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• • • • • • • • • • • • • • • Nutrición -------- Factores que pueden Alterar la Incidencia de la Aéidosis Ruminal y su Control Los trastornos de la fermentación ruminal son reconocidos en ta literatura internacional como factores que inciden frecuentemente sobre La salud, productividad y rentabilidad de la explotación bovina ., principalmente la de producción de teche. Uno de los trastornos de tos cuales más se ha escrito es la acidosis ruminat, pero sus causas, secuelas y manejo han s'do pobremente comprtmdidos. Las ,enormes pérdidas económicas se derivan de los tratamientos de la condidón misma o de otras que se desprenden de eUa, de la disminución en l.a producción de leche y de los descartes de los animales s,n determ-nactón cierta de la causa. Parn contrtbui r á mejorar esa comprensión presentamos una rn ación de os principales factores que inciden en ocurrencia de la acidosis ruminal. pr'ncipa 1Umente en las formas subcHnica y crónka. las más frecuentes en uestro medio. Se analizan también las posíbilidades de maneja las, para evitar ta apartción de la rnndición. La radón alimenticia de las vacas lecheras tiene materias primas que aportan carbtlhidratos solub�es (CHOS), a midones y azúcares, que más tarde son fuente de ácidos grasos volátiles (AGV),, entre estos el propiónico, que es el i�luconeógenico por excelenda. Dentro de las fuentes que aportan almidón en el pais están los re·siduos de cosec • as, fundamenta mente la papa, como también las harinas de maizj arroz y trigo; la. prínc·pal fuente de azúcar ,en Colombia es la metaza. Los almidones, al entrar en e\ sector ruminorreticular, sufren una serie de procesos en so metaboUsmo mediados por la flora y fauna de este compartimiento; la fermentación ruminal. representa la principal actividad m etabó l ka de transformación de los nutrientes ofrecidos en el alimento y en tos suplementos. Dependiendo del manejo de estos se pueden desencadenar factores predisponentes para trastornar la fermentación ruminal, como se observa en la siguiente figura. Figura 1. ·Factores que pueden alterar la fermentación ruminal , Factores 1 y 2. Producción de glucosa Nutrición Una vez el alm1dón Hega al rumen es digerido por las enzimas amiloliUcas presentes en las 1oactertas am-lolfücas y en,los prctozoarios 1 para. dar lugar a glucosa que es la fu,ente de energía para a fauna y la flora rumínal (6 ); los protozoos ingieren glucosa cuando hay exceso, el desarrnllo de ellos se favorece cuando hay fibra efectiva (larga) porque se adhieren al colchón del forraje donde se multiplican y viven por largo tiempo. Las concentrado11es normales, de glucosa endorruminal son del orden de 160 mg/dl, de acuerdo con Homs et al. ,citados por Owe11s (6),; la acidosis se presenta cuando se alcanzan niveles �gua les o superiores a 1 OOOmg/ dl. Estos niveles exagerados en el sector ruminorretic.ular pueden ser consecuencia de una rápida hidrólisis del alm'dón o de una baja utilización del mismo por parte de las bacterias localizadas en •este sector del tracto digestivo. Esta última situación puede presentarse en ca.sos como el de la vaca en transición (3), cuando se les ofrecen g andes cantlcladres de alimentos y suplementos sin adaptación previa o en las vacas de a ta producción J que reciben continuamente alimentos rh::os en CHOS altamente solubles. El exceso de glucosa en el rumen puede tener varios efectos adversos, a saber: • • • • • Aumento de las bacterias no competitivas, como Estreptococcu bovis (Hungate, citado por Owens (6)),así como las que convierten el almidón a lactato (Leedle, citado por Owen� (6)). • • • • • Incremento en la concentración intrarn.iminal de endotoxinas e histamina cuando se lisan (mueren) otras bacterias oportunistas, como tas coliformes ,(E.coli) y Las descarboxiladoras de aminoácidos (aa) (Slytery