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UNIVERSIDAD DE ZARAGOZA “Modificación del perfil de ácidos grasos de la leche mediante el pastoreo complementario a dietas completas mezcladas” Ernesto Morales Almaráz Servicio Regional de Investigación y Desarrollo Agroalimentario Índice Introducción Objetivos Materiales y métodos Resultados Conclusiones Cuestionario INTRODUCCIÓN La composición de la leche es afectada por diversos factores, siendo la grasa el más vulnerable. Concentración de ácidos grasos en la grasa de la leche: alta proporción de saturados. Los ácidos grasos poliinsaturados, han demostrado efectos beneficiosos para la salud. El ácido linoleico conjugado (CLA, C18:2 cis-9 trans-11) un isómero del ácido linoleico (C18:2 cis-9 cis-12): anticancerígeno. Biohidrogenación ruminal Síntesis de novo Biohidrogenación ruminal INTRODUCCIÓN SANGRE RUMEN Ác. Oleico C18:1 c9 Ác. Linolénico Ác. Linoléico C18:3 c9 c12 c15 C18:2 c9 c12 isomerasa isomerasa C18:3 C18:1 c9 t11 c15 trans C18:2 c9 t11 reductasa C18:2 t11 c15 reductasa t11 Ácido Linoléico Ácido Oleico Ácido Linolénico C18:2 t10 c12 C18:2 c9 t11 ∆9-desaturasa reductasa C18:1 GLÁNDULA MAMARIA C18:1 t10 C18:1 t11 reductasa C18:1 cis/trans Ácido Esteárico C18:0 Ácido Esteárico LECHE INTRODUCCIÓN La base de la ración de primavera en la Cornisa Cantábrica es el ensilado de maíz, una fuente de ácido linoleico (C18:2), que asociado a otras forrajes conservados podría incrementar su aporte. La aportación de forraje fresco mediante el pastoreo, como fuente de ácido linolénico (C18:3), podría constituir una estrategia de alimentación para modificar la calidad de la leche. OBJETIVO Estudiar la influencia del tiempo destinado a la ingestión de hierba en pastoreo sobre la ingestión, producción de leche, su calidad físico-química y perfil de ácidos grasos. EXPERIMENTO 1 Lugar Experimental Laboratorio de Nutrición del Área de Nutrión, Pastos y Forrajes del SERIDA “Unidad de Leche” SERIDA, Villaviciosa, Asturias. EXPERIMENTO 1 MATERIAL Y MÉTODOS Animales 15 vacas Holstein (610 ± 45 kg PV) Producción láctea (34,8 ± 6,8 L/día) Días en lactación (94 ± 44) Distribuidos en 3 grupos homogéneos de 5 vacas cada uno EXPERIMENTO 1 Materiales y Métodos Dieta Ración Completa Mezclada (TMR) ad libitum en la estabulación Mezcla de concentrado Ingrediente % sms Ensilado de maíz Ensilado de haba forrajera Paja de cereal 43,6 22,7 6,8 Cebada 1,9 Harina de extracción de soja tostada (44%) 6,0 Harina de extracción de soja tostada (By-pass) 1,3 Harina de extracción de semilla de girasol (28%) 2,6 Copos de maíz termo-aplastados 7,4 Semilla de algodón 0,8 Pulpa de remolacha 5,1 Sales de ácidos grasos vegetales (grasa by-pass) 0,6 Bicarbonato de sodio 0,5 Cloruro de