacterias que hidrolizan las proteínas y las utilizan como
fuente primaria de energía. Bacteroides amylophilus, Clostridium sporogenes, Bacillus
licheniformis
Bacterias sacarolíticas: Son las bacterias que utilizan los azúcares, mono y
disacáridos. Muchas especies de bacterias celulolíticas, hemicelulolíticas, amilolíticas,
proteolíticas, y otras, también son capaces de fermentar los azúcares.
Bacterias lipolíticas: Son las bacterias capaces de utilizar e hidrolizar el glicerol en la
molécula de grasa. También se encuentran en éste grupo los organismos que
hidrogenan los ácidos grasos no saturados y los que metabolizan los ácidos grasos de
cadena larga a cuerpos cetónicos.
Bacterias metanogénicas: Son bacterias capaces de producir metano a partir de la
reducción del dióxido de carbono o el ácido fórmico. Methanobacterium ruminantium.
Bacterias que utilizan los ácidos: A este grupo pertenecen las bacterias que utilizan
diferentes ácidos orgánicos, como: láctico, succínico, málico, fumárico, oxálico. De
forma general, estos ácidos no se producen en grandes cantidades en el rumen, aunque
su concentración se encuentra relacionada, fundamentalmente con la dieta que reciben
los animales.
Bacterias que utilizan aminoácidos como fuente de energía: Son bacterias que
incapaces de utilizar otra fuente de energía diferente a los aminoácidos. Generalmente
se incluyen dentro de las bacterias proteolíticas.
Las bacterias celulolíticas más comúnmente aisladas y estudiadas son: Fibrobacter
succinógenes, Butyrivibrio fibrisolvens, Ruminococcus albus, Ruminococcus
flavefaciens, Clostridium cellobiosparum, Clostridium lockheadii, Micromonospora
ruminantium.
Algunos protozoos Entodiniomorfos tienen actividad celulolítica y juegan un papel
importante en la fermentación de la lignocelulosa. Polyplastrom multivesiculatum es el
protozoo más activo en la celulolisis y su presencia puede incrementar hasta en un 10%
la digestibilidad de la lignocelulosa. Otros protozoos, Entodinium, están dotados de una
poliglucosidasa de tipo C
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Otros protozoos con actividad celulolítica son, Eudiplodinium maggii, Epidinium
ecaudatum. Los protozoos Holotrichos Isotrichas y Dasytrichas, reducen la
degradabilidad de la fibra.
Todos los hongos del rumen, aislados e identificados hasta el presente, son
celulolíticos. Entre ellos tenemos, Neocallimastix frontalis, Sphaeromonas comunis y
Piromonas comunis.
Entre las diferentes especies y cepas de microorganismos celulolíticas existen
numerosas Inter.- relaciones metabólicas y asociaciones. Cada especie se caracteriza
por una forma particular de penetrar, atacar y colonizar el vegetal. Así, por ejemplo, R.
Flavefaciens penetra al vegetal por las zonas dañadas, pero se adhiere a las células de
la pared celular del vegetal para producir la degradación del mismo.
Otros microorganismos se adhieren más rápidamente a la epidermis del vegetal,
esclerénquima, floema y mesófilo, pero no degrada la pared celular a través del
esclerénquima. La presencia de grandes concentraciones de lignina en la pared celular
inhibe tanto la adhesión como la digestión.
En sentido general, se puede señalar que los primeros organismos que se adhieren a la
fibra proporcionan las condiciones para el ataque por los otros. La colonización de la
fibra en el rumen es rápida y ocurre en minutos.
Factores que modifican la celulolisis ruminal
La degradación de los componentes estructurales de la pared celular es
extremadamente variable y depende de varios factores, entre ellos.
• Inherentes al vegetal.
• Naturaleza de los carbohidratos estructurales, edad del vegetal, origen botánico de la
planta, contenido de lignina, tipo de tejido predominante, parénquima, esclerénquima,
estado vegetativo, aspectos estructurales del vegetal.
• Referente a la ración
• Naturaleza y cantidad de proteína en el alimento
• Disponibilidad en minerales, los cuales condicionan directamente la actividad y el
potencial enzimático
• Contenido de carbohidratos de fácil fermentación
• Estado físico del alimento, tratamientos tecnológicos, acción de agentes químicos o
biológicos, etc
Cualquier factor que modifique la temperatura y el pH de acción de las enzimas celulasas
o interfiera en la formación del complejo enzima- sustrato (ES)
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Nivel de lignificación de las plantas
Cuando las plantas que ingieren los animales son jóvenes, los microorganismos pueden
obtener todos los nutrimentos necesarios para cubrir requerimientos, pero a medida que
esta envejece aumenta la necesidad de tejidos de sostén y con ellos aumenta el
contenido de carbohidratos estructurales, y de lignina., disminuye el contenido vegetal.
No solamente ocurren cambios en la cantidad de los componentes químicos, sino que
también ocurren cambios en la disposición espacial de los componentes y la formación
de enlaces entre ellos.
La lignina y las hemicelulosas forman un enrejado que aísla a la celulosa. Esto disminuye
la superficie posible de ataque a la celulosa por parte del complejo enzimático celulasas.
Los materiales lignocelulósicos presentan grados de digestibilidad diferentes en
dependencia con la relación lignina/ celulosa que presente. Un ejemplo se muestra en
la siguiente tabla. Las gramíneas templadas, que presentan un menor contenido de
lignina, tienen una mayor digestibilidad.
Utilización del nitrógeno no proteico (NNP)
Se conoce que para cubrir los requerimientos de nitrógeno los organismos celulolíticos
necesitan que parte del nitrógeno esté en forma de NNP, porque aunque ellos requieren
de aminoácidos que le son esenciales, pueden utilizar el amoníaco (NH3) para sintetizar
sus aminoácidos. Asimismo se ha encontrado que parte del nitrógeno total de la dieta
debe encontrarse en forma de proteína verdadera, ya que ésta produce un efecto
beneficioso en la digestión de la celulosa.
Se han utilizado numerosos compuestos para suministrar el nitrógeno que se requiere
en las dietas. En los últimos años se ha incrementado la utilización de compuestos que
liberan NH3 en el rumen, como una forma de suministrar el nitrógeno en la dieta. Los
más utilizados se presentan en la tabla.
Todos estos productos tienen en común la presencia del grupo amonio (NH+ 4) o el
amino (NH2), los que se hidrolizan a NH3.
Uno de los componentes mas utilizados es la urea, la que se ha encontrado que produce
un aumento en la digestibilidad de la celulosa cuando se suministra a los animales que
consumen alimento fibrosos de baja calidad.
Es importante señalar que con los materiales fibrosos de baja digestibilidad la adición
simultánea de pequeñas cantidades de carbohidratos de fácil fermentación, ayuda a un
mejor desarrollo de los microorganismos ruminales. Los AGCC que se forman de la
fermentación de los carbohidratos, junto al NH3 contribuyen a la síntesis de proteína
microbiana
La inclusión de urea incrementa la digestibilidad de la celulosa en la paja de trigo y
mazorca de maíz. Como se aprecia, los valores de inclusión de 50mg Urea/100ml de
líquido ruminal, bajo condiciones in vitro, no se traducen en una mayor degradación de
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la celulosa en la paja de trigo, aunque sí en la mazorca de maíz. Esto nos conduce a
informar que la suplementación con urea con el propósito de incrementar la digestibilidad
de la celulosa, depende de la fuente de celulosa específica, además de otros factores
como son el nivel de carbohidratos solubles de la ración.
La suplementación nitrogenada, ya sea en forma de nitrógeno no proteico (NNP) o de
proteína verdadera incrementa la digestibilidad y la eficiencia de utilización de los
forrajes de baja calidad, como resultado de un efecto directo en la población de
microorganismos del rumen. Esta afirmación se fundamenta en que los
microorganismos del rumen degradan la urea a amoníaco y como resultado, prolifera
una amplia gama de microorganismos cuyos requerimientos simples de nitrógeno se
cubren por la presencia de NH3. El amoníaco así formado y las cadenas carbonadas
presentes en el líquido de rumen, provenientes del resto de la dieta, se utilizan para la
síntesis de proteína microbiana.
La máxima síntesis de proteína microbiana en el rumen se alcanza cuando la
concentración de amoníaco se encuentra entre 5-8 mg/100ml. A su vez, estos niveles
de amoníaco se alcanzan cuando la concentración de proteína bruta (PB) en la dieta es
de aproximadamente 12 %. Sin embargo, resulta evidente que los microorganismos del
rumen requieren de fuentes de proteína verdadera, aminoácidos, péptidos y otras
formas nitrogenadas. Los aminoácidos aportan las cadenas carbonadas para la síntesis
de ácidos grasos volátiles en el rumen, fundamentalmente, de cadena ramificada o
isoácidos conocidos como ácido isobutírico, ácido isovalérico y ácido 2-metilbutirato Es
bueno señalar que solo los tres aminoácidos de cadena corta ramificada (valina, leucina
e isoleucina), permiten la producción de estos isoácidos.
Las vitaminas del complejo B también actúan como activadores en el proceso de
degradación de la celulosa en el rumen. Así en investigaciones que se realizaron bajo
condiciones in vitro, se demostró que la mezcla de ácido valérico, Biotina, ácido para
amino benzoico (PABA) y vitamina B12, producen incrementos en la digestibilidad de la
celulosa. Igualmente, el uso de productos biofermentados con base a levaduras también
incrementa el número de microorganismos celulolíticos y la actividad de las enzimas
secretadas por los mismos.
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Metabolismo de la Energía
ENERGÍA: es la capacidad de realizar un trabajo, trabajo corresponde al producto
de una fuerza dada que actúa a lo largo de una determinada distancia. Sin
embargo, una definición tan amplia como ésta no se puede aplicar directamente a
los animales ya que generalmente interesa más la forma en que se utiliza la
energía química.
La energía química se puede medir en términos de calor y se expresa como
calorías (cal). Entonces:
A. CALORÍA (Cal): Es la cantidad de calor que se necesita para elevar la
temperatura en 1 °C 1 gramo de agua.
B. KILOCALORÍA (Kcal): Es la cantidad de calor que se necesita para elevar la
temperatura en 1 °C 1 Kg de agua. (1000 Calorías)
C. MEGACALORÍA (Mcal): Es la cantidad de calor que se necesita para elevar
la temperatura en 1 °C 1000 Kilogramos de agua. (1000 Kcal).
Valor energético de los alimentos.
Esto implica cierta dificultad para comparar los valores obtenidos en esta edición frente
a los valores publicados en la edición anterior. En la edición anterior de The nutrient
requirement of dairy cattle (National Research Council, 1989), a los alimentos se les
asignaron valores de NDT que fueron determinados experimentalmente usando
alimentos similares. Las concentraciones de energía digestible (ED), metabolizable (EM)
y neta de lactancia (ENL) para cada alimento fueron estimadas a partir de los valores de
NDT con base en las siguientes ecuaciones :
ED (Mcal/kg) = 0.04409*NDT (%)
EM (Mcal/kg) = 1.01 * ED (mcal/kg) – 0.45
ENL (mcal/kg) = 0.0245 *NDT (%) – 0.12
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Energía Bruta de diversos nutrientes, alimentos y tejidos animales
Alimento Energía Bruta (Kcal/g)
Glucosa 3.74
Sacarosa 3.94
Almidón 4.18
Celulosa 4.18
Grasa de la leche 9.1
Acido acético 3.49
Acido butírico 5.95
Acido propiónico 4.96
Aceite de maíz 9.4
Aceite de coco 8.9
Grasa de carne de res 9.4
Músculo de carne de res 5.3
Caseína 5.9
Albúmina de huevo 5.7
Urea 2.52
Torta de soya 5.5
Grano de maíz 4.4
Heno de pasto 4.5
Fuente: D.C. Church, W.G. Pond. Fundamentos de Nutrición y Alimentación de animales.
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Consumo de Materia Seca (CMS)
El consumo de materia seca (CMS) es estimado en este modelo a partir de una ecuación
que incluye únicamente factores relacionados con el animal y que son medidos
fácilmente en campo. Componentes de la dieta no se incluyeron en este modelo debido
a que las aproximaciones más comúnmente utilizadas en formulación de dietas para
ganado lechero se realizan para estimar requerimientos nutricionales y se necesita un
valor estimado de CMS antes que los ingredientes de la dieta sean considerados. De no
ser así, y se considerasen factores de la dieta, habría un conflicto entre la estimación
del CMS de una dieta determinada y la composición de la misma dieta.
Importancia de la Materia seca: Es ahí donde están todos los nutrientes, el resto es
agua.
UNA VACA CONSUME EL 2.5% o MÁS DE SU PESO VIVO EN MATERIA SECA.
(DEPENDE DE SU PESO), cuando un animal supera los 500 kg de peso vivo, su estimado
de consumo puede llegar a 3% del peso vivo en Materia seca o más.
EJEMPLO:
1) Vaca de 450 Kg-----------100%
X---------------2.5%
2.5% X 450 kg = 11.25 Kg de Materia seca/día consume
100
2) Vaca de 400 kg de peso vivo
400 kg----------------------------------100%
X------------------------------------------2.5%
2.5% X 400 kg = 10 kg de Materia seca/día consume
100
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VITAMINAS:
Las vitaminas son sustancias orgánicas imprescindibles en los procesos metabólicos
que tienen lugar en la nutrición de los seres vivos. No aportan energía, puesto que no
se utilizan como combustible, pero sin ellas el organismo no es capaz de aprovechar los
elementos constructivos y energéticos suministrados por la alimentación. Normalmente
se utilizan en el interior de las células como precursoras de las coenzimas, a partir de
las cuales se elaboran las miles de enzimas que regulan las reacciones químicas de las
que viven las células.
Son componentes dietarios únicos y vitales, son necesarias para poder usar
eficientemente otros nutrientes. Muchos procesos metabólicos son iniciados y
controlados por vitaminas. Son requeridas en específica edad, raza, estado fisiológico y
productivo.
VITAMINAS LIPOSOLUBLES
Vitamina A:
Es la más importante en la alimentación del ganado, es esencial para el crecimiento
normal, reproducción, mantenimiento del tejido epitelial, y desarrollo de huesos.
La Vitamina A no existe como tal, las plantas poseen sus precursores: los
Betacarotenos, los cuales son convertidos en el cuerpo a retinol. Este proceso en
Rumiantes es más bajo que en No-rumiantes.
Síntomas de Deficiencia: resulta en cambio de tejidos e íntima relación con la visión,
desarrollo óseo, estructura epitelial y mantenimiento. Los signos de deficiencia se
presentan en las siguientes ocasiones:
Pasturas de invierno o rastrojos, Rollos o fardos producidos en época de sequía
Alimentos muy expuestos a la luz solar, aire y altas temperaturas
Alimentos altamente procesados o mezclados con oxidantes como son los
minerales.
Forrajes diferidos y guardados por largos periodos de tiempo.
La Vitamina A usa de reservorio al hígado. El ganado de carne en feedlot requiere 1000
UI / libra (450 gramos) de alimento seco. 1273 UI para gestación y vaquillonas en
engorde. 1773 UI para vacas en lactación y toros en actividad. La Vit A puede ser
suministrada con una inyección antes del invierno.
