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_______________________________________________________Revista Científica, FCV-LUZ / Vol. XVIII, Nº 2, 121 - 133, 2008

CONCENTRACIONES DE METALES EN SEDIMENTOS Y TEJIDOSMUSCULARES DE ALGUNOS PECES DE LA LAGUNA

DE CASTILLERO, VENEZUELA.

Metals Concentration in Sediments and Muscular Tissues of SomeFish from the Castillero Lagoon, Venezuela.

Aristide Márquez 1, William Senior 1, Gregorio Martínez 1, Julián Castañeda 1 y Ángel González 2

1 Departamento de Oceanografía, Instituto Oceanográfico de Venezuela, Universidad de Oriente, Núcleo de Sucre. Av. Universidad,

sector Cerro Colorado, Cumaná estado Sucre, Venezuela. E-mail: [email protected]; [email protected]; [email protected] Instituto Limnológico, Universidad de Oriente, Núcleo de Bolívar.

RESUMEN

Con el propósito de detectar alteraciones en el productivo eco-sistema de la Laguna de Castillero (Caicara del Orinoco, muni-cipio Cedeño del estado Bolívar, Venezuela), se presentan re-sultados de mediciones granulométricas y de las concentracio-nes de los metales pesados: Fe, Mn, Zn, Pb y Co realizadas enjunio 2001 sobre los sedimentos superficiales y del tejido mus-cular de varias especies autóctonas de peces (Plasgiosium

squamossimos, Pigocentrus cariba, Pheudoplastyloma fascia-

tum, e Hypostomus spp realizadas en junio 2001. Utilizando téc-nica de espectrofotometría de absorción atómica con llama deaire acetileno, se determinó que, las concentraciones de meta-les más altas están representadas por manganeso, zinc y plo-mo. En la parte más interna de la laguna, el tipo de sedimentopredominante es el lodo, constituyendo entre 30% y un 65% delmaterial colectado por estación. Se encuentra, que esos nivelesdecrecen hacia la boca de la laguna, producto de la interacciónde las corrientes de flujo/reflujo que lavan el sedimento y que serefleja en la mayor presencia de arena fina. El análisis estadísti-co de ANOVA muestra diferencias significativas entre las con-centraciones de los metales en las estaciones, tipificadas por lapresencia de promedios discrepantes. Los niveles promediospara los sedimentos superficiales de la zona son los siguientes:Fe (3365,44 ± 261,61), Mn (132,17 ± 25,46), Zn (253,04 ±86,48), Pb (17,02 ± 2,21) y Co (4,65 ± 0,76) µg/g. Similarmente,en el tejido muscular de los peces se cuantificaron las siguien-tes concentraciones: Fe entre (31,26 ± 0,06) y (68,36 ± 0,05);Mn entre (2,02 ± 0,05) y (4,16 ± 0,03); Zn entre (19,09 ± 0,01) y(28,89 ± 0,01); Pb entre (0,38 ± 0,01) y (0,47 ± 0,03) µg/g. El

análisis refleja una notable asociación entre los altos valores deconcentraciones de metales y el tipo de sedimento, con un gra-diente creciente hacia el sedimento tipo lodo. Se encuentran va-lores elevados en la concentración de Pb y Zn, hecho atribuidoal estrés que ejercen las actividades antropogénicas circundan-tes sobre la Laguna de Castillero. Se concluye que, en base aldiagnóstico realizado, el ecosistema de la laguna se encuentraen evidente estado de deterioro con implicaciones que podríanafectar a las especies que habitan en ella y a su vez, las activi-dades económicas de las poblaciones que explotan los recur-sos bióticos de ese cuerpo de agua.

Palabras clave: Metales pesados, sedimentos, peces, conta-minación, laguna de inundación.

ABSTRACT

To detected alterations in the productive ecosystem of theCastillero Lagoon (Caicara of the Orinoco, Cedeño Municipal-ity, Bolivar State, Venezuela), results are presented for granu-lometric measurements and heavy metals concentrations: Fe,Mn, Zn, Pb and Co made in June 2001 on superface sedi-ments and of the muscular tissue of several native species offish (Plasgiosium squamossimos, Pigocentrus cariba, Pheudo-

plastyloma fasciatum, and Hypostomus spp. By using atomicabsorption spectrophotometry with an air-acetylene flame, itwas determined that the highest concentrations of metals arerepresented by manganese, zinc and lead. It was determinedthat the highest concentrations of metals are represented bymanganese, zinc and lead. In the most internal part in the la-goon the type of predominant sediments is the mud, constitut-ing among 30% and 65% of the material collected by station. Isthat those levels fall toward the mouth of the lagoon, product of

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Recibido: 01 / 02 / 2006. Aceptado: 22 / 05 / 2007.

the interaction of the flow / reflux currents that washes thesediment and that is reflected in the biggest presence of finesand. The statistical analysis of ANOVA shows significant dif-ferences among the concentrations of the metals in the sta-tions, tipificated for the presence of different averages. The av-erages levels for the superficial sediments of the area are thefollowing ones: Fe (3365.44 ± 261.61), Mn (132.17 ± 25.46),Zn (253.04 ± 86.48), Pb (17.02 ± 2.21) y Co (4.65 ± 0.76) µg/g.In similarly way, in the muscular tissue of the fish the followingconcentrations were quantified: Fe between (31.26 ± 0.06) and(68.36 ± 0.05); Mn between (2.02 ± 0.05) and (4.16 ± 0.03); Znbetween (19.09 ± 0.01) and (28.89 ± 0.01); Pb between (0.38 ±0.01) and (0.47 ± 0.03) µg/g. The analysis reflects a remark-able association between the high securities of concentrationsof metals and the sediments type, with a growing gradient to-ward the sediments type mud. These are alarming values inconcentration of Pb and Zn, attributed to the stress that pro-duces the anthropogenic activities surrounding the Lagoon ofCastillero. It can be concluded that based on the diagnosis thatthe ecosystem of the lagoon is in evident state of deteriorationwith implications that could affect the species inhabit, and theeconomic activities of the population that exploit the resourcesbiotiques of that body of water.

Key words: Heavy metals, sediments, fish, pollution, flood la-goon.

INTRODUCCIÓN

A menudo resulta difícil determinar si las medidas deconcentración de metales en sedimentos representan condi-ciones de enriquecimiento natural o antropogénico, debido aque el contenido natural de los metales en el sedimento puedevariar dependiendo de la mineralogía, contenido de materia or-gánica y distribución del tamaño del grano [31, 36]. No obstan-te, actualmente la mayor concentración es de origen antropo-génico [9, 33, 63]. El sedimento tiene una significación rele-vante en las investigaciones geoquímicas, ya que su caracteri-zación puede ayudar a comprender ciertas condiciones degran importancia, como son la concentración de contaminan-tes y su relación con las características generales y típicas decada zona, principalmente en las áreas marino costeras, debi-do a que ellas tienen una interacción más dinámica con todoslos procesos físicos, químicos y biológicos, que se desarrollanen el medio ambiente marino [11, 14, 51]. La diagénesis y acu-mulación de los metales en los sedimentos son factores quedependen grandemente de la condición redox del fondo y de laactividad microbiana, las cuales determinan las formas de aso-ciación de los metales con la matriz de sedimento [2, 8, 13, 24,62]. En la actualidad, la mayoría de los estudios sobre los se-dimentos han sido orientados hacia las zonas de importanciaecológica, económica y social, que son de una u otra formaimpactadas por las actividades humanas, tales como bahías,estuarios y lagunas costeras [14, 48, 68]. Los metales pesadosson contaminantes y entran al sedimento desde los cuerpos

de aguas produciéndose un aumento progresivo de sus con-centraciones en el tiempo y posterior bioacumulación de orga-nismos que forman parte de esos ecosistemas [51]. Por otraparte, los tejidos musculares de peces son analizados rutina-riamente en los programas de monitoreos de contaminaciónen los ecosistemas por la tendencia que presentan a acumularcontaminantes [39]. En Venezuela, los estudios sobre el conte-nido de metales en lagunas, han sido realizados mayoritaria-mente en sedimentos de zonas marino-costeras como en elcaso de las lagunas de Tacarigua, Unare y Píritu, ubicadas enla región centro-oriental de Venezuela, en donde existe unaactividad pesquera de relativa importancia [17].

En Venezuela, la Laguna de Castillero representa unaporción de la zona de inundación del río Orinoco, principal ríode Venezuela y considerado el tercero en importancia en Amé-rica del Sur [64]. El Orinoco es considerado como un río tropi-cal poco impactado, constituyendo uno de los sistemas fluvia-les de anegamiento más importantes del mundo [54]. En elmargen derecho del río Orinoco, se distingue un complejo ori-llar localizado en su lecho, formado por aluviones recientes,afectado periódicamente por inundaciones, donde se han for-mado lagunas y planicies inundables, tal es el caso de la La-guna de Castillero. La sedimentación en las lagunas de inun-dación no es uniforme, debido a que intervienen factores bióti-cos, como la vegetación o abióticos (sustratos consolidados)que proceden como anclaje de los sedimentos [10].

En la actualidad, a nivel mundial se han incrementado es-tudios de contaminación en ambientes naturales como ríos y la-gunas de inundación [9, 22], sin embargo, en la Laguna de Cas-tillero hasta el presente, los trabajos relacionados con las con-centraciones de metales pesados son escasos. En los sedimen-tos, sólo han sido reportadas concentraciones para hierro y co-bre [22] y en las aguas se han realizado caracterización fisico-química [45]. La presente investigación se realizó con el propó-sito de cuantificar las concentraciones de hierro, manganeso,cinc, plomo y cobalto en los sedimentos y en los tejidos de va-rias especies autóctonas de peces de la Laguna de Castillero,con el propósito de verificar el posible grado de alteración, tantoen el sedimento como en los peces; debido a que estos ecosis-temas son considerados uno de los más importantes en los tró-picos [10, 23, 25] y requieren conservación y administración cui-dadosa, ya que ellos modulan la intensidad de las inundacionesde los ríos [40], sostienen importantes pesquerías locales [37],producen las tierras fértiles para la agricultura [23] y mantienenel hábitat una variedad de fauna, incluyendo las especies pues-tas en peligro de extinción [5], así como especies de potencialvalor económico [38].

MATERIALES Y MÉTODOS

Área de estudio

La Laguna de Castillero (FIG. 1) se ubica al sureste dela población de Caicara del Orinoco (66° 08’17’’ W y 66° 10’

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Concentraciones de metales en sedimentos y tejidos musculares de algunos peces de la Laguna de Castillero / Márquez, A. y col. _______

05’’ N), municipio Cedeño del estado Bolívar en Venezuela.Ocupa una planicie de cota inferior a los 60 m sobre el niveldel mar y un área estimada de 140 ha. Los niveles de lasaguas de la laguna se encuentran influenciados por una tem-porada de sequía que abarca los meses de noviembre hastaabril y uno de lluvia que se extiende desde mayo hasta octubre[44]. Los rebalses o planicies de inundación permanentes delOrinoco, cercanos a la población de Caicara del Orinoco y a laLaguna de Castillero se han utilizado como vertederos deaguas residuales Municipales, tal es el caso de la Laguna LaTejita, la cual tiene comunicación directa con la Laguna deCastillero. La misma recibía libremente aguas servidas deunas 430 familias y de desechos lubricantes provenientes dela planta eléctrica de la empresa ELEORIENTE desde el año1988 hasta 1991. A partir de 1992 se suspendió la descargacloacal, al construirse un colector de descarga que transportanlas aguas residuales directamente al río Orinoco, de igual ma-nera se construyó una estación eléctrica que eliminó la plantageneradora de electricidad, suspendiéndose los vertidos de lu-bricantes hacia la laguna [12, 45].

Recolección del sedimento, peces y preparación y análisisde las muestras.

Con el propósito de tener la ubicación geográfica exactade cada sitio, durante recolección de las muestras, las estacio-nes fueron georeferenciadas con un GPS Garmin 12XL (EUA),Siete (7) muestras de sedimentos superficiales fueron recolec-tadas en toda la extensión de la laguna (FIG. 1), durante el mesde junio del año 2001, utilizando una draga tipo Diez Laffon(EUA) de 0,02 m2 de área. Para evitar posible contaminación yalteración de los resultados, las muestras de sedimentos colec-tadas fueron colocadas en envases secos de poliestireno pre-viamente lavados con HNO3 al 10% y abundante agua desioni-zada. Luego se transportaron al laboratorio del Instituto Limno-lógico de la Universidad de Oriente bajo refrigeración utilizandouna cava con hielo. Las muestras se preservaron bajo congela-ción a -20°C, hasta la realización de los análisis.

Para el análisis granulométrico, los sedimentos fueron se-cados a 80°C en una estufa P SELECTA (EUA) y luego pasadosa través de tamices de 4,00; 2,00; 1,00; 0,85; 0,50; 0,25 y 0,063mm. Para el análisis de los metales, las muestras fueron secadasa 80°C hasta obtener un peso constante, luego se pulverizaron yhomogenizaron en un mortero de porcelana, almacenándoseposteriormente en envases de polietileno herméticamente cerra-dos. 2 g de muestra por triplicado fueron una pesadas en una ba-lanza analítica marca Denver Instrument M-10 (EUA) con preci-sión de 0,0001 g, determinándose posteriormente los metalespor digestión ácida con una mezcla de HNO3: HCl: HClO4 en pro-porción 3:1:1 [28]. Las lecturas se hicieron por Espectrofotome-tría de Absorción Atómica (EUA) con llama de aire-acetileno ycorrección de fondo de deuterio utilizando un espectrofotómetroPerkin Elmer, modelo 3110 (EUA), acoplado con un automues-treador Perkin Elmer AS-51 (EUA). Para evaluar la calidad analí-tica de las extracciones de los metales, se utilizó un patrón desedimento estándar certificado por la Enviromental ResourceAssociates: Catálogo número 540, lote 237 (Priority Pollutn/CPL.Soil (EUA), TABLA II). Los porcentajes de extracción de metalesen las muestras estudiadas fueron bastantes representativos, talcomo lo demuestran desviaciones estándar bastante bajas paralas 5 replicas analizadas y la comparación de los promedios ob-tenidos con el rango aceptable y el valor del patrón certificado.

Los análisis de metales en las especies dícticas fueronhechos en los tejidos musculares en un total de treinta ejem-plares de cada uno de los géneros (Plasgiosium squamossi-

mos (Curvinata), Pigocentrus cariba (Caribe), Pheudoplastylo-

ma fasciatum, (Bagre rayado), Hypostomus spp. (Guaragua-ra), recolectadas en la misma fecha de la cosecha de los sedi-mentos. Los tejidos musculares son analizados rutinariamenteen los programas de monitoreos en los ecosistemas por la ten-dencia que presentan a acumular contaminantes [39]. Para lacaptura de los peces se utilizó una red de ahorque de malla deluz de 7 cm. Los peces capturados fueron trasladados bajohielo hasta el laboratorio en donde se les realizaron cortes delos tejidos musculares por encima de la línea lateral y a niveldel inicio de la aleta dorsal. Para este propósito se utilizó un

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811500 812500 813500 814500 815500

UTM ESTE

844500

845500

846500

847500

UT

MN

OR

TE

LAGUNA CASTILLERO

LAGUNA TEJA

LAGUNA TEJITA

RÍO

OR

INO

CO

ISLA

LA

AR

ENO

SA

E5

E6

E3

E1

E2

E7

E4

-72 -70 -68 -66 -64 -62

Longitud (Grados)

2

4

6

8

10

12

Lat

itu

d(G

rad

os)

CumanaCaracas

Río Orinoco

FIGURA 1. ÁREA DE ESTUDIO MOSTRANDO LA UBICA-CIÓN DE LOS SITIOS DE RECOLECCIÓN DE LOS SEDI-MENTOS, EN LA LAGUNA DE CASTILLERO, ESTADO BO-LÍVAR, VENEZUELA / STUDY AREA SHOWING THE LOCATION

OF THE PLACES OF SAMPLING OF THE SEDIMENTS FROM THE CAS-

TILLERO LAGOON, BOLÍVAR STATE, VENEZUELA.

cuchillo limpio de acero inoxidable. Los tejidos fueron congela-dos a -20°C y analizados siguiendo la metodología descritasen [56, 73].

Con los tejidos se realizaron 15 pool de 2 organismospara cada una de la especie respectiva y así se obtuvo lamuestra final que fue analizada. Los tejidos fueron secados enuna estufa P SELECTA (EUA) a 80°C, hasta obtener un pesoconstante, luego se pulverizaron y homogenizaron en un mor-tero de porcelana, almacenándose posteriormente en viales devidrio herméticamente cerrados con tapas de Baquelita. 2 g demuestra seca por triplicado fueron tratados con ácido nítricoconcentrado ultrapuro y analizados por Espectrofotometría deAbsorción Atómica (EUA) con llama de aire-acetileno [32, 71] ycorrección de fondo de deuterio, utilizando un equipo PerkinElmer 3100 (EUA) acoplado con un automuestreador PerkinElmer AS-51 (EUA). Los patrones de calibración y los blancosrecibieron el mismo tratamiento. La eficiencia analítica del aná-lisis de los tejidos fue chequeada usando un material estándarde referencia de Metilus edulis, BCR 278 (EUA), (TABLA I). Latasa de recuperación de las medidas del material de referenciaestuvo dentro de un límite de confianza de 95% del valor publi-cado para este material.

Toda el agua utilizada, tanto en la preparación de reacti-vos, curvas de calibración y blancos de reactivos fue agua de-sionizada altamente pura (agua calidad NANOPURE de con-ductividad de 18 M�/cm). Esto fue alcanzado con un sistemaNANOPURE UV, Marca Barnstead (EUA). Al mismo tiempo, elmaterial volumétrico de vidrio utilizado en el laboratorio fue deClase A y los reactivos de Clase Analítica ultra pura.

