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Extracto de polifenoles como modificador digestivo para controlar acidosis y
mejorar la utilización de la urea por ovinos de engorda
(Polyphenol extract as digestive modifier for acidosis control and to improve urea nitrogen
utilization by lambs fed feedlot diets)
J.J. Nava-Cabello y J.R. Kawas2
Universidad Autónoma de Nuevo León, Posgrado Conjunto Agronomía-Veterinaria, Avenida
Francisco Villa S/N, Colonia Ex-hacienda El Canadá, Escobedo, Nuevo León, México CP 66050
2
Introducción
Los rumiantes son capaz de sintetizar en el rumen muchas de las vitaminas,
especialmente las del complejo B y vitamina K, en cantidades superiores a las requeridas por los
microorganismos del rumen (Kawas et al., 2011). En el rumen también se sintetiza proteína. El
crecimiento microbiano del rumen depende de la disponibilidad de N en la forma de péptidos,
AA, y NH3 (Russell et al., 1992). Las proteínas de los alimentos son parcialmente degradadas en
el rumen a amoniaco (NH3), y están disponibles para su utilización por los microorganismos del
rumen y para la síntesis de proteína microbiana. Para satisfacer las demandas de N de los
microbios del rumen, el NRC (1989) recomienda 60 a 65% de la PC como proteína degradable
en el rumen.
La urea se utiliza comúnmente como una fuente económica de nitrógeno no-proteínico
para su inclusión en los alimentos para rumiantes. El nitrógeno de la urea se utiliza para la
síntesis de proteína microbiana. La urea, es la fuente más comúnmente utilizada de NNP, es muy
soluble en agua y se hidroliza rápidamente a NH3 dentro del rumen. Esto puede conducir a la
toxicidad de NH3 si la urea se consume en grandes cantidades dentro de un corto período de
tiempo (Bartley et al., 1976). La urea se hidroliza rápidamente a la entrada del rumen, lo que
resulta en un pico rápido de las concentraciones de amoníaco en la primera hora después de su
consumo. La degradación de carbohidratos en el rumen y el crecimiento microbiano subsiguiente
es un proceso mucho más lento. Una mayor sincronía de estos procesos puede mejorar la
eficiencia de incorporación NNP en proteína microbiana y de ese modo mejorar la eficacia
global de utilización del N.
Por otro lado, los taninos son compuestos polifenolicos heterogeneous que varían en su
peso molecular, con la habilidad de formar complejos con proteínas y otros nutrientes debido a
las propiedades ligantes de sus grupos hidroxilo y carboxilo (Makkar, 2003; Silanikove, 2000).
Indirectamente, los taninos condensados pueden mejorar la utilización de las proteínas mediante
la formación de complejos con proteínas de las plantas en el rumen, previniendo la degradación
microbial, y consecuentemente, aumentando el flujo de aminoácidos al duodeno. Los taninos
condensados ligan proteínas y otras moléculas a un pH del rumen ligeramente ácido,
disociándose en el pH ácido del abomaso, permitiendo que sean digeridas (Min and Hart, 2003).
Otro efecto de los taninos es el de inhibir la actividad proteolítica y la degradación en el rumen,
mejorando la utilización del nitrógeno en el rumiante (Driedger y Hatfield, 1972; Rooney y
Pflugfelder, 1986; Makkar, 2003). Los taninos de la dieta redujeron el nitrógeno amoniacal en
rumen y el nitrógeno ureico en plasma (Puchala et al., 2005). Además, la suplementación de
taninos condensados redujo la producción de gas en rumen, inhibió el timpanismo y mejoró la
ganancia de peso de novillos en pastoreo (Min et al., 2006).
El objetivo de este estudio será determinar el efecto de un extracto de compuestos
polifenólicos en dietas a base de pasta de soya y con varios niveles de urea, en la utilización del
nitrógeno y el desempeño de corderos Saint Croix.