• Síntomas de deficiencia
– Ceguera nocturna
– Lesiones en córnea, conjuntivitis (xeroftalmia)
– Problemas respiratorios
– Fallas reproductivas
– Deformaciones óseas
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Fuentes
– Forrajes verdes (carotenos)
– Maíz amarillo (carotenos)
– Hígados/riñones (retinol)
– Aceites de pescado (retinol)
• Estabilidad
– Se destruye por:
• Oxidación
• Luz
• pH bajo
AD3E
• Hipervitaminosis
– Falta de apetito
– Deformaciones ósea
Vitamina D:
En general forma parte del grupo relacionado a los componentes anti-Raquíticos. Exis-
ten 2 formas primaria de Vit D: Ergocalciferol o D2 que deriva del ergosterol y D3 o
Colicalciferol que proviene del 7-dehidrocolesterol.
Se requiere para la absorción de calcio y fósforo, para una normal mineralización de los
huesos, para movilizar calcio y para la regulación de función en células del sistema
Inmunológico. La Vit D se absorbe en el tracto intestinal con lípidos y sales biliares, una
vez en el hígado se forma un metabolito llamado 25-hidroxiVitamina-D3.
El requerimiento es de 125 UI/libra/alimento seco. No hay reservorio en el cuerpo de
esta Vitamina ya que esta se sintetiza cuando el animal se expone a la luz solar o se
alimenta con forrajes curados al sol. Raramente te recomienda suplementarla, en
terneros su deficiencia provoca Raquitismo, el cual es producido por no asimilar y no
usar adecuadamente el calcio y fósforo. También pueden verse signos disminución de
calcio y fósforo inorgánico en sangre, agrandamiento y endurecimiento de
articulaciones, anorexia, irritabilidad, tetania y convulsiones. En animales adultos o
viejos pueden ocurrir fracturas y disminución de la función vertebral, parálisis y fracturas.
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Síntomas de deficiencia
– Animales jóvenes: raquitismo
– Animales adultos: osteomalacia
– Gallinas: baja la producción de huevos
Fuentes
– forrajes secos al sol
– Hígados y aceites de pescado
• Estabilidad
– Muy inestable a la luz, O2 y ácidos
– Termoestable: resiste hasta 130ºC
AD3E
• Hipervitaminosis
– Hipercalcemia: dolores en articulaciones
– Calcinosis: depósitos de Ca y P en tejidos blandos
Vitamina E:
En estado natural se encuentra como Alfatocoferol, no se encuentran grandes reservas
en el cuerpo, se encuentra en el hígado y en tejido adiposo, esta vitamina cumple
numerosas funciones, incluyendo un rol como antioxidante ínter e intracelular y en la
formación de los componentes estructurales de las membranas biológicas. La cantidad
requerida se estima en 7 a 27 UI/lb./m seca.
Las deficiencias de Vit E puede verse alterada por el consumo de grasas no-
saturadas, la deficiencia en terneros se caracteriza por la enfermedad del músculo
blanco, incluyendo distrofia muscular, debilidad en músculos de la pierna, camina con
las piernas cruzadas, salivación excesiva (distrofia del músculo de la lengua), falla
cardiaca, parálisis y necrosis hepática. Para prevenir deficiencias se recomienda
aumentar el Selenio en dietas bajas en Vit E.
Síntomas de deficiencia
– Fallas reproductivas.
– Distrofias de la musculatura estriada.
– Muertes súbitas por degeneración del miocardio.
– Síndrome edematoso.
– Degeneración grasa amarilla.
– Encefalomalacia de la nutrición.
– Falta de incubabilidad en huevos.
– Distrofia Hepática (cerdos)
Fuentes
– Vegetales verdes
– Cereales (germen)
– Aceites vegetales
AD3E
• Estabilidad
– Grasas insaturadas la inmovilizan
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– Destruída por calentamiento (peleteado)
• Hipervitaminosis
– Casos aislados
– En aves, depresión de crecimiento
Vitamina K:
El término Vit. K se utiliza para describir un grupo de quinonas liposolubles con
características anti-hemorrágicas. Dos fuentes naturales de Vit K son: ‘’filoquininas’’ (Vit
K1) que se encuentra en plantas/pasturas y ‘’menaquinina’’ (Vit K2) producidas por la
flora ruminal.
El único signo de deficiencia que se podría reportar es síndrome o enfermedad del trébol
azucarado (sweet clover disease). Esto es un antagonismo metabólico del dicumarol y
ocurre cuando el animal con-sume fardos o rollos de Trébol azucarado mal curado.
Consumir Dicumarol lleva a hemorragias que pueden causar la muerte. Como el
Dicumarol atraviesa placenta, el feto se puede ver comprometido.
• Síntomas de deficiencia
– Hemorragias
– Anemia
– [cumarina, warfarina = compuesto antivitamina K]
– [antibióticos: destruyen flora intestinal]
– Riesgo en recién nacidos por falta de población microbiana
• Fuentes
– Forrajes verdes (hojas)
– Harinas de pescado y de hígado
– Síntesis microbiana (40 – 60 %)
• Estabilidad
– Estables al calor
– Inestables a la luz
• Hipervitaminosis
– Excesos de compuestos sintéticos
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VITAMINAS HIDROSOLUBLES
El grupo de Vitaminas B, es abundante en leche, son sintetizadas por los
microorganismos en Rumen. Una deficiencia se limitaría a situaciones de antagonismo
o ausencia de precursores en rumen.
Vitamina B12:
Contiene el 4,5 % de Cobalto, las formas naturales son adenosincobalamina y
metilcobalmina. Estos se encuentran en plantas y tejido animal.
Las funciones primarias de la Vit B12 es estar involucrada en el metabolismo de ácidos
nucleicos, proteínas, grasas y carbohidratos. En la alimentación del rumiante es muy
importante en el metabolismo del propiónico. Junto con esta vitamina se tiene que tener
en cuenta al Cobalto, el cual es usado por los microorganismos del rumen para sintetizar
B12.
Es muy difícil diferenciar deficiencia de cobalto o Vit B12. Los signos no son muy
específicos pero incluyen: pérdida del apetito, disminución del crecimiento y condición
pobre. En deficiencias severas puede verse debilidad muscular y desmielinización de
nervios periféricos. En rumiantes jóvenes, la deficiencia puede ocurrir cuando la flora
ruminal no alcanza la población suficiente, como por ejemplo en situaciones de stress.
Tiamina, es una co-enzima de la carboxilasa, interviene en los procesos de producción
de energía en el cuerpo y metabolismo de la glucosa. Es muy difícil averiguar los
requerimientos de Tiamina en el rumiante, pero generalmente la flora ruminal produce
las cantidades necesarias. En todas las especies la deficiencia de Tiamina llevara a
trastornos en el sistema nervioso central. La tiamina es un importante de reacciones
bioquímicas en la génesis de glucosa para aportar energía el cerebro.
Otros signos de deficiencia son debilidad, retracción de la cabeza y arritmia cardiaca.
Como en todas las deficiencias de vitaminas hidrosolubles habrá disminución del
crecimiento, anorexia y diarrea.
Niacina, interviene en el metabolismo de carbohidratos, proteínas y lípidos. Es un
componente de co-enzimas: NAD nicotinamida adenina dinucleotide y NADP
nicotinamida adenina dinucleotide fosfato. Niacina es muy importante en rumiantes
porque es requerida en hígado para la detoxification de la sangre portal, en el paso de
amonio a Urea y metabolismo hepático de ketonas en ketosis. Tenemos tres fuentes
primarias de niacina: dietaria, conversión del triptófano y síntesis ruminal. Normalmente
es sintetizada en el rumen, muchos factores pueden actuar sobre los requerimientos de
niacina, como por ejemplo, balance proteico (aminoácidos), Dieta energética en uso,
rancidez del alimento, cantidad de niacina en la ración.
Rumiantes jóvenes son más susceptibles a deficiencias de niacina, y esta o triptófano
es requerido hasta que se desarrolle completamente el rumen. El primer signo de su
carencia, es la pérdida de apetito, disminución del crecimiento, debilidad muscular
generalizada, desordenes digestivos y diarrea. Se puede ver afectada la piel con
dermatitis escamosa. Estos signos normalmente conllevan a una anemia microcítica.
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Colina,
Es esencial construcción y mantenimiento de la estructura celular y en la formación de
acetilcolina, componente responsable de la trasmisión del impulso nervioso. Mientras
que todas las grasas naturalmente tienen colina, poca información está disponible sobre
el contenido de colina en la dieta.
A diferencia de la mayoría de las vitaminas, colina puede ser sintetizada por casi todas
las especies animales, de todas maneras es recomendado que a terneros en lactancia
reciban una suplementación de 0.26 % de colina en el sustituto de la leche.
Terneros alimentados con dietas de leche sintética que contiene 15 % de caseína,
demostraron signos de deficiencia de colina, en una semana los terneros demostraron
extrema debilidad, dificultad para respirar y no se podían parar. Suplementación con 260
mg de colina/libra de sustituto de la leche alivió los signos de deficiencia.
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MINERALES:
INTRODUCCIÓN
Los programas de suplementación mineral varían desde muy elaborados, fórmulas
mágicas a simple suplementación con bloques de sal suministrados periódicamente por
los productores. La razón de esta variedad de programas, es porque el productor
agropecuario NO está usando el material disponible sobre investigaciones en programas
de suplementación mineral.
Estimar la consecuencia de una deficiencia mineral en una vaca, ternero o un animal
joven sometido a engorde, no es fácil porque la disminución de peso o baja en la
producción de leche puede ocurrir si signos visibles y así la deficiencia pasar inadvertida.
Así como el exceso de consumo de un determinado mineral puede reducir la
performance de la vaca o ternero sin signos de toxicidad y por lo tanto sin que nos demos
cuenta.
Potencialmente estos problemas pueden ocurrir en un rodeo con deficiente
suplementación mineral, los productores necesitan suficiente información para
establecer un método económico de suplementación mineral.
Requerimientos y máxima tolerancia para algunos minerales se muestra en la Tabla 1,
por lo menos 17 minerales son los requeridos por el ganado de carne. Requerimientos
para algunos minerales no figuran porque la información adquirida en las investigaciones
no han sido adecuadas para determinarlos.
Los macrominerales requeridos por el ganado de carne son: calcio Ca, magnesio Mg,
fósforo P, potasio K, sodio Na, cloro Cl, azufre S. Los Microminerales requeridos son
cromo Cr, cobalto Co, cobre Cu, iodo I, hierro Fe, manganeso Mn, selenio Se y zinc Zn.
Muchos minerales esenciales normalmente te encuentran en concentraciones
adecuadas en la dieta, pero otros son frecuentemente insuficientes y necesitan ser
suplementados
La máxima tolerancia a una concentración mineral ha sido definida como ‘La
concentración de un mineral en la dieta que cuando esta se suministra por un periodo
de tiempo, no afecta la performance del animal y no deja residuos en productos o sub-
productos para consumo humano’
Suplementar con dietas que tengan concentraciones en exceso con respecto a los
requerimientos del animal, no solo incrementa el costo del alimento sino que aumenta
los minerales excretados al suelo, aguas, efluentes etc.
Los requerimientos minerales que aparecen en las tablas son estimaciones de
experiencias donde el total de mineral ingerido se conoce de antemano, así todo se sabe
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que no toda la cantidad del determinado mineral en la dieta está disponible para el uso
del animal que lo ingiera.
Tabla 1. Composición de los alimentos y requerimientos de los animales
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FUNCIÓN DE LOS MINERALES
La función de los minerales puede dividirse en cuatro áreas principales: 1) Formación del esqueleto
y mantenimiento, incluyendo la formación de huesos y dientes, 2) Energía, incluyendo las minerales
que forman parte de enzimas y otros componentes del cuerpo, esenciales para producción de
energía y para otras actividades necesarias para el normal crecimiento y reproducción, 3)
Producción de leche y 4) funciones básicas del cuerpo como por ejemplo sistema nervioso.
Función de Macro y Micro minerales.
MACROMINERALES
Los Macrominerales requeridos por el Bovino son Ca, P, Mg, Na, Cl, K y S. En las tablas de
requerimientos, esto nutrientes se expresan en porcentaje % del la ración (en materia seca).
SAL (Cloruro de Sodio) En la práctica le provee sal continuamente.
Nutrición en el Ganado Bovino
Dr. Otoniel López López
Página 62
CALCIO: Ca.- (requerimientos para bovinos: 0.43 – 0.77% Ca de MSI*)
¨* MSI = Materia seca Ingerida
Es el mineral más abundante en el cuerpo, aproximadamente el 98 % forma parte como
componente de huesos y dientes. El calcio contenido en los forrajes varia con las Sp., partes de la
planta (tallos /hojas), estado vegetativo de la planta o grado de madurez, cantidad del mineral en
el suelo y clima. Forrajes son, normalmente, una buena fuente de calcio, granos de cereal NO. El
calcio a suplementar se encuentra como Carbonato de calcio, harina de carne y hueso, fosfato
mono cálcico, fosfato dicálcico, sulfuro de calcio, cal viva, cemento, etc.
Las carencias de calcio se observan en animales alimentados con altos % de granos y bajos % en
fibra. Deficiencias: Dependiendo de la edad, el bovino puede ser alimentado con dietas deficientes
en el contenido de calcio por un periodo extenso, si mostrar signos de deficiencia. En animales
jóvenes se ve afectado el crecimiento óseo normal, esto causa retardo en el crecimiento y
desarrollo, Raquitismo.
Nutrición en el Ganado Bovino
Dr. Otoniel López López
Página 63
METABOLISMO DEL CALCIO Y FÓSFORO INORGÁNICO
Más del 70% de las cenizas del cuerpo consisten en Ca y PO4. Más del 99% del total de Ca, y 80-
85% del P están contenidos en el esqueleto y muelas. La menor proporción presente en los fluidos
corporales juega un rol extremadamente importante en el mantenimiento de las funciones
corporales. El Ca en el fluido extracelular es crítico para:
♦ normal excitabilidad neuromuscular
♦ permeabilidad capilar y de las membranas celulares
♦ contracción muscular
♦ transmisión normal del impulso nervioso
♦ coagulación sanguínea normal
El fósforo fuera del esqueleto juega a menudo un rol fascinante. El mismo está comprometido en
la estructura celular normal y sirve en la degradación y síntesis de numerosos compuestos de
carbono.
En las uniones de alta energía juega un rol fundamental en el depósito, liberación y transferencia
de energía.
Finalmente, la habilidad del fósforo para ser excretado como H2PO4- o HPO42--, proporciona un
margen amplio para regular el metabolismo ácido-base.
CALCIO Y FÓSFORO EN COMPOSICIÓN Y FORMACIÓN DEL HUESO
El hueso adulto normal está compuesto por 45% de agua, 25% de cenizas, 20% de proteínas y
10% de grasas.
En el mamífero las cenizas están compuestas por 36% de Ca, 17% de PO4 y 0.8% de Mg.
El calcio se encuentra en el hueso en parte como fosfato tricálcico y parte como carbonato, en una
compleja estructura de apatita (hidroxiapatita) y cuya fórmula se escribe CaCO3xnCa3(PO4)2. Sin
embargo, el hueso no parece tener una composición constante.