Rumsey; Leedle, citados por Owens (6)). • • • • • Aumento d·e la osmo'laridad ruminal, atrayendo plasma hacia el interior del órgano y provocando un incremento en l.a presión osmótica (P.O.) y e la concentración de los AGV al presionar Las p,apilas de absorción debido al incremento en la P.O. del rumen 1 (5,6,8)1• El aumento en la concentración de glucosa se puede prevenir mediante varias estrategias que se implementan solas o combínadas: • • • • • Mezclar el sup emento ,con pasto tosco o maduro. • • • • • Manipular la fermentación rumina del almidón, reemplazando el d,e rápida fermentación, como los residuos de destilería,. por el de moderada fermentación, como las gran os de cereales. • � • • Aplicar antibió icos tipo ionóforos, como la Momms1na a dosis de 0.66 mg/kg. de peso. , • • • • • Aportar fibra e ectiva y repart·ret suplemento en 3 tomas al día. El aporte de fibra aparentemente desvia la eliminac'ón del nnrógeno desde la via urinaria hacia a fecal, ahorrando el gasto energé i�o de la eliminacion por riñ6n (1 O). • • • • • • • Aplicar levaduras para aumentar las bacterias uf izadoras de lactato como, Selenoma rmnhumtium. Meghasprtaert1 elsdeni lDawson,. citado por Owem: (6 ) al igual que losArmerovibriosp. (Dennis Et al 1 .c.itados por Plaizier (8)1• 3. GlicóUsis. ,GLUCOSA ---C 3 ---� PIRUVATO 50% de los ATP La gticólisis es el proceso de partición de la glucosa J durante el cual ésta es transformada en piruvato y se genera el 50 % de los ATP necesarios para el crecimiento bacterial (6) y para la adecuada fermentación rum1nal. El incremento de los niveles de glucosa en el rumal indica, segun Owens (6), un bloqueo parcial de la glicóUsis, .pero, ello puede ser- indicio de disminución en ta población bacterial, con lo cual se reducirá también la uti ización de este azúcar. El mendonado incremento conduce a acidosis ruminal subcli ica o crónica, que según nuestra apreciación es la forma más común de esta patologia en nuestras explotac":ones lecneras 1 básicamente como consecuencia del excesivo consumo de al ;men osco .c,entrados. El control det bloqueo de la glicólisis se realfaa med·ante la inhibición de ciertas enzimas J como hexoqu1nasas, fos.fofructoqui as.as, que ufliz:an ATP; y NADquinasa y pa a piruvatoquinasa, que producen ATP. Dentro de los compuestos que se pueden utilizar disminuir la presen, ación de la acidos·s se pueden i cluir indicadores metabqlicos, como acetato de yodo, e fluoruro y el metabisuUito. Una estra egia que ayuda a la rápida disminución de la concentración de glucosa es et aporte de heno de buena calidad, Elsden citado por Annisson (1 ). despertar lechero_ Nutrición 4 y 5. Producción y utilización deAGVy Lactato� Una vez formado el p'iruvato, éste es metabolizado por las bacterias ruminales para originar AGVy ác·do láctico, productos que son utilizados como fuente de energ•a en la gluconeogénesis hepática. En esta reacción se genera el otro 50% de losATP. 5 4 Plruvato ---- !! �----::,.. Ác. Láctico (D & L) l 50% de los ATP AGV La formación de los AGV en el umen se da por las. siguientes rutas de acuerdo con Pabón (comunicación personal) ,(7): Piruvato a Propiónato: Vias ele la Randomilzac1ón y de ta trascarboxilasa; las enzimas que actúan en esta5 dos, vías son las mismas p esentes en la gluconeogénesis hepática, además, la dkeccf6n para formar los sustratos es contraria a la que se presenta en la gluconebgenes.is .. p·ruvato a Acetato: Vias de la Reacción f osf oroclástica (Colí-aerocenes) y la Thioclástica (Clo�tridjum). Piruvato a Butirato: Vias de la beta9xidación e;. reversa (mejor ruta y la más utilizada) y la v1ade menor ruta de producción. Producción de pro,pionato a partir de piruvato I La via de la Randomización depende del pH y del C0:z: Piruvato -► O:xaloacetato ----t,- Malato --fl- Fumarato ----+- Succinato Propionato -4--- Propioriil CoA .,_ MetHma.lonil CM -+- Succinil