TRABAJO ENCARGADO DE NUTRICIÓN ANIMAL

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UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA
FACULTAD DE ZOOTECNIA
DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE NUTRICIÓN
CURSO: NUTRICIÓN ANIMAL
GRUPO E
Profesor:
● Ing. Victor Hidalgo Lozano
Tema: Efecto de la fibra de los pastos y forrajes sobre la producción de ácidos
grasos volátiles y metano, en los rumiantes
Integrantes:
● Orozco Galarreta, Xiomara Giselly 20171313
● Palomino Condori, Andrea del Pilar 20171314
● Peralta Pérez, Steffany Gianella 20170484
● Perez Culquechicon, Marcela Alejandra 20180383
2020 - II
LA MOLINA - PERÚ
I. Introducción
El calentamiento global se considera como un problema ambiental, económico y social que
enfrenta el planeta Tierra. Esta problemática en gran parte es atribuida a las emisiones de los
gases de efecto invernadero (GEI) de origen antropogénico (Marín, 2013). Los principales
GEI, asociados al calentamiento global, son el dióxido de carbono (CO2), el metano (CH4) y
el óxido nitroso (N2O). Según estadísticas de la comunidad científica mundial, el metano es el
GEI que en el último siglo más ha aumentado sus concentraciones atmosféricas, debido
principalmente al aumento de sus emisiones antropogénicas (fermentación entérica en
rumiantes, cultivos de arroz, explotación de combustibles fósiles etc.).
Reportes de la FAO ubican principalmente al ganado bovino (independiente de la fuente y
cantidad de metano emitido al medio ambiente), la industria y el transporte, como grandes
contribuyentes de la contaminación ambiental (Roig, 2013).
La producción de CH4 entérico, depende de aspectos de manejo nutricional dentro de los
sistemas productivos, tales como el nivel de consumo del animal, la composición de la dieta y
la digestibilidad aparente de la ración (Soliva y Hess ,2007). En la actualidad, los llamados
sistemas silvopastoriles (SSP), se usan como estrategias de alimentación que permiten
diversificar la oferta nutricional de los rumiantes y el ecosistema, dentro de los cuales
consisten en la introducción de especies arbustivas y forrajeras en monocultivos de
gramíneas, con el fin, entre otros, de ser modificadores de la fermentación ruminal (Ortiz et
al., 2014). Con el fin de que puedan mejorar el balance ruminal de energía y proteína y de
paso disminuir el impacto ambiental por concepto de emisión de GEI (Lezcano et al., 2012 ;
Gallego et al., 2014).
La suplementación nutricional en bovinos con ácidos grasos poliinsaturados (AGPI), ha
demostrado tener cierto potencial para disminuir la producción de metano entérico, ya que los
AGPI son utilizados por las bacterias ruminales como una alternativa para captar H2 a nivel
ruminal, evitando que gran parte del H2 sea utilizado por los microorganismos
metanogénicos. El objetivo de este trabajo encargado es analizar el efecto de la fibra de los
pastos y forrajes sobre la producción de ácidos grasos volátiles y metano, en los rumiantes.
II. Cuerpo del trabajo
Albarracín et al. (2013) expresa que fisiológicamente el sistema digestivo de los bovinos
tiene la capacidad de utilizar y convertir el material fibroso de las pasturas con altos
contenidos de carbohidratos estructurales, en alimentos que presenten una alta calidad como
la carne y la leche. Pero a la vez, este mismo sistema digestivo producirá gases como CH4 y
dióxido de carbono.
De la ración alimenticia de los rumiantes, la mayor parte está conformada por carbohidratos,
siendo esta, la principal fuente de energía tanto para el animal como para la microbiota. En el
estómago del rumiante la amilasa bacteriana convierte al almidón en maltosa, quien después
dará lugar a la producción de glucosa. La glucosa con sus fosfatos serán degradados en la vía
degradativa de la glucólisis en ácidos grasos volátiles. Los microorganismos del rumen
cuando fermentan los carbohidratos solubles, utilizan una porción de la glucosa para la
síntesis de compuestos de almacenamiento de energía, los cuales serán aprovechados cuando
las bacterias encuentren como sustratos a la celulosa y hemicelulosa. Esta fermentación
puede ser rápida, pero es importante que la ración proporciona nitrógeno, puesto que es
indispensable para la síntesis proteica bacteriana. La formación de estos ácidos también
pueden ser producidos por dietas con un alto contenido proteico. Los productos obtenidos al
final de la fermentación dependerá de la composición de la ración, la actividad microbiana, el
pH del medio y la frecuencia de ingestión de alimentos. Sin embargo, los ácidos grasos
volátiles que resaltan más son el ácido acético, el propiónico y el butírico (Zavaleta, 2002).