Los cristales aparentemente absorben y admiten varios grupos de iones sin carga con una
geometría de cristales enrejados. De aquí que el hueso contenga, aparte de Ca y PO4,
proporciones variables de carbonato, fluoruro, citrato, N+, K+, y Mg++. Hay una clara diferencia
entre el hueso de un animal joven y uno adulto, la sal que determina la solubilidad en el hueso
joven es el fosfato octocálcico, y en el adulto el hueso está formado por hidroxiapatita. Esta
diferencia explica la alta concentración de fósforo inorgánico (Pi) en animales jóvenes.
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  • 1. UNIVERSIDAD POPULAR DE NICARAGUA UPONIC FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS Tema: Nutrición en el Ganado Bovino Aspectos Bioquímicos, Anatómicos, Fisiológicos y Productivos de la Alimentación del Bovino Módulo: Ganado Bovino Boaco, Nicaragua Año 2014
  • 2. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 1 Contenido Introducción…………….………………………………………..2 Objetivos y Metodología……………………………….………3 Conceptos Básicos……………………………………………...4 Composición Química de los alimentos……………………..6 Nutrientes………………………………………………………….9 Anatomía del Sistema Digestivo………………………………15 Fisiología Digestiva……………………………………………...20 Metabolismo………………………………………………………39 Metabolismo Energético………………………………..………48 Consumo de Materia Seca……………………………………...51 Vitaminas…………………………………………………………..53 Minerales…………………………………………………………..59 Ejercicios con Minerales………………………………………..79 Total de Nutrientes Digestibles (TND)………………………..83 Formulación y Balanceo de Raciones………………………..87 Cuadrado de Pearson……………………………………………92 Ejercicios de balanceo de raciones…………………………...94 Preguntas…………………………………………………………..96 Alimentos y Técnicas de Alimentación de Verano…………97 Anexos……………………………………………………………..129 Bibliografía………………………………………………………..143
  • 3. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 2 INTRODUCCIÓN La nutrición es considerada como uno de los componentes fundamentales de la producción animal, ya que si se analizan los costos de la producción pecuaria, representa entre el 65-75% de los mismos. El adecuado manejo de la alimentación animal es el factor que mayor impacto tiene en la eficiencia de una explotación pecuaria, ya que unido a un excelente manejo sanitario, permite desarrollar el potencial reproductivo y genético de una raza o especie determinada. Lo que nos permite concluir que la nutrición y alimentación es una de las bases fundamentales de la producción pecuaria. El tema de la optimización del uso de materias primas en dietas para animales de granja, no sólo atañe a quien explota una determinada especie, sino a la humanidad, destinatarios de esta producción animal. En la nutrición intervienen diversas reacciones químicas y procesos fisiológicos que permiten la transformación de los alimentos en tejidos y órganos y además se cumplan las funciones de mantenimiento, producción y reproducción. Para proponer una dieta “convencional o no convencional”, es necesario conocer aspectos fundamentales sobre fisiología, requerimientos nutricionales de los animales en las diferentes etapas de su vida y las características de los alimentos a incluir en la dieta.
  • 4. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 3 Objetivo General • Conocer la composición del organismo del Bovino y su alimento. Objetivos Específicos:  Reconocer la importancia de la nutrición.  Conocer el valor nutricional de los alimentos dedicados a la alimentación del Bovino.  Adquirir habilidades para realizar balanceo de raciones de acuerdo al requerimiento nutricional de los animales. METODOLOGÍA El programa Teórico: Es desarrollado principalmente mediante la presentación magistral pero con continuas preguntas a los alumnos. Los primeros minutos de las conferencias c se dedicaran a recordar los conceptos asimilados hasta el momento y ubicar el tema en el contexto general de la materia. Las conferencias se apoyarán con material audiovisual. Se alterna el ordenador con sesiones de diapositivas, especialmente las dedicadas a reconocimiento del Sistema Digestivo del Bovino, la Fisiología Digestiva, etc. La clase Práctica se realizará directamente en una finca modelo representativa donde se pueda observar y realizar actividades, que pongan en práctica lo estudiado, donde se pueda elaborar sacharina, bloques multinutricionales, calcular la cantidad de MS ingerida por el bovino, elaboración de concentrados, etc.
  • 5. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 4 Conceptos: Nutrición Animal: Es la ciencia que trata sobre la regulación de la alimentación de los animales por el hombre. Alimentación: Es un proceso complejo donde pasan al organismo todas las sustancias necesarias para cubrir los gastos de energía, producciones, formación y renovación de tejidos del cuerpo, así como para la regulación de las funciones vitales del organismo. La alimentación se compone de una serie de procesos: Digestión y absorción de alimentos. Alimento: Materia comestible que proporciona nutrientes. Nutriente: elemento químico que forma parte de un alimento. Relación de la Nutrición con otras ciencias:
  • 6. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 5 Composición Química-Orgánica De Los Alimentos y Cómo Se Metabolizan. Los alimentos son las materias que ingieren los animales y que poseen propiedades nutritivas utilizables por el organismo. El dominio eficiente, aplicación y manejo de la nutrición animal, requieren de un conocimiento amplio de los alimentos desde su composición química, valor nutritivo, características físicas para la preparación de las raciones hasta su grado de aprovechamiento en el organismo del animal representado por su digestibilidad entre otros aspectos de interés. Es así que para el buen desempeño de la empresa productiva, los participantes en su organización, implementación y ejecución como lo es un administrador agropecuario debe adquirir estas habilidades para hacer de la empresa una explotación altamente productiva. Los alimentos se encuentran constituidos por agua y materia (MS) en la materia seca se encuentran las sustancias nutritivas orgánicas e inorgánicas. Las orgánicas atienden a su aporte de energía, proteínas, que requiere el organismo para todas sus funciones de gasto en el desarrollo de crecimiento, productivo y reproductivo.
  • 7. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 6 Composición Química De Los Alimentos
  • 8. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 7 El Agua El agua es esencial para el ser viviente ya que se ha comprobado que sin agua no es posible la vida. Para el reino vegetal es fundamental en toda su fisiología y de forma marcada para solubilizar los nutrientes y el transporte de los elementos simples que las plantas toman del suelo y con los que forman compuestos orgánicos de gran complejidad que van a ser utilizados luego por los animales en su ración. El animal se provee de agua de: ríos arroyos, pozos y el alimento. El forraje tiene del 6 al 90% de agua, dependiendo de si está verde o seco. La mayor cantidad de nutrientes se encuentran en el forraje deshidratado. El agua, representa aproximadamente dos tercios de peso vivo de los animales adultos y más aún en los jóvenes, desempeña funciones de vital importancia. Las funciones son las siguientes:  Disolvente de las sustancias que formarán tejidos y órganos, sangre, linfa y distintas secreciones.  Reguladora de la temperatura del organismo. o Transporte  A través de ella se verifican todas las reacciones químicas y bioquímicas que tienen lugar en el organismo vivo.  Lubrica las articulaciones, imprescindibles en la locomoción de los animales, y las diferentes vísceras del organismo Comportamiento del Bovino de acuerdo al consumo de agua ♦ Al acto de beber un animal adulto le dedica de 5 a 10 minutos diarios. ♦ Como existe una jerarquía establecida en cada rodeo, el uso del agua se puede ver afectado por la dominancia social. Por ello, algunos animales pueden tener una restricción al acceso al agua, aunque la misma se ofrezca ad libitum. ♦ Cuando en el rodeo hay animales astados y mochos, los primeros tienen prioridad de acceso al agua, y en algunos casos hasta pueden impedir que los mochos beban. ♦ Con alta temperatura ambiental, el agua fresca es más efectiva para reducir el estrés calórico, disminuyendo la tasa respiratoria y la temperatura corporal. ♦ Con elevadas temperaturas el consumo de agua se modifica, reduciéndose el intervalo entre bebidas a menos de dos horas. En estas condiciones el agua se debe estar disponible en el potrero y cerca de la sombra, pues el animal prioriza mantenerse a la sombra y no trasladarse a tomar agua. Esta reducción en el consumo de agua reduce más el consumo de materia seca que ya de por sí es bajo por el calor.
  • 9. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 8 En ganado de carne ♦ Cuando el agua está disponible con facilidad para los animales en pastoreo, en potreros poco extensos, beben usualmente de 2 a 7 veces al día, con un promedio de 3-4 veces diarias. ♦ El vacuno tiene un gran espíritu gregario, en especial en algunas razas, lo que hace que cuando uno se dirige a la aguada, lo sigan algunos otros o todos. Esta interacción entre los animales del rodeo hace que probablemente beban todos, aunque no todos precisen realmente consumir agua. ♦ Es común que el ganado en explotación extensiva, en zonas de monte y/o sierra, de potreros de gran superficie, no vaya más de una vez por día al bebedero durante los meses cálidos y en invierno pase 48 horas o más sin abrevar. ♦ En las región semiárida y árida, cuando la distancia desde zonas de pastoreo a las aguadas es muy grande, y el encierre de bovinos se hace mediante el "cierre" de la aguada ya que los animales "bajan" a la misma cada 2, 3 o más días, el consumo de agua ese día es mucho más elevado que si se produce en 1 o 2 tomas diarias, pero en el mismo período el consumo total es equivalente, es decir no consumen ni menos ni más agua. ♦ Shultz et al, en zonas tropicales, comprobaron una mayor frecuencia en la toma de agua en el búfalo (Bubalis bubalis) comparado con el cebú cuando se alimentaron con forrajes de baja calidad con 89 % de MS y la raza lechera Guernsey tomó agua con mayor frecuencia que el cebú cuando recibieron forraje verde de alta calidad con 18 % de MS. ♦ En invierno los vacunos se dirigen desde el lugar en que los sorprende la mañana en dirección a la aguada. Al mediodía, especialmente si hay sol, pasan un buen rato alrededor de la misma y a la tarde beben por última vez y se dirigen hacia zonas de dormidero o zonas alejadas de la aguada para pasar la noche. A la mañana siguiente emprenden nuevamente camino hacia la aguada. ♦ Cuando la temperatura ambiente no excede los 26º C el ganado vacuno tiende a efectuar sus abrevados por la mañana y al final de la tarde, mientras que en otros momentos consume muy poca agua. ♦ Cuando la temperatura sobrepasa los 32º C los períodos durante los que no consume agua tienden a acortarse y los animales suelen beber cada 2 horas o más a menudo, dirigiéndose desde cualquier punto del potrero a la aguada para saciar la sed, sin detenerse a comer en el camino. Cuando el calor es intenso, pasan hasta 8 horas (desde las 9-10 hs hasta las 16-17 hs) en las proximidades de la aguada, rumiando, descansando y bebiendo cada tanto.
  • 10. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 9 NUTRIENTES Carbohidratos (Glúcidos). Por medio de los alimentos vegetales que tienen alto contenido de carbohidratos, se puede decir que es el elemento energético más abundante en la naturaleza. Los carbohidratos se encuentran en gramíneas y leguminosas, angiospermas básicos en la alimentación y nutrición animal, para cubrir sus necesidades energéticas para la producción, gasto de mantenimiento y funciones metabólicas. Los carbohidratos se clasifican en: Solubles (azúcares), que como su nombre lo indica se disuelven fácilmente en agua o sea son hidrolizados. Pertenecen a este grupo los que contienen menos de diez restos de monosacáridos entre este grupo se encuentran además de los monosacáridos, los disacáridos y trisacáridos. Carbohidratos Insolubles - Polisacáridos - (no azúcares - estructurales) no se solubilizan en el agua fría; a este grupo pertenecen los almidones, la celulosa, la hemicelulosa y la pectina: los tres últimos compuestos de la pared celular de las plantas (pastos y forrajes), son los que constituyen la base alimentaria del ganado rumiante (bovino, ovino y caprino). A su vez, se dividen en: Monosacáridos, Disacáridos y Polisacáridos: Los monosacáridos: compuestos de 1 azúcar, la más importante es la glucosa, que existe tanto en forma libre como combinada. En las plantas, frutas, miel, sangre, linfa y líquido cerebroespinal se encuentra libre. Otros azúcares como la fructosa se encuentran en hojas verdes, frutas y miel. En los disacáridos: (2 azúcares) se encuentra la lactosa o azúcar de leche (Glucosa + galactosa) que es la que forma parte de la glándula mamaria. También están la sacarosa, maltosa y celobiosa. La remolacha y la melaza de la sacarosa, están presentes en pequeñas cantidades en el grupo de los trisacáridos. Los polisacáridos: (muchos azúcares) son compuestos de elevado peso molecular dado que están formados por un gran número de restos de pentosas y hexosas. Lo componen la Celulosa, el almidón, la hemicelulosa y la Lignina (indigestible). No tienen sabor dulce ni dan las reacciones propias de los azúcares. Algunos polisacáridos como el almidón existen en las plantas como material de reserva y otros como la celulosa como material de estructura. Generalmente los polisacáridos son polímeros por condensación de monosacáridos con 10 o más restos de estos y la mayoría cuentan desde cien hasta varios miles de unidades. El almidón es muy abundante en las semillas en un 70% y en frutos, tubérculos y raíces en un 30%. En el almidón se encuentran la glucosa como principal componente de
  • 11. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 10 proteínas, ácidos grasos y compuestos fosforados. Las funciones de los carbohidratos son las siguientes: 1. Representan la principal fuente de energía, que utiliza el animal para todas sus funciones. 2. Forma sustancia de reserva en vegetales y animales; como el almidón y el glucógeno respectivamente. 3. Desempeñan un papel importante en el metabolismo celular en forma de fosfato. 4. Constituyen sustancias de sostén muy importante para los vegetales. 5. Entran en el organismo a formar parte de compuestos tan importantes como el ácido ribonucleico (RNA), de diferentes vitaminas y coenzimas así como de las gluco-proteínas. 6. Forman a través de la glucosa por síntesis específicas la lactosa de la leche en la glándula mamaria. Las fuentes de carbohidratos son abundantes y fáciles de conseguir, entre las mismas se pueden citar, los granos de cereales que son ricos en almidón, también las raíces y tubérculos entre las que se destacan la yuca y la papa por su elevado contenido de almidón, son también destacadas fuentes de carbohidratos las mieles y azúcares así como los pastos y forrajes por su gran contenido en celulosa y hemicelulosa. La absorción de los carbohidratos en los monogástricos se hace a través del intestino delgado. En el caso de los poligástricos la mayor cantidad de AGV son liberados a nivel del rumen y según plantean Wiston y Hogan 1968, casi el 75% de estos se absorben en el rumen, un 5% en el intestino. Grasas o Lípidos. Los lípidos o grasas, son las sustancias orgánicas que tienen la propiedad de disolverse en sustancias orgánicas como éter, benzol, cloroformo etc. Desde el punto de vista nutritivo y fisiológico los lípidos son muy importantes en el organismo. De acuerdo a sus características propias de composición, transformación en los organismos para su estudio se han clasificado en (simples), insolubles (compuestos). Están formadas por glicerinas y ácidos grasos esenciales, los cuales se ha comprobado que son esenciales en la fisiología del organismo animal. Las grasas y aceites son lípidos presentes tanto en tejidos vegetales como animal, sus propiedades químicas son iguales así como su estructura general, pero tienen diferentes características físicas y constituyen una importante fuente de reserva energética para el organismo. Las grasas tienen cuatro propiedades que son muy importantes y se deben tomar en cuenta en el momento de su utilización, en el caso que le compete a este texto; para la elaboración y almacenaje de diferentes alimentos. Estas propiedades son: Hidrólisis, Oxidación, Antioxidantes e Hidrogenación. Entre las principales funciones de las grasas en el organismo animal se mencionan:
  • 12. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 11 1. Aportan ácidos grasos esenciales, como linoleico, linolénico y el araquidónico. 2. Facilitan la digestibilidad y utilización de las vitaminas liposolubles a las que les sirve como vehículo de transporte. 3. Favorecen la digestibilidad y aprovechamiento de las proteínas presentes en el alimento. Forman parte estructural del protoplasma de las células vegetales - pastos y forrajes; las del animal. 4. Aportan más del doble de energía que los carbohidratos y las proteínas. 5. Constituyen una magnífica fuente de reserva energética. 6. Son altamente ENERGÉTICAS. Los aceites vegetales, la grasa animal son las principales fuentes de lípidos, los cuales son agregados a la ración animal dependiendo del requerimiento de la especie en cada una de sus fases de crecimiento, desarrollo y producción. La absorción de las grasas se lleva a cabo por medio de dos procesos. Los ácidos grasos y la glicerina que resultan de la digestión de las grasas no se absorben con la misma facilidad. Las glicerinas son bien absorbidas por las vellosidades intestinales, pero los ácidos grasos deben sufrir proceso de saponificación, en el cual se unen a las sales biliares para formar una especie de detergente. En la linfa se separan los ácidos grasos de las sales, que pueden ser reabsorbidas por el intestino y se sintetizan nuevas moléculas de grasa, que son llevadas al torrente sanguíneo. Los ácidos grasos y la glicerina que resultan de la digestión cuando se absorben son trasladados directamente al hígado por la vena porta hepática, en este ocurrirán los procesos anabólicos y catabólicos de las grasas. Las Proteínas. Las proteínas son sustancias que se destacan por su alto peso molecular, ya que en su composición intervienen grandes cadenas de aminoácidos y de otros elementos, cuando se trata de las más complejas. Los aminoácidos son derivados de los ácidos grasos de cadena corta y contienen un grupo básico amino (NH2) y un grupo carboxilo ácido (- COOH). Son los productos finales de la digestión y del catabolismo de las de las proteínas, que constituyen las piedras angulares de las cuales se forman las proteínas corporales de los consumidores finales, animales y humanos. En las proteínas se han encontrado hasta 23 aminoácidos. La importancia de las proteínas para los organismos ya sea animal o vegetal, es que poseen proteínas en sus elementos histológicos en cantidades apreciables. Los vegetales y muchos microorganismos, sintetizan sus proteínas a partir de nitrógeno inorgánico (urea, nitratos, amoniaco etc.), sin embargo los animales no poseen esta facultad y están obligados a tomar sustancias proteicas elaboradas con los alimentos que consumen para poder enfrentar de forma satisfactoria sus actividades biológicas expresadas en su metabolismo, dado que la cantidad exigida de compuestos proteicos, es elevado en todas las especies animales. Los bovinos y rumiantes en general, al consumir material vegetal (pastos y forrajes), optimizan la proteína aportada por ellos y además producen más proteína para sus requerimientos metabólicos, gasto de
  • 13. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 12 mantenimiento, reproducción y producción (carne y leche), a través de los microorganismos de su flora microbiana que se encuentra en el rumen. Las funciones de las proteínas son las siguientes: 1. La formación de tejidos nuevos para atender el crecimiento de animales en general y de las plantas. 2. La restauración de las proteínas que en el organismo se desgastan como consecuencia de su funcionamiento. 3. La síntesis de las proteínas específicas que el animal va a utilizar en la producción. 4. La transmisión de los caracteres hereditarios de generación a generación (nucleoproteínas). 5. El transporte de oxigeno desde los pulmones hasta las células de los diferentes tejidos del organismo (hemoglobinas). 6. La protección para ciertos órganos y tejidos (queratina). 7. La formación de las enzimas y hormonas que se encuentran en todos los tejidos del organismo. 8. La resistencia contra ciertas enfermedades en momentos muy apremiantes para el animal, como es la etapa de recién nacido en los mamíferos (inmunoglobulinas). 9. Las proteínas se encuentran presentes en: leguminosas, carne animal, harina de sangre, residuos de matadero entre otros. Los aminoácidos que se liberan durante la digestión de las proteínas en el intestino, son absorbidos por las vellosidades intestinales, alcanzan las vías linfáticas y posteriormente el torrente sanguíneo para su incorporación al metabolismo. En el caso de los poligástricos se observó como una importante fracción de la proteína alimenticia, del 80 al 90% según Kolb se degradaba en el rumen con la liberación de aminoácidos. Una parte pequeña de ellos los absorben las papilas ruminales y la otra pasa a la sangre a través de las paredes del rumen y el resto es utilizado por los microorganismos del rumen para la síntesis de proteínas. La adición de nitrógeno no proteico (NNP) en la dieta de los rumiantes, permite que los poligástricos produzcan más proteína verdadera; las fuentes de NNP, se encuentran en la urea, las sales amoniacales y el biuret. En el metabolismo de las proteínas se destacan por su importancia los procesos anabólicos, ya que en ellos se fundamenta la principal función de estas sustancias
  • 14. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 13 nutritivas como formadores y restauradores de tejidos. No dejan de ser importantes los procesos catabólicos, los que pueden ser regulados a través de un correcto balance de estas sustancias nutritivas en la ración. Se plantea que como mínimo el organismo necesita 30 g/día de proteína y 75 g/día para disponer de un margen de seguridad y los aminoácidos puedan estar disponibles. Los animales obtienen la energía que necesitan para realizar sus funciones y crecimiento, así como los componentes necesarios para constituir su organismo, de la ingestión de sustancias llamadas alimentos, que como se mencionó provienen directa u originalmente de los vegetales, Este proceso de ingestión de alimentos es el que se denomina alimentación. Balance de nitrógeno El componente más preciado de las proteínas es el nitrógeno que contienen. Con él, podemos reponer las pérdidas obligadas que sufrimos a través de las heces y la orina. A la relación entre el nitrógeno proteico que ingerimos y el que perdemos se le llama balance nitrogenado. Debemos ingerir al menos la misma cantidad de nitrógeno que la que perdemos. Cuando el balance es negativo perdemos proteínas y podemos tener problemas de salud. Durante el crecimiento o la gestación, el balance debe ser siempre positivo. Aminoácidos Esenciales El organismo necesita un total de veinte aminoácidos, de los cuales nueve no es capaz de sintetizar por sí mismo y deben ser aportados por la dieta. Estos nueve son los denominados aminoácidos esenciales, y si falta uno solo de ellos no será posible sintetizar ninguna de las proteínas en la que sea requerido dicho aminoácido. Esto puede dar lugar a diferentes tipos de desnutrición, según cual sea el aminoácido limitante. Los aminoácidos esenciales más problemáticos son el triptófano, la lisina y la metionina. Es típica su carencia en poblaciones en las que los cereales o los tubérculos constituyen la base de la alimentación. El déficit de aminoácidos esenciales afectan mucho más a los animales jóvenes que a los adultos.
  • 15. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 14 Aminoácidos Esenciales (en la dieta) 1. Histidina 2. Isoleucina 3. Leucina 4. Lisina 5. Metionina 6. Triptófano 7. Fenilalanina 8. Treonina 9. Valina No Esenciales: 1. Alanina 2. Cistina 3. Citrulina 4. Acido aspártico 5. Acido glutámico 6. Glicina 7. Tirosina 8. Prolina 9. Serina 10.Hidroxiprolina
  • 16. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 15 ANATOMIA DEL SISTEMA DIGESTIVO Se puede considerar que al tracto digestivo como un tubo que se extiende desde la boca al ano, cuya misión consiste en la ingestión, división, digestión y absorción del alimento y eliminación de material sólido de desecho. La principal función del tracto gastrointestinal (TGI) de los animales es proporcionar los nutrientes para la absorción y la excreción de ciertos productos de desecho. Aunque las funciones pueden ser similares en muy diversas especies, existen marcadas diferencias en la naturaleza de su alimentación, así como en la estructura de su TGI. La mayor parte de los carnívoros y omnívoros tienen un estómago relativamente simple que se conoce como estómago monogástrico. En tales animales el estómago es esencialmente una estructura en forma de bolsa que contiene glándulas secretoras de ácido clorhídrico y pepsinógeno, el precursor de la pepsina y en los animales jóvenes también secreta renina y lipasa. En contraste, los rumiantes presentan una serie de características en su tracto digestivo que difieren del resto del los animales, gracias a lo cual pueden utilizar los carbohidratos celulósicos procedentes de las plantas, que el hombre ni los animales monogástricos pueden aprovechar, por carecer de las enzimas digestivas capaces de romper las uniones β1-4 de la glucosa en las cadenas de los polisacáridos estructurales. La utilización de estos alimentos fibrosos es posible, gracias a la existencia de un preestómago en los rumiantes que constituye una cámara de fermentación continua donde una gran población microbiana, En general, los sistemas digestivos están formados por los siguientes órganos y glándulas: Boca Faringe Esófago Estómago Intestino delgado Intestino grueso Ano
  • 17. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 16 Órganos y glándulas anexos: Glándulas salivales: Parótidas, submaxilares y sublinguales Región pancreática: páncreas y conducto pancreático Región hepática: hígado, vesícula biliar y conducto biliar Las especies animales, a través del mecanismo evolutivo, se han ido adaptando a diversas fuentes de alimentos. De esta manera, se han conformado grandes diferencias anatómicas y fisiológicas de los órganos digestivos de las diversas especies animales. Estas diferencias revisten gran importancia porque afectan a la índole de los procesos digestivos y por ende, al tipo de alimento que se pueden utilizar. Sistema Digestivo del Bovino Los bovinos son en su totalidad herbívoros. A continuación se describen sus estructuras anatómicas.
  • 18. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 17 Región oral Los rumiantes al ser herbívoros no necesitan tantos dientes para desgarrar los alimentos. Carecen de caninos y solo tienen incisivos en los maxilares inferiores (Rodete dentario). La lengua es un órgano elongado (alargado) y cubierto de ásperas papilas, que le facilitan la captación del pasto y otros forrajes. Región gástrica Se dice que los rumiantes poseen cuatro estómagos, aunque en realidad los primeros tres son dilataciones del esófago y el 4° es en verdadero estómago. Estos son: Rumen Retículo Omaso Abomaso
  • 19. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 18 Redecilla o retículo Rumen o panza Librillo u omaso Cuajar o abomaso El esófago desemboca en un área convexa denominada atrium ventriculi, constituida por el rumen y la redecilla. El rumen es un compartimento muy grande revestido por una gran cantidad de papilas que acrecientan la superficie para revolver y absorber el material digerido. Es un tanque de fermentación donde se realiza la simbiosis con un elevado número de bacterias y protozoarios que realizan la digestión microbiana. El rumen es el compartimiento más voluminoso y está en contacto con la pared abdominal izquierda El retículo o redecilla, es un compartimento de dimensiones muy inferiores al anterior, y sus paredes internas se asemejan a un panal de abejas. Su función principal es la de retener cuerpos extraños que pueda haber ingerido el animal. La superficie visceral presenta surcos que se corresponden con proyecciones internas llamadas pilares. Los surcos longitudinales derecho e izquierdo lo dividen en los sacos dorsal y ventral. El surco craneal separa el saco ciego craneo-dorsal del craneo-ventral. Por último el surco caudal junto a los surcos coronarios dorsal y ventral delimitan los sacos ciegos caudo-dorsal y caudo-ventral. La mucosa del rumen presenta papilas digitiformes cuyo tamaño y grado de queratinización dependen del estímulo provocado por el tipo de dieta que está consumiendo el rumiante. El retículo toma su nombre de la disposición en forma de red de los pliegues de su mucosa y está situado cranealmente y en contacto con el diafragma, comunicándose con el rumen a través del pliegue retículo-ruminal que los convierte en una sola unidad funcional (retículo-rumen). .
  • 20. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 19 El libro u omaso es otro de los estómagos, y se caracteriza por poseer muchas láminas (Hojas de tejido), que contribuyen a disgregar la ingesta aunque todavía no está bien dilucidada su función. El cuajar o abomaso es el verdadero estómago, y tanto su estructura como funciones son muy similares a la del estómago de los no rumiantes.
  • 21. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 20 FISIOLOGIA DIGESTIVA DE LOS RUMIANTES Los rumiantes se caracterizan por su capacidad para alimentarse de pasto o forraje. Esta característica se basa en la posibilidad de poder degradar los hidratos de carbono estructurales del forraje, como celulosa, hemicelulosa y pectina, muy poco digestibles para las especies de estómago simple o no-rumiantes. Basada en esta fisiología digestiva del rumiante adquiere características particulares. La degradación del alimento se realiza mayoritariamente por digestión fermentativa y no por acción de enzimas digestivas, y los procesos fermentativos los realizan diferentes tipos de microorganismos a los que el rumiante aloja en sus compartimientos estomacales. Por esta razón tenemos que tener presente que al alimentar a los rumiantes primero estamos alimentando a los microorganismos rúmiales, y que para su buen desarrollo tiene que haber un medio ruminal favorable para ello. De esta forma hay una simbiosis entre las bacterias y el animal. Esta digestión fermentativa, si bien favorece al rumiante al permitirle degradar hidratos de carbono estructurales, también afecta la digestión de todos los demás componentes de la dieta, expuestos a los mismos procesos fermentativos, sin que esto represente siempre una ventaja desde el punto de vista del mejor aprovechamiento del alimento.
  • 22. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 21 La digestión fermentativa requiere del desarrollo adaptativo del estómago del rumiante. En un rumiante adulto el estómago puede llegar a ocupar hasta el 75 % de la cavidad abdominal y junto con su contenido representa alrededor del 30 % del peso vivo del animal. Se divide en cuatro cavidades: el retículo (red o redecilla), el rumen (panza), el omaso (librillo) y el abomaso (cuajar). Solo este último es glandular y funcionalmente análogo al estómago del no-rumiante, mientras que los anteriores están cubiertos por un epitelio queratinizado y carecen de glándulas. Digestión en el Bovino Digestión en la boca El proceso y las acciones químicas en general son las mismas que en le caso de los no rumiantes. Los bovinos realizan la prensión del alimento voluminoso con la lengua, realizando un movimiento envolvente con esta y aprovechando las papilas córneas muy desarrolladas de la lengua, que le dan adherencia permitiendo entonces este sistema de toma de alimento. Ovinos y caprinos en cambio poseen mayor potencia de corte con los dientes incisivos (Entre incisivos superiores y rodete dentario inferior), y utilizan este sistema de prensión. Los rumiantes producen una gran cantidad de saliva, en promedio unos 56 litros diarios, con límites de 16 litros en ayuno y 100 l/día con el adecuado estímulo.