CoA Trascarboxi lasa: Dependiendo del tipo de alimento, la ruta de la randomización puede darse por dos vias fe rm entat�vas (9): • • • • La del succinato es la más usual cuando ta at·mentación es a partir del forraje; coincide con la primera ruta propuesta por Pa:bón: Nutrición • • • • La via del Acrilato se presenta ,cuando, la alimentación se hace atm·dones y azucares, principalmente en animales sin adaptaciones previas 1 como los de trans"ción y en ,u1imales en lactancia suplementados con grandes cantidades de conce , t ado: Producción de acetato a partí r del piruvato Fosforoclástica: Thioclástica: Piruvato + FD --::• Aceti.OA + AcetilPO • • Acetato F ¡� FD FD + NADH + W Producción de butirato a partir del piruvato Boxidación en reversa: AcetHCoA + acetilCoA AcetoacefüCoA Butírato r:1-hid roxi butiti I CoA � BultirilCoA CrotonilCoA Menor ruta de producción: Comparados con la velocidad de absorc•ón, los AGV se acumulan rapidamente cuando ta pr�d cdon es alta. principalmente cuando hay acceso a CHOS altamente fermentables, por (;ambi,os bruscos de dieta sin adaptaciones previas, como, tambié cuando la producción es normal pero no se absorben por daños en la mucosa ruminal. Este ultimo hecho se origina por un aumento en la o:smolaridad y consecuentemente una elevación de la presión osmóUca (P.O. ) J pero se sabe que se puede deber igualmente a una dilución red ucid<1, en la panza. La producción del aci do táctko por su parte J es el resultado del balance entre dos grupos de bacteriias: Las productoras de lacta oJ resisten tes al pH rurninal bajo, entre las cuales se encuentran ·freptococ:cus bauis y Ladvbaci/14,s sp., y las utilizadoras del la.ctato 1 sensibles a la caída del pH, como elemmwna ruminantium J Megasphaera elsden ii y Anaerov1bños sp.. El rumen at igual que el ensUaj e de forrajes produce las formas D y L de ácida láctico; la forma L se a,bsorbe bien por la mucosa del órgano y se meta bohza rápidamente en hi g.ado y Nutrición corazón. La D constituye el 30-38% del lactato total y se absorbe más entamente. La concentración normal de ácido láctico e dorruminal es. menor a 5mM; cuando e nivel es super'or a 40 mM se presenta Ia acidosis, siendo ésta severa, de forma aguda o sobreaguda. �egún Koer:s et aL y Slyte dtados por Owen� (6). otras sus. ancia.s produc'das por las bacterias ) que se liberan durante los, cuadros de acidosi1sJ con gran ,efecto sistémico, comprenden: Etanol. me ano,l, hinam·ina endo oxinas y t1ram1na. Al suplementar CHOS altamente solubles en alta-s co acentracíones simultáneamente con bajos nirveles de nitrógeno (N2) J corno puede se e cas.o de no acompasar en el tíempo los sup ementos energéticos y nit ogenados i hay un rápido crecimien o bacteria! que genera a ,tas concentrac·o es de Metngtyoxa l; esta su5tanc·a merma la viabil.idad de as bacterias, ( Rus sel citado por Owens (6), promoviendo asi la liberación de endo y exotox1 nas. Para el control de a producción de AGV y ácido láctico� Sie debe recordar en primer ugar que a la acidosis ruminal contribuyen Estrepco cus bovi · y Lactobodlos sp., formando lactato; Eschericlia con provocando shock anafiláctico y muerte repe, tina; bacterias que generan h1starnina y tiram1na, la ,primera con acción vascular y la segunda con acción en los receptores - ervfosos. ·· Todo lo anterior se debe tener en cuenta porque el control de la producción de AGV y ácido láctico, en última instancia, previe e es la acidosis ruminal. El control de las bacter"as formadoras de Lactato se realiza con antibióticos como penicilinas y ionóforos (monensina); además J estas bacterias se pueden cont olar inoculando bacteriófagos. Una vez cont olada la formación de lactato, se debe promover el paso de éste a propionato por bacterias unizadoras de lactato,, bien sea aplicando pequeñas dos.is de ácido láctico u ofreciendo ensilajes o inoculando 'levaduras. 