De hecho, Zavaleta (2002) da a conocer que las raciones a base de forrajes producen una
menor cantidad de ácidos grasos volátiles en comparación a las dietas formadas de
concentrados con alto contenido de proteínas y/o de carbohidratos fácilmente fermentados.
La proporción de cada uno de los ácidos grasos volátiles en la mezcla varía con la calidad,
cantidad y la textura de los componentes de la ración alimenticia. Zavaleta (2002) también
menciona que:
● Ácido acético es elevada (entre 60-75%): Cuando se suministran raciones a base de
forraje o pastos sin picar o en trozos grandes, la variación dependerá del tipo de
forraje o pasto, el estado de madurez del mismo, la fertilización de la tierra en que
creció, etc.
● El ácido propiónico varía entre 15 y 19% y el butírico sufre variaciones más amplias,
8 a 16%.
En estas raciones se presenta una pérdida importante de energía consumida, en forma de
metano. Cuando el forraje administrado al animal es finamente picado, la proporción de
ácido acético se ve disminuida en relación a los otros ácido y cuando se adiciona
concentrados a las raciones a base de forraje, se produce una disminución en la concentración
de ácido acético, quien será compensada con el aumento del ácido propiónico y butírico. Sin
embargo, este efecto no es constante, ya que se presentan variaciones entre individuos y de
un concentrado a otro (Zavaleta, 2002).
El metano entérico es un producto de la fermentación anaerobia resultado de un complejo
sistema simbiótico entre diferentes grupos microbianos presentes a lo largo del tracto
digestivo del rumiante, fundamentalmente en el rumen (Van Soest, 1994).
Se encuentran diferencias cuando se evalúa la emisión de metano entérico por la ingesta de
diferentes forrajes, se obtuvo como resultado que el uso de pasturas nativas producía mayores
cantidades de metano por unidad de materia seca consumida que una pastura mejorada o
introducida. También se realizaron investigaciones que compararon la producción de metano
en plantas especies C3 y C4, como resultado se obtuvo que alimentar a animales con plantas
con especies C4 produjeron 14,3% más metano por unidad de energía digestible consumida
que aquellos animales alimentados con plantas especies C3. (Vargas et al., 2012)
Desde el punto de vista de la nutrición de los rumiantes, la fibra puede definirse como el
conjunto de componentes de los vegetales que tienen baja digestibilidad y promueven la
rumia y el equilibrio ruminal, particularmente los forrajes constituye el componente
fundamental de las raciones en la mayor parte de los sistemas productivos de rumiantes
(Calsamiglia, S. (1997). y como nutriente contribuye al mantenimiento del funcionamiento
ruminal (llenado ruminal y estímulo de las contracciones ruminales) y de las condiciones
ruminales, el medio ruminal es un ecosistema en el cual habitan numerosas especies
microbianas; los microorganismos ruminales tienen como una de las funciones principales el
aporte de nutrientes con valor nutritivo en forma de productos de fermentación
(AGV).(Church,1989)
La ausencia de efecto sobre la producción de AGV puede explicarse por la falta de efecto de
los taninos contenidos en la fibra de los pastos sobre los microorganismos ruminales o a su
adaptación a estos compuestos. Igualmente, se propone que los taninos tienen potencial para
reducir las emisiones de metano y causar un efecto benéfico sobre el medio ambiente(INIA,
2018) y que la producción de este gas compite con la formación de propionato, lo que puede
explicar el aumento en la concentración de AGV. (Ortiz, 2014)
Entre las bacterias ruminales responsables de la biohidrogenación de los ácidos grasos,
Butyrivibrio fibrisolvens jugaría el papel más relevante (Fukuda et al., 2006), aunque se sabe
que otras bacterias como Ruminococcus, Eubacterium y Fusocillus pueden estar también
implicadas (Palmquist et al., 2005). El proceso de biohidrogenación ruminal es un
mecanismo que se torna relevante en cuanto a la captura de H2. Y es de esta manera que se
reduce la concentración ruminal de este producto, quedando menos sustrato disponible, para
ser utilizado por las bacterias metanógenas en la posterior formación de CH4 (Johnson y
Johnson, 1995). El CH4 entérico es un producto generado por la fermentación. Las bacterias,
protozoos y hongos metabolizan los carbohidratos de la dieta convirtiéndolos,
principalmente, en AGV como acetato, propionato y butirato. En el proceso de síntesis de
acetato y butirato se producen moléculas de H2, las cuales deben ser removidas para
mantener la eficiencia energética durante los procesos de fermentación anaerobia. Las
principales vías de remoción de H2 son la biohidrogenación de ácidos grasos insaturados, la
formación de ácido propiónico y de CH4 (Vargas et al 2012). La disminución de la
producción de CH4 se lograría inhibiendo las reacciones liberadoras de H2 o promoviendo
rutas alternativas en las que se elimine H2 durante la fermentación.