  • 23. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 22 Un bovino adulto puede llegar a producir hasta 150 litros de saliva/día. (D.C. Church, W.G. Pond). En los rumiantes, la saliva además de las funciones mencionadas para los no rumiantes (excepto acción enzimática ya que carecen de ptialina, esto es lubricación, saborización y protección para las membranas de la boca (Humedad) realiza otros importantes aportes. En los rumiantes, la saliva tiene un papel muy importante como reguladora del PH por su poder buffer. Teóricamente los ácidos producidos durante la fermentación del rumen pueden hacer descender el PH a 2,5 - 3, pero en condiciones normales se mantiene entre 5,5 y 6,5. La saliva también cumple en el rumen la función de antiespumante. Fórmula Dentaria del Bovino: Los dientes son: Incisivos, caninos, premolares y Molares. 2 (I 0/4, C 0/0, P 3/3, M 3/3) = 32 dientes Digestión y Absorción: La mayoría de los componentes orgánicos del alimento están en forma de grandes moléculas insolubles, que deben ser convertidas en otras más simples para que puedan atravesar las mucosas del sistema digestivo y así pasar al torrente sanguíneo o a la linfa. Antes de avanzar es conveniente aclarar ciertos conceptos: Digestión: es el proceso mediante el cual se realiza la conversión de las sustancias complejas en otras más simples que pueden ser absorbidas. Absorción: es el paso de los nutrimentos a través de la mucosa digestiva. Digestibilidad: es la proporción de un alimento ingerido que no es excretado con las heces y que se supone absorbido. El mecanismo de la digestión y la absorción Para que se puedan realizar los procesos mencionados intervienen diversos factores que se pueden agrupar de la siguiente manera: a) Mecánicos: prensión, masticación, deglución, regurgitación y contracciones musculares del tracto digestivo. b) Secretoras: Por acción de las glándulas digestivas, Hígado y Páncreas.
  • 24. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 23 c) Químicos: ácidos y enzimas segregadas con los jugos digestivos. Puede haber también cierta acción de enzimas y sustancias que llevan los vegetales ingeridos. d) Microbianos: a cargo de bacterias y protozoos simbióticos, que transforman sustancias no digeribles en nutrimentos utilizables por los animales. El número aproximado de bacterias en el rumen está entre 25 a 50,000 millones/ml de líquido ruminal y de protozoos hay 500,000/ml de líquido ruminal. (D.C. Church, W.G. Pond). El proceso de la digestión y de la absorción se realiza en el sistema digestivo de los animales. Para poder realizar una adecuada descripción de los mecanismos, funciones y reacciones químicas y microbiológicas que se producen y conforman el proceso digestivo, es fundamental en primer lugar, realizar una breve descripción de la anatomía del sistema mencionado.
  • 25. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 24 El omaso se ubica a la derecha de la red y posee forma esférica. Se comunica con la red por el esfínter retículo-omasal y con el abomaso por el esfínter omaso-abomasal. Presenta dos partes claramente diferenciadas, el cuerpo y el canal omasal. El cuerpo es ocupado por un número variables de hojas o láminas, que insertadas en la curvatura
  • 26. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 25 mayor del omaso dirigen su borde libre hacia el canal del omaso, que se encuentra en su curvatura menor y comunica ambos esfínteres. Por último, el abomaso se ubica a la derecha y ventralmente en la cavidad abdominal, tiene forma de saco alargado con un extremo ciego denominado fundus y un extremo pilórico que desemboca en el duodeno. La mucosa es de tipo glandular y en el fundus presenta pliegues que aumentan su superficie. Histológicamente todas las divisiones del estómago poseen las cuatro capas típicas de los órganos tubulares del aparato digestivo. La mucosa, cubierta por un epitelio plano estratificado queratinizado y aglandular en los compartimientos estomacales, cambia bruscamente en el abomaso a un epitelio cilíndrico simple que cubre una lámina propia rica en glándulas del mismo tipo que las halladas en no-rumiantes (regiones cardial, fúndica y pilórica). La muscular de la mucosa está ausente en el rumen, y la submucosa está formada por tejido conjuntivo laxo con una rica red vascular y plexos nerviosos (plexo submucoso o de Meissner). La muscular consta de dos capas de músculo liso en los compartimientos estomacales, una circular interna y otra longitudinal externa, entre las cuales se encuentra el plexo mientérico o de Auerbach. En el abomaso se agrega una tercera capa oblicua interna. La serosa está compuesta por el mesotelio y por tejido conjuntivo laxo con grasa, vasos sanguíneos, vasos linfáticos y nervios. Los compartimientos estomacales reciben una rica inervación vegetativa, principalmente parasimpática a través del nervio vago. La rama derecha e izquierda del nervio vago torácico se subdividen cerca del diafragma en ramas dorsal y ventral.
  • 27. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 26 Ambos pares de ramas dorsales se unen en un tronco dorsal único y lo propio hacen las ventrales formando el tronco ventral. La rama dorsal va a inervar todo el rumen (“nervio del rumen”) y la curvatura menor del abomaso. La rama ventral, que ya está dividida a atravesar el diafragma, forma un plexo en la zona del cardias y va a inervar la red, el omaso y curvatura mayor del abomaso. La inervación simpática, de menor importancia funcional, proviene del nervio esplácnico y ramas celíacas, que posteriormente hacen sinapsis en el plexo celíaco. La irrigación del estómago proviene de la arteria celíaca, mientras que la sangre venosa es recogida por la vena esplénica y la gastroduodenal, que desembocan en la vena porta. Red, rumen y omaso son saculaciones del propio estómago. A pesar de que se ha popularizado el término “preestómagos” para hacer referencia al retículo, rumen y omaso, estudios embriológicos demuestran que éstos en realidad se originan de la porción aglandular del estómago y no una estructura “previa” como podría ser el esófago. Histológicamente se comprueban diferencias entre ambos, ya que mientras el esófago posee músculo estriado en toda su longitud, este sólo se interna brevemente en la gotera esofágica, y los compartimientos poseen músculo liso. El rumiante nace con un aparato digestivo que estructural y funcionalmente se asemeja al de un no rumiante.
  • 28. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 27 El ternero nace con su aparato digestivo adaptado a una dieta láctea, y por lo tanto, propia de un no-rumiante. Por esta razón los compartimientos estomacales, no funcionales, son pequeños al nacimiento y el cierre de la gotera esofágica desvía la leche directamente al abomaso. La gotera esofágica es una estructura anatómica que conecta el esófago con el abomaso. Bajo condiciones normales de alimentación los compartimientos estomacales se van desarrollando mientras se hacen funcionales (Tabla 1). El desarrollo de los compartimientos estomacales suele dividirse en tres períodos: 1- Entre el nacimiento y las tres semanas de vida. El animal es “lactante”, posee sólo capacidad de digerir leche y depende de la absorción intestinal de glucosa para mantener un valor de glucemia, que es semejante al de un no rumiante (alrededor de 1 gr/l).
  • 29. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 28 2- Entre las tres y las ocho semanas de vida. Es un “período de transición” durante el cual el animal comienza a ingerir pequeñas cantidades de alimento sólido y se van desarrollando gradualmente los compartimientos. Los valores de glucemia comienzan a disminuir mientras aumenta la concentración plasmática de ácidos grasos volátiles (AGV), especialmente acetato (C2), propionato (C3) y butirato (C4). A partir de las ocho semanas de vida. Los compartimientos están bien desarrollados y permiten una digestión fermentativa propia del “rumiante adulto”. Fisiología digestiva del lactante Como se mencionara anteriormente el ternero nace con la capacidad de digerir leche y sólo por métodos enzimáticos y no fermentativos. Por esta razón los compartimientos no son funcionales durante esta etapa. La leche pasa directamente desde el esófago al abomaso gracias al cierre de la gotera esofágica. La leche aporta todos los componentes necesarios para nutrir al lactante La leche posee una cantidad relativamente constante de lactosa (alrededor del 4,5 %), y concentraciones más variables de proteínas (entre 3 y 4,5 %) y grasa (entre 3 y 5 %), que varían principalmente por diferencias entre razas o por el momento de la lactancia. El agua y los electrolitos completan su composición. La lactosa es un disacárido formado por glucosa y galactosa. Las proteínas de la leche incluyen a las caseínas en un 80 %, mientras que el resto son alfa y beta albuminas, betaglobulinas. Los ácidos grasos representan el principal componente de la grasa, y son liberados principalmente como triglicéridos y secundariamente como fosfolípidos y ácidos grasos libres. La Gotera Esofágica El cierre de la gotera esofágica es responsable del comportamiento digestivo del neonato La gotera esofágica es una invaginación, a manera de canal, que atraviesa la pared del retículo, extendiéndose desde la desembocadura del esófago hasta el orificio retículo- omasal. Al ser estimulada, los músculos de sus labios se cierran creando un canal casi perfecto que conecta el cardias con el canal omasal, y de este modo el calostro o la leche no caen al retículo-rumen donde causarían fermentaciones indeseadas, sino que llegan directamente al abomaso donde se inicia su digestión. El cierre de la gotera esofágica responde a un arco reflejo que se origina en respuesta a estímulos centrales y periféricos. El acto de succionar la mama o la mamadera, o aún el observar la mamadera o la preparación del alimento, inician este reflejo. Por otro lado existen receptores en la faringe que responden a los componentes químicos de la leche, como lactosa, proteínas y minerales, y a su temperatura. Dichos estímulos son transmitidos al centro bulbar especialmente por el nervio trigémino. Las fibras eferentes son vagales y actúan estimulando los labios de la gotera e inhibiendo la motilidad de los divertículos. Recientemente se ha demostrado que durante el mamado se libera polipéptido intestinal vasoactivo (PIV) que relaja el esfinter retículo-omasal. La distensión abomasal inhibe el reflejo de contracción de la gotera esofágica. La adrenalina, que actúa relajando la musculatura de la gotera, también inhibe el reflejo de
  • 30. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 29 cierre. Estos factores deben tenerse en cuenta en la alimentación artificial de los terneros, a fin de evitar el suministro de una cantidad excesiva de leche, o de hacerlo bajo condiciones estresantes, que provoquen el pasaje de leche al retículo-rumen. El reflejo de cierre de la gotera esofágica, propio del lactante, se va perdiendo con el desarrollo del rumiante. Sin embargo ciertos factores pueden estimularlo en el adulto. Uno de ellos es la hormona antidiurética (ADH), liberada desde la neurohipófisis en respuesta a la deshidratación o al aumento de la osmolaridad del plasma. Esto se debería a que, ante la necesidad de incorporar agua rápidamente al organismo, la ADH estimula el reflejo para que el agua llegue directamente al duodeno donde será absorbida. Estimulan también este reflejo en animales adultos las soluciones salinas de sodio en bovinos o de sulfato de cobre en ovinos. A nivel abomasal la leche se coagula, reteniendo caseína y triglicéridos. El ternero obtiene la leche por succión de la mama. Este acto asegura un adecuado cierre reflejo de la gotera esofágica. En cada toma de leche consume alrededor de 200 ml y lo repite 10 a 15 veces por día. En el abomaso la leche se coagula en pocos minutos por acción de la enzima renina, fermento lab o cuajo. La renina genera el coágulo al convertir la caseína soluble en una red de paracaseinato de calcio, que a su vez retiene los glóbulos grasos. Este coágulo se retrae en pocos minutos y segrega una serie de componentes que representan el "suero de la leche". Este suero vehiculiza la lactosa y las proteínas solubles hacia el intestino. La lactosa es degradada en glucosa y galactosa por una lactasa ubicada en los enterocitos y luego absorbida. El enterocito posee también peptidasas que degradan las proteínas menores que ingresan con el suero de leche y algunas de menor peso molecular son absorbidas sin degradación previa. Esto demuestra la existencia de una buena actividad digestiva intestinal de mucosa, que se contrapone a la baja capacidad secretoria del páncreas y del hígado, lo cual reduce la capacidad proteolítica y lipolítica en el lumen intestinal. Esta situación remarca la importancia de la coagulación y retención de la caseína y los triglicéridos en el abomaso, ya que si ambos componentes de la leche pasaran al intestino no sólo no serían bien digeridos sino que además, y en consecuencia, generarían un arrastre osmótico de agua. El coagulo retenido sufre la acción proteolítica de la renina que lentamente va liberando péptidos que pasan al abomaso y siguen la citada digestión de mucosa. La actividad lipolítica recae en la lipasa salival que libera principalmente monoglicéridos y ácidos grasos libres que serán absorbidos por los enterocitos. Cada coágulo tarda alrededor de 12 hs en ser completamente degradado, por lo cual en abomaso coexisten coágulos de diferente tamaño.
  • 31. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 30 El calostro posee componentes no nutricionales que complementan la composición de la leche al momento del parto El calostro es la primera secreción láctea de la madre. Posee componentes nutricionales semejantes a la leche, aunque más concentrados, pero agrega otros no nutricionales de vital importancia. Se destacan las inmunoglobulinas que representan la principal fuente de transferencia pasiva de inmunidad desde la madre, ya que la vía placentaria es de menor importancia en el rumiante. La capacidad del intestino de absorber las inmunoglobulinas se pierde gradualmente durante el primer día de vida, por lo cual resulta vital el consumo de calostro apenas nace el ternero. Variación de porcentual de inmunoglobulinas (Ig) en plasma en función del tiempo que tarda el ternero en tomar calostro por primera vez. Fisiología digestiva durante el período de transición de lactante a rumiante La transición de lactante a rumiante implica para el ternero una serie de pasos adaptativos. Estos incluyen cambios en la morfología y funcionalidad del aparato digestivo, el desarrollo de la flora microbiana normal y también cambios metabólicos. El desarrollo del aparato digestivo es variable y depende del tipo de dieta. Sin embargo si el animal se mantiene con una dieta exclusivamente líquida llega a las 13 semanas de vida, o aún más, con sus DE aún rudimentarios, de modo que el abomaso representa aún el 30 % de la capacidad gástrica total. Esto remarca la importancia que posee la estructura física del alimento como estímulo para el desarrollo de la capacidad relativa del retículo-rumen y de su pared muscular. A modo de ejemplo, la capacidad de un bovino de 13 semanas alimentado con forraje es de 42 litros, mientras que uno de la misma edad alimentado con concentrado es de 30 litros solamente. El desarrollo de las papilas ruminales depende en cambio de la concentración de AGV, como mecanismo adaptativo para aumentar la superficie para su absorción (Figura 1).
  • 32. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 31 El ternero nace con una flora bacteriana que se desarrolla junto con la funcionalidad de los compartimientos estomacales. Durante la primera semana pueden encontrase en los compartimientos primitivos bacterias celulolíticas, y durante las tres primeras semanas aumenta la flora productora de lactato, y recién hacia la sexta semana están presentes todas las especies propias del adulto. La flora intestinal también cambia pero dependiendo del calostrado, ya que predominan antes especies como E. coli, Streptococos y Clostridium welchii, mientras que luego del calostrado predominan los lactobacilos. El desarrollo inicial de flora lactogénica en el rumen se debe al escape esporádico de leche desde la gotera esofágica, que propicia temporales descensos de pH en un rumen totalmente involucionado. Esto retrasa el establecimiento de los protozoos que son muy sensibles al pH ácido. Por esta razón los protozoos tardan semanas en establecerse, y a diferencia de las bacterias necesitan del "contagio" desde otro adulto, situación que se genera especialmente por el consumo de agua o alimento contaminado. Si este contagio no ocurre, los rumiantes pueden vivir años sin desarrollar su fauna ruminal. La capacidad de rumiar también aumenta, desde 3 períodos diarios de 15 minutos cada uno a las dos semanas de vida asciende a 12 por día de 23 minutos a las 5 semanas y adquiere la capacidad total recién a los tres meses. La masticación se hace a su vez más efectiva, disminuyendo el tamaño de cada bolo pero aumentando el número de bolos masticados, de menor tamaño y con mayor fuerza de masticación. Desde el punto de vista metabólico la principal fuente energética que se absorbe pasa de ser la glucosa a los AGV, lo cual genera cambios metabólicos que incluyen una activa gluconeogénesis y la alternativa de emplear acetato directamente como fuente energética o cetogénica.