Para validar los datos y determinar diferencias en lasconcentraciones de metales en las diferentes estaciones, seaplicó Análisis de Varianza de una vía empleando el Factor deKruskal-Wallis con un nivel de significancia P<0,05 [57]. En elanálisis estadístico de ANOVA se practicó la prueba deCochran para chequear la homogeneidad de las varianzas[60], al mismo tiempo que se utilizó la prueba de rango múlti-ple de Duncan [57] a un nivel del P<0,05 para identificar los

grupos homogéneos. Para determinar asociaciones entre lasestaciones se realizaron análisis estadísticos de conglomera-dos, empleando el método de mínima varianza de Ward’s y ladistancia métrica Euclidiana [57]. Los datos se analizaron conel paquete estadístico STATGRAPHICS Plus 4,1 (EUA). Paraestablecer la existencia o no de contaminación por metales pe-sados en la Laguna de Castillero, se realizaron comparacionescon los niveles propuestos [57].

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Granulometría

Los resultados representan los primeros registros granu-lométricos para la Laguna de Castillero (TABLA III). El análisisestadístico de conglomerados (FIG. 2) permitió establecer dife-rentes agrupaciones bien definidas entre las estaciones, locual pudo ser utilizado para dividir la Laguna de Castillero enzonas. Una zona conformada por las estaciones 1 y 6 localiza-das en la zona oriental de la laguna, un segunda zona confor-mada por las estaciones 2; 4 y 5 ubicadas en la zona centro-sur y una tercer conformada por las estación 3 y 7 situadas, laestación 3 en las adyacencias de la unión con la Laguna Tejay la estación 7 situada en la parte noreste de la Laguna deCastillero. Las sietes estaciones presentaron una granulome-tría bastante discrepantes (FIG. 3) constituidas en su mayoría

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TABLA I

CONCENTRACIONES DE METALES MEDIDAS EN ELMATERIAL DE REFERENCIA DE TEJIDOS DE Mytilus

edulis / HEAVY METALS CONCENTRATION FROM METALS

MEASUREMENTS IN THE MATERIAL OF REFERENCE FROM

THE TISSUES OF Mytilus edulis.

Metal(µg/g)

Medidasdel BCR 278

Valorescertificados del BCR

Mn 7,69 ± 0,23 7,60 ± 0,20

Zn 83,1 ± 1,70 81,20 ± 1,82

Pb 2,00 ± 0,04 1,99 ± 0,19

TABLA II

PRECISIÓN DEL MÉTODO DE EXTRACCIÓN DE METALES PESADOS (µg/g) EN EL SEDIMENTO DE REFERENCIA/THE PRECISION METHOD OF EXTRACTION THE TOTAL HEAVY METALS (µG/G) OF THE MATERIAL OF REFERENCE FROM THE SEDIMENT.

Muestra Fe Zn Mn Co Pb

1 7981,36 87,27 110,8 81,73 70,87

2 7996,69 87,78 111,96 80,59 69,12

3 7991,32 87,49 110,61 81,43 69,58

4 7990,86 88,12 113,51 81,58 71,47

5 7993,86 86,98 111,39 81,36 72,00

Prom 7990,82 87,53 111,65 81,34 70,61

DS 5,78 0,44 1,16 0,44 1,22

Rango Aceptado 2890-12600 67,90-108 101-154 70,50-106 57,20 - 93

Valor Certificado 7760 87,80 127,00 88,20 75,10

por lodos (limos + arcilla) y arena fina. La heterogeneidad pre-sentada por la distribución de las diferentes partículas, asícomo, la posición geográfica relativa de cada estación en losgrupos conformados, hacen suponer que, dentro de la lagunaexisten factores que contribuyen de diferentes formas a la dis-tribución de las partículas dentro de la laguna. Estos factorespodrían estar influenciados por el sistema de corrientes y/o ala topografía de la laguna.

Los porcentajes de lodos variaron entre 30 y 65% deter-minándose los mayores porcentajes en las estaciones 2; 3 y 4ubicadas en las adyacencias de la unión de las lagunas deCastillero y La Tejita, en el sector occidental. Los valores míni-

mos fueron determinados en las estaciones 6 y 7 ubicadas enla parte este y sureste de la Laguna de Castillero. Los mayo-res porcentajes de lodos en las estaciones 2; 3 y 4 reflejan unasedimentación constante de las partículas pequeñas en launión de las dos lagunas. Los porcentajes de arena fina a suvez, fueron bien homogéneos con porcentajes que oscilaronentre 22 y 40%, mientras que los de arena media variaron en-tre 10 y 34%.

Metales pesados

Las concentraciones de metales pesados presentaron unadistribución no uniforme en toda la zona, esto se aprecia por ladiscrepancia en los valores de las desviaciones estándar, espe-cialmente para el hierro (TABLA III). Se determinaron variaciones

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TABLA III

CONCENTRACIONES PROMEDIOS DE METALES Fe, Mn, Pb, Zn y Co (µg/g) EN LOS SEDIMENTOS, Y GRANULOMETRÍA(%) EN LAGUNA DE CASTILLERO, VENEZUELA/ AVERAGE CONCENTRATIONS OF METAL Fe, Mn, Pb, Zn and Co (µg/g)

IN THE SEDIMENTS AND GRANULOMETRY (%) FROM THE CASTILLERO LAGOON, VENEZUELA.

Pb Mn Fe Zn Co AM AF LODOS

E1 11,46 ± 0,03 130,33 ± 0,03 3545,53 ± 0,25 25,81 ± 0,04 3,47 ± 0,02 25 40 35

E2 22,84 ± 0,04 197,97 ± 0,01 3730,60 ± 0,38 166,87 ± 0,09 5,83 ± 0,03 16 22 62

E3 21,4 ± 0,03 194,83 ± 0,04 3768,42 ± 0,48 686,60 ± 0,05 6,33 ± 0,02 10 25 65

E4 21,38 ± 0,01 117,84 ± 0,01 3752,90 ± 0,59 289,87 ± 0,02 5,19 ± 0,03 12 32 56

E5 20,27 ± 0,02 189,9 ± 0,03 3457,56 ± 0,53 243,41 ± 0,03 6,92 ± 0,02 11 37 52

E6 13,89 ± 0,02 70,42 ± 0,01 3481,48 ± 0,51 112,41 ± 0,05 3,66 ± 0,03 25 43 32

E7 7,91 ± 0,12 23,95 ± 0,01 1821,58 ± 0,35 346,34 ± 0,05 1,14 ± 0,03 34 36 30

Max 22,84 ± 0,04 197,97 ± 0,01 3768,42 ± 0,48 686,60 ± 0,05 6,92 ± 0,02 34 43 65

Min 7,91 ± 0,12 23,95 ± 0,01 1821,58 ± 0,35 112,41 ± 0,05 1,14 ± 0,03 10 22 30

Prom 17,02 132,17 3365,44 253,04 4,65

DS 5,86 67,48 693,27 229,16 2,01

Error 2,21 25,46 261,61 86,48 0,76

E = estación, Pb = plomo, Mn = manganeso, Fe = hierro, Zn = zinc, Co = cobalto, AM = arena media, AF= arena fina, Max= Máximo, Min = Mínimo,Prom = promedio para la zona estudiada, DS = desviación estándar, Error = DS / n-1/2; n =7 = número de estaciones.

Dis

tan

cia

Eu

cli

dia

na

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

E1

E2

E3

E4

E5

E6

E7

FIGURA 2. DENDOGRAMA DE SIMILITUD OBTENIDO CONEL ANÁLISIS DE CONGLOMERADO MOSTRANDO LAAGRUPACIÓN DE LAS ESTACIONES EN LA LAGUNA DECASTILLERO. SE MUESTRAN TRES GRUPOS (E1, E6);(E2, E4, E5) Y (E3, E7)/ SIMILARITY DENDOGRAM OBTAINED BY

WITH THE CONGLOMERATE ANALYSIS SHOWING THE GROUPS OF

THE STATIONS IN CASTILLERO LAGOON. THREE GROUPS ARE

SHOWN (E1, E6); (E2, E4, E5) AND (E3, E7).

0

20

40

60

80

E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7

Estaciones

%

AM

AF

Lodos

FIGURA 3. DISTRIBUCIÓN GRANULOMÉTRICAS DE LOSSEDIMENTOS SUPERFICIALES DE LA LAGUNA DE CAS-TILLERO, VENEZUELA (AM= ARENA MEDIA, AF= ARENAFINA)/ GRANULOMETRIC DISTRIBUTION OF THE SUPERFICIAL SE-

DIMENTS FROM THE CASTILLERO LAGOON, VENEZUELA (AM =

HALF SAND, AF = FINE SAND).

estadísticas significativas para las concentraciones de los me-tales en todas las estaciones (TABLA IV), observándose al mis-mo tiempo, buena correlación y asociación de todos los metalescon el tamaño de la partícula especialmente con los lodos. Elzinc por su parte exhibió mejor correlación con las arenas, espe-cialmente con la arena tipo fina (TABLA V; FIG. 6). El orden dedistribución encontrado en las concentraciones de los metales si-guieron el orden Fe> Zn > Mn > Pb> Co.

Hierro

Los valores de hierro (TABLA I y FIG. 4) fueron bastantesaltos por ser un macro elemento. Se detectaron variaciones sig-nificativas de las concentraciones entre las estaciones (TABLAIV), al igual valores que oscilaron entre 1821,58 µg/g y 3768,42µg/g con promedio de 3768,42 µg/g. Los niveles más elevadosfueron apreciados en las estaciones 2; 3 y 5 ubicadas en la partecentro-occidental y sur de la Laguna de Castillero. Los niveles dehierro determinados duplican en magnitud a los valores reporta-dos para los sedimentos de esta laguna [22]. Los autores antesseñalados, reportaron promedios de hierro de 1488,2 µg/g paralos sedimentos de la Laguna de Castillero, así como, valores de2137,9 µg/g para los sedimentos del Orinoco Medio, específica-mente en el sector Caicara del Orinoco. Por otra parte, para or-ganismos vegetales que habitan en la Laguna de Castillero,como el caso de la planta de Bora (Eichhornia crassipes) se hanreportado niveles de hierro que varían entre 2233,91 µg/g y1193, 25 µg/g [44]. Para las aguas de la Laguna de Castillero,por el mismo tiempo se han indicado niveles de hierro entre 0,62µg/g y 13,61 µg/g entre los meses de julio a noviembre, obser-vándose en algunos casos que, entre el hierro y metales como elmanganeso si existe una relación inversa en las concentracio-nes, la cual ha sido explicada como producto del nivel de inunda-ción de la laguna [45]. Esta observación ha sugerido que la oxi-dación del hierro bivalente a forma trivalente puede ocurrir duran-te el período de aguas altas, mientras que en aguas bajas, porcondiciones de anóxicas se produce una acumulación de hierrobivalente el cual se acumula en forma de de Fe3 (PO4)2.

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AFEstación Prom Grupos

E2 22,0 X

E3 25,0 XE4 32,0 X

E7 36,0 X

E5 37,0 XE1 40,0 X

E6 43,0 X

AMEstación Prom Grupos

E3 10,0 X

E5 11,0 XE4 12,0 X

E2 16,0 X

E6 25,0 XE1 25,0 X

E7 34,0 X

LODOSEstación Prom Grupos

E7 30,0 X

E6 32,0 XE1 35,0 X

E5 52,0 X

E4 56,0 XE2 62,0 X

E3 65,0 X

FeEstación Prom Grupos

E7 1821,23 X

E5 3457,02 XE6 3481,97 X

E1 3545,28 X

E2 3730,23 XE4 3753,31 X

E3 3768,9 X

MnEstación Prom Grupos

E7 23,95 X

E6 70,42 XE4 117,82 X

E1 130,30 XE5 189,87 X

E3 194,86 X

E2 197,97 X

ZnEstación Prom Grupos

E6 12,36 X

E1 25,77 XE2 166,96 X

E5 243,37 XE4 289,84 X

E7 346,29 X

E3 686,54 X

PbEstación Prom Grupos

E7 8,02 X

E1 11,38 XE6 13,88 X

E5 20,24 X

E3 21,36 XE4 21,36 X

E2 22,86 X

CoEstación Prom Grupos

E7 1,11 X

E1 3,44 XE6 3,64 X

E4 5,15 X

E2 5,81 XE3 6,31 X

E5 6,93 X

TABLA IV

COMPARACIÓN (DUNCAN) DE LOS PORCENTAJES DEPARTÍCULAS Y CONCENTRACIONES DE METALES(P<0,05) EN LOS SEDIMENTOS DE LA LAGUNA DE

CASTILLERO/ COMPARISON (DUNCAN) OF THE PERCENTAGES

OF PARTICLES AND METAL CONCENTRATIONS (P<0.05) IN THE

SEDIMENTS FROM THE CASTILLERO LAGOON, VENEZUELA.

TABLA V

MATRIZ DE CORRELACIÓN DE PEARSON (P<0,05) ENTRE METALES Y GRANULOMETRÍA EN LOS SEDIMENTOSSUPERFICIALES DE LA LAGUNA DE CASTILLERO, VENEZUELA/ PEARSON MATRIX CORRELATION (P<0.05) BETWEEN METALS

AND GRANULOMETRY IN THE SUPERFICIAL SEDIMENTS OF THE LAGOON OF CASTILLERO, VENEZUELA.

Pb Mn Fe Zn Co AM AF LODOS

Pb 1,00

Mn 0,83** 1,00

Fe 0,78** 0,75** 1,00

Zn 0,37 0,27 -0,06 1, 00

Co 0,94** 0,90** 0,78** 0,38 1,00

AM -0,95** -0,85** -0,78** -0,42 -0,99** 1,00

AF -0,70** -0,62* -0,30 0,60* -0,54 0,54 1,00

LODOS 0,95** 0,84** 0,64* 0,37 0,89** -0,90** -0,85** 1,00

* = Significativo. ** = Altamente significativo.

En los peces de la Laguna de Castillero por otra parte,las concentraciones de hierro oscilaron entre 28,80 µg/g paraHypostomus spp y 68,36 µg/g para P. fasciatum. Valores inter-medios de 31,26 µg/g y 64,35 µg/g fueron determinados paraP. squamossimos y P. cariba, respectivamente. El hierro es vi-tal para la formación de hemoglobina, sin embargo altas con-centraciones en el ambiente no sólo pueden afectar de mane-ra diferente el contenido de este metal en los tejidos de los pe-ces juveniles y adultos principalmente, sino que también pue-den afectar las larvas y aún al saco vitelino, tal como se ha de-mostrado para la especie Salmo trutta [3] Las concentracionesde hierro determinadas en esta investigación son inferiores alas reportadas [22] para la especie P. squamossimos, captura-das en la Laguna de Castillero (413,90 a 507,90 µg/g) y en elcanal principal del Orinoco Medio (88,90 µg/g - 467,30 µg/g).

El hierro se encuentra entre los metales esenciales paralos seres vivos debido a que intervienen en una gran variedadde funciones biológicas y bioquímicas [4, 22], sin embargo,puede hacerse tóxico cuando se encuentra en altas concentra-ciones. Aunque los valores observados en esta investigaciónson un tanto superior a los reportados por González y col. [22],para los sedimentos de la Laguna de Castillero, las concentra-ciones no dan indicio de contaminación que altere la concen-tración de hierro en las especies estudiadas. El hierro distribui-do por todo el mundo siendo el metal más abundante [21, 34].

En otros ecosistemas venezolanos, se han señaladopromedios de hierro de 1,61%; para los sedimentos de lacuenca Tuy-Cariaco [19], de 1,48% para los sedimentos su-perficiales de la Laguna de Las Marites [52] y 5,2% en la Ba-hía de Barcelona [20]. Igualmente, valores de 1,56% de hierrohan sido indicados para la Laguna de Unare, observándoseque el hierro se encuentra en mayor proporción como formade hierro residual [17]. En la Laguna Píritu los sedimentos pre-sentan niveles de hierro cercanos a 2,66%, de los cuales lamayor proporción se encuentra principalmente asociado a lasfracciones materia orgánica y a los óxidos de hierro y manga-neso [30]. Por encontrarse en grandes proporciones en la cor-teza terrestre, las concentraciones de hierro suelen incremen-tarse en los ambientes acuáticos durante los períodos de lluviadebido a la influencia de los ríos, los cuales constituyen una delas vías de transporte [67, 70].

Manganeso

Los resultados representan los primeros reportes deeste elemento en los sedimentos y en los tejidos de peces dela Laguna de Castillero. Las concentraciones de manganeso(TABLA III; FIG. 4) oscilaron entre 23, 95 µg/g y 197,97 µg/g

127


0

200

400

600

800

E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7

Estaciones

Zn

yM

n(

g/g)

0

1000

2000

3000

4000

Fe

(g/

g) Zn

Mn

Fe

µ

µ

FIGURA 4. DISTRIBUCIÓN POR ESTACIONES DE LAS CON-CENTRACIONES DE HIERRO, MANGANESO Y ZINC (µg/g)EN SEDIMENTOS SUPERFICIALES DE LA LAGUNA DE CAS-TILLERO, VENEZUELA./ DISTRIBUTION FOR STATIONS OF IRON,

MANGANESE AND ZINC (µg/g) CONCENTRATIONS IN SUPERFICIAL SE-

DIMENTS FROM THE CASTILLERO LAGOON, VENEZUELA.

0

5

10

15

20

25

E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7

Estaciones

Pb

yC

o(

g/g

)

Pb

Co

µ

FIGURA. 5. DISTRIBUCIÓN DE LAS CONCENTRACIONES(µg/g) PLOMO Y COBALTO EN SEDIMENTOS SUPERFI-CIALES DE LA LAGUNA DE CASTILLERO, VENEZUELA/DISTRIBUTION OF THE CONCENTRATIONS (µg/g) LEAD AND CO-

BALT IN SUPERFICIAL SEDIMENTS FROM THE CASTILLERO LAGO-

ON, VENEZUELA.

Dis

tan

cia

Eu

cli

dia

na

0

2

4

6

8

10

AF

AM Co Fe

LO

DO

SMn

Pb

Zn

FIGURA 6. DENDOGRAMA DE SIMILITUD OBTENIDO CONEL ANÁLISIS DE CONGLOMERADO MOSTRANDO LAASOCIACIÓN ENTRE LA GRANULOMETRÍA Y LAS CON-CENTRACIONES DE METALES EN LAGUNA DE CASTI-LLERO, VENEZUELA./ SIMILARITY DENDOGRAM OBTAINED BY

WITH THE CONGLOMERATE ANALYSIS SHOWING THE ASSOCIA-

TION BETWEEN THE GRANULOMETRY AND THE METAL CONCEN-

TRATIONS FROM THE CASTILLERO LAGOON, VENEZUELA.

con un promedio de 132,27 µg/g. Se apreciaron variacionessignificativas, específicamente entre las concentraciones delas estaciones ubicadas en la parte este y oeste de la laguna.Los menores valores (23, 95 µg/g y 70, 42 µg/g) correspon-dientes a las estaciones 6 y 7, respectivamente, fueron detec-tados en el extremo oriental, la cual representa la zona másalejada de interconexión de las lagunas, La Tejita- Castillero.En la Laguna Castillero investigaciones sobre los niveles demanganeso han sido efectuados solo en el agua y en algunosorganismos vegetales como E. crassipes [44, 45]. En los estu-dios señalados por estos autores, se determinaron concentra-ciones de manganeso entre 1716 µg/g - 1916,67 µg/g para E.

crassipes y de 0,62 mg/l y 23 mg/l para el agua.