6 De resión del H ruminal El au men o en el contenido de ác · dos en el rumen J provocado por el i ne remento de· los niveles deAGVy de áddo lác ico, da ugar a la disminución del pH ruminal y con ello a la aparición de addosis. El lactato es el responsable del incremento de Los niveles de hidrogeniones (H+ ), des-encadenando ta acidosis sobreaguda o la aguda; las formas subdinica y crónica se presentan más por el aumento de la osmolaridad ruminal que por el aume -to de tos H+� por esto al aumentar la osmotaridad s.e incrementa la concentración de AGV y glucosa a nivel d,et rumen (6), como cuando durante la lactancia se ofrecen grande:s cantidades d,e alimento concentrado. la forma aguda o la sobreaguda se originan cuando se ofrecen suplementos sin adaptaciones previas, como ocurre comúnmente en ilas. vacas en transic"ón. El p:H normal del rumen fluctúa entre 6 y 7 t pero a medida que d,esc·ende por debajo de 6.2, se aumenta la absorción de· AGV. Cuando se presentan alteraciones del pH se dan efectos en la �bsorción de los ácidos: as' ,. al di·sminuir el pH por una alta osmolaridad,. se merma la ab5orción deAGV elevando más La P.O. Desde el pu ·to de vista enzimático, se aumenta la actividad d,e la lactato deshidrngenasa y de la p· uvato hldrogenasa r provocando mayor paso de piruvato a lactato J agravando la ,caída del pH. despertar fechero ) utrición El control de la depresión del pH se debe realizar recordando que las dietas ricas en concentrado y bajas en fibra efec;tiva, disminuyen el aporte de bicarbonato (HC0-3) de la saliva, llegando este anión desde la sangre lo cual lleva a la acidosis metabólica, que se controla por el riñón eliminado H+ y reteniendo HC0-3, como por el pulmón aumentando la elim"nadón de C02, mediante la reacción: Para evitar la acidosis ruminal y, por consiguiente, la metabólica, se debe procurar el aporte de bicarbonato en la dieta {90-100 g/dia) y estimular la rumia ofreciendo fibra efectiva en forma de heno. Este último aporta en la fibra detergente neutra (FON) calculada en base seca: O. 9-1. 1 % del p-eso vivo correspondiente a FDN total y de ésta el 70% pr oven·ente de heno; se puede dar también cascarilla de algodón o aumentar la edad de consumo de los pastos ( más maduros). Para evitar que el pH ruminal caiga drásticamente, se puede aportar amonto (NH4) y nitrógeno no p roteico (NNP), bien sea con urea que exige adaptación lenta y continua, o pastoreando praderas fertilizada:s con abonos inorgánicos u orgánicos. 7. Osmolaridad Ruminal El aumento en la concentración de solutos como glucosa, piruvato, lactato, AGV y m1nerales, además de provocar la ca ida del pH, contribuye al aumento de la osmolaridad endorruminal. El aumento de ésta arrastra plasma desde la circulación general en un --------- intento por contrarrestar ell aumento, originando asi cambios en La P.O. Según Garza et al., citado por Owens (6), ruando la aUmentación se basa en forraje, la presión osmótica fluctúa entre 240w300 Mosrn1L y cuando es con base en concentrado está ent e 280-300 Mosm/L. Llama la a enc1ón et · echo que el rango superior en los dos ipos de alimentación es igual. Cuando la P.O. sobrepasa el umbral de los 300 Mosm/t, S€' debe pensar en a acidosis subclin1ca y/o crónica que ha ocurrido po un aumento de la osmolar1dad J para Brnwn et aL (2h posiblemente por mayor oferta de alimento concentrado J situación común en nuestras lecherías de Los altiplanos norte y oriente del departamento de Antioquia. Como consecuencia del aumento de la osmolaridad del rumen hay daño de la mucosa 1 lo cual permlte que se instauren absoesos en la pared ruminal y en diferentes órganos. La reparación de Ia mucosa de la panza da lugar a procesos de Hiperquer�tosis o Paraqueratosis, con lo cual se presenta una dismtnudón e indusive inhibic:íón ,en la absorción de· nutrientes, que se pirolonga por meses o aún por años, (Kribhiel