ANTECEDENTES
Clasificación de los taninos. Los taninos son compuestos polifenólicos heterogéneos que varían
en su peso molecular, siendo generalmente clasificados como taninos hidrolizables o taninos
condensados; los últimos también conocidos como proantocianidinas, en base a su estructura
molecular (Min y Hart, 2003).
Los taninos hidrolizables contienen un carbohidrato (generalmente D-glucose) como su
base central. Los grupos hidroxilo de estos carbohidratos están esterificados con grupos
fenolicos, tales como el ácido elagico o el ácido galico. Los taninos hydrolizables pueden ser
posteriormente metabolizados por las bacterias del rumen involucradas en pasos degradativos, en
compuestos tales como pirogalol, el cual es potencialmente tóxico para los rumiantes (Min and
Hart, 2003). Sin embargo, parece que los caprinos y los venados pueden adaptarse a consumos
de grandes cantidades de taninos sin sufrir algún malestar (Silanikove et al., 1996).
Los taninos condensados son el tipo de mas común de taninos en leguminosas forrajeras,
árboles y arbustos (Barry and McNabb, 1999). Estructuralmente, los taninos condensados son
complejos de oligomeros y polímeros de unidades flavonoides ligadas por enlaces carbono–
carbono. Los taninos condensados existen como oligomeros de flavano-3-ols (catequinas) o
flavano-3,4-dioles (epicatequina), y aquellas que ocurren en forrajes de clima templado tienen
una masa molecular relativa de 2000 a 4000 y contienen de 10 a 12 oligomeros de taninos
condensados (Foo et al., 1986). En conjunto, estas diferencias pueden producir una variedad
infinita de estructuras químicas, las que en cambio pueden afectar propiedades físicas y
biológicas de los taninos condensados. Los taninos condensados se acumulan en las vacuolas de
las células de varios tejidos de muchas especies forrajeras. Las diferentes estructuras y rangos de
pesos moleculares de los taninos condensados de los forrajes han sido reportados (Min and Hart,
2003).
Efecto nutricional. La disponibilidad de los nutrientes y la palatabilidad de ciertas
especies de plantas parecen ser afectados por compuestos anti-nutricionales, también como
compuestos secundarios de las plantas (PSM; siglas en inglés), tales como los taninos, los ácidos
fenólicos y lo alcaloides (Malechek and Provenza, 1983; Pfister, 1983; Lu, 1992), los cuales se
encuentran en altas concentraciones en la dieta de vendados y caprinos que ramonean en
agostaderos que en otras especies de rumiantes (Silanikove, 2000; Nantoumé et al., 2001). Los
taninos tienen la habilidad de formar complejos con proteínas y otros nutrientes debido a las
propiedades ligantes de sus grupos hidroxilo y carboxilo (Makkar, 2003; Silanikove, 2000).
Efecto antiparasitario. Estrategias alternativas de manejo parasitario usando forrajes que
contengan taninos condensados han sido sugeridas (Niezen et al., 1995; Barry et al., 2001; Min
and Hart, 2003). Se ha reportado que el consumo de taninos condensados redujo la carga de
parásitos gastrointesintales de caprinos al reducir la fertilidad de las lombrices, eliminar a
lombrices adultas, y retardar el establecimiento de las larvas (Min and Hart, 2003; Waller &
Thamsborg, 2004; Knox et al., 2006; Waller, 2006). Estos compuestos pueden ser encontrados
en plantas leguminosas y ramoneo. Parece posible que el consumo de taninos condensados de
forrajes pueda reducir la cantidad de parásitos gastrointestinales y mejorar el desempeño animal
a través de mecanismos directos e indirectos. Los efectos directos de los taninos condensados
pueden ser mediados a través de interacciones tanino condensado-parasito, afectando el
funcionamiento fisiológico de los parásitos gastrointestinales. Los taninos condensados extraídos
de varios forrajes han reducido notablemente la viabilidad de los estados de las larvas de varios
nematodos. Los taninos condensados pueden reaccionar directamente mediante su interferencia
con la oclusión de los huevos de los parásitos y el desarrollo del estado infeccioso de las larvas.