En otros ecosistemas venezolanos, como la Laguna deLas Marites, se han determinado valores de 94,57 µg/g de man-ganeso [52]. Similarmente, para la Bahía de Pozuelos en el es-tado Anzoátegui y áreas adyacentes, se han reportado nivelesentre 8 µg/g y 70 µg/g [20, 58). Para los sedimentos de la Lagu-na de Chacopata por otra parte, valores de 24,84 µg/g han sidoseñalados [18], al igual que en Río Chico y Güiria (Venezuela),donde se han indicado niveles de 78,2 µg/g y 18 µg/g [1]. En la-gunas litorales ubicadas en el estado Anzoátegui, como el casode la Laguna de Píritu y Unare se han reportado concentracio-nes de manganeso entre 47,12 µg/g y 1685,50 µg/g y entre276,80 µg/g - 971 µg/g, respectivamente [19, 30]. De los ecosis-temas antes señalados solo las lagunas de Píritu y Unare pre-sentan concentraciones superiores a la de Castillero.

En los peces, las concentraciones de manganeso determi-nadas oscilaron entre 2,02 µg/g para Hypostomus spp y 4,16µg/g para P. squamossimos. Valores intermedios de 3,50 µg/g y3,91 µg/g fueron detectados para P. fasciatum y P. cariba, res-pectivamente. El manganeso es un metal esencial en el metabo-lismo enzimático de muchas especies [67]. En los sistemasacuáticos presenta una gran reactividad, especialmente en siste-mas estuarinos, y la alta capacidad de adsorción de metales,contribuyendo significativamente a la caracterización y el com-portamiento de estos elementos en los estuarios y lagunas [34].

Zinc

Los resultados representan los primeros reportes de esteelemento en los sedimentos y en los tejidos de peces de laLaguna de Castillero. Las concentraciones de zinc oscilaron en-tre 686,60 µg/g y 12,41 µg/g con promedio de 253,04 µg/g (TA-BLA II; FIG. 4). Los valores elevados fueron detectados en lazona sur-occidental de la laguna, cerca de unión con la LagunaTejita, donde las concentraciones fluctúan entre 166,87 µg/g y686,60 µg/g. Los valores de zinc determinados en los sedimen-tos de la zona estudiada, son superiores al valor 110 µg/g losindicado para sedimentos no contaminados [51].

La correlación de los metales con el hierro debe ser elcomportamiento esperado en condiciones naturales ya que elhierro es un elemento definitorio de las características de lossedimentos, razón por la cual la relación del hierro con cual-quier otro metal formará una tendencia lineal, lo contrario po-dría ser significativo de una contaminación de tipo antrópico[49, 50]. En esta investigación, no se observó correlación entreel zinc y el hierro (TABLA V), sugiriendo una posible intrusiónde zinc en la laguna por fuentes no naturales. Las descargasprovenientes de las aguas residuales y de la empresa ELEO-RIENTE durante los años 1988-1991, probablemente esténasociadas a la entrada del zinc en la Laguna de Castillero. Elzinc es un metal que junto al hierro y el cobalto es requeridopor el organismo, sin embargo, un aumento en las concentra-ciones lo hace tóxico para los organismos acuáticos.

En los peces de la Laguna de Castillero a su vez, lasconcentraciones de zinc oscilaron entre 19,09 µg/g para P. ca-

riba y 32,23 µg/g para P. squamossimos. Valores intermediosde 27,07 µg/g y 28,89 µg/g fueron detectados para P. fascia-

tum y Hypostomus spp, respectivamente. Los niveles de zincdeterminados en los tejidos de los peces estudiados, fueron al-tos e inclusive en algunos casos mayores a los del hierro, talcomo se evidencia para P. squamossimos y Hypostomus. spp(TABLA III). En la Laguna de Castillero se han reportado con-centraciones de zinc de 0,01 mg/l en el agua, durante de losmeses de aguas bajas, febrero-julio, valores que son bajos y

128


TABLA VI

CONCENTRACIONES DE METALES FE, Mn, Pb, Zn y Co (µg/g) EN TEJIDOS MUSCULARES DE PECES DE LA LAGUNADE CASTILLERO, VENEZUELA./ METAL CONCENTRATIONS OF Fe, Mn, Pb, Zn AND Co (µg/g) IN MUSCULAR TISSUES

OF SOME FISHES FROM THE CASTILLERO LAGOON, VENEZUELA.

Talla (cm) Pb Mn Fe Zn Co

Plasgiosium squamossimos

(Curvinata)10-12 0,38 ± 0,01 4,16 ± 0,03 31,26 ± 0,06 32,23 ± 0,01 nd

Pigocentrus cariba

(Caribe)

7-9 0,34 ±0,01 3,91 ± 0,03 64,35 ± 0,06 19,09 ± 0,01 nd

Pheudoplastyloma fasciatum

(Bagre rayado)18-22 0,47 ± 0,03 3,50 ± 0,05 68,36 ± 0,05 27,07 ± 0,01 nd

Hypostomus spp.

(Guaraguara)7-9 0,39 ± 0,05 2,02 ± 0,05 28,80 ± 0,04 28,89 ± 0,01 nd

(nd = no detectado).

que hacen suponer que, en el sedimento, la acumulación noes originada principalmente por los niveles naturales del aguade la laguna, sino que existe o existió una fuente de entradaantrópica que ha originado acumulación del metal en los sedi-mentos [45].

En otros ecosistemas de Venezuela, como la cuenca Tu-y-Cariaco, se han determinado promedios de 57,18 µg/g en lossedimentos superficiales [19], valores de 34,01 µg/g para lossedimentos de la Laguna de Las Marites [52] y de 456,6 µg/gen los de la Bahía de Bergantín [20]. Para los sedimentos dela Laguna de Chacopata, niveles de 14,90 µg/g han sido repor-tados [18], al igual que promedios de 300 µg/g en los sedimen-tos superficiales de la Bahía de Pozuelos [58], indicándose eneste último caso, existencia de contaminación por zinc. Con-centraciones de 127,49 µg/g y 116,69 µg/g, también han sidoseñaladas para las lagunas de Unare y Píritu respectivamente[17, 30]. Todos los ecosistemas antes señalados, a pesar deencontrarse en zonas costeras que generalmente presentanun mayor impacto ecológico, presentan niveles inferiores a laLaguna de Castillero. Estas observaciones ponen en evidenciael progresivo impacto ecológico que se ha venido suscitandoen el ecosistema de la Laguna Castillero.

El zinc vertido al medio ambiente por las fuentes antropo-génicas supera al zinc vertido por las fuentes naturales [61, 63].Las aguas servidas representan una fuente importante de meta-les en donde el zinc es uno de los elementos más abundantescon concentraciones que llegan a alcanzar en algunos casosconcentraciones de 250 mg/l [61]. Las concentraciones de zincen los sedimentos son inferiores a 100 µg/g, sin embargo, losvalores correspondientes a zonas contaminadas, como las quereciben desagües ácidos provenientes de la industria minera yotros efluentes generados en el procesamiento de metales y enla producción de manufacturas, así como, también aguas servi-das provenientes de los hogares incluyen concentraciones quevan desde 0,650 mg/l a 1,187 mg/l de Zn [7, 11, 61].

En otros ecosistemas se han determinado concentracio-nes de zinc que oscilan entre < 100 µg/g y 1.320 µg/g, tal es elcaso de la península del lago Kola en Rusia [15]. De igual ma-nera, niveles entre 200 µg/g y 5.000 µg/g han sido señaladospara los sistemas estuarinos de los ríos Tinto y Odiel [38] y va-lores de 3.000 µg/g para la Caleta de Restongeut al sudoestede Inglaterra [7].

Las evidencias sobre la biodisponibilidad del zinc en se-dimentos han sido documentadas en investigaciones con plan-tas acuáticas vasculares adheridas al sedimento e invertebra-dos que se alimentan de los sedimentos, tal es el caso de losmoluscos y plantas recogidos en el río Ebro [59]. Las concen-traciones de Zn determinadas en estos organismos ha puestoen evidencia el peligro que genera la acumulación de este me-tal en los sedimentos [59]. Otros investigadores, han indicadoque los organismos relacionados con el sedimento presentanconcentraciones de zinc más elevada que los organismos quehabitan en la capa acuosa [6, 61]. En el río la Plata (Argentina)

se han reportado bioacumulación del zinc en peces y organis-mos bentónicos relacionados con los sedimentos contamina-dos, apreciándose niveles que oscilan entre 80 y 109 µg/g enpeces y de 340 a 450 µg/g en los tejidos pancreáticos de loscaracoles [66].

Plomo

Los resultados representan los primeros reportes deeste elemento en los sedimentos y en los tejidos de peces dela Laguna de Castillero. La concentración promedio de plomopara la Laguna de Castillero fue de 17,02 µg/g, con valoresque oscilaron entre 7, 91 µg/g y 22,84 µg/g respectivamente(TABLA I; FIG. 5). Se apreciaron variaciones estadísticas sig-nificativas en las concentraciones de los metales en el sedi-mento (TABLA IV). Los valores máximos de plomo, los cualesvariaron entre 20 µg/g y 22 µg/g fueron determinados en laparte centro occidental y sur de la laguna, observándose almismo tiempo, una buena correlación lineal positiva y altamen-te significativa con las concentraciones de hierro y manganeso(TABLA IV). Esta observación corrobora lo señalado por otrosinvestigadores, quienes indican que, el plomo se encuentraasociado en adsorción con los óxidos de hierro y manganeso[30, 54]. En la Laguna de Castillero han sido reportados nive-les de plomo entre 0,016 mg/l y 0,027 mg/l en el agua, obser-vándose que las concentraciones máximas se alcanzan entrelos meses de octubre y diciembre [44, 45].

En los peces de la Laguna de Castillero, las concentra-ciones de plomo por su parte, oscilaron entre 0,34 µg/g para P.

cariba y 0,47 µg/g en P. fasciatum. Valores intermedios de0,38 µg/g y 0,39 µg/g fueron determinados para P. squamossi-

mos y Hypostomus spp., respectivamente. La presencia deplomo en el sedimento y en los tejidos de los peces de laLaguna de Castillero ponen en evidencia un potencial peligropara las especies ícticas e igualmente para la población deCaicara del Orinoco, la cual sustenta en parte su economía enla explotación de los recursos pesqueros de la laguna y del ca-nal principal del Orinoco Medio.

En otros ecosistemas venezolanos se han indicado prome-dios de plomo que alcanzan 11, 7 µg/g en los sedimentos super-ficiales de la Bahía de Pozuelos [58], niveles de 8,66 µg/g paralos de la Laguna de Chacopata [20] y valores de 29 µg/g y 16,5µg/g para las lagunas de Unare y Píritu, respectivamente, en elestado Anzoátegui [17, 30]. En otras lagunas latinoamericanascomo las Lagunas de Tampamachoco, Mandinga y Alvarado enMéxico, se han indicado valores de 3,94 µg/g y 20,15 µg/g, res-pectivamente, para sus sedimentos [46, 47]. De igual manera, ni-veles de 158,7 µg/g han sido determinados en la Laguna de lasIlusiones (Tabasco, México), asociándose estos valores a la in-troducción continua de aguas residuales y a las emisiones at-mosféricas provenientes de las áreas urbanas e industriales [69].

Hay muchas discrepancias en cuanto a los niveles con-siderados como contaminantes para el plomo, valores de 4-12µg/g y 5 µg/g han sido señalados para sedimentos no contami-

129


nados [35, 51]. Estos valores son inferiores a los determinadosen la Laguna de Castillero en la presente investigación. Sinembargo, otros autores señalan concentraciones entre 10 a 50µg/g para sedimentos no contaminados [7, 11, 29, 53].

Si se toma en consideración las sugerencias señaladas[35, 51] se puede concluir que, las concentraciones determina-das en esta investigación ponen en evidencia impactos ecoló-gicos para el ecosistema bajo estudio, ya que los valores sonaltos con respecto a los niveles señalados por estos autores.Las concentraciones de plomo determinadas en esta investi-gación, han de tenerse en consideración, puesto que este ele-mento puede alterar el metabolismo de los organismos vivosdebido a su gran capacidad para adsorberse en la superficiede algunos organismos acuáticos [43, 60].

Los niveles de plomo correspondiente a zonas contami-nadas, incluyen valores que pueden alcanzar 2.700 µg/g, talcomo ocurre en el estuario de Gannel al sudoeste de Inglaterra[7] y en los ríos Tinto y Odiel (1.000 µg/g a 2.000 µg/g), res-pectivamente [61]. Estos valores han sido asociados a las acti-vidades mineras, desagües urbanos y descargas de aguasservidas. En el río la Plata (Argentina) se han determinados ni-veles de plomo entre 30 y 70 µg/g como producto de las activi-dades antropogénicas [66].

En el medio ambiente, el plomo se encuentra en múltiplesformas químicas, aunque la mayor parte se encuentra como es-pecies inorgánicas. Las actividades humanas son la fuente prin-cipal de la contaminación por plomo debido a la combustión delpetróleo y la gasolina, las cuales contribuyen con un 5% de todaslas emisiones antropogénicas y es el principal componente del ci-clo global de plomo [17]. Además de aparecer en forma inorgáni-ca, hay evidencias de que en ausencia del plomo orgánico, elinorgánico se puede alquilar, química o biológicamente, para pro-ducir compuestos de plomo mono-di y trialquilicos que son lasformas las más tóxicas [42]. El gran peligro de la presencia deplomo en los sedimentos de la Laguna de Castillero radica enque se han señalado evidencias de la biodisponibilidad del plomopara los organismos que se alimentan del sedimento [7].

Cobalto

Los resultados de esta investigación representan los pri-meros reportes para el ecosistema de la Laguna de Castillero.Las concentraciones de cobalto en el sedimento variaron entre1,14 µg/g y 6,92 µg/g (FIG.5) con promedio de 4,65 µg/g, nodetectándose en el tejido de los peces. Las máximas concen-traciones se distribuyeron en la zona occidental de la laguna,en la zona de influencia de la Laguna Tejita (estaciones 2, 3,4, 5), apreciándose por otra parte variaciones significativas en-tre todas las estaciones (TABLA IV). El cobalto presentó bue-na correlación lineal de tipo positiva con el hierro y manganesosugiriendo orígenes similares. Los valores determinados soncomparables a los niveles < 9 µg/g reportados para otros eco-sistemas no venezolanos, como la cuenca de Matanzas-Ria-chuelo en Argentina [61]. Para el arroyo las Toscas en la Pro-

vincia de Santa Fe, Argentina, concentraciones <5 µg/g de co-balto han sido reportadas [27], valores que son comparables alos determinados en la Laguna de Castillero. El cobalto es unmetal biológicamente importante, aunque sólo pocas méta-loproteínas del cobalto son conocidas [26]. Igualmente esescaso el conocimiento sobre el comportamiento biogeoquími-co del cobalto en los sistemas acuáticos [16], sin embargo,hay fuertes evidencias que señalan que el metal tiende a for-mar complejos con ligandos orgánicos en los ríos y estuarios[74], así como en los mares y océanos, en donde llega ser unlimitante del desarrollo del fitoplancton [16, 65]. Esta última ob-servación debido a que, cuando existe limitación de zinc, el co-balto actúa sustituyéndolo en la enzima anhydrasa carbónica[41, 72].

Sánchez [54, 55], indica que las concentraciones de me-tales pesados considerados como niveles normales para elecosistema del Orinoco, se encuentran aguas arriba de lasciudades de Ciudad Bolívar y Ciudad Guayana en el estadoBolívar, Venezuela, sin embargo, los resultados obtenidos deesta investigación contrastan con estas observaciones ya quese evidencia contaminación por zinc y acumulación de plomoen los sedimentos de la Laguna de Castillero, laguna que seencuentra aguas arriba de estas dos ciudades.

CONCLUSIONES

Todos los metales, con excepción del zinc parecieran te-ner orígenes similares debido a la correlación que presentancon las concentraciones de hierro. Tal vez este origen provengade los oxi-hidróxidos de hierro y manganeso. Al mismo tiempoestos elementos están asociados en su mayoría a la fraccióndel grano fino del sedimento, especialmente a los lodos.

Se evidencia contaminación por zinc en los sedimentossuperficiales de la Laguna de Castillero, probablemente aso-ciada a la descarga de las aguas residuales de la comunidad yde la empresa ELEORIENTE durante los años 1988 a 1991.Esto se evidencia igualmente por los altos valores detectados,no solo para el zinc, sino para todos los metales en la interco-nexión de la Laguna de Castillero y La Tejita.

Posibles cambios en las condiciones fisicoquímicas, enespecial en el potencial redox del sedimento podrían generarcondiciones para la liberación de los metales hacia el aguacausando bioacumulación de metales como el zinc y el plomo.Por otra parte las evidencias de la biodisponibilidad del plomoy el zinc, documentadas en otras investigaciones, podríancrear un potencial problema para el ecosistema de la Lagunade Castillero.

En el caso de los niveles de metales en peces, las altasconcentraciones de zinc y la presencia de plomo, podrían es-tar reflejando lo expuesto en la conclusión número tres, corro-borando la evidencia un potencial peligro para las especies íc-ticas de la laguna y para la población que explota la lagunacomo fuente de sustento económico.

130


Siendo los primeros reportes de metales como Mn, Zn,Pb y Co para el sedimento y de Fe, Mn, Zn, Pb y Co, estas con-centraciones podrían servir de referencia para posteriores estu-dios a realizarse en el ecosistema de la Laguna de Castillero.