III. Referencias bibliográficas
● Albarracín, J. S., Henao, F. J., & Estrada, J. (2013). Impacto de tres dietas basadas en
forrajes, sobre la producción de metano y ácidos grasos volátiles en Bos taurus
(BOVIDAE). Boletín Científico Centro De Museos De Historia Natural, 17(1), 73-81.
http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S0123-30682013000100007
&lng=en&nrm=iso&tlng=es
● Calsamiglia, S. (1997). Nuevas bases para la utilización de la fibra en dietas de rumiantes.
XIII Curso de Especialización FEDN, Madrid.
http://www.ucv.ve/fileadmin/user_upload/facultad_agronomia/Uso_de_Fibra_en_Rumiant
es.pdf
● Cardona-Iglesias, J. L., Mahecha-Ledesma, L., Angulo-Arizala, J. (2017). Arbustivas
forrajeras y ácidos grasos: estrategias para disminuir la producción de metano entérico en
bovinos. Agronomía Mesoamericana, 28(1), 273-288.
https://www.scielo.sa.cr/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1659-13212017000100022
● Fukuda S., Y. Suzuki, M. Murai, N. Asanuma, and T. Hino, 2006. Isolation of a novel
strain of Butyrivibrio brisolvens that isomerizes linoleic acid to conjugated linoleic acid
http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S0123-30682013000100007&lng=en&nrm=iso&tlng=es
http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S0123-30682013000100007&lng=en&nrm=iso&tlng=es
http://www.ucv.ve/fileadmin/user_upload/facultad_agronomia/Uso_de_Fibra_en_Rumiantes.pdf
http://www.ucv.ve/fileadmin/user_upload/facultad_agronomia/Uso_de_Fibra_en_Rumiantes.pdf
https://www.scielo.sa.cr/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1659-13212017000100022
without hydrogenation, and its utilization as a probiotic for animals. J. Appl. Microbiol.
100:787-794.
https://sfamjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/j.1365-2672.2006.02864.x
● Galindo, J., Y. Marrero, T. Ruiz, N. González, A. Díaz, A. Aldama, O. Moreira, J.
Hernández, V. Torres, y L. Sarduy. 2009. Efecto de una mezcla múltiple de leguminosas
herbáceas y Leucaena leucocephala en la población microbiana y productos fermentativos
del rumen de añojos mestizos de Cebú. Rev. Cubana Cienc. Agric.
https://www.redalyc.org/pdf/1930/193015481008.pdf
● García, M.D., G.H. Wencomo, C.M. Gonzáles, R.M. Medina, y O.L. Cova. 2008.
Caracterización de diez cultivares forrajeros de Leucaena leucocephala basada en la
composición química y la degradabilidad ruminal. Rev. MVZ Córdoba.
http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0122-02682008000200004
● Johnson, K.A., and D.E. Johnson. 1995. Methane emissions from cattle. J. Anim. Sci.
73:2483-92. http://webpages.icav.up.pt/PTDC/CVT/098487/2008/Johnson,%201995.pdf
● Ortiz, D. M., Posada, S. L., & Noguera, R. R. (2014). Efecto de metabolitos secundarios de
las plantas sobre la emisión entérica de metano en rumiantes. Livestock Research for Rural
Development, 26(11).
https://www.researchgate.net/profile/Ricardo-Rosero-Noguera/publication/287240114_Eff
ect_of_plant_secondary_metabolites_on_methane_enteric_emission_in_ruminants/links/5
75c030108ae9a9c9556feb7/Effect-of-plant-secondary-metabolites-on-methane-enteric-emi
ssion-in-ruminants.pdf
● Palmquist, D., A. Lock, K. Shingfield, and D. Bauman. 2005. Biosynthesis of conjugated
linoleic acid in ruminants and humans. Adv. Food Nutr. Res. 50:179-217.