sodio 0,2 Fosfato bicálcico 0,1 Aditivos 0,4 PASTOREO EXPERIMENTO 1 Materiales y Métodos Dieta Pastoreo rotacional Praderas polifitas: Gramíneas (Lolium perenne, Dactylis glomerata, Agrostis tenuis) Leguminosas (Trifolium repens, Viccia cracca) Otras especies (Hypocoeris radicata, Leontodon sp.) Disponibilidad de agua y corrector vitamínico-mineral Parcelas divididas mediante cercos eléctricos (A y B) Seis parcelas (2 por cada periodo experimental) 2,5 UGM/ha EXPERIMENTO 1 Materiales y Métodos Dieta Pienso 1: fijado en 2,0 kg/v/d Pienso 2: dosificado a 0,5 kg/L por encima de 30 L/d Ingredientes (% sms) de los piensos suplementados en la estabulación Concentrado Pienso 1 Pienso 2 Maíz Cebada Centeno Trigo Harina de extracción de soja tostada (44%) Harina de extracción de soja tostada (By-pass) Harina de extracción de semilla de girasol (28%) Melaza de remolacha Sales de ácidos grasos vegetales (grasa by-pass) Carbonato de calcio Cloruro de sodio Fosfato bicálcico Aditivos 15,0 38,0 10,0 18,2 10,0 3,0 1,7 1,6 0,7 1,6 0,2 55,0 7,0 7,5 25,0 1,0 1,5 3,0 EXPERIMENTO 1 Materiales y Métodos Tratamientos 1 EH00 Suministro exclusivo de TMR en la estabulación. Sin pastoreo Estabulación 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Horas 2 EH06 Suministro de TMR en la estabulación más 6 h de pastoreo (13:30-19:30) Estabulación Pastoreo Estabulación 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Horas 3 EH12 Suministro de TMR en la estabulación más 12 h de pastoreo (07:30-19:30) Estabulación Pastoreo Estabulación 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Horas EXPERIMENTO 1 Materiales y Métodos Desarrollo Experimental Tres periodos experimentales (21 días c/u) Adaptación: 14 d Control: 7d Muestreo y control de producción de forraje Oferta ADAPTACIÓN Días 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 kg 20MS/ha 21 Manejo, dieta TMR y pastoreo parcela 1 A EH06 B EH12 División parcela 2 EXPERIMENTO 1 Materiales y Métodos Desarrollo Experimental CONTROL 9 10 11 12 13 Días 14 1 Pesaje de Animales (PV inicial) y CC Producción láctea (volumetría) 2 3 4 5 Variables de producción 6 7 +1 Muestreo y control de producción de forraje Residuo Pesaje de Animales (PV final) y CC Ingestión de alimento 3 14 EXPERIMENTO 1 Materiales y Métodos Desarrollo Experimental Estabulación CONTROL 1 2 3 4 5 6 7 EH06 Pastoreo Ordeño (AM) Estabulación Hrs. EH00 Pastoreo EH06 EH12 Manejo según tratamiento: estabulación o pastoreo Ordeño (PM) Estabulación 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Preparación, oferta y muestreo TMR Producción y muestreo de Leche Alícuota Secar, análisis Pool liofilizar AG Producción y muestreo de Leche Análisis macronutrientes Análisis ácidos grasos Oferta TMR EXPERIMENTO 