AGRADECIMIENTO

Los autores agradecen a FUNDACITE GUAYANA, la co-laboración prestada para la realización de esta investigación, através del financiamiento del proyecto: Proyecto Orinoco: Eva-luación de las concentraciones de metales pesados en aguassuperficiales y sedimentos de fondo en un sector del MedioOrinoco, Venezuela (Proyecto número: 000606).

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DETECCIÓN DEL SÍNDROME DEL VIRUS DEL TAURA (TSV)EN LITOPENAEUS VANNAMEI (BOONE) DEL OCCIDENTE

DE VENEZUELA.

Detection of Taura Syndrome Virus in Litopenaeus vannamei (Boone)from Western of Venezuela.

Nieves Aguado García 1, Mélida Boada 2 y Marco De Donato 3

1 Laboratorio de Patobiología Acuática. Instituto Oceanográfico de Venezuela. Universidad de Oriente, Cumana, estado Sucre,

Venezuela. Tlf: 0416-293 0164. E-mail: [email protected]. 2 Laboratorio de Patología de Organismos Acuáticos. INIA.3 Laboratorio de Genética Molecular, IIBCAUDO. Cumaná, estado Sucre, Venezuela.

RESUMEN

El virus del Taura afecta a los cultivos de camarones peneidosocasionando elevadas mortalidades reflejándose en la caídade la producción y elevando considerablemente los costosoperacionales. En este trabajo, se describen los signos clíni-cos de la infección por el virus del síndrome de Taura (TSV)en granjas de cultivo comercial de Litopenaeus vannamei ubi-cadas en el occidente de Venezuela. Las muestras fueron to-madas de granjas afectadas y correspondieron a animales consignos clínicos muy conspicuos y de aquellos que habían su-perado la enfermedad. El TSV afectó a camarones juveniles,subadultos y adultos. Las granjas ubicadas en la costa dellago de Maracaibo fueron las más afectadas. Los casos agu-dos y crónicos mostraron esferoides típicos en el órgano linfoi-de. Los análisis por trascripción reversa de la reacción en ca-dena de la polimerasa (RT - PCR) confirmaron que los signosclínicos mostrados por los camarones afectados fueron debidoa la infección con el virus del síndrome del Taura.

Palabras clave: Litopenaeus vannamei, virus del síndromedel Taura, RT-PCR, histopatología, Lago deMaracaibo.

ABSTRACT

Taura syndrome virus considerably affects the cultures of pe-neid shrimp causing elevated mortalities, reflected on the de-crease of the production and the increase of the operationalcosts. This work describes the clinical signs of an infection with

Taura Syndrome Virus on cultivated Litopenaeus vannamei infarms located in Western Venezuela. Shrimp samples withvery conspicuous clinical signs and those that had overcomethe illness were taken from affected farms. The effects of TSVwere observed in juvenile, subadults and adult shrimp. Thefarms located off the coast of Maracaibo Lake were the mostaffected. The acute and chronic cases showed typical sphe-roids in the lymphoid organ. The RT-PCR analysis confirmedthat the clinical signs shown by the affected shrimp were dueto infection by the Taura virus.

Key words: Litopenaeus vannamei, Taura Syndrome Virus,RT-PCR, histopathology, Maracaibo Lake.

INTRODUCCIÓN

El síndrome del Taura (TS) surgió en América del Sur yafecta a la principal especie de cultivo comercial de la región,Litopenaeus vannamei (Boone, 1931), constituyendo una epi-zootia severa en los países que ha alcanzado [7, 12, 17]. Des-de su reconocimiento en 1992, proveniente de camarones in-fectados de granjas camaroneras ubicadas cerca de la desem-bocadura del río Taura, Ecuador [2, 13], su propagación entrelos cultivos comerciales de ambos hemisferios [3, 7, 12] y aotros continentes, ha sido rápida [20, 26, 28].

A pesar de la cercanía con el país de origen, hasta el2003, Venezuela figuraba como país libre del TSV, siendo de-tectados en octubre 2004, los primeros casos. La OrganizaciónInternacional de Epizootias (OIE) para marzo 2005 informó deocho granjas infectadas por TSV en el estado Falcón, 14 en elestado Zulia y cuatro en el estado Nueva Esparta, con mortali-dades cercanas al 90% [22]. El agente etiológico del TSV es un

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virus con una sola cadena de ARN, perteneciente a la familiaDicistroviridae, género Cripavirus [6]. La especie más suscepti-ble a TSV es Litopenaeus vannamei, en la cual ocasiona morta-lidades que alcanzan el 90% [3, 12]. Infecciones menos severasse generan en L. schmitti y L. setiferus, mientras que las espe-cies: Farfantepenaeus aztecus, F. duorarum y L. stylirostris,muestran mayor resistencia, sin embargo, actúan como porta-dores del virus [17, 23]. El virus del síndrome del Taura (TSV)invade y se replica en el citoplasma de las células epiteliales dela epidermis del exoesqueleto y epidermis cuticular de bran-quias, intestino anterior (esófago y estómago) y del intestinoposterior. El TSV llega a infectar a la glándula de la antena, ór-gano hematopoyético, hepatopáncreas, epitelio intestinal, espe-cialmente de las cecas anterior y posterior [8, 14, 16]. Las partí-culas virales del TSV pueden sobrevivir fuera de la célula hos-pedera conservando su patogenicidad a temperaturas entre 0°a 120°C [2] y en el agua contaminada puede permanecer activohasta 14 días [23]. El principal mecanismo de infección es hori-zontal al comer el camarón sano restos de animales infectadoso alimento contaminado [7, 8, 13]. Estas partículas infectivastambién pueden proceder de las heces de aves e insectos ali-mentados con animales infectados [14, 16, 17] o liberadas decélulas de animales infectados muertos [14, 16, 24]. El meca-nismo de infección vertical aún no está comprobado, aunqueexisten evidencias que hacen sospechar su existencia [14, 17,23]. El TSV ataca a post-larvas (Pl), juveniles y adultos de L.

vannamei siendo las fases larvarias más afectadas Pl 11 a Pl12 y los juveniles en fase de engorde de la producción en el ca-marón blanco [16, 17] lo que generalmente ocurre entre los 14 a40 días post siembra, generándose elevadas mortalidades [2, 3,17]. Otras especies de crustáceos también han sido encontra-das como sincerely usceptibles al TSV: Metapenaeus monoce-

ros, Macrobrachium equideus, M. lanchesteri, Chloridopsis

immaculatus, Sesarma spp., Scylla serrata, Acetes spp. Por suparte en M. rosenbergii, las infecciones no registran mortalidad,sin embargo el virus permanece activo 10 días después que elcamarón ha superado la enfermedad [26].

Este trabajo presenta los principales aspectos clínicosobservados en camarones de piscinas de engorde comercialubicadas en la región occidental de Venezuela abarcando losestados Falcón y Zulia y los resultados de los análisis histopa-tológicos y por trascripción reversa de la reacción en cadenade la polimerasa (RT-PCR) realizados en camarones con y sinsignos clínicos de estar infectados con TSV.


Toma de muestras

Fueron realizadas observaciones de campo durante unaepizootia y se capturaron 132 animales en piscinas de engor-de consideradas afectadas en la región de Paraguaná (estadoFalcón) y de una región ubicada en la margen sur occidentaldel lago de Maracaibo (estado Zulia).

La captura de los animales se efectuó empleando lasatarrayas propias de la faena diaria de cada camaronera visi-tada. Fueron capturados animales aparentemente sanos yejemplares que mostraban signos de estar afectados por elTSV y animales de piscinas de granjas que habían superadola enfermedad (sin signos clínicos manifiestos).

Todos los camarones utilizados en este estudio estuvie-ron vivos y se les midió la longitud total (Lt) en mm utilizandoun pie de rey digital marca MAX CAL (Japón) y el peso en gra-mos (g) utilizando una balanza electrónica digital portátil marcaOhaus, modelo Scout II. Seguidamente fueron anestesiadoscolocándolos en agua fría a 7°C aprox. por 30 min. Para ser fi-jados para análisis histológico se utilizó el líquido de Davidsony para el análisis de trascripción reversa de la reacción en ca-dena de la polimerasa (RT- PCR) se fijaron en etanol 95°.

Se realizaron entrevistas con los encargados de las pisci-nas de engorde de cada granja visitada, quienes proporciona-ron los valores sobrevivencia, de temperatura y de salinidad re-gistrados tres veces al día durante el desarrollo de la epizootia.

Análisis histológico

Se emplearon 10 animales con signos clínicos y 16 sinellos, para los análisis histológicos. A los animales se les in-yectó el líquido de Davidson en el cefalotórax y abdomen [1], yfueron mantenidos en el fijador por 24 horas y luego se los co-locó en alcohol etílico al 70%. Para el procedimiento histológi-co, los animales fueron divididos en dos secciones longitudina-les y éstas en tres secciones transversales: cefalotórax, luegolos tres primeros segmentos abdominales y los dos últimossegmentos abdominales. Estas secciones fueron deshidrata-das en series continuas ascendentes de etanol por una horaen cada concentración. Para la clarificación se empleó xilol yla impregnación en parafina �Paraplast. Los cortes fueron de6 µm de espesor y teñidos con hematoxilina-eosina [14].

Diagnóstico molecular

El ARN total de los camarones fue extraído de muestrasde las lesiones epidérmicas de 18 camarones afectados, o apartir de pleópodos de 42 camarones asintomáticos, utilizandoel kit de extracción de ARN RNagents (Promega, Madison,Wisconsin, EUA) y siguiendo las indicaciones del fabricante:aproximadamente 50 mg de tejido de cada muestra fueron co-locados en un tubo cónico de microcentrífuga de 1,5 mL librede ARNasas y ADNasas y se le agregó 600 µL de solucióndesnaturalizante enfriada, homogeneizando el tejido con pisti-los de plástico desechables hasta deshacer completamente eltejido. Seguidamente se agregó 60 µL de acetato de sodio 2M(pH 4,0), mezclando por inversión varias veces y agregando600 µL de fenol: cloroformo: alcohol isoamílico (25:24:1). Lamuestra se agitó vigorosamente por 10 segundos en un vortexy se incubó a -20°C por 15 min. Las muestras fueron centrifu-gadas a 20.000 g por 20 min a 4°C. La fase acuosa superior,que contenía el ARN aislado, fue transferida a un tubo limpio

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al que se le había agregado 600 µL de isopropanol, incubán-dose a -20°C por 10 min. Las muestras se centrifugaron a20.000 g por 10 min a 4°C, eliminándose luego el isopropanoly agregando 500 µL de etanol al 70%. Las muestras se centri-fugaron nuevamente a 20.000 g por 5 min a 4°C, descartándo-se el etanol y poniéndose a secar en un ambiente estéril. ElARN se rehidrató con 20 µL de buffer TE (10 mM Tris-HCl, 1mM EDTA, pH 8,0) libre de ARNasas.

Para el diagnóstico molecular del Virus del Síndrome delTaura (TSV) en las muestras de ARN extraído se utilizó latranscripción reversa de la reacción en cadena de la polimera-sa (RT-PCR) por medio de los oligonucleótidos desarrolladoscomo parte del ShrimPCaRe RNA primer kit (Diagxotics, La-wrenceville, New Jersey, EUA) y el kit de RT-PCR AccessRT-PCR System (Promega, Madison, Wisconsin, EUA). Parala amplificación se utilizó un volumen final de 50 µL corridos enun termociclador TC-512 (Techne, Ramsey, Minnesota, EUA).A cada tubo de 200 µL se le agregó 2 µL de ARN de muestra,10 µL de Buffer de AMV/Tfl 5X 0,2 mmol/L de cada nucleótidotrifosfato (dNTP), 0,5 µmol/L de cada cebador, 1,0 mmol/L deSulfato de Magnesio (MgSO4), 5 U de Transcriptasa reversade AMV y 5 U ADN polimerasa Tfl. Además de las muestras aanalizar, se utilizaron dos controles negativos: uno sin ARN yotro con ARN de camarones certificados por ser libres de pató-genos (SPF) y un control positivo, ARN de TSV, estos últimosprovistos con el kit de Diagxotics.

El programa de amplificación utilizado constó de 1 cicloa 45°C por 45 min para la síntesis de la primera hebra delADNc 1 ciclo a 95°C por 2 min, para la desnaturalización ini-cial; 40 ciclos con un paso a 94°C por 30 segundos para ladesnaturalización; otro a 55°C por 1 min para la hibridación delos cebadores; y un último a 72°C por 1 min para la extensiónde los fragmentos. Se realizó una extensión final a 72°C por10 min para asegurarse de producir fragmentos completos.Los productos de amplificación fueron corridos por electrofore-sis en gel de agarosa al 2% con bromuro de etidio (0,5 µg/mL),observándose en un transluminador LUV. Para la corrida seutilizó un marcador molecular de 100 pb (Promega Corp., Ma-dison, Wisconsin, EUA) y el gel se corrió en buffer TBE 1X con120 V por 45 min.


Los animales afectados presentaron Lt entre 65 a 110mm y peso de 1,85 g a 9,80 g. Los sub-adultos presentaron Ltde 127 a 133 mm y peso entre 17,05 y 21,2 g.

Signos clínicos

Los principales signos clínicos registrados, a nivel depiscina, fueron el incremento de la tasa de mortalidad y anore-xia. Estos signos han sido igualmente reconocidos en brotesde TSV en otros países [7, 14, 20]. Se observó la presencia denumerosas gaviotas y otras aves en las orillas de las piscinas.

El incremento de la mortalidad es el primer signo clínico obser-vado a nivel de campo de casi todas las enfermedades deetiología viral, unido a la anorexia [14]. Entre los vectores pasi-vos propagadores de la enfermedad, las aves juegan un papelmuy importante. Al sobrevolar los estanques de produccióndispersan sus heces contaminadas con partículas virales acti-vas diseminando la enfermedad en vastas áreas de la región.Han sido encontradas partículas virales activas en las hecesde Guanaguanare (Larus atricilla) [4]. Esta especie de aveconjuntamente con Tin Güin (Caladris pusilla), el playerito (C.

mauri) y otras aves, frecuentan las piscinas de engorde de laregión. También fue registrada la presencia del insecto deagua Trichocorixa spp., en los estanques afectados. Este in-secto, común en aguas estuarinas de América [15], al igualque las aves, cumpliría el papel de propagador de la enferme-dad a través de sus heces o al alimentarse, los camarones sa-nos, de sus restos intestinales. Estudios experimentales handemostrado que Trichocorixa spp. no se infecta con TSV, encambio, en el contenido intestinal se han encontrado partículasvirales activas [13, 15].

Los animales observados con signos de TSV en faseaguda y de transición presentaron en promedio 70 ± 5 mm deLt y 3,2 ± 0,6 g y fueron capturados en las piscinas de engorde(FIGS. 1 y 2). Los ejemplares de ambos sexos con signos deestar en la fase crónica de la enfermedad presentaron 95 ± 5mm de Lt y 7, 0 ± 3,5 g de peso. Y otro grupo de sub-adultostambién con signos de transición y crónicos, que habían apa-rentemente superado la infección tuvieron 127 ± 6 mm y peso15, 3 ± 1,2 g de peso (FIG. 2).

Los camarones afectados con signos conspicuos, pre-sentaban una coloración roja intensa en telson, urópodos ypleópodos, en las márgenes del caparazón y el cuerpo algoblando semejantes a animales en etapa de post muda tempra-na, caracterizada porque la cutícula es resbaladiza y de con-sistencia membranosa muy suave [5], además presentaronuna o dos áreas necrotizadas en el exoesqueleto del abdomen(FIG. 1). Debido a la colocación roja intensa del telson y uró-podos, el TSV es también llamado “enfermedad de la colaroja” [16]. Los signos clínicos como cromatóforos distendidos yenrojecimiento del telson, urópodos y pleópodos y áreas ne-crotizadas del exoesqueleto, caracterizan al TSV.

En esta fase fueron registradas las mortalidades más al-tas. Estas características corresponden a la fase aguda de laenfermedad [8]. Los camarones en fase de transición, ademásde presentar las mismas características de la fase aguda,mostraron mayor número de áreas de exoesqueleto necrosa-das de color negro en el cefalotórax y abdomen y habían su-perado los días de mayor mortalidad. Las lesiones necróticasdel exoesqueleto difieren ligeramente de las ocasionadas porla vibriosis, en que presentan los bordes muy irregulares mien-tras que las de vibriosis tienen los bordes redondeados.

El TSV, aunque afecta a todos los grupos etarios porigual, ocasiona mayores mortalidades en Pl 11 a Pl 12 y en

136

TSV en Litopenaeus vannamei de Venezuela / Aguado García, N. y col. _____________________________________________________

ejemplares en engorde de 1 g a 5 g [13, 16, 17]. Los ejempla-res pre-adultos y adultos son atacados con menor frecuencia.[8, 13]. Sin embargo fueron encontrados animales pre-adultosy adultos con muchas áreas necrotizadas en fase de transiciónque indicaría que estos grupos son susceptibles de infectarse[19] o que la infección la adquirieron en condición de juveniles,superando la fase aguda del TSV en donde ocurre mayor mor-talidad [7, 8] debido a que abarca la muda o ecdisis del cama-rón. Los animales recuperados o sobrevientes no mostraronningún signo clínico ni morfológico, incluso presentaron peso ytamaño esperados. Sin embargo constituyen portadores asin-tomáticos [3, 4, 24].

Animales en la fase de transición mostraron múltiples le-siones necróticas del exoesqueleto del cefalotórax y abdomen.El telson, urópodos y pleópodos color rojo más intenso. Estascaracterísticas fueron observadas en juveniles y sub-adultos(FIG. 2). Las manchas necróticas del exoesqueleto tienden aser confundidas con las manchas propias de la “enfermedaddel caparazón” ocasionadas por bacterias generalmente delgénero Vibrio. La vibriosis o “síndrome de la gaviota” tambiénatrae a las aves [14], debido a esto, los camaroneros de la re-gión, pensaron, en un primer momento, que las mortalidadesregistradas eran debidas a una infección bacteriana.

Los animales en fase crónica, no presentaron lesionesexternas.