Sin embargo, los taninos condensados de algunas plantas parecen ser efectivas contra parásitos
que afectan al intestino delgado y no aquellos que se encuentran en el abomaso.
MATERIALES Y MÉTODOS
3.1. Ubicación e instalaciones
Un estudio de desempeño se llevará a cabo en las instalaciones del Centro de Acopio de
la Asociación Mexicana de Criadores de Ovinos del Estado de Nuevo León (AMCO-Nuevo
León), en colaboración con la Facultad de Agronomía de la Universidad Autónoma de Nuevo
León, Monterrey, Nuevo León.
3.2. Características de los animales y diseño experimental
El estudio constará de tres etapas: (1) fase de adaptación; (2) fase de colección de muestras
y datos; y (3) evaluación estadística e interpretación de la información. Cuarenta y ocho corderos
machos Saint Croix enteros de 3 a 4 meses de edad (peso aproximado de 20 kg), serán asignados
aleatoriamente a 5 grupos en un diseño completamente al azar. La prueba de desempeño tendrá
una duración de 105 días, 15 días para adaptación de los corderos a los corrales y a las raciones,
y 90 días para registrar datos de peso corporal, consumo y ganancia de peso.
3.3. Manejo de los animales
Los corderos se confinarán individualmente en corraletas de 1 x 2 m. Los corderos serán
vacunados contra problemas clostridiales y se les inyectará vitaminas A, D y E. Agua será
ofrecida a libre acceso. Los corderos no serán desparasitados para comprobar si hay algún
beneficio de la suplementación de taninos en la carga parasitarias de los corderos.
Durante el estudio de desempeño, los corderos se pesarán al llegar al centro de acopio
(peso de llegada), al iniciar el estudio (peso inicial; día 15), y a los 45 y 90 días. La ganancia
diaria de peso se calculará para cada uno de los dos períodos (0 a 45 días y 45 a 90 días), después
de los 15 días de adaptación de los corderos a las corraletas y alimentos. La conversión
alimenticia se calculará como el consumo de materia seca total de cada cordero durante el
período, dividido entre la ganancia total de peso durante el mismo período.
3.4. Preparación de alimentos y manejo de la alimentación
Las dietas utilizadas en este estudio, se presentan en el Cuadro 1. Las dietas serán
formuladas usando sorgo molido, pasta de soya, melaza, una mezcla base de minerales y
vitaminas, y un extracto de polifenoles (EP). Los tratamientos (dietas iso-proteicas; 16% proteína
cruda) serán los siguientes: (1) dieta control negativa - sin urea o EP; (2) dieta control positiva sin urea, con 0.3% EP; (3) dieta con 0.3% EP y 0.4% de urea; (4) dieta con 0.3% EP y 0.8% de
urea; y (5) dieta con 0.3% EP y 1.2% urea. Las dietas con urea serán formuladas para substituir
parcialmente el nitrógeno de la proteína de la soya con nitrógeno no-proteíco proveniente de la
urea. Los contenidos de urea y EP de las dietas se presentan en base húmeda.
Cuadro 1. Composición de dietas para finalización de corderos, sin extracto de polifenoles (EP) o
urea (control negativo), o con TC y cuatro niveles de urea.
Urea (base húmeda), %
Control
Ingredientes
Cascarilla de soya
Negativo
0
0.4
0.8
1.2
50
50
50
50
50
Sorgo, grano
710
706
724
749
775
Pasta de soya
160
161
137
110
80
Melaza
60
60
60
60
60
Urea
---
---
4
8
12
TC-Silvafeed
---
3
3
3
3
Mezcla base
20
20
20
20
20
1
2
Grano: 50% entero y 50% molido.
Premezcla: cloruro de amonio (500 g/kg), minerales traza (Fe, 4,000 mg/kg; Mn, 4,800 mg/kg;
Zn, 5,460 mg/kg; Cu, 1,000 mg/kg; I, 140 mg/kg; Co, 16.6 mg/kg; Se, 16.4 mg/kg); vitamina A
(12,000,000 U.I/ton) y vitamina E (1,200,000 U.I./ton).