et aL citado por Owens (6)). característica de la acidosis ruminal subdi.nica y crónica. E,sta c:ondici ó n se manifiesta en la práctica con animales flacos,diarréicos 1 con la I MANTENI -4"'CRECIM EPRODU ACIDOSIS región perineal 1 los m ·embros posteriores y la pelvis suctos con materia fecal. El control del aumento de la osmolaridad cuando es oñginada por un aumento en los AGV y la glucosa ruminal es dificil porque se tendria que modificar la dieta, pero si se puede intentar ofredendo el c:o centrado en varias tomas al dia. Cuando se da por un aumento en la concentración de NH;y de minerales, en el prímer casa se .logra disminuyendo el porcentaje de proteina del aumento y en el segundo controlando, la sal y la preme,zda m1neral. Se debe aportar agua en cantidad y cafülad suficiente, además de suministrar fibra efectfva para estimular la masticación y aumentar asi los niveles del ión bicarbonato. n casos de presenta.rse la acidosis, se deja e animal o el grupo de anima es en ayuno por un tiempo prndenciat J comenzando de nuevo la dieta en forma paulatina, acomodando a:si la flora y fauna ruminal. despertar lechero , - utrición 8. Absorción de los Ácidos Normalmente la rata de absorción de los ácidos hacia la sangre es mayor cuando su concentración aumenta en rumen, el pH es bajo y ta osmolaridad es normal. Al aumentar esta última impide la absorción de los ácidos hacia la sangre, encontrandose estos acumulados en el rumen predisponiendo a la acidosis ruminaJ. Cuando la absorción e� alta y todavía no se aumenta la osmolaridad intrarruminal, puede desencadenar acidosis metabótka (acidemia). El control. de los ácidos absorbidos se realiza aportando HCO; dietético, porque asi también se aumentan las bacterias utfüzadoras de ácidos, disminuyendo la acidosis subdinica y la crónica. Igualmente se controla aportando NH�·, porque éste tiene la capacidad de neutralizar ácidos en un 1 O a 15%, elevando de esta manera el pH de la panza. 9. pH sanguíneo Ácidos absorbidos 9 bajo pH sanguíneo La acidosis sangu'nea o metabólica se presenta por una alta producción de ácidos o por una baja elim1nación de ellos. En el caso de un aumento de AGV y de ácido láctico en rumen pueden or1g1nar una acidemia al ser absorbidos La acidosis se presenta además, al pasar Hco; al rumen para tratar de controlar la caída del pH ruminal. No hay que olvidar que los problemas respiratorios, cualesquiera que sean, retienen gas carbónico (C01 } e inducen un aumento del ácido carbónico (H,C03 ); el riñón trata d,e compensar la aci demi a eliminado H + y r,e ten 1endo He o;, como, se describe en la s1 gutente reacción: Otras causas de la caida del pH sanguíneo en monogástricos, reportados por owens (6), son: Baja perfusión sangutnea a los tejidos, reacción a'Lérgica a drogas o por una inhibidón del paso de p1ruvato a acetikoer,¡zima A (AcoA) por una defic encia de tiam ·ria y ácido lipoico. En rumiantes se puede sospechar que ocurra igual situación porque al aumentar la acidez del rumien aumenta la tiaminasa, enzima que destruye la bamina a nivel de la panza (4), generando una deficiencia de está vitamina, necesaria entre otras cosas en el hígado para pasar el piruvato a AcoA. s,egún lo planteado por Murray et al.� citado por owens (6) 1 en humanos la proteína origina addemia por deficiencia de vitaminas del complejo B, necesarias en e metabolismo del ácido propiónico, además, por una baja actividad de La enzima isovaleril deshidrogen�sa, la ,cual metaboliza el ácido isovalérlco. Algo semejante puede ocurrir en bovinos, porque al disminuir esta enzima a nivel ruminal, se aumenta la concentración ,. despertar lechero ) del ácido isovalérico, uno de los isoácidos producidos ,eni el órgano. En bovinos alimentados con exceso de almidón se genera u nc1 gran producción de glucosa a nivel del rumen, fomentando un aumento en los niveles de L-lactato en el