Examen histológico

Los animales en fase aguda de la enfermedad mostra-ron lesiones o áreas con desorganización y necrosis del epite-lio que constituye la epidermis del exoesqueleto. Algunos ca-sos mostraron áreas necrotizadas más conspicuas en la capaepitelial de la cutícula del esófago y estómago. Los animales

en la fase de transición mostraron lesiones necróticas caracte-rísticas de TSV en el epitelio del exoesqueleto y en la del esó-fago y estómago. Las capas estructurales del exoesqueletomostraron desorganización (FIG. 3). Las lesiones de la epider-mis mostraron discontinuidad y focos de algunas células connúcleos picnóticos y otras carriorrécticos (FIG. 4). Las capasde la endocutícula, exocutícula y epicutícula discontinuas conprominentes depósitos de melanina. Estas lesiones del exoes-queleto con compromiso de las cuatro capas del mismo sonregistradas en todos los casos de TSV informados y reconoci-das en animales infectados por TSV en fase aguda y de transi-ción [8, 9]. Por otro lado, en el órgano linfoide, el número deesferoides (Lymphod Organ Spheroids = LOS), fue de 3 a 6 endistintos grados de desarrollo. Los casos agudos mostraronprominentes lesiones necróticas en la cutícula y LOS pococonspicuos. En la mayoría de los camarones sobrevivientes,los esferoides fueron tipo B y muy escasos y poco conspicuosLOS tipo C. En camarones analizados cuatro meses despuésdel brote, los esferoides tipo B estuvieron ausentes, localizán-dose LOS tipo C caracterizados por su tamaño relativamentemás pequeño, en cuyo centro puede observarse depósitos demelanina. LOS tipo A son observados en casos de infeccionesagudas, estos esferoides aunque no presentan coloración dife-rente su configuración característica denuncia su formación enel estroma del órgano linfoide [9]. Los LOS tipo B característi-cos de casos crónicos de la enfermedad fueron muy conspi-cuos por su configuración y coloración marcadamente diferen-te (FIG. 5). Los LOS tipo C, son acúmulos de células apoptóti-cas correspondientes a hemocitos cuya destrucción conlleva ladestrucción del virus. Esto se debe a que los LOS presentesen el estroma del órgano linfoide surgen debido a que los cor-dones linfoides capturan y van acumulando partículas virales yhemocitos en acción fagocítica [9].

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FIGURA 1. JUVENILES MORIBUNDOS DE L. VANNAMEI

CON TSV EN FASE AGUDA MOSTRANDO EL TELSON YURÓPODOS DE COLOR ROJO INTENSO Y CON LESIONESNECRÓTICAS. BARRA 10 MM / MORIBUND JUVENILES OF L.

VANNAMEI IN ACUTE PHASE OF TSV SHOWING INTENSE RED

COLOR IN TELSON AND UROPODS AND WITH NECROTIC LESIONS.

BAR 10 MM.

FIGURA 2. L. VANNAMEI CON TSV EN FASE DE TRANSICIÓNMOSTRANDO COLORACIÓN ROJO INTENSO EN COLA YCUERPO Y LESIONES NECRÓTICAS EN CEFALOTÓRAX YABDOMEN. BARRA 10 MM/ JUVENILES OF L. VANNAMEI IN

TRANSITION PHASE OF TSV SHOWING INTENSE RED COLORATION IN

TAIL AND BODY AND NECROTIC LESIONS IN CEPHALOTHORAX AND

ABDOMEN. BAR. 10 MM.

Diagnóstico molecular

El ARN extraído de las muestras resultó de buena cali-dad y con una cantidad de al menos 300 ng, según lo reveló lacuantificación relativa comparando el ARN con patrones deconcentración conocida, luego de corridos en el gel de agaro-sa al 2%. La técnica de RT-PCR permitió la detección del virusdel síndrome del Taura en todas las muestras de los camaro-nes analizados (FIG. 6), que se encontraban tanto en faseaguda como en la fase crónica, observándose en todos el am-plificado esperado de 230 pares de bases correspondiente alvirus del Taura. Los controles positivos y negativos funciona-ron a la perfección. De esta forma la técnica de RT-PCR con-firmó el resultado de los análisis por histopatología.

La detección de patógenos por técnicas moleculares encamarones es empleada con mucha eficacia en las enferme-dades más importantes para las especies de camarón, talcomo el TSV y el virus de la mancha blanca (white spot syn-drome virus, WSSV) [11, 18, 21]. La PCR y RT-PCR han de-mostrado tener una alta sensibilidad y especificidad como téc-nicas diagnósticas, por lo que se han propuesto como las téc-nicas de referencia según la Organización Internacional deEpizootias (OIE) [23]. En este estudio se demostró su utilidady eficacia para la detección del virus del síndrome del Taura.

Factores abióticos

Durante el desarrollo del brote del TSV, en toda la regiónla temperatura fue de 27 ± 3,2°C. En Paraguaná, la salinidadestuvo 35‰ ± 3 y en el lago de Maracaibo varió de 3‰ hasta

138


mel

ep

ex

en

mem

epi

FIGURA 3. CORTE HISTOLÓGICO MOSTRANDO UNA LE-SIÓN NECRÓTICA TÍPICA DE TSV EN EL EXOESQUELETODE L. VANNAMEI: EPICUTÍCULA (EP), EXOCUTÍCULA (EX)ENDOCUTÍCULA (EN). LA CAPA MEMBRANOSA (MEM)NO CALCIFICADA CONTINUA REVELA UNA LIGERA IN-FLAMACIÓN EN LA EPIDERMIS (EPI). DEPÓSITOS DE ME-LANINA (MEL). BARRA 60 µM/ A HISTOLOGICAL SECTION

SHOWING TYPICAL NECROTIC LESION OF TSV IN EXOSKELETON OF

L. VANNAMEI: EPICUTICLE (EP), EXOCUTICLE AND ENDOCUTICLE

(EN). THE CONTINUOUS MEMBRANOUS LAYER (MEM) NOT CALCI-

FIED REVEALS A LIGHT INFLAMMATION PROCESS IN EPIDERMIS

(EPI). MELANIN FOCI (MEL). BAR 50 µM.

exq

epi teg

FIGURA 4. FOTO DE UNA LESIÓN CARACTERÍSTICA DETSV EN L. VANNAMEI, EL EXOESQUELETO (EXQ) Y ELTEJIDO EPITELIAL DEL TEGUMENTO (EPI TEG), MUES-TRAN DESORGANIZACIÓN. BARRA 60 µM/ PHOTO OF

LESION TYPICAL OF TSV, IN JUVENILE OF L. VANNAMEI THE

EXOSKELETON (EXQ) AND EPITELIAL TISSUE OF TEGUMENT SHOW

DISORGANIZATION (EPI TEG). BAR. 50 µM.

.

B

A

FIGURA 5. FOTO DEL ÓRGANO LINFOIDE DE L. VANAMEI

MOSTRANDO LYMPHOD ORGAN SPHEROIDS (LOS) A Y B(FLECHA) TÍPICOS DE TSV. SE OBSERVÓ QUE LOSTÚBULOS CARECEN DE LUMEN. BARRA 60µM/ PHOTO OF

LYMPHOID ORGAN OF L. VANAMEI SHOWING LOS A AND B

(ARROW) TYPICAL OF TSV. THE TUBULES WERE OBSERVED

WITHOUT LUMEN LACKS LUMEN. BAR. 60µM.

11‰. Los brotes más severos de TSV fueron los correspon-dientes a meses fríos del año, caracterizados por abundanteslluvias y temperatura relativamente baja. La temperatura ópti-ma para el crecimiento de L. vannamei se encuentra en al ran-go de 25 – 30°C [25, 29]. En brotes periódicos del TSV enEcuador, la temperatura mostró una correlación negativa conla prevalencia del TSV [10].

Durante el desarrollo de la epizootia en la región huboabundantes precipitaciones. La caída de la salinidad porefecto de las lluvias coincidió con las épocas de mayor mor-talidad registrada y apunta a que éstas habrían incrementa-do la mortalidad de animales afectados y principalmente deaquellos animales con infección crónica. Lotz y col. [19] indi-can que los animales en fase crónica no toleran los cambiosde salinidad, tanto como los no infectados. Esta intoleranciapodría deberse a que los cambios ambientales derivadospor las precipitaciones pluviales que alteran, tanto a la tem-peratura como a la salinidad, generan en los animales es-trés ambiental a la par que favorecen el brote de enfermeda-des infecciosas [27].

En Paraguaná, la sobrevivencia estuvo entre el 70 al80%, mientras que en el Lago de Maracaibo se ubicó en el30%. En otras regiones, piscinas afectadas con TSV registra-ron el 5% de sobrevivencia [13, 14]. La mortalidad está direc-

tamente relacionada a la densidad de siembra, en cultivos in-tensivos la mortalidad es más alta [2].

Así mismo, los valores bajos de salinidad actuaríancomo factor estresante bajando la capacidad de respuesta in-munológica del hospedero. L. vannamei en fase de engorde yno infectados pueden soportar salinidades de 3‰, mientrasque animales con infecciones crónicas no son capaces de ha-cerlo [8]. Por otro lado, la salinidad baja y temperatura de 30°Cafectan negativamente la sobre-vivencia y el crecimiento deanimales no infectados [24], posiblemente disminuyendo la so-brevivencia de animales infectados. Jiménez y col. [10] mani-fiestan que los brotes de TSV estarían relacionados más conlos cambios rápidos (bruscos), tanto de temperatura como desalinidad, como ocurren en época de lluvia, y no con los valo-res constantes en sí.

El brote de TSV ocurrido en el occidente de Venezuela,por el ciclo manifestado y por los signos clínicos mostrados,así como por las condiciones climáticas que enmarcaron sudesarrollo conducen a recomendar que, deben considerarsemedidas de urgente erradicación del TSV, mediante el empleode semillas o reproductores resistentes a patógenos específi-cos SPR (Specific Pathogen Resistant), en este caso al TSV,establecer medidas de bioseguridad que conlleven a mejorarlos sistemas de toma y descarga de agua para garantizar queel agua no sea reutilizada y prácticas de manejo tendientes areforzar la bioseguridad en toda las instalaciones y operacio-nes de producción.

CONCLUSIONES

La epizootia del síndrome del taura (TSV) ocurrido en eloccidente de Venezuela fue rápidamente extendida en toda laregión occidental presentando signos clínicos y lesiones inter-nas que la caracterizaron como severa.

Los brotes más severos ocurrieron en la etapa de engor-de o producción de L. vannamei.

Animales procedentes de piscinas infectadas y sin nin-guna manifestación clínica resultaron positivos a TSV, remar-cando la utilidad de análisis por RT PCR por su sensibilidad yeficacia como prueba de diagnóstico.

La falta de medidas de bioseguridad contribuyó a la pro-pagación del TSV en la región.

AGRADECIMIENTO

A la Dirección del Instituto Oceanográfico de Venezuela(IOV-UDO) y al laboratorio de Patobiología Acuática del Dpto.de Biología Pesquera del IOV; al Instituto Nacional de investi-gaciones Agrícolas (INIA), Cumaná, Sucre y al Consejo de In-vestigación de la UDO.

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1 2 3 4 CN SPF CP M

FIGURA 6. GEL DE AGAROSA MOSTRANDO LOS FRAG-MENTOS AMPLIFICADOS DEL TSV PROVENIENTE DE L.

VANNAMEI. LÍNEAS 1 A 4 REPRESENTAN MUESTRASANALIZADAS, CN: CONTROL NEGATIVO (SIN ARN), SPF:ARN DE CAMARÓN NO INFECTADO, CP: CONTROL POSI-TIVO (ARN DEL VIRUS) Y M: MARCADOR DE PESO MOLE-CULAR DE 100 PB/ AGAROSE GEL SHOWING AMPLIFIEDFRAGMENTS OF THE TSV FROM L. VANNAMEI. LINES 1 TO 4REPRESENT ANALYZED SAMPLES, CN: NEGATIVE CONTROL(WITHOUT RNA), SPF: RNA OF NOT INFECTED SHRIMP, CP:POSITIVE CONTROL (RNA OF THE VIRUS) AND M: MARKER OFMOLECULAR WEIGHT OF 100 PB.

Esta investigación ha sido parcialmente financiada por elConsejo de Investigación de la Universidad de Oriente a travésdel proyecto CI-2-0404-1369 / 07.


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LA FLUNIXIN MEGLUMINA DISMINUYE LOS SIGNOS DE DOLORPERI-OPERATORIO EN PERRAS SOMETIDAS

A OVARIOHISTERECTOMÍA.

Flunixin Meglumine Decreases Perioperative Signs of Pain in BitchesUndergoing Ovariohisterectomy.

Maribel J. Bravo, Hermes Bravo y Nelson L. Daló

Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado, Decanato de Ciencias Veterinarias, Barquisimeto, Venezuela.

E-mail: [email protected]. Telf: 0058-251-2592618 y 2592422

RESUMEN

Existe un cúmulo de evidencias sobre la utilidad de administraranalgésicos antes de la cirugía (analgesia preventiva) en ani-males. El objetivo de este trabajo fue determinar el efecto deflunixin meglumina (FM) administrado antes de la cirugía sobrelos signos de dolor peri-operatorio en perras sometidas a ova-rio-histerectomía (OVH). Se utilizó la escala de medición dedolor de la Universidad de Melbourne para medir los signos ygrado de dolor. Se usaron dos grupos de animales, uno queconformaba el grupo experimental, el cual fue pretratado conFM antes de la cirugía y el grupo control o no tratado. El grupoexperimental mostró valores de mediana menores que el gru-po control durante el trans-operatorio y post-operatorio inme-diato, lo que representa menor grado de dolor en los animalespretratados con FM. En la interpretación del valor total de laescala, se observó que los animales del grupo experimentalpresentaron dolor leve a moderado y los del grupo control, do-lor leve a severo. En el grupo control, la frecuencia cardiacaaumentó significativamente durante el trans-operatorio (116,87± 29,61 lat/min) y post-operatorio inmediato (133,94 ± 29,82lat/min) con respecto al pre-operatorio (98,3 ± 21,0 lat/min);mientras que el grupo experimental no presentó aumentos dela frecuencia cardiaca. Estos resultados sugieren que el usode FM como analgesia preventiva en OVH reduce el grado dedolor en perras y podría mejorar la analgesia durante el perío-do peri-operatorio.

Palabras clave: Dolor, flunixin meglumina, analgesia preventi-va.

ABSTRACT

There are a great number of evidences about the usefulness ofanalgesic drug administration before the surgery (preventiveanalgesia) in animals. The aim of this work was to determinethe effect of flunixin meglumine (FM) administered before thesurgery upon the perioperative signs of pain in bitches that un-derwent ovariohisterectomy (OVH). The signs and levels ofpain were measured using the scale of the University of Mel-bourne. Two groups were used, the experimental group whichwas treated with FM and control group. The experimentalgroup showed median values lower than the control group,which indicated less level of pain during the trans-operative pe-riod and immediately after surgery. According to total values ofthe scale, animals in experimental group showed light to mod-erated levels of pain, whereas light to severe pain levels werefound in control. Also in control group, the heart frequency in-creased during the trans-operative period (116.87 ± 29.61beat/min) and immediately after surgery (133.94 ± 29.82beat/min), when they were compared with the pre-operativeperiod (98.3 ± 21.0 beat/min); in contrast, animals in the ex-perimental group did not show heart frequency increment.These results suggest that the use of FM in preventive analge-sia during OVH reduces the level of pain in bitches and it mayimprove the analgesia during the perioperative period.

Key words: Pain, preventive analgesia, flunixin meglumine.

INTRODUCCIÓN

En estudios experimentales se ha observado que los es-tímulos nocivos conllevan a hiperexcitabilidad aguda a nivel dela médula espinal [1] por lo que es preferible prevenir el dolor

142


que tratarlo, cuando ya están establecidas estas consecuen-cias neurofisiológicas [2]. El bloqueo del estímulo nocivo antesde la incisión quirúrgica produce mejor analgesia trans-opera-toria y post-operatoria, con menores requerimientos sucesivosde analgésicos [12].

La administración de analgésicos antes de los procedi-mientos quirúrgicos reduce la cantidad de anestésico necesa-rio para producir y mantener el nivel de anestesia [4]. El meca-nismo de acción de los analgésicos anti-inflamatorios no-este-roidales (AINES) se basa en la inhibición de las ciclooxigena-sas bloqueando la formación de eicosanoides (prostaglandi-nas, tromboxanos); los cuales, conjuntamente a la histamina,serotonina y bradicinina son las sustancias endógenas quesensibilizan las terminaciones dolorosas periféricas, participanen el mecanismo de la fiebre a nivel hipotalámico y son losmediadores químicos más destacados en la inflamación [5,11]. Los AINES más novedosos como el carprofen y el ácidodihidroguaiarético son capaces de inhibir la síntesis de leuco-trienos, teniendo un doble mecanismo de acción: vascular ycelular [21].

Se ha postulado que estos fármacos inhiben el acopla-miento de estímulo y respuesta en las células más abundantesen la inflamación aguda: los neutrófilos. De ésta forma, inhibensu activación en respuesta a estímulos solubles (quimioatra-yentes) o a complejos inmunológicos; además, estos anti-infla-matorios a escala periférica, bloquean la activación adrenérgi-ca, estimulan la vía del óxido nítrico-GMPc a nivel periférico einhiben las citocinas [5].

La flunixin meglumina (FM) es un analgésico de uso oralo parenteral de alta potencia analgésica, que puede ser utiliza-do como alternativa a los agentes opioides [7], con la ventajade que no induce dependencia y se consigue sin las restriccio-nes de los narcóticos. Se le ha usado con éxito en la terapéuti-ca del choque séptico, porque inhibe las prostaglandinas y leu-cotrienos liberados por efecto de toxinas bacterianas y endoto-xinas. Disminuye la acidosis láctica, reestablece presión san-guínea y atenúa el daño a los endotelios capilares [20]. En loscaninos, es un potente inhibidor de la migración de polimorfo-nucleares in vitro. Esto sugiere que parte de la acción anti-in-flamatoria de la FM puede ser atribuida a la inhibición del re-clutamiento de polimorfonucleares [17]. En caninos, tiene unavida media de distribución de 0,55 horas y una vida media deeliminación de 3,7 horas. El efecto llega a su pico a las dos ho-ras y puede durar de 12 a 36 horas [7].