  • 33. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 32 ACCION MECANICA DEL ESTOMAGO DE LOS RUMIANTES Para poder mantener la homeostasis del medio ruminal los divertículos estomacales requieren de una delicada regulación de su motilidad. La digestión fermentativa depende del normal desarrollo de los microorganismos que la realizan. Por esta razón, el rumiante crea y mantiene a nivel retículo-ruminal las condiciones ideales para su crecimiento y multiplicación, convirtiéndose en un “gigantesco medio de cultivo líquido”. Las condiciones retículo-ruminales para el desarrollo de los microorganismos incluyen: aporte de nutrientes, anaerobiosis, pH, presión osmótica, temperatura, fácil acceso de los microorganismos al alimento y eliminación de los productos de desecho de este sistema. Aporte de nutrientes. Debe tenerse en cuenta que la nutrición del rumiante depende de la nutrición de su micropoblación ruminal. Esta degrada parcial o totalmente los componentes de la dieta, por lo cual puede aceptarse que en realidad se está alimentando al rumen para que luego éste alimente al rumiante. Anaerobiosis. El metabolismo anaerobio de los microorganismos ruminales es el factor responsable de la simbiosis con el rumiante. Al no utilizar oxígeno los microorganismos ruminales dependen de la via glucolítica para la obtención de energía. Para comprender este punto puede ser necesario repasar las vías metabólicas que le permiten a una célula aerobia obtener energía del alimento. Por la vía glucolítica a partir de glucosa (686 Kcal/mol) se obtienen 2 ATP (14.6 Kcal/mol), NADH + H+ (que originará 3 ATP en cadena respiratoria) y piruvato (que aún conserva el 93 % de la energía de la glucosa). El piruvato es convertido en acetil-CoA, que ingresa al ciclo de Krebs para producir energía, generando como productos finales de la cadena respiratoria CO2 y agua, los cuales ya no poseen energía que aportar. Vale decir que si los microorganismos ruminales tuvieran un metabolismo aerobio consumirían toda la energía que posee esa glucosa. Al no poder utilizar el oxígeno, obtienen energía sólo de la producción de ATP durante la vía glucolítica, dejando como productos finales de su metabolismo NADH + H+, que al no existir cadena respiratoria no puede aportar energía, y piruvato, que debido a las diferencias en las vias metabólicas microbianas, es convertido en otros ácidos de cadena corta, como el acetato, el propionato y el butirato. Estos AGV, que como ocurre con el piruvato conservan gran parte de la energía de la glucosa, si bien son productos de desecho para los microorganismos representan la principal fuente energética para el rumiante. PH (Potencial de iones Hidrógeno): Cada microorganismo posee un rango de pH óptimo para desarrollarse. La flora normal del rumen desarrolla en un rango de pH de 5,5 a 6,9. Fuera de éste, el pH extremo favorece el desarrollo de otros microorganismos que alteran el patrón metabólico del rumen y enferman al rumiante. La cantidad de H+ producido va a depender del tipo de dieta y el tipo de microorganismo que fermente dicho nutriente. Lo cual determinara también la “eficiencia” de ese alimento debido a la producción de metano y tipo de AGV. Esto se explicar con más detalle en la parte de regulación del pH.
  • 34. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 33 Presión osmótica. El contenido ruminal mantiene una presión osmótica semejante a la tisular (alrededor de 300 miliosmoles/litro), para evitar pérdidas desmedidas de agua desde el líquido interticial hacia el rumen o viceversa. Usualmente la presión osmótica se mantiene en 280 mOsm/l incrementándose en el período post-prandial (nivel de glucosa 2 horas después de ingerir alimento) por la mayor producción de AGV. Temperatura. Es otro de los factores que condicionan el desarrollo bacteriano. Producto de las reacciones químicas dentro del rumen y de la regulación homeotérmica del rumiante, la temperatura ruminal se mantiene entre 38 y 42 °C. Fácil acceso del microorganismo al alimento. El sustrato estará disponible para el microorganismo cuando se incorpore al medio líquido, lo que explica por qué los componentes solubles del alimento son los primeros en estar disponibles y ser atacados por los microorganismos. Los componentes insolubles deberán ser triturados hasta tener un tamaño lo suficientemente pequeño como para humectarse e incorporarse al medio líquido ruminal, permitiendo que los microorganismos de la fase líquida del contenido ruminal tengan acceso a estos sustratos. Eliminación de los productos de desecho del metabolismo ruminal (AGV, gases y alimento no digerido). Los AGV e H+ deben ser retirados del rumen, de otro modo su acumulación excesiva aumentaría la presión osmótica y disminuiría el pH a valores nocivos. Los AGV son retirados por absorción a través de las paredes del rumen. Y el H+ es eliminado t gas, especialmente CO2 y metano, que deben ser eliminados por eructación. La fracción de la dieta que no pudo ser digerida debe continuar su tránsito por el aparato digestivo. La tasa de pasaje del contenido ruminal varía dependiendo de la dieta. El tiempo medio de retención en el retículo-rumen varía de 10 a 24 horas para el agua y los elementos solubles (en esta categoría se incluyen los microorganismos), mientras que aquellos insolubles de alta o baja digestibilidad poseen una vida media aproximada en el rumen de 30 y 50 hrs respectivamente. Aunque, si el material posee alto contenido de lignina, la cual no es degradable por las bacterias, el pasaje se acelera. De esa forma se vacía el rumen, teniendo posibilidad del ingreso de nuevos alimentos. El flujo de microorganismos, junto al alimento no digerido hacia el abomaso, evita la sobrepoblación ruminal. Para poder cumplir las funciones mencionadas, de las cuales depende la actividad fermentativa y en consecuencia la propia nutrición del rumiante, los compartimientos poseen una actividad motora controlada. Este control lo realiza un centro nervioso ubicado en el núcleo vagal, en dorsal del tallo cerebral (bulbo raquídeo). Este centro recibe información de receptores ubicados en los compartimientos estomacales, encargados de controlar los parámetros ruminales más importantes. Estos incluyen: a) Receptores de estiramiento: Informan sobre el tamaño o grado de distensión del rumen. Consisten en terminaciones nerviosas ramificadas en la pared retículo-ruminal que se estimulan al distenderse y ocasionan un aumento de las contracciones ruminales y de la rumia. Esta respuesta tiene como fin estimular el mezclado, la disgregación del contenido y especialmente la progresión de éste hacia el abomaso. Sin embargo cuando
  • 35. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 34 el grado de distensión es excesivo, como ocurre durante el timpanismo (distensión del retículo-rumen por incapacidad para evacuar los gases por eructación), se detiene la actividad ruminal (atonía). b) Receptores de tensión: Ubicados especialmente en los pilares, captan la resistencia para introducirse en el estrato sólido del contenido ruminal e informan sobre su consistencia. Esta depende de la dieta, de modo que cuando el rumiante consume principalmente material fibroso, como pasto seco por ejemplo, se forma un grueso estrato sólido y de alta resistencia al mezclado, que estimula estos receptores ocasionando un aumento de la motilidad retículo-ruminal y de la rumia. c) Receptores de pH: La continua producción de AGV hace que el pH ruminal sea normalmente ácido. Dentro del rango fisiológico (5,5 a 6,9) a medida que el pH desciende se incrementa la motilidad ruminal, lo cual favorece el mezclado y por lo tanto la absorción de los AGV, que al abandonar el retículo-rumen permiten que el pH vuelva a elevarse. Sin embargo, cuando el pH abandona el rango normal la depresión motora es grave, con atonía ruminal a pH superior a 7 e inferior a 5. Para comprender el efecto del movimiento de mezcla y propulsión es importante conocer la disposición del contenido retículo-ruminal. Este se encuentra estratificado en función de su peso específico, por lo cual, de dorsal a ventral, se distinguen 4 zonas o estratos: una cúpula de gas, una zona sólida, una fangosa o semilíquida y finalmente una zona líquida. En la cúpula se acumulan los gases de la fermentación, especialmente metano (CH4) y CO2. En la zona sólida se ubica el forraje grosero, recientemente consumido y fragmentado sólo por la masticación ingestiva. Presenta fibras grandes, desde 1 a 2 cm de largo, sobre las cuales han comenzado los procesos fermentativos y la producción de gas, que se mezcla con los trozos de forraje formando esta capa de bajo peso específico. En la zona fangosa, desde la cual se toma contenido para ser rumiado (zona de eyección), el forraje posee un tamaño menor lo que posibilita que se humecte mejor y adquiera mayor peso específico. En la zona líquida el contenido se encuentra finamente triturado y bien humectado, ocupa la parte inferior del rumen y desde este estrato será seleccionado el contenido ruminal que progresará hacia el omaso desde la llamada zona de escape. En esta zona el tamaño de la partículas de alimento es de 1 a 3 mm en ovinos y hasta 4 mm en bovinos, considerablemente más pequeñas que el diámetro del esfinter retículo-omasal, de alrededor de 2 cm en el adulto. Esto demuestra que es la citada estratificación, y no el tamaño, la responsable de seleccionar el material que abandona el rumen.
  • 36. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 35 La rumia tiene por objeto reducir el tamaño del alimento y favorecer el ataque microbiano, mediante la remasticación del contenido ruminal grosero. La rumia comienza con una contracción “extra” del retículo que precede a la contracción bifásica. A continuación se relaja el cardias y el animal hace una inspiración a glotis cerrada que reduce la presión intraesofágica (-20 a - 40 mm Hg), con la consiguiente distensión de su pared y el ingreso de alimento desde la zona de eyección. Una vez dentro del esófago, el bolo alimenticio produce contracciones antiperistálticas que lo llevan hacia la boca donde es comprimido entre la lengua y el paladar para escurrir el líquido que es deglutido, mientras que el material sólido (forraje grosero) permanece en la boca para su remasticación e insalivación. La remasticación se realiza mediante movimientos laterales lentos, completos y enérgicos del maxilar inferior contra el superior. El tiempo de remasticación depende del tipo de dieta, siendo como promedio de 40 a 60 segundos por bolo. Finalmente el bolo remasticado es deglutido y sus componentes se integran al contenido ruminal. La rumia es un reflejo de tipo vago-vagal gobernado por centros gástricos del bulbo y por las áreas hipotalámicas anterior y ventral. Los estímulos que desencadenan la rumia nacen en zonas reflexógenas ubicadas en el retículo-rumen, especialmente en el esfinter esofágico inferior, pliegue retículo-ruminal y en el complejo formado por el pilar craneal y caudal del rumen. Estas zonas captan la textura del alimento por el roce de éste contra las zonas reflexógenas, su consistencia y el grado de distención del retículo- rumen. El principal estimulante de la rumia es la propia estructura física del forraje, la cual depende del contenido de fibra de la dieta (elementos estructurales del vegetal, que necesitan ser triturados para posibilitar el ataque microbiano). Otro factor que favorece la rumia es el reposo psicosensorial. Los períodos de descanso y oscuridad, así como el hecho de que animal esté acostado, la somnolencia o los períodos de amamantamiento favorecen la rumia.
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  • 40. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 39 METABOLISMO El metabolismo se divide en dos procesos conjugados: catabolismo y anabolismo Las reacciones catabólicas liberan energía; un ejemplo es la glucólisis, un proceso de degradación de compuestos como la glucosa, cuya reacción resulta en la liberación de la energía retenida en sus enlaces químicos. Las reacciones anabólicas, en cambio, utilizan esta energía liberada para recomponer enlaces químicos y construir componentes de las células como lo son las proteínas y los ácidos nucleicos. El catabolismo y el anabolismo son procesos acoplados que hacen al metabolismo en conjunto, puesto que cada uno depende del otro. La economía que la actividad celular impone sobre sus recursos obliga a organizar estrictamente las reacciones químicas del metabolismo en vías o rutas metabólicas, donde un compuesto químico (sustrato) es transformado en otro (producto), y este a su vez funciona como sustrato para generar otro producto, siguiendo una secuencia de reacciones bajo la intervención de diferentes enzimas (generalmente una para cada sustrato-reacción).