tracto gastro intestina , sobrecargando el h,gado. Cuando el exceso es por gran1os de cereales, los bovinos eliminan orina ácida. parcialmente neutraUzada con amonio y fosfatos. Para controlar la acid!emia originada por la acidosis ru minal, se debe aportar amonio (NH\) suplementando NNP o proteína degradab le. Nutrición 1 O. Aumento de la osmolaridad san uíne,a El aumento de la osmolaridad sangu1nea no s,e da en forma primaria, sino que es una consecuencia t es decirJ se presenta en forma secundaria al aumentar la P.O. ruminal, que atrae liquido ptasmático hada e rumen: aumentando asi la concentración de los componentes sangu]neos.; esto desencadena. una ,e'levacíón en et hematocritoyen el consumo del agua de bebida como consecuencia de la deshidratación que se -origina. Igualmente� un aumento en la rata de absorción de ácidos y de gl uc:osa desde e rumen, con una rata de excreción baja, provoca su elevación en la sangre y1 con ello, un :aumento en la osmotar1dad sanguinea. En fa práctka profesional es común observar cómo se taponan 'las agujas. hipodérmicas al momenlto de colectar muestras de sangre, y como al dejar retraer el coa¡ulo se nota que incluso el suero sanguineo se coagula. Esto puede ser ,en ciertos casos ind,ic1o de un aumento de la osmotar1dad sanguínea y por consiguiente de la asmo laridad mmi na l. El aumento de La osmolaridad de la sangre tiene varios efectos fisiológicos r según Carter y Grovum, citados por Owens (6): • • • • • Disminudón de la inQesUÓn de alimento por altera.c·ón de los osmorreceptores ruminales. • • • Disminuc:ió de la rum·a por efecto sobre el. sistema porta hepático1 con todas las secuelas que o, · g ina. • • • Afecta .al cer,e'bro disminuyendo a salivación, con iguales efectos del punto anterior. La depresión en la enttada de alimento po períodos cortos otada en la acidosis rnminal subc:Unka, puede r-efleja.r un camhío n e uan e en \a osmola(dad sanguínea; por lo anterior las acidosis agudas y cronfcas. 1 se deben considerar como entidades separadas. .. Para el control de la • ipertonicidad anguínea se han propuesto los siig:uiente-s pasos: • • • • • • • Aumentada salivación, ofreciendo heno•o ma'zentero remojado. • • • • • • • AiiJmentar el consumo de agua, para mejora et efecto buffer (de amortiguadón) y dfluirel conten·dorum·nal, contrarrestando el aumento,de laosmo a.ridad. Nutrición • • • Suplementar vitaminas del complejo B J como la 812, ti amina yacido Upoico. 11 y 12 Metabolismo y excrec;ón de los ácidos absorbidos Una vez absorbidos losAGV pasan a gluco•sa a través del C0 2 y del. agua (Hp) 1 obteniendo asi energía� en un procedimiento muy ra.pido, que mantiene los AGV en sangre en concentraciones bajas .. El l-tactato se metaboliza rápidamente en los tefdos, en tanto ,Que el isomero D se elimina por riñón I dada la leñtitud de su metabolismo, Huber citado por OWens (6 ). Por lo tan o, para controlar la, acidez sa11guinea se debe promover la elimi ació renal de líquidos po medio de la d·eta, eleva do el consumo de sal o de prnteina digestible; aún cuando los AGV se absorben de nuevo en el riñón > el O-lactato es parcialmente excretado. --�Nutrición Factores que pueden alterar la incidencia de la acidosis ruminal y su control Resumen Particula larga, importante para evitar la acidosis Factores 1 y 2. Producción de glucosa 3. Glicólisis 4 y 5. Producción y utilización de AGV y Lactato Producción de propionato a partir de piruvato Trascarboxilasa Producción de acetato a partir del piruvato fosforoclástica Thioclástica Producción de buritaro a partir del piruvato Boxidación en reserva Menor ruta de producción 6. Depresión del pH ruminal 7. Osmolaridad Ruminal 8. Absorción de los ácidos 9. pH sanguíneo 10. Aumento de la osmolaridad sanguínea 11 y 12. Metabolismo y excreción de los ácidos absorbidos Bibliografía
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