Se han desarrollado escalas de valoración y reconoci-miento del dolor animal para medir la eficacia de los analgési-cos. La escala de medición de dolor de la Universidad de Mel-bourne se considera acertada y confiable para valorar el doloren caninos [3]. La misma se basa en la medición de cambiosfisiológicos y conductuales que son indicativos de dolor y pue-de ser útil en la actividad cotidiana del clínico para medir el do-lor peri-operatorio, que incluye los periodos pre-, trans- y post-operatorio.

Los AINES se han utilizado tradicionalmente durante el pe-riodo post-operatorio, pero poca información existe sobre su utili-dad cuando se aplican en el período pre-operatorio. El objetivode este trabajo fue determinar el efecto de la administración pre-operatoria de FM sobre los signos de dolor peri-operatorio en pe-rras sometidas a ovariohisterectomía (OVH), utilizando la escalade medición de dolor de la Universidad de Melbourne.


Este trabajo se realizó en el Hospital Veterinario “Dr.Humberto Ramírez Daza” del Decanato de Ciencias Veterina-rias de la Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado, Bar-quisimeto, Venezuela. Se utilizaron 20 perras mestizas, entre1 a 6 años de edad con ovariohisterectomía (OVH) programa-da. Se dividieron en dos grupos de 10 animales cada uno: gru-po control y grupo experimental.

Previo a la cirugía se realizó examen clínico y de labora-torio para verificar el buen estado de salud de las pacientes.Las cirugías se realizaron bajo el siguiente protocolo de anes-tesia: premedicación con maleato de acepromacina (Proma-ce®, Fort Dodge), 0,25 mg / Kg y anestesia con tiopental sódi-co (Nesdonal®, Laboratorio Palenzona) 17 mg / Kg, tanto parainducción como para el mantenimiento de la anestesia. Ungrupo de 10 animales (grupo experimental) fue pre-tratado conFM (Fynadine® Schering Plough) 1,1 mg / Kg por vía intra-muscular 2 horas antes de la cirugía, y al grupo control se leadministró el mismo volumen de solución fisiológica 2 horasantes de la cirugía. Tanto al grupo control como al experimen-tal, se le administró FM inmediatamente después de culmina-da la cirugía. Ambos grupos fueron tratados en el post-opera-torio con una dosis de 1,1 mg / Kg de FM cada 12 horas por 3días, a partir del momento de finalización de la cirugía.

Técnica de medición de las variables

La frecuencia cardiaca fue medida con un estetoscopio,comenzando 5 minutos antes de la incisión quirúrgica, luegocada 10 minutos durante el acto quirúrgico y en el post-opera-torio inmediato que corresponde a los 30 minutos transcurridosdespués de la cirugía. La frecuencia respiratoria fue medidacon estetoscopio intraesofágico cada 10 minutos, comenzando5 minutos antes de la cirugía y terminando 30 minutos des-pués de la misma; ambos datos se promediaron para cadatiempo de cirugía (pre-, trans- y post-operatorio). Se determi-nó, por observación, la presencia o no, de salivación y dilata-ción pupilar durante los períodos pre-, trans- y post-operatorioinmediato. Las variables conductuales se midieron en el perío-do post-operatorio una vez que el animal recuperó la conscien-cia, durante un lapso de 24 horas con revisiones de los anima-les cada 2 horas. Se utilizó la escala de medición de dolor dela Universidad de Melbourne (TABLA I) [3].

Cada descriptor tiene un valor que indica el grado de do-lor: 0= Sin dolor, 1= Dolor leve, 2= Dolor moderado, 3= Dolor

143


severo [3]. Los valores de cada descriptor fueron promediadosde acuerdo al número de mediciones realizadas durante 24horas. Los valores obtenidos en cada variable se sumaron yse obtuvo el valor total de la escala para cada paciente. El va-lor mínimo posible de la sumatoria de la escala es el 0 y el má-ximo 24. El valor igual a cero (0) indica ausencia de dolor, en-tre 1 – 8 indica dolor leve, entre 9 –15 indica dolor moderado yentre 16 – 24 dolor severo.

Análisis estadístico

Se realizó mediante pruebas no paramétricas, análisisdescriptivo de los valores de la escala y prueba de compara-ción de medias en el caso de los valores de frecuencia cardía-ca y respiratoria durante los períodos pre-, trans- y post-opera-torio inmediato. Las medias fueron consideradas significativascon una P � 0,05 [19, 20].

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Flunixin meglumina disminuye el dolor peri-operatorio / Bravo, M. y col. ______________________________________________________

TABLA I

ESCALA DE MEDICIÓN DE DOLOR DE LA UNIVERSIDAD DE MELBOURNE Fuente: (Firth y Haldane, 1999)/PAIN MEDITION SCALE FROM MELBOURNE COLLEGE Source: (Firth y Haldane, 1999)

Categoría Descriptor Escala

Variables fisiológicas -Dilatación pupilar-Pupila normal-Porcentaje de incremento de la frecuencia cardiaca con respectoa valores pre operatorios:<20%>20%>50%>100%-Porcentaje de incremento de la frecuencia respiratoria con respectoa valores pre operatorios:<20%>20%>50%>100%-Salivación-No salivación

20

0123

012320

Variables conductuales

Respuesta a la palpación Sin cambiosReacción al ser tocadoReacción antes de ser tocado

023

Actividad Motora Descanso: DormidoSemiconscienteDespiertoInquieto dando vueltasComiendo

00130

Estatus mental SumisoSociableCautelosoAgresivo

0123

Postura Se protege el área afectada( posición fetal)Recumbencia lateralRecumbencia esternalSentado o paradoMoviéndosePostura anormal

2

01112

Vocalización No vocalizaVocaliza cuando lo tocanVocalización intermitenteVocalización continua

0223


En el análisis no paramétrico realizado mediante la prue-ba U de Mann Whitney [19], se obtuvieron diferencias signifi-cativas (P < 0,049) en los valores de frecuencia cardiaca y res-piratoria obtenidos en la escala de dolor durante el períodotrans-operatorio entre los animales del grupo experimental ylos del grupo control, observándose mayor grado de dolor enlos animales control.

Se realizó un análisis descriptivo de los valores decada una de las variables por separado y se encontraron di-ferencias significativas que pudieran atribuirse a la utiliza-ción de FM antes de la cirugía. En primer lugar, los valoresde la mediana, la cual es una medida centralizada de unconjunto de datos que miden grado o rangos [20], presenta-ron una tendencia muy diferente entre los grupos estudiados(TABLA II). Se observó una mayor cantidad de valores supe-riores a 0 (cero) en el grupo control y una mayor cantidad devalores iguales a 0 (cero) en el grupo experimental. Esta di-ferencia se observó principalmente en las variables fisiológi-cas, las cuales fueron medidas durante el trans-operatorio ypost-operatorio inmediato (FIGS. 1 y 2).

Por otra parte, al realizar la interpretación del valor totalde la escala para cada grupo, se observó que los animales delgrupo pre-tratado con FM experimentaron dolor leve a mode-rado y los tratados sólo después de la cirugía presentaron do-lor leve a severo (TABLA III).

El análisis porcentual de los valores totales de la escalapara cada grupo, mostró que en el grupo pre-tratado con FMhubo un 30% de animales que mostraron dolor leve y un 70%dolor moderado, mientras que en el grupo control un 40% delos animales experimentaron dolor leve, 40% dolor moderadoy un 20% presentaron dolor severo.

145


TABLA II

VALORES DE MEDIANA DE LAS VARIABLES /MEDIAN OF THE VARIABLES

Variables Conductuales Grupo Control Grupo Experimental

Respuesta a la palpación (Resp. Palp.) 2 1

Actividad 1 1

Estatus mental 1 1

Postura 2 2

Vocalización 0 0

Variables Fisiológicas

Frecuencia cardiaca en el Trans-operatorio (F.Card. Trans.) 0,5 0

Frecuencia Cardiaca en el Post-operatorio (F. Card. Post.) 1 0

Frecuencia Respiratoria en el trans-operatorio (F. Resp. Trans.) 1 0

Frecuencia Respiratoria en el Post-operatorio (F. Card. Post.) 1,5 0

Salivación 0 0

Dilatación Pupilar (Dilat. Pupilar) 0 0

0

0,5

1

1,5

2

2,5

Resp.

Palp

Activi

dad

Estat

usM

enta

l

Postu

ra

Vocal

izació

n

F.Car

d.Tra

ns

F.Car

d.Pos

t

F.Res

p. Tra

ns

F.Res

p. Pos

t

Saliva

ción

Dilat.P

upilar

Variables

Med

ian

a(m

edia

n)

FIGURA 1. MEDIANA DE LAS VARIABLES DEL GRUPOCONTROL. PREDOMINIO DE VALORES MAYORES ACERO (0) EN LAS VARIABLES MEDIDAS /MEDIAN OF THE

VARIABLES FROM CONTROL GROUP. THE CONTROL GROUP

SHOWED MEDIAN VALUES GREATER THAN CERO (0).

0

0,5

1

1,5

2

2,5

Resp.

Palp

Activi

dad

Estat

usM

enta

l

Postu

ra

Vocal

izació

n

F.Car

d.Tra

ns

F.Car

d.Pos

t

F.Res

p. Tra

ns

F.Res

p. Pos

t

Saliva

ción

Dilat.P

upilar

Variables

Med

ian

a(m

edia

n)

FIGURA 2. MEDIANA DE LAS VARIABLES DEL GRUPOEXPERIMENTAL. PREDOMINIO DE VALORES IGUALES ACERO (0), MENORES QUE LOS DEL GRUPO CONTROL/MEDIAN OF THE VARIABLES FROM EXPERIMENTAL GROUP. THE

EXPERIMENTAL GROUP SHOWED MEDIAN VALUES LOWER THAN

THE CONTROL GROUP.

Comparaciones de media de frecuencia respiratoriay cardiaca

No existen diferencias significativas entre la frecuenciacardiaca y respiratoria en los periodos pre-, trans- y post-ope-ratorio en el grupo experimental, que fue tratado con FM antesde la cirugía. Sin embargo, se observan diferencias estadísti-camente significativas en la frecuencia cardiaca entre el perio-do post-operatorio con respecto al pre-operatorio (P < 0,022) yal trans-operatorio (P < 0,013) en el grupo control, que fue tra-tado con FM sólo después de la cirugía, observándose que 9de las 10 perras del grupo control presentaron aumentos de lafrecuencia cardiaca durante el post-operatorio (133,94 ± 29,82lat/min) y trans-operatorio (116,87 ± 29,61 lat/min) con respec-to al pre-operatorio (98,3 ± 21,0 lat/min).

Los resultados del análisis descriptivo de los datos su-gieren que la FM disminuye la percepción de estímulos noci-ceptivos en los periodos en que el animal se encuentra bajolos efectos de la anestesia, cuando todavía el proceso inflama-torio y sus consecuencias no se han instaurado. Estos resulta-dos coinciden con un estudio donde la administración de me-detomidina antes de la inducción de la anestesia redujo la do-sis requerida de tiopental y halotano, además de proveer anal-gesia postoperatoria hasta 90 minutos después de la OVH enperras [15].

En el grupo experimental no se observó dolor severo, adiferencia del grupo control, lo que indica que desde el puntode vista clínico se pudo evidenciar un efecto analgésico supe-rior en el grupo pre-tratado con FM. Varios investigadores hanencontrado ventajas en el uso de AINES antes de los procedi-mientos quirúrgicos, por ejemplo el meloxicam y ketoprofenoresultaron más eficaces que el opioide butorfanol en el controldel dolor en las primeras 20 horas del post-operatorio en ciru-gía abdominal en perros [13]. En humanos, la administraciónpre-operatoria de ibuprofeno o ketorolac reduce el grado deldolor post-operatorio con respecto a pacientes tratados a partirdel mismo día de la cirugía [14].

Los aumentos de la frecuencia cardiaca y respiratoria enun animal anestesiado, es un indicativo muy acertado de queel animal está experimentando dolor o más específicamente,que está percibiendo estímulos nociceptivos [3, 9]. En base aesto, los animales pre-tratados con FM experimentaron menosdolor en el trans-operatorio y post-operatorio inmediato com-

parado con el grupo control, ya que su frecuencia cardiaca noaumentó significativamente.

Algunos AINES han resultado más efectivos que otroscomo controladores de dolor post-operatorio y varios estudioshan demostrado estas diferencias. Por ejemplo, el carprofen re-sultó más eficaz que el ketoprofeno en el control de dolor posto-peratorio en cirugía ortopédica [6]. Esto indica que el tipo de ci-rugía puede tener una influencia importante en la eficacia delanalgésico y debe escogerse el más adecuado en cada caso.

La FM no disminuyó completamente el dolor en estosanimales, quizás porque el dolor es una sensación que llegadesde diversas vías nerviosas e incluye mediadores químicosdiferentes y es poco probable que un solo tipo de fármaco seacompletamente efectivo. La terapia multimodal o múltiple, en lacual se administran varios tipos de fármacos analgésicos pordiferentes vías resulta en una mayor reducción del dolor en elperi-operatorio [8, 10, 16]. Los estudios que se realicen eneste campo indicarán las combinaciones de analgésicos máseficaces para disminuir el dolor en estos pacientes.

CONCLUSIÓN

La administración pre-operatoria de FM disminuyó lossignos de dolor en perras sometidas a OVH durante los perío-dos trans-operatorio y post-operatorio inmediato.


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Flunixin meglumina disminuye el dolor peri-operatorio / Bravo, M. y col. ______________________________________________________

TABLA III

RANGOS MÍNIMO Y MÁXIMO DE GRADO DE DOLORSEGÚN LA ESCALA DE MELBOURNE /MAXIMUM AND

MINIMUM RANK OF LEVELS OF PAIN ACCORDING TO SCALE

OF MELBOURNE.

Rango Grupo Experimental Grupo Control

Mínimo 3 (Dolor Leve) 3 (Dolor Leve)

Máximo 15 (Dolor Moderado) 24 (Dolor Severo)

[7] HANSEN, B.; HARDIE, E. Prescription and use of anal-gesic in dogs and cats in a veterinary teaching hospital:258 cases (1983-1989). J. Am. Vet. Med. Assoc.202:1484-1494. 1992.

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[14] PEARLMAN, B.; BOYATZIS, S.; DALY, C.; EVANS, R.;GOUVOUSSIS, J.; HIGHFIELD, J.; KITCHINGS, S.;

LIEW, V.; PARSONS, S.; SERB, P.; TSENG, E.; WAL-LIS, C. The analgesic efficacy of ibuprofen in periodontalsurgery: A multicentre study. Aust. Dent. J. Ict. 42:328-334. 1997.

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[19] STEEL, R; TORRIE, J. Pruebas no paramétricas. Bioes-tadística. Principios y procedimientos. McGraw-HillInteramericana. Bogotá. 528-529 pp. 1985.

[20] SUMANO, H.; OCAMPO, L. Analgésicos. FarmacologíaVeterinaria. McGraw-Hill Interamericana. México. 492-503 pp. 1997.

[21] SUMANO, H.; OCAMPO, L. Analgésicos no narcóticos.Farmacología Veterinaria. McGraw-Hill Interamericana.México. 777 pp. 2006.

147



DETECCIÓN DE LA SUBUNIDAD NMDAR–1 DEL RECEPTORN-METIL-D-ASPARATO (NMDAR) EN EL HIPOTÁLAMO DEL OVINO

MEDIANTE EL ANÁLISIS DE WESTERN BLOT.

Detection of the N-Methyl-D-Aspartate Receptor Subunit-1 (NMDAR-1)in the Hypothalamus of the Sheep by Western Blot Analysis.

Ana Z. Ruiz E.1 y Roger Kittok2

1 Departamento de Ciencias Biomédicas, Cátedra de Fisiología Animal, Facultad de Ciencias Veterinarias, Universidad Central

de Venezuela, Apartado Postal 4563, Maracay, Estado Aragua, Venezuela. 2 Animal Sciences Department,

University of Nebraska-Lincoln, Nebraska 68503, United States. E-mail: [email protected]

RESUMEN

Los aminoácidos excitatorios (AAEs), L-glutamato y aspartato,son considerados las principales sustancias endógenas neu-roactivas involucradas en la transmisión excitatoria. El receptorN-metíl-D-aspartato (NMDAR) es uno de los principales recep-tores de los AAEs. Este receptor estimula la secreción de lahormona luteinizante (LH) al facilitar la secreción de la hormonaliberadora de las gonadotrofinas (GnRH). En este estudio seplantearon dos objetivos: Estandarizar la técnica de Western

blot para identificar la subunidad-1 del NMDAR (NMDAR-1) enhipotálamo del ovino; y determinar si existe diferencia en la dis-tribución de la NMDAR-1 en los diferentes cuadrantes hipotalá-micos (cuadrantes dorsal-rostral, ventral-rostral, dorsal-caudal, yventral-caudal) del ovino. Se utilizaron 100 µg de proteína totalpara identificar la NMDAR-1 en el hipotálamo ovino. Se eviden-ció un efecto del cuadrante o porción del hipotálamo ovino so-bre la expresión proteica de la NMDAR-1. En particular, el cua-drante dorsal-rostral (31,5567 densidad óptica ± 13,0831;P<0,05) expresó más cantidad del receptor que el cuadranteventral caudal (17,1517 densidad óptica ± 13,0831; P<0,05) yque el cuadrante ventral-rostral (16,4683 densidad óptica ±13,0831; P<0,05). Estos resultados demuestran que el receptorNMDA se expresa más en la región rostral del hipotálamo delovino, área en la cual se encuentran distribuidos los cuerpos ce-lulares y axones de las neuronas productoras de GnRH. Estosresultados sugieren la participación de la vía glutamatérgica enla regulación de la reproducción de los ovinos.

Palabras clave: Receptor NMDA, análisis Western blot, ovino.