1 Materiales y Métodos Estimación de la ingestión Piensos (punteo) Consumo TMR (sistema computarizado) EXPERIMENTO 1 Materiales y Métodos Estimación de la ingestión Consumo de pasto 1) Corte de pradera (Meijs et al., 1982) Control de producción de forraje Consumo MS pasto = Oferta - Residuo 2) Rendimiento Animal (Macoon et al., 2003) Requerimientos energía neta (EN) del ganado lechero Aporte EN de alimentos ingeridos en establo Aporte de EN del pasto EXPERIMENTO 1 Materiales y Métodos Estimación de la ingestión de Pasto Requerimiento de EN del animal (Macoon et al., 2003) 1) Lactación NELL = kg leche/d * (0,3512 + [0,0962 * % grasa láctea]) 2) Mantenimiento NELM = 1,2 (0,080 * PV0,75) 1er parto NELM = 1,1 (0,080 * PV0,75) 2o parto NELM = 0,080 * PV0,75 3) Cambio de peso corporal ≥3 partos Ganancia = 5,12 Mcal/kg PV Pérdida = 4,92 Mcal/kg PV 4) Actividad de pastoreo NELG = 1,2 kcal * tiempo de pastoreo * PV 0,75 5) Actividad de desplazamiento NELW = 0,62 cal/(kg PV*distancia) EXPERIMENTO 1 Materiales y Métodos Estimación de la ingestión de Pasto Cálculo de la energía neta de los alimentos EN = 0,1569 * EM – 0,07 Piensos y TMR: NRC (1988) EM = (EMMAFF + EMADAS)/2 EMMAF = 10* (0,012*PB + 0,031*EE + 0,005*FB + 0,014*MELN) MAFF (1984) EMADAS = 11,78 + 0,0654*PB + 0,0665*EE 2 + 0,0414*EE*FB – 0,018*CEN ADAS (1985) Forraje verde: EM = 0,16 * MOD MAFF (1984) MOD = % Materia orgánica * [(0,57 De + 0,50 PB + 0,36 FND + 5,76) /100] Riveros y Argamentería (1987) EXPERIMENTO 1 (Materiales y Métodos) Análisis de Laboratorio Composición Química Alimentos Materia Seca PB, FB, EE, Cenizas FND, FAD Espectrofotometría de infrarrojo cercano (NIRS) Van Soest et al. (1994) Calcio Espectrofotometría de absorción atómica de llama Fósforo Espectrofotometría UV-VIS Ácidos grasos Leche Desecación a 103ºC durante 24h. Proteína, grasa y lactosa Ácidos grasos Cromatografía de gases-masas Infrarrojo por transformada de Fourier (FTIR) Cromatografía de gases-masas EXPERIMENTO 1 Materiales y Métodos Análisis de Laboratorio Determinación de ácidos grasos Agitar Alimentos: Sukhija y Palmquist (1988) con modificaciones de Palmquist y Jenkins (2003). Metilación Hexano Muestras liofilizadas 70º C, 2h HCl metanólico 10 % K2CO3 6 % Sulfato de Na Hexano Análisis GC-MS Agitar Carbón Activo 2,500 x g 4ºC, 5 min 2,500 x g 4ºC, 5 min EXPERIMENTO 1 Materiales y Métodos Análisis de Laboratorio Determinación de ácidos grasos Leche Extracción de grasa de la leche (Feng et al., 2004) Muestra 17,800 x g 30 min. 4º C Extracción nata 19,300 x g 20 min Centrifugación Ultra-centrifugación Metilación: Christie (1982) modificado por Chouinard et al. (1999) 40 mg nata Separación fase orgánica Análisis GC-MS 2,500 x g 5 min Reactivo de terminación