La cantidad total de alimento se ofrecerá en dos porciones durante el día (8 a.m. y 3 p.m.).
Los consumos de alimento se registraran diariamente. El alimento rechazado se colectará todas
las mañanas para calcular el consumo diario. Un 10% adicional de alimento consumido el día
anterior se ofrecerá para reducir la selección de los componentes de las raciones por los corderos.
3.5. Análisis de muestras de alimento
Muestras de alimento ofrecido y alimento rechazado serán secadas a 55°C para su
posterior análisis. Las muestras de alimento ofrecido y rechazado serán molidas a través de un
molino Wiley con una criba de 1 mm, preparándolas para los análisis químicos por duplicado,
repitiéndose el análisis en aquellas muestras donde la diferencia en determinaciones fue mayor al
5%.
Para cada animal, muestras compuestas de alimento ofrecido y alimento rechazado, serán
secadas en una estufa a 105°C (AOAC, 1997) para determinar el contenido de materia seca (MS)
residual. Extracto etéreo (EE) será determinado mediante el método Goldfisch (AOAC, 1997). El
contenido de cenizas será determinado después de la combustión en una estufa a 600°C, durante
3 horas. El contenido de nitrógeno en alimento ofrecido y rechazado será determinado usando el
método micro-Kjeldahl (AOAC, 1997). El contenido de proteína cruda será calculado como N x
6.25.
La fibra en detergente neutro (FDN; constituyentes de la pared celular) será analizada en
muestras de alimentos de acuerdo al procedimiento de Goering y Van Soest (1970), con las
modificaciones propuestas por Harris (1970). Las determinaciones se llevarán a cabo utilizando
un analizador de fibra marca Ankom, modelo A200, de Ankon Technology usando bolsas de
filtración.
3.6. Metabolitos de sangre
Una muestra sangre de cada cordero se obtendrá los días 45 y 90 del estudio. Todas las
muestras se dejarán coagular durante 30 minutos a temperatura ambiente y posteriormente se
centrifugaran a 1,000 x g durante 15 minutos. El suero se separará y almacenará a -72 °C en un
congelador de baja temperatura, hasta su análisis para determinar las concentraciones de
nitrógeno ureico en plasma. Las pruebas colorimétricas para determinar las concentraciones de
urea en sangre se llevaron a cabo usando kits comerciales (Idexx Laboratories Inc., Westbrook,
Maine).
3.7. Conteo fecal de huevos de parásitos
El conteo fecal de huevos de parásitos se determinará usando la técnica modificada de
McMaster (Whitlock, 1948), antes de iniciar el estudio y a los 45 y 90 días.
3.8. Muestreo y análisis de fluido ruminal
El día 90 del estudio, después de pesar a los corderos y dos horas después de la comida de
la mañana, muestras de fluido ruminal serán obtenidas con un tubo estomacal. El pH del fluido
ruminal será medido inmediatamente después del muestreo usando un potencionmetro Beckman
model 390. El fluido ruminal será rápidamente congelado para parar la fermentación y
centrifugado a 10,000×g por 10 minutos. Cinco milliliters del supernadante serán mezclados con
1 ml ácido metafosfórico al 25% (peso/volumen) que contiene un estándar interno (2 g of ácido
etilbutiric), y centrifugado a 10,000×g durante 10 min (Goetsch and Galyean, 1983). Alicuotas
del supernadante serán analizadas para determinar la concentración de ácidos grasos volatiles
(acético, propionico y butírico) usando un cromatografo de gases Varian Star 3400.
3.9. Análisis estadístico
Los datos colectados y los resultados de análisis serán evaluados mediante un análisis de
varianza para un diseño completamente al azar. Polinomios ortogonales serán utilizados para
determinar si hubo efectos lineal y cuadrático de la urea en las variables de desempeño,
concentración de urea en sangre, y análisis de amoniaco y ácidos grasos volátiles en fluido
ruminal (Steel y Torrie, 1980).
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