ABSTRACT

The excitatory amino acids (EAAs), L-glutamate and aspartate,are considered the major endogenous neuroactive substancesinvolved in excitatory neurotransmission. The N-methyl-D-aspartate receptor (NMDAR) is one of the main excitatory aminoacid receptors. Exogenous activation of the NMDAR results inthe release of gonadotrophin-releasing hormone (GnRH) fromthe hypothalamus and subsequent release of luteinizing hor-mone (LH) from the anterior pituitary. The present study had twoaims: to standardize the optimal amount of total protein requiredto identify the NMDAR subtype-1 (NMDAR-1) in the hypothala-mus of the sheep; to determine whether a difference exists inthe distribution of NMDAR-1 in different hypothalamic regions(dorsal-rostral, ventral-rostral, dorsal-caudal, and ventral-caudalquadrant) in male sheep. The optimal amount of total hypotha-lamic protein required to visualize the NMDAR-1 was 100 µg.There was an effect of quadrant on the expression of NMDAR-1in the hypothalamus of the intact male sheep. In particular,dorsal-rostral quadrant (31.5567 optical density ± 13.0831) ex-pressed more receptor than ventral-caudal quadrant (17.1517optical density ± 13.0831; P<0.05) and ventral-rostral quadrant(16.4683 optical density ± 13.0831; P<0.05). These data sug-gest that NMDAR is more expressed in the rostral area of thehypothalamus, where the cell bodies and axons of the GnRHneurons are localized. Thus, these data allow suggest that glu-tamatergic pathway potentially is involved in modulating the re-productive activity in the ovine.

Key words: NMDA receptor, Western blots, analysis, ovine.

INTRODUCCIÓN

Los receptores del L-glutamato son los encargados demediar la neuro-transmisión excitatoria en el cerebro, siendo

148


además importantes en la adquisición de la memoria, el apren-dizaje y en algunos desórdenes neuro-degenerativos [14, 16,19, 23, 25, 26, 30]. Los receptores de este aminoácido hansido clasificados de acuerdo a sus propiedades farmacológi-cas y electrofisiológicas en dos grandes grupos: receptores io-notrópicos y metabotrópicos [24]. Los receptores ionotrópicos,están subdivididos a su vez en receptores N-metil-D-aspartato(NMDAR) y en receptores no N-metil-D-aspartato [21]. Los re-ceptores NMDA son complejos proteicos heteroméricos com-puestos de dos tipos de subunidades: la subunidad-1(NMDAR-1) y la subunidad-2 (NMDAR-2) [8, 15, 16, 24, 26,27]. La subunidad NMDAR-1 de la rata es un polipéptido com-puesto de 938 aminoácidos que posee cuatro segmentostrans-membránica junto a un segmento extra-membránica lar-go [31]. La secuencia de aminoácidos del NMDAR-1 resultóser 99% idéntica entre las de rata y humano [7]. Se han en-contrado receptores de L-glutamato en algunos núcleos hipo-talámicos tales como el ventromedial, paraventricular, supra-quiasmático, magnocelular, supraóptico, arqueado, área hipo-talámica lateral, eminencia media y área hipotalámica preópti-ca [2, 6, 20]. Se ha propuesto que el glutamato, a través desus receptores NMDA, juega un papel importante en el controlde la reproducción, la pubertad, la secreción pulsátil de lashormonas gonadotróficas, la conducta reproductiva y el estrés.Este aminoácido juega un papel determinante en la regulaciónde la secreción de la hormona luteinizante (LH) desde la glán-dula pituitaria, a través de la estimulación de la secreción de lahormona liberadora de las gonadotrofinas (GnRH) por partedel hipotálamo. El área preóptica (APO) del hipotálamo es con-siderada como la posible región donde los aminoácidos excita-torios ejercen su acción sobre la secreción de la GnRH [5, 1112, 13]. La GnRH es producida por neuronas cuyos cuerpos ce-lulares se encuentran ubicados a nivel de la APO del hipotála-mo y sus axones terminan a nivel del hipotálamo medio-basal yla eminencia media. Activación de los receptores NMDA me-diante la administración de L-glutamato exógeno o sus análo-gos, NMDA (N-metil-D-aspartato) o NMA (N-metil-D, L-asparta-to), resultan en la liberación de GnRH desde el hipotálamo ysubsiguiente liberación de LH desde la glándula pituitaria enroedores [4, 32], primates [9] y en ovejas [3]. El núcleo antero-ventral -periventricular (AVPV) de la APO es considerada unaregión esencial para la retroalimentación hormonal ejercida so-bre las hormonas gonadotroficas, la cual está mediada a travésde la vía nerviosa. El núcleo AVPV parece enviar informacióndirecta a las neuronas secretoras de GnRH [1, 11, 12, 17, 18,29]. En esta investigación se establecieron dos diferentes objeti-vos: a. estandarizar la técnica de Western blot para identificar laNMDAR-1; b. identificar en cuál porción o cuadrante del hipotá-lamo del ovino se expresa la subunidad NMDAR-1.


Animales

Se emplearon seis ovinos (Ovis aries) post-puberales(6-7 meses de edad), machos enteros, mestizos del tipo cara

negra de la raza Sulfolk. Los animales procedían de la secciónde ovinos y caprinos de la Universidad de Nebraska-Lincoln,

EUA. Los animales fueron alimentados ad libitum con dietascomerciales y sujetos a los planes sanitarios establecidos paraesa región.

Recolección de muestras de hipotálamo del ovino

Después de sacrificar todos los animales con una sobre-dosis de pentobarbital sódico (100 mg/Kg e.v; Sleepaway, Fort

Dodge Labs, Inc, Ford Dodge, IA, EUA), los cráneos fueronabiertos y los hipotálamos fueron removidos y luego secciona-dos en dos mitades: derecha e izquierda. Posteriormente,cada mitad fue a su vez dividida en cuatro porciones o cua-drantes a saber: dorsal-rostral (DR), ventral-rostral (VR), dor-sal-caudal (DC) y ventral-caudal (VC). La porción ventral fuecortada de tal manera que la eminencia media fuese incluidaen el cuadrante ventral-rostral. Una vez divididos los tejidos,fueron colocados en crio-viales, y congelados en nitrógeno lí-quido y almacenados a -70°C, hasta la posterior extracción dela proteína total de cada muestra.

Extracción de la proteína total del hipotálamo ovino

Todos los procedimientos de laboratorio se llevaron acabo a 4°C. Cada cuadrante o porción hipotalámica fue homo-geneizada individualmente (Polytron homogenizer, Kinematica

GmbH, Switzerland) con buffer de extracción a razón de 6mL/g tejido. Dicho buffer estuvo compuesto de: 50 mM Tris-HCl (pH 8,0), 1 mM EDTA, 500 mM KCl, 2 mM ditiotreitol(DTT), y 0,05% cóctel inhibidor de la proteasas (4-2-aminoetil-benzenesulfonil fluoride, pepstatin A, trans-epoxysuccinil-L-leucilamido 4-guanidino butano, bestatin, leupeptin y aprotinin;Sigma, St. Louis, MO, EUA). El homogeneizado fue centrifuga-do a 26.890 x g durante 15 min a 4°C y posteriormente filtradoa través de gasas estériles. El filtrado se transfirió a un tubo de1,5 mL para ser centrifugado a 26.890 x g durante 15 min a4°C. El sobrenadante fue centrifugado nuevamente a 26. 890 xg durante 15min a 4°C y fue almacenado a – 80°C hasta lasubsiguiente cuantificación de la proteína total.

Cuantificación de la proteína total del hipotálamo ovino

Se determinó la concentración proteica total de cadamuestra mediante métodos colorimétricos (BCA protein assay

kit; Pierce, Rockford, IL, EUA). Se cuantificaron tres diferentesdiluciones de las muestras de proteína total hipotalámica l: 1/1,1/10 y 1/100, respectivamente.

Estandarización de la técnica de Western blot paracuantificar la subunidad NMDAR-1 del hipotálamo ovino

Se preparó un mini-gel de poliacrilamida-dodecil sulfatosódico del tipo discontinuo (SDS-PAGE). Dicho gel contenía 5y 10% de Bis-poliacrilamida en la porción de anclaje y en laporción de resolución, respectivamente. Se dispensaron en elgel cuatro diferentes cantidades de proteína total (100 µg, 200µg, 400 µg y 600 µg), partiendo de una muestra de tejido hipo-

149


talámico ovino con alta concentración de proteína. Las bandasproteicas fueron separadas mediante un sistema de electrofo-resis vertical (GIBCO BRL, Life Technologies, Gaithersburg,

MD, EUA). Este procedimiento se realizó con la finalidad dedeterminar la concentración óptima de proteína requerida parareaccionar con el primer anticuerpo y producir una banda pro-teica bien definida y claramente cuantificable. Se empleó unaconcentración de 100 µg/mL del primer anticuerpo (anti-NMDAR-1 de humano producido en conejo) (Oryctolagus cuni-

culus), de acuerdo a las recomendaciones de la casa produc-tora (Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA, EUA).

Cuantificación de la NMDR-1 mediante la Técnica deWestern blot

Se cargó en el gel SDS-PAGE tres diferentes estándares:el estándar pre-coloreado de proteínas (Bio-Rad Laboratories,

Hercules, CA, EUA), una muestra de los hipotálamos de ratas(Rattus norvegicus) y ratones (Mus musculus) (100 µg, comocontroles positivos) y una muestra de músculo esquelético decarnero (100 µg, como control negativo). Se verificó la cantidadde proteína total de cada muestra cargada en cada hoyo delgel, con la coloración de Azul de Coomassie (Bio-Rad, Hercu-

les, CA, EUA). Dicha coloración fue visualizada con un sistemade imagen infrarroja (Licor Odyssey, Lincoln, NE, EUA). Se rea-lizó la corrida electroforética del gel a 200 voltios, durante 3 ho-ras. Las bandas proteicas fueron transferidas desde el gel haciauna membrana de nitrocelulosa (45 µm; Bio-Rad Laboratories,

Hercules, CA, EUA), mediante un equipo de transferencia se-mi-seco (Owl Separation System, Portsmouth, NH, EUA). Paraeste procedimiento, se aplicaron 14 voltios durante 1,5 horas a4°C. Se verificó la transferencia de bandas proteicas del gel a lamembrana de nitrocelulosa, mediante la coloración de Ponceau

(Bio-Rad Laboratories, Hercules, CA, EUA). Se bloquearon lasmembranas con solución buffer Tris-Tween (2,42 g de Base Tris+ 29,24 g de NaCl + 0,5 mL Tween-20 / 1 L de H20 destilada;TBST, pH 7,5) que contenía 5% de leche deshidratada y des-cremada. Este procedimiento se realizó durante 1 hora a 4°C.Las membranas se incubaron con el primer anticuerpo (200µg/mL) durante 16-20 horas. Dicho anticuerpo es específicopara la NMDAR-1 del humano (NMDA�H-300; Santa Cruz Bio-

technology, Santa Cruz, CA, EUA) y es producido en conejos.Se lavaron las membranas tres veces con TBST durante 5 minpara retirar los restos del primer anticuerpo. Posteriormente, seincubaron las membranas durante 1 hora con un segundo anti-cuerpo, policlonal de cabra (Capra hircus) anti-conejo (Pierce,

Rockford, IL, EUA). Este anticuerpo fue usado a una dilución de1:120.000. El segundo anticuerpo trae conjugada la enzima pe-roxidasa. Las bandas proteicas inmuno-reactivas se visualiza-ron mediante una reacción de quimoluminiscencia (SignalR

West Pico; Pierce, Rockford, IL, EUA). Finalmente, las membra-nas se expusieron a películas de rayos x durante 1,5 a 2 horaspara visualizar las bandas proteicas respectivas.

Las películas de rayos x, conteniendo las bandas protei-cas, fueron escaneadas (Hewlet Packard Scanjet 3970, Palo

Alto CA, EUA) y almacenadas en imágenes de 811 x 614 píxe-

les (5,41 x 4,10 pulgadas). Las imágenes digitales fueron ana-lizadas usando un programa de computación, Imagen Scion

(Scion Image, Frederick, MD, EUA). Cada banda proteica fuemedida en un área específica de 658 píxeles2. Dicho programatransforma el valor en píxeles obtenido en un valor de densi-dad óptica, el cual viene determinado tanto por la densidadcomo por el tamaño de cada banda proteica. La densidad ópti-ca del fondo de la membrana es substraída de la densidad dela banda proteica.

Análisis Estadístico

Todos los análisis fueron realizados usando el Sistemade Análisis Estadístico (SAS 1999-2001), versión 8,2 TS2MO[34]. Los valores de densidad óptica obtenidos de las bandasde proteínas fueron analizados a través del procedimiento mix-to del programa SAS. El modelo estadístico usado fue: Yijklm =µ + Qi + Rj + Membranak + Animal (Membrana)kl + �ijklm, don-de: Y es la variable respuesta (densidad de la banda proteicao receptor NMDA), µ es el promedio general de la variable res-puesta, Q es el efecto del cuadrante hipotalámico, Membranaes el efecto de membrana (aleatorio), Animal (Membrana) esel efecto animal incorporado dentro del efecto membrana(aleatorio) y � es el efecto residual.


Cuantificación de la proteína total del hipotálamo ovino

Se utilizó una dilución de 1/10 para la cuantificación dela proteína total de las muestras de tejido hipotalámico encada uno de los cuadrantes (DR, VR, DC, y VC) evaluados. Elpromedio de concentración proteica total encontrado en los di-ferentes cuadrantes hipotalámicos fue de 26,366 µg/mL.

Estandarización de la Técnica de Western Blot paracuantificar la subunidad NMDAR-1 del hipotálamo ovino

Se seleccionó la cantidad de 100 µg de proteína total hi-potalámica (FIG. 1), como la cantidad optima de proteína a serutilizada, que permitió visualizar e identificar la banda proteicade la subunidad NMDAR-1, como una banda bien definida yde aproximadamente 115 kDa (kilo-daltons) de masa molecu-lar. Aunque el anticuerpo usado es específico para la subuni-dad NMDAR-1 de humano, debido a que el receptor es alta-mente homologo entre especies filogenéticamente distantescomo el humano y el ratón [25, 31], se asume que este anti-cuerpo debería ser capaz de reconocer la subunidadNMDAR-1 del ovino. Además, el anticuerpo usado para reco-nocer la subunidad NMDAR-1 en el hipotálamo del ovino, nodetectó la presencia de la subunidad NMDAR-1 en el músculoesquelético del ovino, siendo empleado dicho tejido como elcontrol negativo (FIG. 2). La masa molecular de esta bandacoincide con el reportado por la casa comercial productora delanticuerpo. Además, investigaciones sobre este receptor en

150

Detección de NMDAR–1 del receptor N-METIL-D-ASPARATO en hipotálamo de ovino mediante Western blot / Ruiz, A. y Kittok, R. ______

roedores y usando este mismo anticuerpo, han identificadouna banda proteica con un peso molecular similar al anteriormencionado [26, 33]. Adicionalmente, estudios sobre la expre-sión del receptor NMDA en el hipotálamo de diferentes espe-cies de mamíferos domésticos, han reportado dicho receptorcomo una banda proteica de aproximadamente 115 kDa [10,13, 14, 21, 22, 28].

Cuantificación de la subunidad NMDAR-1 en diferentescuadrantes hipotalámicos del ovino

En esta investigación se evidencio un efecto del cua-drante o porción hipotalámica evaluada sobre la expresiónde la subunidad NMDAR-1 (P<0,05; TABLA I). En particularel cuadrante dorsal-rostral (DR: 31,5567 densidad óptica ±13,0831) expresó mayor cantidad de la sununidadNMDAR-1 que el cuadrante ventral caudal (VC: 17,1517densidad óptica ± 13,0831; P<0,05) y que el cuadrante ven-tral-rostral (VR: 16,4683 densidad óptica ± 13,0831;P<0,05), respectivamente. Como se mencionó previamente,la porción dorsal rostral del hipotálamo del ovino debería in-cluir el APO, como se observa en otras especies. La APO esconsiderada como la región del hipotálamo donde el L-gluta-mato ejerce su acción sobre la secreción de la GnRH. El nú-cleo AVPV del APO envía información directa a las neuro-nas secretoras de la LHRH [1, 11, 12, 17, 18, 29]. Kus y col.[18] evidenciaron expresión de la NMDAR-1 en núcleos es-pecíficos del hipotálamo, tales como el núcleo supra-óptico,supraquiasmático, ventromedial y la región arqueada del hi-potálamo de la rata macho. Hsu y col. [13] cuantificaron laexpresión del NMDAR en el APO de ratas hembras y ma-chos neonatos, mediante el análisis de Western blot. Simi-larmente, Mahesh y col. [20] empleando esta técnica, detec-taron la presencia de la NMDAR-1 en el hipotálamo de larata hembra. El hipotálamo expresa los subtipos NMDAR-1,NMDAR-2A y NMDAR-2B del receptor NMDA, los cualeshan sido co-localizadas en el cuerpo celular de las neuronasproductoras de la GnRH en el APO/ hipotálamo anterior deratas hembras, en diferentes momentos de su ciclo de vidareproductiva [22].

Partiendo de los resultados obtenidos, se puede sugerirque la NMDAR-1 se expresa más en determinada área del hi-potálamo del ovino. Dichas área incluye ciertos núcleos hipota-lámicos, los cuales participan activamente en el mecanismoregulatorio de la secreción de las hormonas gonadotróficas.

151


600 µg 400 µg 200 µg 100 µg C- C +

600 µg 400 µg 200 µg 100 µg C - C +

115 kDa

FIGURA 1. ESTANDARIZACIÓN DE LA TÉCNICA DE WES-

TERN BLOT PARA LA SUBUNIDAD NMDAR-1 DEL RECEP-TOR NMDA EN EL HIPOTÁLAMO DEL OVEJO/ STANDARIZA-

TION OF WESTERN BLOT ANALYSIS FOR NMDAR-1 RECEPTOR IN

THE HYPOTHALAMUS OF MALE SHEEP.

Se cargaron cuatro (4) diferentes concentraciones de proteína total delhipotálamo (100 µg 200 µg, 400 µg y 600 µg). Proteína del hipotálamode la rata fue usada como control positivo (C+), mientras que el controlnegativo fue preparado con proteína del músculo esquelético del ovi-no, en el cual no se expresa este receptor. La flecha negra señala elpeso molecular específico (aproximadamente 115 kDa) de la bandaproteica de la subunidad NMDAR-1.

C+ C- DR VR DC VC DR VR DC VC DR VR DC VC

15 kDa

FIGURA 2. MUESTRA REPRESENTATIVA DE UN WES-TERN BLOT PARA LA CUANTIFICACION DE LA SUBUNI-DAD NMDAR-1 DEL RECEPTOR EN CUATRO DIFERENTESCUADRANTES DEL HIPOTÁLAMO DEL OVINO/ A REPRE-

SENTATIVE WESTERN BLOT ANALYSIS FOR NMDAR-1RECEPTOR IN

FOUR DIFFERENT HYPOTHALAMIC QUADRANTS OF MALE SHEEP.