Reactivo de metilación Centrifugación Hexano EXPERIMENTO 1 Materiales y Métodos Análisis de Laboratorio Cuantificación de ácidos grasos Cromatógrafo de Gases-Masas •Columna capilar cyanopropyl para análisis de FAMES 100m, 0,25mm i.d., 0,20µm •Analizador Masas Trampa de Iones Full scan Rampa de Temperatura 250 Temperatura (ºC) •Inyector automático split 1/20 Gas Portador Helio 1mL/min 225 C 190 C 200 140 C 150 100 50 0 0 20 40 Tiempo (min) Standard Mix FAMES 60 77.78 Muestra Real EXPERIMENTO 1 Materiales y Métodos Análisis Estadístico Alimentos Análisis de varianza utilizando el procedimiento GLM (SAS, 1999). Leche Composición y concentración de AG Variables de producción Diseño cross-over 3*3 con el procedimiento GLM del paquete estadístico SAS (1999) Prueba de Tukey para la comparación de medias EXPERIMENTO 1 RESULTADOS Valor nutritivo medio de la dieta I Pienso 1 Pienso 2 MS, % % de la MS MO PB FND FAD EE Almidón Calcio Fósforo ENl (Mcal/kg MS) TMR 88,5 88,7 49,1 91,3 18,1 18,7 9,2 4,5 39,9 1,5 0,8 1,91 92,4 22,2 14,5 5,5 4,4 42,7 0,5 0,5 1,94 90,9 15,3 40,1 24,4 4,5 20,8 0,8 0,3 1,92 MS, Materia seca; MO, Materia orgánica; PB, Proteína bruta; FND, Fibra neutro detergente; FAD, Fibra ácido detergente; EE, Extracto etéreo; ENL, Energía neta para lactación. EXPERIMENTO 1 Resultados Valor nutritivo medio de la dieta II Pasto Periodo MS, % % de la MS MO PB FND FAD EE Calcio Fósforo ENl (Mcal/kg MS) 1 2 3 14,7b 13,6c 15,9a 90,3ab 18,4b 40,1a 20,7b 2,83b 0,95a 0,40 1,68 89,5b 21,6a 41,9a 22,5a 3,17a 1,06a 0,41 1,79 91,1a 15,3c 35,4b 17,4c 3,15a 0,47b 0,38 1,76 EEM 0,127 P< 0,165 * ** ** ** ** ** NS ** 0,305 0,324 0,191 0,029 0,038 0,017 0,005 ** MS, Materia seca; MO, Materia orgánica; PB, Proteína bruta; FND, Fibra neutro detergente; FAD, Fibra ácido detergente; EE, Extracto etéreo; ENL, Energía neta para lactación. * = P< 0,05; ** = P< 0,01; NS = P> 0,05 EXPERIMENTO 1 Resultados Concentración de ácidos grasos en la dieta (g/100g AG) TMR Periodo C6:0 C16:0 C18:0 C18:1 c9 C18:2 c9c12 C18:3 c9c12c15 Pienso 1 1 2 3 EEM P< 1,31 b 40,2 b 3,17 27,4 26,4 a 1,39 2,05 a 42,3 a 3,45 28,2 22,5 b 1,49 1,46 b 42,4 a 3,39 28,3 22,9 b 1,46 0,039 *** * NS NS * NS 0,055 0,029 0,095 0,019 0,060 C6:0 C12:0 C14:0 C16:0 C18:0 C18:1 c9 C18:2 c9 c12 C18:3 c9 c12 c15 1,01 5,97 1,51 40,64 3,42 25,48 21,57 0,40 * = P< 0,05; *** = P< 0,001; NS = P> 0,05 Forraje Periodo C16:0 C16:1 C18:0 C18:1 c9 C18:2 c9c12 C18:3 c9c12c15 C20:0 1 2 3 24,2 0,99 0,61 1,72 b 14,9 b 57,2 0,31 23,9 1,80 0,48 1,83 b 16,2ab 56,5 0,21 23,2 1,14 0,82 3,73 a 17,7 a 53,1 0,16 EEM 0.031 0.178 0.372 0.151 0.031 0.026 0.219 Pienso 2 P< NS NS NS * * NS NS C6:0 C16:0 C18:0 C18:1 c9 C18:2 c9 c12 C18:3 c9 c12 c15 2,59 48,89 4,03 30,62 13,86 0,01 EXPERIMENTO 1 