https://www.ugc.ac.in/mrp/paper/MRP-MAJOR-CHEM-2013-14015-PAPER.pdf
● Prieto Manrique, E., Sÿnchez, V. (2013). Ácidos grasos, fermentación ruminal y
producción de metano, de forrajes de silvopasturas intensivas con Leucaena.
https://www.redalyc.org/jatsRepo/437/43745945012/html/index.html
● Quantification of Tannins in Tree Foliage A laboratory manual for the FAO/IAEA
Co-ordinated Research Project on “Use of Nuclear and Related Techniques to Develop
Simple Tannin Assays for Predicting and Improving the Safety and Efficiency of Feeding
Ruminants on Tanniniferous Tree Foliage” JOINT FAO/IAEA DIVISION OF NUCLEAR
TECHNIQUES IN FOOD AND AGRICULTURE Animal Production and Health
Sub-Programme. (n.d.).
https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/33/048/33048138.pdf?r=1
● Vargas J, Cárdenas E, Pabón M y Carulla J 2012 Emisión de metano entérico en rumiantes
en pastoreo. Archivos de Zootecnia, 61(R):51-66.
https://www.uco.es/ucopress/az/index.php/az/article/view/2958
https://sfamjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/j.1365-2672.2006.02864.x
https://www.redalyc.org/pdf/1930/193015481008.pdf
http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0122-02682008000200004
http://webpages.icav.up.pt/PTDC/CVT/098487/2008/Johnson,%201995.pdf
https://www.researchgate.net/profile/Ricardo-Rosero-Noguera/publication/287240114_Effect_of_plant_secondary_metabolites_on_methane_enteric_emission_in_ruminants/links/575c030108ae9a9c9556feb7/Effect-of-plant-secondary-metabolites-on-methane-enteric-emission-in-ruminants.pdf
https://www.researchgate.net/profile/Ricardo-Rosero-Noguera/publication/287240114_Effect_of_plant_secondary_metabolites_on_methane_enteric_emission_in_ruminants/links/575c030108ae9a9c9556feb7/Effect-of-plant-secondary-metabolites-on-methane-enteric-emission-in-ruminants.pdf
https://www.researchgate.net/profile/Ricardo-Rosero-Noguera/publication/287240114_Effect_of_plant_secondary_metabolites_on_methane_enteric_emission_in_ruminants/links/575c030108ae9a9c9556feb7/Effect-of-plant-secondary-metabolites-on-methane-enteric-emission-in-ruminants.pdf
https://www.researchgate.net/profile/Ricardo-Rosero-Noguera/publication/287240114_Effect_of_plant_secondary_metabolites_on_methane_enteric_emission_in_ruminants/links/575c030108ae9a9c9556feb7/Effect-of-plant-secondary-metabolites-on-methane-enteric-emission-in-ruminants.pdf
https://www.ugc.ac.in/mrp/paper/MRP-MAJOR-CHEM-2013-14015-PAPER.pdf
https://www.redalyc.org/jatsRepo/437/43745945012/html/index.html
https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/33/048/33048138.pdf?r=1
https://www.uco.es/ucopress/az/index.php/az/article/view/2958
● Vargas J., E. Cardenas, M. Pabon & J. Carulla. (2012). Emisión de metano entérico en
rumiantes en pastoreo. Universidad Nacional de Colombia.
http://www.plagios.org/wp-content/uploads/2017/04/Anexo-5.-Arti%CC%81culo-Emisio
%CC%81n-de-metano-enterico.-Vargas-y-otros-2012.pdf
● Zavaleta E. (2002). Los ácidos grasos volátiles, fuente de energía en los rumiantes.
Universidad Nacional Autónoma de México. Ciencia veterinaria. 4:189-182.
https://www.fmvz.unam.mx/fmvz/cienciavet/revistas/CVvol1/CVv1c09.pdfhttp://www.plagios.org/wp-content/uploads/2017/04/Anexo-5.-Arti%CC%81culo-Emisio%CC%81n-de-metano-enterico.-Vargas-y-otros-2012.pdf
http://www.plagios.org/wp-content/uploads/2017/04/Anexo-5.-Arti%CC%81culo-Emisio%CC%81n-de-metano-enterico.-Vargas-y-otros-2012.pdf
https://www.fmvz.unam.mx/fmvz/cienciavet/revistas/CVvol1/CVv1c09.pdf