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  • 43. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 42 El Metabolismo: en sentido general se puede definir como el conjunto de procesos bioquímicos que tienen lugar en los organismos vivos, a partir de los cuales se generan nuevas sustancias y se desechan otras. Estos procesos se ubican en dos fases: Fase catabólica: Es aquella en la cual se ubican todas aquellas reacciones donde ocurre la degradación de sustancias complejas para dar lugar a otras más simples o para liberar energía. Fase anabólica: Se caracteriza por reacciones de síntesis cuyo resultado es la obtención de sustancias complejas a partir de otras más simple. Estos procesos permiten el intercambio dinámico y constante de los seres vivos con su medio y por tanto la vida. DIGESTIÓN DE LA CELULOSA EN EL BOVINO Celulosa---------Celulasa Bacteriana---Celobiosa--Celobiasa Bact.----- Glucosas-- AGV Los Acidos Grasos Volátiles (AGV) son: 1. Ácido Acético 2. Acido Butírico 3. Ácido Propiónico (este es el único glucogénico) Estos AGV se absorben en la pared del rumen, pasan a la sangre y se transforman en energía biológicamente utilizable por las células, el ácido propiónico se puede transformar en glucosa para formación de otros compuestos (Anabolismo) como la lactosa en vacas en producción. Grupos fisiológicos de bacterias del rumen En dependencia de los sustratos que las bacterias pueden utilizar o fermentar, estas se han agrupado en: celulolíticas, hemicelulolíticas, amilolíticas, proteolíticas, fermentadoras de azúcares, bacterias que utilizan los ácidos, metanogénicas, lipolíticas, pectinolíticas, bacterias que sintetizan vitaminas, bacterias que utilizan aminoácidos como fuente de energía, y otras. Bacterias celulolíticas: Son las bacterias que producen el complejo de enzimas celulasas, que hidroliza la celulosa nativa u original. También pueden utilizar la celobiosa, disacárido que contiene el enlace beta. Gran número de bacterias celulolíticas son, también, hemicelulolíticas. Entre ellas se pueden citar Fibrobacter succinogenes, Butyrivibrio fibrisolvens, Clostridium lochheadii, Ruminococcus albus y Ruminococcus Flavefaciens. Bacterias hemicelulolíticas: Son capaces de hidrolizar la hemicelulosa. Este compuesto se diferencia de la celulosa por contener pentosas, además de hexosas entre los azúcares que forman la molécula. Existen bacterias hemicelulolíticas que no son
  • 44. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 43 capaces de utilizar la celulosa. Butyrivibrio fibrisolvens, Bacteroides ruminicola y Lachnospira multiparus. Bacterias amilolíticas: Son bacterias que hidrolizan y digieren el almidón. Algunas bacterias amilolíticas son, también, celulolíticas, como por ejemplo Clostridium lockheadii, algunas cepas de Fibrobacter succinógenes, y Butyrivibrio fibrisolvens. Algunas especies no celulolíticas que digieren el almidón incluyen Streptococcus bovis, Bacteroides ruminicola, Succinomonas amylolytica y Bacteroides amylophilus. Muchas cepas de Selenomonas ruminantium también digieren el almidón. La población de bacterias amilolíticas se incrementa considerablemente cuando la dieta es a base de almidones. Bacterias proteolíticas: Son bacterias que hidrolizan las proteínas y las utilizan como fuente primaria de energía. Bacteroides amylophilus, Clostridium sporogenes, Bacillus licheniformis Bacterias sacarolíticas: Son las bacterias que utilizan los azúcares, mono y disacáridos. Muchas especies de bacterias celulolíticas, hemicelulolíticas, amilolíticas, proteolíticas, y otras, también son capaces de fermentar los azúcares. Bacterias lipolíticas: Son las bacterias capaces de utilizar e hidrolizar el glicerol en la molécula de grasa. También se encuentran en éste grupo los organismos que hidrogenan los ácidos grasos no saturados y los que metabolizan los ácidos grasos de cadena larga a cuerpos cetónicos. Bacterias metanogénicas: Son bacterias capaces de producir metano a partir de la reducción del dióxido de carbono o el ácido fórmico. Methanobacterium ruminantium. Bacterias que utilizan los ácidos: A este grupo pertenecen las bacterias que utilizan diferentes ácidos orgánicos, como: láctico, succínico, málico, fumárico, oxálico. De forma general, estos ácidos no se producen en grandes cantidades en el rumen, aunque su concentración se encuentra relacionada, fundamentalmente con la dieta que reciben los animales. Bacterias que utilizan aminoácidos como fuente de energía: Son bacterias que incapaces de utilizar otra fuente de energía diferente a los aminoácidos. Generalmente se incluyen dentro de las bacterias proteolíticas. Las bacterias celulolíticas más comúnmente aisladas y estudiadas son: Fibrobacter succinógenes, Butyrivibrio fibrisolvens, Ruminococcus albus, Ruminococcus flavefaciens, Clostridium cellobiosparum, Clostridium lockheadii, Micromonospora ruminantium. Algunos protozoos Entodiniomorfos tienen actividad celulolítica y juegan un papel importante en la fermentación de la lignocelulosa. Polyplastrom multivesiculatum es el protozoo más activo en la celulolisis y su presencia puede incrementar hasta en un 10% la digestibilidad de la lignocelulosa. Otros protozoos, Entodinium, están dotados de una poliglucosidasa de tipo C
  • 45. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 44 Otros protozoos con actividad celulolítica son, Eudiplodinium maggii, Epidinium ecaudatum. Los protozoos Holotrichos Isotrichas y Dasytrichas, reducen la degradabilidad de la fibra. Todos los hongos del rumen, aislados e identificados hasta el presente, son celulolíticos. Entre ellos tenemos, Neocallimastix frontalis, Sphaeromonas comunis y Piromonas comunis. Entre las diferentes especies y cepas de microorganismos celulolíticas existen numerosas Inter.- relaciones metabólicas y asociaciones. Cada especie se caracteriza por una forma particular de penetrar, atacar y colonizar el vegetal. Así, por ejemplo, R. Flavefaciens penetra al vegetal por las zonas dañadas, pero se adhiere a las células de la pared celular del vegetal para producir la degradación del mismo. Otros microorganismos se adhieren más rápidamente a la epidermis del vegetal, esclerénquima, floema y mesófilo, pero no degrada la pared celular a través del esclerénquima. La presencia de grandes concentraciones de lignina en la pared celular inhibe tanto la adhesión como la digestión. En sentido general, se puede señalar que los primeros organismos que se adhieren a la fibra proporcionan las condiciones para el ataque por los otros. La colonización de la fibra en el rumen es rápida y ocurre en minutos. Factores que modifican la celulolisis ruminal La degradación de los componentes estructurales de la pared celular es extremadamente variable y depende de varios factores, entre ellos. • Inherentes al vegetal. • Naturaleza de los carbohidratos estructurales, edad del vegetal, origen botánico de la planta, contenido de lignina, tipo de tejido predominante, parénquima, esclerénquima, estado vegetativo, aspectos estructurales del vegetal. • Referente a la ración • Naturaleza y cantidad de proteína en el alimento • Disponibilidad en minerales, los cuales condicionan directamente la actividad y el potencial enzimático • Contenido de carbohidratos de fácil fermentación • Estado físico del alimento, tratamientos tecnológicos, acción de agentes químicos o biológicos, etc Cualquier factor que modifique la temperatura y el pH de acción de las enzimas celulasas o interfiera en la formación del complejo enzima- sustrato (ES)
  • 46. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 45 Nivel de lignificación de las plantas Cuando las plantas que ingieren los animales son jóvenes, los microorganismos pueden obtener todos los nutrimentos necesarios para cubrir requerimientos, pero a medida que esta envejece aumenta la necesidad de tejidos de sostén y con ellos aumenta el contenido de carbohidratos estructurales, y de lignina., disminuye el contenido vegetal. No solamente ocurren cambios en la cantidad de los componentes químicos, sino que también ocurren cambios en la disposición espacial de los componentes y la formación de enlaces entre ellos. La lignina y las hemicelulosas forman un enrejado que aísla a la celulosa. Esto disminuye la superficie posible de ataque a la celulosa por parte del complejo enzimático celulasas. Los materiales lignocelulósicos presentan grados de digestibilidad diferentes en dependencia con la relación lignina/ celulosa que presente. Un ejemplo se muestra en la siguiente tabla. Las gramíneas templadas, que presentan un menor contenido de lignina, tienen una mayor digestibilidad. Utilización del nitrógeno no proteico (NNP) Se conoce que para cubrir los requerimientos de nitrógeno los organismos celulolíticos necesitan que parte del nitrógeno esté en forma de NNP, porque aunque ellos requieren de aminoácidos que le son esenciales, pueden utilizar el amoníaco (NH3) para sintetizar sus aminoácidos. Asimismo se ha encontrado que parte del nitrógeno total de la dieta debe encontrarse en forma de proteína verdadera, ya que ésta produce un efecto beneficioso en la digestión de la celulosa. Se han utilizado numerosos compuestos para suministrar el nitrógeno que se requiere en las dietas. En los últimos años se ha incrementado la utilización de compuestos que liberan NH3 en el rumen, como una forma de suministrar el nitrógeno en la dieta. Los más utilizados se presentan en la tabla. Todos estos productos tienen en común la presencia del grupo amonio (NH+ 4) o el amino (NH2), los que se hidrolizan a NH3. Uno de los componentes mas utilizados es la urea, la que se ha encontrado que produce un aumento en la digestibilidad de la celulosa cuando se suministra a los animales que consumen alimento fibrosos de baja calidad. Es importante señalar que con los materiales fibrosos de baja digestibilidad la adición simultánea de pequeñas cantidades de carbohidratos de fácil fermentación, ayuda a un mejor desarrollo de los microorganismos ruminales. Los AGCC que se forman de la fermentación de los carbohidratos, junto al NH3 contribuyen a la síntesis de proteína microbiana La inclusión de urea incrementa la digestibilidad de la celulosa en la paja de trigo y mazorca de maíz. Como se aprecia, los valores de inclusión de 50mg Urea/100ml de líquido ruminal, bajo condiciones in vitro, no se traducen en una mayor degradación de
  • 47. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 46 la celulosa en la paja de trigo, aunque sí en la mazorca de maíz. Esto nos conduce a informar que la suplementación con urea con el propósito de incrementar la digestibilidad de la celulosa, depende de la fuente de celulosa específica, además de otros factores como son el nivel de carbohidratos solubles de la ración. La suplementación nitrogenada, ya sea en forma de nitrógeno no proteico (NNP) o de proteína verdadera incrementa la digestibilidad y la eficiencia de utilización de los forrajes de baja calidad, como resultado de un efecto directo en la población de microorganismos del rumen. Esta afirmación se fundamenta en que los microorganismos del rumen degradan la urea a amoníaco y como resultado, prolifera una amplia gama de microorganismos cuyos requerimientos simples de nitrógeno se cubren por la presencia de NH3. El amoníaco así formado y las cadenas carbonadas presentes en el líquido de rumen, provenientes del resto de la dieta, se utilizan para la síntesis de proteína microbiana. La máxima síntesis de proteína microbiana en el rumen se alcanza cuando la concentración de amoníaco se encuentra entre 5-8 mg/100ml. A su vez, estos niveles de amoníaco se alcanzan cuando la concentración de proteína bruta (PB) en la dieta es de aproximadamente 12 %. Sin embargo, resulta evidente que los microorganismos del rumen requieren de fuentes de proteína verdadera, aminoácidos, péptidos y otras formas nitrogenadas. Los aminoácidos aportan las cadenas carbonadas para la síntesis de ácidos grasos volátiles en el rumen, fundamentalmente, de cadena ramificada o isoácidos conocidos como ácido isobutírico, ácido isovalérico y ácido 2-metilbutirato Es bueno señalar que solo los tres aminoácidos de cadena corta ramificada (valina, leucina e isoleucina), permiten la producción de estos isoácidos. Las vitaminas del complejo B también actúan como activadores en el proceso de degradación de la celulosa en el rumen. Así en investigaciones que se realizaron bajo condiciones in vitro, se demostró que la mezcla de ácido valérico, Biotina, ácido para amino benzoico (PABA) y vitamina B12, producen incrementos en la digestibilidad de la celulosa. Igualmente, el uso de productos biofermentados con base a levaduras también incrementa el número de microorganismos celulolíticos y la actividad de las enzimas secretadas por los mismos.
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  • 49. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 48 Metabolismo de la Energía ENERGÍA: es la capacidad de realizar un trabajo, trabajo corresponde al producto de una fuerza dada que actúa a lo largo de una determinada distancia. Sin embargo, una definición tan amplia como ésta no se puede aplicar directamente a los animales ya que generalmente interesa más la forma en que se utiliza la energía química. La energía química se puede medir en términos de calor y se expresa como calorías (cal). Entonces: A. CALORÍA (Cal): Es la cantidad de calor que se necesita para elevar la temperatura en 1 °C 1 gramo de agua. B. KILOCALORÍA (Kcal): Es la cantidad de calor que se necesita para elevar la temperatura en 1 °C 1 Kg de agua. (1000 Calorías) C. MEGACALORÍA (Mcal): Es la cantidad de calor que se necesita para elevar la temperatura en 1 °C 1000 Kilogramos de agua. (1000 Kcal). Valor energético de los alimentos. Esto implica cierta dificultad para comparar los valores obtenidos en esta edición frente a los valores publicados en la edición anterior. En la edición anterior de The nutrient requirement of dairy cattle (National Research Council, 1989), a los alimentos se les asignaron valores de NDT que fueron determinados experimentalmente usando alimentos similares. Las concentraciones de energía digestible (ED), metabolizable (EM) y neta de lactancia (ENL) para cada alimento fueron estimadas a partir de los valores de NDT con base en las siguientes ecuaciones : ED (Mcal/kg) = 0.04409*NDT (%) EM (Mcal/kg) = 1.01 * ED (mcal/kg) – 0.45 ENL (mcal/kg) = 0.0245 *NDT (%) – 0.12
  • 50. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 49 Energía Bruta de diversos nutrientes, alimentos y tejidos animales Alimento Energía Bruta (Kcal/g) Glucosa 3.74 Sacarosa 3.94 Almidón 4.18 Celulosa 4.18 Grasa de la leche 9.1 Acido acético 3.49 Acido butírico 5.95 Acido propiónico 4.96 Aceite de maíz 9.4 Aceite de coco 8.9 Grasa de carne de res 9.4 Músculo de carne de res 5.3 Caseína 5.9 Albúmina de huevo 5.7 Urea 2.52 Torta de soya 5.5 Grano de maíz 4.4 Heno de pasto 4.5 Fuente: D.C. Church, W.G. Pond. Fundamentos de Nutrición y Alimentación de animales.
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  • 52. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 51 Consumo de Materia Seca (CMS) El consumo de materia seca (CMS) es estimado en este modelo a partir de una ecuación que incluye únicamente factores relacionados con el animal y que son medidos fácilmente en campo. Componentes de la dieta no se incluyeron en este modelo debido a que las aproximaciones más comúnmente utilizadas en formulación de dietas para ganado lechero se realizan para estimar requerimientos nutricionales y se necesita un valor estimado de CMS antes que los ingredientes de la dieta sean considerados. De no ser así, y se considerasen factores de la dieta, habría un conflicto entre la estimación del CMS de una dieta determinada y la composición de la misma dieta. Importancia de la Materia seca: Es ahí donde están todos los nutrientes, el resto es agua. UNA VACA CONSUME EL 2.5% o MÁS DE SU PESO VIVO EN MATERIA SECA. (DEPENDE DE SU PESO), cuando un animal supera los 500 kg de peso vivo, su estimado de consumo puede llegar a 3% del peso vivo en Materia seca o más. EJEMPLO: 1) Vaca de 450 Kg-----------100% X---------------2.5% 2.5% X 450 kg = 11.25 Kg de Materia seca/día consume 100 2) Vaca de 400 kg de peso vivo 400 kg----------------------------------100% X------------------------------------------2.5% 2.5% X 400 kg = 10 kg de Materia seca/día consume 100
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  • 54. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 53 VITAMINAS: Las vitaminas son sustancias orgánicas imprescindibles en los procesos metabólicos que tienen lugar en la nutrición de los seres vivos. No aportan energía, puesto que no se utilizan como combustible, pero sin ellas el organismo no es capaz de aprovechar los elementos constructivos y energéticos suministrados por la alimentación. Normalmente se utilizan en el interior de las células como precursoras de las coenzimas, a partir de las cuales se elaboran las miles de enzimas que regulan las reacciones químicas de las que viven las células. Son componentes dietarios únicos y vitales, son necesarias para poder usar eficientemente otros nutrientes. Muchos procesos metabólicos son iniciados y controlados por vitaminas. Son requeridas en específica edad, raza, estado fisiológico y productivo. VITAMINAS LIPOSOLUBLES Vitamina A: Es la más importante en la alimentación del ganado, es esencial para el crecimiento normal, reproducción, mantenimiento del tejido epitelial, y desarrollo de huesos. La Vitamina A no existe como tal, las plantas poseen sus precursores: los Betacarotenos, los cuales son convertidos en el cuerpo a retinol. Este proceso en Rumiantes es más bajo que en No-rumiantes. Síntomas de Deficiencia: resulta en cambio de tejidos e íntima relación con la visión, desarrollo óseo, estructura epitelial y mantenimiento. Los signos de deficiencia se presentan en las siguientes ocasiones: Pasturas de invierno o rastrojos, Rollos o fardos producidos en época de sequía Alimentos muy expuestos a la luz solar, aire y altas temperaturas Alimentos altamente procesados o mezclados con oxidantes como son los minerales. Forrajes diferidos y guardados por largos periodos de tiempo. La Vitamina A usa de reservorio al hígado. El ganado de carne en feedlot requiere 1000 UI / libra (450 gramos) de alimento seco. 1273 UI para gestación y vaquillonas en engorde. 1773 UI para vacas en lactación y toros en actividad. La Vit A puede ser suministrada con una inyección antes del invierno. • Síntomas de deficiencia – Ceguera nocturna – Lesiones en córnea, conjuntivitis (xeroftalmia) – Problemas respiratorios – Fallas reproductivas – Deformaciones óseas
  • 55. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 54 Fuentes – Forrajes verdes (carotenos) – Maíz amarillo (carotenos) – Hígados/riñones (retinol) – Aceites de pescado (retinol) • Estabilidad – Se destruye por: • Oxidación • Luz • pH bajo AD3E • Hipervitaminosis – Falta de apetito – Deformaciones ósea Vitamina D: En general forma parte del grupo relacionado a los componentes anti-Raquíticos. Exis- ten 2 formas primaria de Vit D: Ergocalciferol o D2 que deriva del ergosterol y D3 o Colicalciferol que proviene del 7-dehidrocolesterol. Se requiere para la absorción de calcio y fósforo, para una normal mineralización de los huesos, para movilizar calcio y para la regulación de función en células del sistema Inmunológico. La Vit D se absorbe en el tracto intestinal con lípidos y sales biliares, una vez en el hígado se forma un metabolito llamado 25-hidroxiVitamina-D3. El requerimiento es de 125 UI/libra/alimento seco. No hay reservorio en el cuerpo de esta Vitamina ya que esta se sintetiza cuando el animal se expone a la luz solar o se alimenta con forrajes curados al sol. Raramente te recomienda suplementarla, en terneros su deficiencia provoca Raquitismo, el cual es producido por no asimilar y no usar adecuadamente el calcio y fósforo. También pueden verse signos disminución de calcio y fósforo inorgánico en sangre, agrandamiento y endurecimiento de articulaciones, anorexia, irritabilidad, tetania y convulsiones. En animales adultos o viejos pueden ocurrir fracturas y disminución de la función vertebral, parálisis y fracturas.