Resultados Variación del Peso Vivo NS PV inicial P>0,05 PV final 620 616,2 617,5 kg 615 609,5 610 605,4 609,2 607 605 600 EH00 EH06 EH12 EXPERIMENTO 1 Resultados Consumo de alimento: piensos compuestos P>0,05 2.5 kg MS/d/v 2.0 NS (1,72) NS (1,38) 1.5 1.0 0.5 0.0 Pienso 1 EH00 EH06 Pienso 2 EH12 EXPERIMENTO 1 Resultados Consumo de alimento: TMR 25 kg MS/d/v 20 P<0,001 19,6a 15,1b 15 11,3c 10 5 0 EH00 EH06 EH12 EXPERIMENTO 1 Resultados Consumo de pasto: Corte de pradera *** 45 39,7 40 EH06 a *** 26,7 30 25 19,8 a b *** 20 13,3 15 b 12,9 6,5 10 a b Consumo total de MS 5 0 Oferta Residuo Consumo forraje 30 P< 0,001 25 Pasto TMR Pienso 2 Pienso 1 22,7c Ingestión de pasto: Corte de pradera 27,4a 24,7b 20 kg/d kg MS/d/v 35 EH12 15 10 5 0 EH00 EH06 EH12 EXPERIMENTO 1 Resultados Consumo de pasto: Rendimiento animal kg MS/d/v 10 8 6 8,5a 4 2 Consumo total de MS 5,0b 0 EH06 EH12 Ingestión de pasto: Rendimiento animal 30 P< 0,001 25 Pasto TMR Pienso 2 Pienso 1 22,7 NS 23,2 23,0 EH00 EH06 EH12 kg/d 20 15 10 NS = P> 0,05 5 0 EXPERIMENTO 1 Resultados Consumo de ácidos grasos 0.75 EH00 EH06 EH12 *** 0,771 ab a 12 *** EH00 EH06 EH12 b c 9 0,710 6 b NS *** 3 0.70 0.65 c 0 C6:0 0.60 Consumo total de ácidos grasos C12:0 a b NS C14:0 C16:1 *** a c b > C18 Mayoritarios *** P<0,001 400 350 300 250 g/d kg/d 0.80 0,827 15 NS P>0,05 g/d 0.85 a Minoritarios EH00 a *** b c a *** b 200 a c 150 100 50 a 0 Palmítico *** b EH12 c *** a b *** b c Esteárico EH06 c Oleico Linoleico Linolénico EXPERIMENTO 1 Resultados Producción y composición de la leche Producción de leche corregida 4 % grasa Producción láctea NS 33,5ab 40 35,4 34,6 33,6 20 10 31,9b 30 20 10 0 0 EH00 EH06 EH12 NS EH00 EH06 P>0,05 EH00 EH06 EH12 60 *** NS P<0,001 50,8 49,7 50,1 *** 50 a g/kg kg/d 30 *** 35,0a 50 kg/d 40 40 ab 38,2 38,8 36,2 30 c NS NS 30,2 30,4 30,6 27,3 25,8 27,0 20 10 Grasa Proteína Lactosa Urea (mg/dL) EH12 Perfil de ácidos grasos de la leche EH00 EH06 EH12 EXPERIMENTO 1 Resultados 2,89 0,88 2,79 2,28 8,85 2,83 1,02 2,94 2,40 9,20 2,98 1,00 3,17 2,51 9,67 EEM 0,079 0,063 0,134 0,195 0,422 C14:0 C14:1 C15:0 C16:0 C16:1 C17:0 C17:1 Total cadena media 12,07 0,39 0,69 b 38,91 a 1,30 a 0,19 b 0,14 b 52,69 a 12,19 0,30 0,80 ab 36,78 ab 0,99 b 0,25 ab 0,13 b 50,27 b 12,28 0,34 0,87 a 35,13 b 1,12 ab 0,32 a 0,17 a 48,89 b 0,154 0,059 0,036 0,639 0,633 0,031 0,007 0,614 NS NS ** ** ** * * ** C18:0 C18:1 cis-9 C18:1 trans-11 C18:2 cis-9 cis-12 C18:2 cis-9 trans-11 C18:3 cis-9 cis-12 cis-15 C20:0 C20:1 C20:3 C20:4 C22:0 Total cadena larga 11,47 21,65 2,26 b 2,18 a 0,30 c 0,19 c 0,08 0,10 0,08 0,18 0,02 38,45 b 12,14 21,25 4,22 a 1,71 b 0,42 b 0,35 b 0,10 0,09 0,08 0,18 0,02 40,51 a 12,16 21,94 4,09 a 1,72 b 0,60 a 0,51 a 0,09 0,10 0,07 0,17 0,03 41,42 a 