  • 56. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 55 Síntomas de deficiencia – Animales jóvenes: raquitismo – Animales adultos: osteomalacia – Gallinas: baja la producción de huevos Fuentes – forrajes secos al sol – Hígados y aceites de pescado • Estabilidad – Muy inestable a la luz, O2 y ácidos – Termoestable: resiste hasta 130ºC AD3E • Hipervitaminosis – Hipercalcemia: dolores en articulaciones – Calcinosis: depósitos de Ca y P en tejidos blandos Vitamina E: En estado natural se encuentra como Alfatocoferol, no se encuentran grandes reservas en el cuerpo, se encuentra en el hígado y en tejido adiposo, esta vitamina cumple numerosas funciones, incluyendo un rol como antioxidante ínter e intracelular y en la formación de los componentes estructurales de las membranas biológicas. La cantidad requerida se estima en 7 a 27 UI/lb./m seca. Las deficiencias de Vit E puede verse alterada por el consumo de grasas no- saturadas, la deficiencia en terneros se caracteriza por la enfermedad del músculo blanco, incluyendo distrofia muscular, debilidad en músculos de la pierna, camina con las piernas cruzadas, salivación excesiva (distrofia del músculo de la lengua), falla cardiaca, parálisis y necrosis hepática. Para prevenir deficiencias se recomienda aumentar el Selenio en dietas bajas en Vit E. Síntomas de deficiencia – Fallas reproductivas. – Distrofias de la musculatura estriada. – Muertes súbitas por degeneración del miocardio. – Síndrome edematoso. – Degeneración grasa amarilla. – Encefalomalacia de la nutrición. – Falta de incubabilidad en huevos. – Distrofia Hepática (cerdos) Fuentes – Vegetales verdes – Cereales (germen) – Aceites vegetales AD3E • Estabilidad – Grasas insaturadas la inmovilizan
  • 57. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 56 – Destruída por calentamiento (peleteado) • Hipervitaminosis – Casos aislados – En aves, depresión de crecimiento Vitamina K: El término Vit. K se utiliza para describir un grupo de quinonas liposolubles con características anti-hemorrágicas. Dos fuentes naturales de Vit K son: ‘’filoquininas’’ (Vit K1) que se encuentra en plantas/pasturas y ‘’menaquinina’’ (Vit K2) producidas por la flora ruminal. El único signo de deficiencia que se podría reportar es síndrome o enfermedad del trébol azucarado (sweet clover disease). Esto es un antagonismo metabólico del dicumarol y ocurre cuando el animal con-sume fardos o rollos de Trébol azucarado mal curado. Consumir Dicumarol lleva a hemorragias que pueden causar la muerte. Como el Dicumarol atraviesa placenta, el feto se puede ver comprometido. • Síntomas de deficiencia – Hemorragias – Anemia – [cumarina, warfarina = compuesto antivitamina K] – [antibióticos: destruyen flora intestinal] – Riesgo en recién nacidos por falta de población microbiana • Fuentes – Forrajes verdes (hojas) – Harinas de pescado y de hígado – Síntesis microbiana (40 – 60 %) • Estabilidad – Estables al calor – Inestables a la luz • Hipervitaminosis – Excesos de compuestos sintéticos
  • 58. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 57 VITAMINAS HIDROSOLUBLES El grupo de Vitaminas B, es abundante en leche, son sintetizadas por los microorganismos en Rumen. Una deficiencia se limitaría a situaciones de antagonismo o ausencia de precursores en rumen. Vitamina B12: Contiene el 4,5 % de Cobalto, las formas naturales son adenosincobalamina y metilcobalmina. Estos se encuentran en plantas y tejido animal. Las funciones primarias de la Vit B12 es estar involucrada en el metabolismo de ácidos nucleicos, proteínas, grasas y carbohidratos. En la alimentación del rumiante es muy importante en el metabolismo del propiónico. Junto con esta vitamina se tiene que tener en cuenta al Cobalto, el cual es usado por los microorganismos del rumen para sintetizar B12. Es muy difícil diferenciar deficiencia de cobalto o Vit B12. Los signos no son muy específicos pero incluyen: pérdida del apetito, disminución del crecimiento y condición pobre. En deficiencias severas puede verse debilidad muscular y desmielinización de nervios periféricos. En rumiantes jóvenes, la deficiencia puede ocurrir cuando la flora ruminal no alcanza la población suficiente, como por ejemplo en situaciones de stress. Tiamina, es una co-enzima de la carboxilasa, interviene en los procesos de producción de energía en el cuerpo y metabolismo de la glucosa. Es muy difícil averiguar los requerimientos de Tiamina en el rumiante, pero generalmente la flora ruminal produce las cantidades necesarias. En todas las especies la deficiencia de Tiamina llevara a trastornos en el sistema nervioso central. La tiamina es un importante de reacciones bioquímicas en la génesis de glucosa para aportar energía el cerebro. Otros signos de deficiencia son debilidad, retracción de la cabeza y arritmia cardiaca. Como en todas las deficiencias de vitaminas hidrosolubles habrá disminución del crecimiento, anorexia y diarrea. Niacina, interviene en el metabolismo de carbohidratos, proteínas y lípidos. Es un componente de co-enzimas: NAD nicotinamida adenina dinucleotide y NADP nicotinamida adenina dinucleotide fosfato. Niacina es muy importante en rumiantes porque es requerida en hígado para la detoxification de la sangre portal, en el paso de amonio a Urea y metabolismo hepático de ketonas en ketosis. Tenemos tres fuentes primarias de niacina: dietaria, conversión del triptófano y síntesis ruminal. Normalmente es sintetizada en el rumen, muchos factores pueden actuar sobre los requerimientos de niacina, como por ejemplo, balance proteico (aminoácidos), Dieta energética en uso, rancidez del alimento, cantidad de niacina en la ración. Rumiantes jóvenes son más susceptibles a deficiencias de niacina, y esta o triptófano es requerido hasta que se desarrolle completamente el rumen. El primer signo de su carencia, es la pérdida de apetito, disminución del crecimiento, debilidad muscular generalizada, desordenes digestivos y diarrea. Se puede ver afectada la piel con dermatitis escamosa. Estos signos normalmente conllevan a una anemia microcítica.
  • 59. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 58 Colina, Es esencial construcción y mantenimiento de la estructura celular y en la formación de acetilcolina, componente responsable de la trasmisión del impulso nervioso. Mientras que todas las grasas naturalmente tienen colina, poca información está disponible sobre el contenido de colina en la dieta. A diferencia de la mayoría de las vitaminas, colina puede ser sintetizada por casi todas las especies animales, de todas maneras es recomendado que a terneros en lactancia reciban una suplementación de 0.26 % de colina en el sustituto de la leche. Terneros alimentados con dietas de leche sintética que contiene 15 % de caseína, demostraron signos de deficiencia de colina, en una semana los terneros demostraron extrema debilidad, dificultad para respirar y no se podían parar. Suplementación con 260 mg de colina/libra de sustituto de la leche alivió los signos de deficiencia.
  • 60. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 59 MINERALES: INTRODUCCIÓN Los programas de suplementación mineral varían desde muy elaborados, fórmulas mágicas a simple suplementación con bloques de sal suministrados periódicamente por los productores. La razón de esta variedad de programas, es porque el productor agropecuario NO está usando el material disponible sobre investigaciones en programas de suplementación mineral. Estimar la consecuencia de una deficiencia mineral en una vaca, ternero o un animal joven sometido a engorde, no es fácil porque la disminución de peso o baja en la producción de leche puede ocurrir si signos visibles y así la deficiencia pasar inadvertida. Así como el exceso de consumo de un determinado mineral puede reducir la performance de la vaca o ternero sin signos de toxicidad y por lo tanto sin que nos demos cuenta. Potencialmente estos problemas pueden ocurrir en un rodeo con deficiente suplementación mineral, los productores necesitan suficiente información para establecer un método económico de suplementación mineral. Requerimientos y máxima tolerancia para algunos minerales se muestra en la Tabla 1, por lo menos 17 minerales son los requeridos por el ganado de carne. Requerimientos para algunos minerales no figuran porque la información adquirida en las investigaciones no han sido adecuadas para determinarlos. Los macrominerales requeridos por el ganado de carne son: calcio Ca, magnesio Mg, fósforo P, potasio K, sodio Na, cloro Cl, azufre S. Los Microminerales requeridos son cromo Cr, cobalto Co, cobre Cu, iodo I, hierro Fe, manganeso Mn, selenio Se y zinc Zn. Muchos minerales esenciales normalmente te encuentran en concentraciones adecuadas en la dieta, pero otros son frecuentemente insuficientes y necesitan ser suplementados La máxima tolerancia a una concentración mineral ha sido definida como ‘La concentración de un mineral en la dieta que cuando esta se suministra por un periodo de tiempo, no afecta la performance del animal y no deja residuos en productos o sub- productos para consumo humano’ Suplementar con dietas que tengan concentraciones en exceso con respecto a los requerimientos del animal, no solo incrementa el costo del alimento sino que aumenta los minerales excretados al suelo, aguas, efluentes etc. Los requerimientos minerales que aparecen en las tablas son estimaciones de experiencias donde el total de mineral ingerido se conoce de antemano, así todo se sabe
  • 61. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 60 que no toda la cantidad del determinado mineral en la dieta está disponible para el uso del animal que lo ingiera. Tabla 1. Composición de los alimentos y requerimientos de los animales
  • 62. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 61 FUNCIÓN DE LOS MINERALES La función de los minerales puede dividirse en cuatro áreas principales: 1) Formación del esqueleto y mantenimiento, incluyendo la formación de huesos y dientes, 2) Energía, incluyendo las minerales que forman parte de enzimas y otros componentes del cuerpo, esenciales para producción de energía y para otras actividades necesarias para el normal crecimiento y reproducción, 3) Producción de leche y 4) funciones básicas del cuerpo como por ejemplo sistema nervioso. Función de Macro y Micro minerales. MACROMINERALES Los Macrominerales requeridos por el Bovino son Ca, P, Mg, Na, Cl, K y S. En las tablas de requerimientos, esto nutrientes se expresan en porcentaje % del la ración (en materia seca). SAL (Cloruro de Sodio) En la práctica le provee sal continuamente.
  • 63. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 62 CALCIO: Ca.- (requerimientos para bovinos: 0.43 – 0.77% Ca de MSI*) ¨* MSI = Materia seca Ingerida Es el mineral más abundante en el cuerpo, aproximadamente el 98 % forma parte como componente de huesos y dientes. El calcio contenido en los forrajes varia con las Sp., partes de la planta (tallos /hojas), estado vegetativo de la planta o grado de madurez, cantidad del mineral en el suelo y clima. Forrajes son, normalmente, una buena fuente de calcio, granos de cereal NO. El calcio a suplementar se encuentra como Carbonato de calcio, harina de carne y hueso, fosfato mono cálcico, fosfato dicálcico, sulfuro de calcio, cal viva, cemento, etc. Las carencias de calcio se observan en animales alimentados con altos % de granos y bajos % en fibra. Deficiencias: Dependiendo de la edad, el bovino puede ser alimentado con dietas deficientes en el contenido de calcio por un periodo extenso, si mostrar signos de deficiencia. En animales jóvenes se ve afectado el crecimiento óseo normal, esto causa retardo en el crecimiento y desarrollo, Raquitismo.
  • 64. Nutrición en el Ganado Bovino Dr. Otoniel López López Página 63 METABOLISMO DEL CALCIO Y FÓSFORO INORGÁNICO Más del 70% de las cenizas del cuerpo consisten en Ca y PO4. Más del 99% del total de Ca, y 80- 85% del P están contenidos en el esqueleto y muelas. La menor proporción presente en los fluidos corporales juega un rol extremadamente importante en el mantenimiento de las funciones corporales. El Ca en el fluido extracelular es crítico para: ♦ normal excitabilidad neuromuscular ♦ permeabilidad capilar y de las membranas celulares ♦ contracción muscular ♦ transmisión normal del impulso nervioso ♦ coagulación sanguínea normal El fósforo fuera del esqueleto juega a menudo un rol fascinante. El mismo está comprometido en la estructura celular normal y sirve en la degradación y síntesis de numerosos compuestos de carbono. En las uniones de alta energía juega un rol fundamental en el depósito, liberación y transferencia de energía. Finalmente, la habilidad del fósforo para ser excretado como H2PO4- o HPO42--, proporciona un margen amplio para regular el metabolismo ácido-base. CALCIO Y FÓSFORO EN COMPOSICIÓN Y FORMACIÓN DEL HUESO El hueso adulto normal está compuesto por 45% de agua, 25% de cenizas, 20% de proteínas y 10% de grasas. En el mamífero las cenizas están compuestas por 36% de Ca, 17% de PO4 y 0.8% de Mg. El calcio se encuentra en el hueso en parte como fosfato tricálcico y parte como carbonato, en una compleja estructura de apatita (hidroxiapatita) y cuya fórmula se escribe CaCO3xnCa3(PO4)2. Sin embargo, el hueso no parece tener una composición constante. Los cristales aparentemente absorben y admiten varios grupos de iones sin carga con una geometría de cristales enrejados. De aquí que el hueso contenga, aparte de Ca y PO4, proporciones variables de carbonato, fluoruro, citrato, N+, K+, y Mg++. Hay una clara diferencia entre el hueso de un animal joven y uno adulto, la sal que determina la solubilidad en el hueso joven es el fosfato octocálcico, y en el adulto el hueso está formado por hidroxiapatita. Esta diferencia explica la alta concentración de fósforo inorgánico (Pi) en animales jóvenes.