0,248 0,306 0,187 0,078 0,023 0,019 0,005 0,005 0,004 0,009 0,002 0,501 NS NS *** ** *** *** NS NS NS NS NS ** g/100 g AG C6:0 C8:0 C10:0 C12:0 Total cadena corta P< NS NS NS NS NS * = P< 0,05; ** = P< 0,01; *** = P< 0,001; NS = P> 0,05 EXPERIMENTO 1 Resultados EH00 EH06 EH12 *** P< 0,001 50 38,91 Perfil de ácidos grasos de la leche: Cadena media g/100 g AG 40 20 12,07 a g/100 g AG b 0.8 0.6 NS 12,19 12,28 0 C14:0 EH00 ** EH06 C16:0 EH12 ab 1.0 ** a ab b NS 0.4 b 0.2 * a b * b b a 0.0 ** P< 0,01 * P< 0,05 C14:1 C15:0 36,78ab 10 P> 0,05 1.2 *** 30 NS 1.4 a C16:1 C17:0 C17:1 35,13b EXPERIMENTO 1 Resultados Perfil de ácidos grasos de la leche: Cadena larga *** a a 4,22 4,09 4.5 EH00 EH06 EH12 *** P< 0,001 4.0 g/100 g AG 3.5 3.0 2.5 b 2,26 2.0 *** a 2,18 b b 1,71 1,72 1.5 c 0,30 1.0 0.5 *** a b 0,60 0,42 c 0,19 *** a b 0,51 0,35 0.0 Vaccénico Linoleico Ruménico Linolénico EXPERIMENTO 1 Resultados Perfil de ácidos grasos de la leche EH00 100 90 g/100 g AG 80 70 60 ** a ab 71,4 70,4 b 69,3 50 ** 40 30 20 b ab a 28,6 29,6 30,7 10 0 ** P< 0,01 EH12 EH06 AGS AGI EXPERIMENTO 1 Resultados Actividad desaturasa Relación producto/sustrato Tratamientos EH00 EH06 EH12 EEM P< C14:1/C14:0 0,03 0,02 0,02 0,004 NS C16:1/C16:0 0,03 0,02 0,03 0,001 NS C18:1/C18:0 1,90 1,75 1,80 0,045 NS CLA/C18:1 trans-11 0,13 b 0,10 c 0,15 a 0,001 *** NS = P> 0,05 *** = P< 0,001 CONCLUSIONES 1. Destinar seis y doce horas de pastoreo supone un ahorro respecto a la alimentación exclusiva con TMR en confinamiento de 5 y 8 kg de materia seca de TMR por vaca y día, respectivamente, sin afectar la producción láctea. 2. Suplementar con seis horas de pastoreo a la TMR proporcionada al vacuno de leche, representa una estrategia con la que se puede incrementar la concentración de vaccénico (C18:1 t11) en leche al mismo nivel que suplementando con 12 horas de pastoreo. CONCLUSIONES 3. La calidad de la leche mejora cuando la TMR es complementada con doce horas de pastoreo, disminuyendo la proporción de ácidos grasos saturados e incrementando la de ácidos grasos insaturados, principalmente la de ácido ruménico, linolénico, así como de su precursor el ácido vaccénico. 4. En raciones unifeed basadas en ensilado de maíz, la inclusión de ensilado de haba forrajera en la misma resulta en un perfil de ácidos grasos de la leche más saludable. AGRADECIMIENTOS Centro de investigación que posibilitó el desarrollo de esta tesis doctoral con el apoyo de instalaciones, equipo y recursos humanos. Universidad de Zaragoza. FINANCIACIÓN Beca de estudios de doctorado Proyecto INIA RTA2007-00058 C02-01 Plan de Ciencia y Tecnología e Innovación de Asturias 2006-2009 (PCTI) con la financiación de los proyectos PCTI PC06-006 y PCTI EQP06-020. GRACIAS POR SU ATENCIÓN |