Los cuatro cuadrantes del hipotálamo son identificados como: dorsal-rostral (DR), ventral-rostral (VR), dorsal-caudal (DC), y ventral-caudal(VC), respectivamente. Igual cantidad de proteína (100 µg/mL) decada muestra problema se dispensó en cada pozo del gel. Proteínastotales del hipotálamo de la rata fueron usadas como controles positi-vos (C+), mientras que el control negativo fue preparado con proteínatotal del músculo esquelético del ovino. La flecha negra señala el pesomolecular específico (aproximadamente 115 kDa) de la banda proteicade la subunidad NMDAR-1.

TABLA I

CUANTIFICACIÓN DE LA SUBUNIDAD NMDAR-1MEDIANTE EL ANÁLISIS DE WESTERN BLOT EN EL

HIPOTÁLAMO DEL OVEJO/ NMDAR-1 QUANTIFICATION BY

WESTERN BLOT ANALYSIS IN THE HYPOTHALAMUS

OF MALE SHEEP.

Cuadrante a Densidad b

DR 31,5567 c,d

VR 16,4683 d

DC 23,4333

VC 17,1517 c

a Cuadrante del hipotálamo: dorsal-rostral (DR), ventral-rostral (VR),dorsal-caudal (DC), y ventral-caudal (VC). b Densidad óptica de labanda de la subunidad NMDAR-1; Prueba de los cuadrados mínimos;Error estándar 13,0831. c, d Valores promedios de densidades ópticasde la banda de la subunidad NMDAR-1 de los cuadrantes con igualletra difieren (P<0,05).

Por lo que estos resultados nos permiten sugerir la participa-ción de la vía glutamatergica en la regulación de la actividadreproductiva del ovino.

CONCLUSIONES

La subunidad NMDAR-1 se expresa más en el área ros-tral del hipotálamo del ovino, la cual incluye ciertos núcleos hi-potalámicos involucrados en la regulación de la secreción dela LH a través de la regulación de la GnRH. Dichos resultadossugieren la participación de la vía glutamatérgica, en la regula-ción de la actividad reproductiva en esta especie.

AGRADECIMIENTO

Agradecimientos a la Universidad de Nebraska-Lincoln,EUA, por el suministro de los recursos para realizar este traba-jo de investigación así como al grupo de trabajo del laboratoriode Fisiología Animal del Departamento de Ciencias de los Ani-males. Además, al Consejo de Desarrollo Científico y Huma-nístico de la Universidad Central de Venezuela por financiarlos estudios de Doctorado en el exterior.


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EVALUATION OF VARIED DIETARY CRUDE PROTEIN AND LYSINELEVEL AT 5.7% OF CRUDE PROTEIN ON PRODUCTIVE

PARAMETERS IN BROILER CHICKENS.

Evaluación de diferentes niveles de proteína cruda y lisina al 5,7% de proteínacruda sobre parámetros productivos de pollos de engorde.

María Urdaneta-Rincón 1 and Steven Leeson 2

1 Facultad de Ciencias Veterinarias, Universidad del Zulia, Maracaibo-Venezuela.2 Animal and Poultry Science Department, University of Guelph, Ontario, Canada. E-mail: [email protected]

ABSTRACT

An experiment was carried out to evaluate the performance of1-18 d broiler chickens to dietary crude protein (CP) levelsfrom 170 to 250 g CP/kg diet and the dietary lysine level formu-lated at 5.7% of CP level. Thus, the dietary lysine level of dietsincreased as CP increased. Body weight gain of chicks was af-fected at ages from 1 to 18 days by the CP and lysine levels.Birds fed the most protein diets at ages from 0 to 7 and 7 to 14days were heaviest (P<0.05) for dietary CP of 25 vs 19 and17%. Increased body weight gain (0-18 d) (P<0.05) was foundwith increasing dietary CP from 210 to 250 g CP/kg diet com-pared to lower CP levels. Dietary treatments had no effect ondaily feed intake (g/b/d) when CP levels were 190 to 250 gCP/kg diet (P>0.05). There was a reduced feed intake with die-tary CP at 170 g CP/kg diet (P<0.05). As dietary crude proteinincreased there was an increase of about 31% in carcass nitro-gen deposition (mg/b/d) when chicks were fed diets from 210to 250 g CP/kg diet compared to the lower CP diets (P<0.05).A decrease in carcass fat deposition (g/b/d) was found as die-tary CP increased from 170 to 250 g CP/kg diet. This study in-dicates that if lysine to CP ratio is kept constant at 5.7%, maxi-mal productive performance of broiler chickens to 18 days canbe achieved among 21 and 25% CP. Choosing among dietswill depend mainly on cost of the dietary protein.

Key words: Broilers, crude protein, lysine level, weight gain,carcass nitrogen.

RESUMEN

Un experimento fue realizado con el fin de evaluar la respues-ta productiva y deposición de N y grasa en pollos de engordedesde el 1 a los 18 días de edad alimentados con niveles deproteína cruda (PC) variando desde los 170 a los 250 g PC/kgdieta y el nivel de lisina formulado al 5,7% del nivel de PC dela dieta. La ganancia de peso fue afectada en todas las eda-des por los niveles de PC y lisina. Las aves alimentadas condietas conteniendo 210; 230 y 250 g CP/kg, desde el 1 a los14 días de edad, presentaron mayor peso (P<0,05). Un au-mento en la ganancia de peso (0-18 d) (P<0,05) se encontró alincrementar los niveles de PC de 210 a 250 g PC/kg y compa-rarlos con menores niveles de PC. El consumo diario de ali-mento (g/a/d) no fue afectado cuando los niveles de PC fueronde 190 a 250 g PC/kg (P>0,05). Se encontró una disminuciónen el consumo de alimento con dietas conteniendo 170 gPC/kg (P<0,05). Se observó una tendencia de mejorar la con-versión alimenticia (C: A) al suministrar altas concentracionesde PC en la dieta. Las aves alimentadas con 210 a 250 gPC/kg obtuvieron un incremento de aproximadamente un 31%en la deposición de nitrógeno en la canal (mg/a/d) comparadoscon las aves alimentadas con menores niveles de PC (P<0,05). La deposición de grasa (g/a/d) en la canal de las avesdisminuyó al aumentar la proteína en la dieta desde los 170 a250 g PC/kg. Este estudio sugiere que, cuando el radio de lisi-na: PC es mantenido a 5,7%, un desarrollo productivo máximoen pollos de engorde a los 18 días de edad puede ser alcanza-do con dietas entre 21 a 25% de PC. La escogencia del nivelde proteína dependerá principalmente del costo de la dieta.

Palabras clave: Pollos de engorde, proteína cruda, nivel de li-sina, ganancia de peso, deposición de nitró-geno en la canal.

154


INTRODUCTION

Dietary protein content has re-emerged as a topic of in-terest and importance over the last few years mainly due to en-vironmental concerns. An increasing understanding of proteinutilization has allowed to meet more closely the amino acid re-quirements of broiler chickens at various stages of growth. Theprimary function of protein is to supply essential amino acids(EAA). Lysine is usually the second limiting amino acid in com-mercial broiler diets and other EAA are balanced with this inapplying the concept of ideal protein. Lysine is used as the ref-erence AA mainly due to its importance for protein accretionand maintenance, the fact that its determination is relativeeasy, and numerous data have been collected for poultry [7,18]. The advantage of the concept of ideal AA pattern is thatrequirements of other EEA can be easily established undervarious conditions (environmental, sex, dietary factors) if lysinerequirements are accurately known. Research has been con-ducted to determine the lysine requirements of broiler chickens[8, 16, 20, 21, 22]. However, the need for EAA may vary withthe crude protein (CP) level of the diet [27, 28]. In developingcountries and/or when the price of soybean meal increases, aneed for alternative ingredients occur which might imply formu-lating diets higher in CP than is usually deemed necessary inorder to meet normal levels of amino acids. It has been sug-gested that the amount of lysine needed to maximize growthrate when dietary CP varies from 140 to 280 g CP/kg diet isabout 54 g lysine/kg CP [1, 27], which implies a linear relation-ship between this amino acid and protein content of a diet.

The objective of the present experiment was to evaluatein 1-18 d broiler chickens, the effect of fixing the lysine: proteinratio in the diet at crude protein levels ranging from 170 to 250g CP/kg diet.

MATERIALS AND METHODS

Experiments

Two hundred and forty one day-old male broiler chickensof a commercial strain (Ross x Ross) were randomly allocatedto one of five treatments of 48 chicks each. Each treatmentconsisted of six replicates of 8 birds each. The experiment wasrepeated in time, thus a total of 96 birds were used for eachtreatment. Chicks were housed in an electrically heated batterybrooder where feed and water were available ad libitum. Light-ing was provided 23h/day. All birds were fed ad libitum to 18 dof age with one of 5 experimental diets. Experimental dietswere individually formulated and provided 170, 190, 210, 230or 250 g CP/kg diet while the lysine level was fixed at 5.7%CP. Other amino acids were formulated according to the idealratio as suggested by Baker and Han [7].

At day 7, all birds were wing-banded and individuallyweighed, and then reweighed at weekly intervals and at 18 d ofage. Cage mean feed intake and feed efficiency were also calcu-

lated, and all mortalities were recorded. At the start of the ex-periments (day 1) 8 representative birds, based on averagebody weight, were killed and the entire carcasses pooled andfrozen for subsequent analyses. At 18 d of age, random sam-ples of 4 birds per cage were euthanized by cervical disloca-tion and the complete carcasses pooled and then frozen for es-timates of nitrogen and fat deposition. Carcass yield for eachtreatment group was assessed as the mean of 48 chickens. Inall cases birds were deprived of food for about four hours be-fore being killed and carcass analyses were determined for theentire body including feathers. Broiler carcasses were auto-claved (Amsco Eagle Gravity, Eagle Series, 2021) U.S.A., at120°C for 35 minutes, cooled and then ground in a commercialblender (Waring Products Division, New Hartford, CT 06057-0000). Carcass nitrogen determination was assessed using aLeco nitrogen analyzer (Leco Instruments, Stockport, Chesh-ire, SK7 5DA, UK). Analyses for ether extract were assessedaccording the Association of Official Analytical Chemists proce-dures [5].

Statistical Analysis

Not significant differences were found when ANOVA pro-cedure was used for variation in time period, thus the experi-ment was arranged as a complete randomized block designwith replicate as the experimental unit. A one-way ANOVA wasused to test the effect of dietary treatments. Response vari-ables having a significant F test (P<0.05) were analyzed usingTukey’s studentized range test [32].

RESULTS AND DISCUSSION

The calculated proximate analysis and the determinedcrude protein (CP) and lysine levels of the experimental dietsare shown in TABLE I. Dietary lysine level of diets increasedas CP increased in the diet so as to maintain the lysine: CP ra-tio at around 5.7% CP. However, there was a lower concentra-tion than estimated for lysine in the diet containing 230 g CP/kgdiet (TABLE I). The results of the production parameters in re-lation to varied dietary crude protein and lysine levels areshown in TABLES II and III. Body weight gain was affected (P<0.05) at all ages by dietary CP and lysine levels (TABLE II). Asearly as 7 d of age, dietary protein with lysine at 5.7% CP influ-enced weight gain (TABLE II). No significant differences (P>0.05) were noted in weight gain of chicks fed among 25, 23and 21% CP. Birds fed the most protein were heaviest, andthis was significant (P<0.05) for 25% vs 19% and 17% CP.When evaluating the effect of diet protein from 0-18 d of age,an increased body weight gain was found with increasing die-tary CP from 210 to 250 g CP/kg diet compared to diets at 170and 190 g CP/kg (P<0.05) (TABLE II). It was obvious thatvariation in the parameters measured depended on the crudeprotein and lysine intakes. Previous research using low CP di-ets suggested that the supply of amino N as non-essentialamino acids (NEAA) affects growth and feed conversion [9, 23,

155


26]. Current results suggest that even when essential aminoacids are not limiting in low CP diets a need for N in a form ofNEAA is necessary to optimize growth. This fact is in accordwith the findings of [11] indicating that even when meeting orexceeding [30] recommendations of EAA in low CP diets,broiler performance goals are not achieved compared to birdsfed more normal levels of CP diet. However, Aletor et al [2] ob-served no difference in growth of broilers fed with dietary CPranging from 153 to 225 g CP/Kg diet while meeting the mini-mum [30] recommendations for EAA. It is likely that any excessof EAA would be transaminated for NEAA synthesis in low CPdiets although, excess of EAA are used rather efficiently forNEAA biosynthesis [3]. These same authors suggested that

the efficiency of lysine used for synthesis of glutamate is onlyabout 45%, which implies an extra energetic cost for NEAAbiosynthesis that could aid in the explanation of the reducedgrowth in chicks fed low CP diets. Transamination of EAA in-creases the synthesis of NEAA and promotes of uric acid. Thecost of energy for uric acid synthesis has been estimated of 18ATP per mole [12]. It is suggested that the reduced responseobserved in chicks subjected to low CP diets with lysine atabout 5.7% CP is due to an insufficiency of amino N. Baker [ 6]suggested that the efficiency of utilization of a protein or anamino acid is constant from zero up to the minimal requirementfor maximal protein accretion. The reduced weight gain ob-served in chicks fed a dietary CP of 25% with lysine fixed at

156

Varied Dietary Crude Protein and Lysine Level at 5.7% of Crude Protein on Productive Parameters / Urdaneta-R., M. and Leeson, S. _____

TABLE I

EXPERIMENTAL DIETS COMPOSITION/ COMPOSICION DE DIETAS EXPERIMENTALES

Ingredients Crude Protein (%)

25 23 21 19 17

Soy bean (48%) 451.882 414.094 318.846 276.408 219.095

Corn 279.346 254.304 575.082 580.153 662.386

Corn Starch 196.822 269.101 37.121 79.895 29.532

Animal Veg-Fat 23.086 12.924 15.780 10.00 20.00

Limestone 15.968 15.651 16.266 16.032 15.994

Dicalcium Phospahte2 10.824 11.686 11.363 12.115 12.641

Salt 3.641 3.720 3.431 3.478 3.445

Vitamin-Mineral Premix 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00

L-Lysine HCL - - 1.222 1.430 1.835

DL-Methionine 3.968 4.088 2.93 2.604 2.299

L-Threonine 4.462 4.431 2.959 2.885 2.234

Cellulose - - - 5.00 20.00

Calculated Analysis

ME (kcal/kg) 3000 3000 3000 3017 3031

Lysine (%) 1.43 1.31 1.20 1.09 0.97

Methione + Cystine (%) 1.13 1.08 0.95 0.86 0.78

Threonine (%) 1.00 0.95 0.80 0.75 0.65

Tryptophan (%) 0.35 0.30 0.26 0.24 0.21

Sodium (%) 0.18 0.18 0.18 0.18 0.18

Calcium (%) 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95

Av. Phosphorus (%) 0.42 0.42 0.42 0.42 0.42

Fat (%) 3.799 2.66 4.066 3.471 4.716

Fiber (%) 1.536 1.404 2.317 2.234 3.767

Determined Analysis (%)

Crude Protein 25.1 23.7 21.8 20 17.4

Lysine 1.47 1.17 1.21 1.11 1.01

Supplied per kilogram of diet: vitamin A, 8,800 IU (retinyl palmitate); vitamin D3, 3,300 IU; vitamin E, 40 IU (dl-�-tocopheryl acetate); riboflavin, 8.0mg; biotin, 0.22 mg; thiamin, 4 mg; pantothenic acid, 15.0 mg; vitamin B12, 12 µg; niacin, 50 mg; choline, 600 mg; vitamin K, 3.3 mg; folic acid, 1.0mg; ethoxyquin, 120 mg; manganese, 70 mg as manganous oxide 60%; zinc, 70 mg as zinc oxide 72%; copper, 10 mg as copper sulphate 25%;iron, 60 mg as ferrous sulphate 30%; iodine, 1 mg, and selenium, 0.3 mg. 2 Contained 23% Ca and 20% P.

5.7% CP might be explained as an increased oxidation of theamino acid necessitating an extra energy cost, and thereforeless net energy would be available for production. Macleod [25]suggested that 6 mol ATP/mol amino acid is the cost of excre-tion of N from AA. When supplying amino acid in excess of theimmediate need for protein synthesis their oxidation increases[13], and so the supplied of amino acids are more efficientlyused for protein synthesis when supplied at moderate or re-quirement levels. Nieto et al. [29], evaluated the effect of pro-tein quality on energy requirements and energy cost for proteinand fat deposition and indicated utilization of ME for productionto be negatively correlated with protein quality of diets. Thesame authors found that the energy retained as fat increasesas protein quality declines. A quality of a protein is referred asthe profile of the EAA in the proper order to meet the require-ments of particular species [24]. It is implicit that even thoughhigh CP diets allow for maximal growth, this will not occur withan imbalanced mixture of AA’s.

Diet had no effect on daily feed intake (g/b/d) with dietaryCP ranging from 190 to 250 g CP/kg diet (P>0.05) and onlywith dietary CP diets at 170 g CP/kg there was a reduced feedintake (P<0.05). A noticeable improvement in feed conversion(F:G) from the first week of age was found when higher con-

centrations of CP were fed (P<0.05). Feed conversion from0-18 d was not different (P>0.05) for the different diet proteinand lysine levels although, differences were noted (P<0.05)when comparing 250 vs 170 g CP/kg diets. Fat, carbohydrateand protein all exert an effect on food consumption although, itis suggested that protein produces the greatest effect in thecontrol of food intake [10]. Results observed in the experimentsuggest that feed intake was influenced by dietary crude pro-tein and lysine levels. Previous research conducted with broilerchickens indicate that feed intake is affected by dietary CP andamino acid levels [2, 31] and that, in humans at least, the pro-portion of circulating amino acids are related to a series ofevents that affect appetite [10]. D’Mello and Lewis [15] re-ported that when chicks were fed an imbalanced diet theplasma amino acid profile was altered. The fact that birds mayhave an ability to control protein and/or amino acid intake [14]and that they eat to fulfill their EAA requirements [33] suggestthat feed intake may be related to the crude protein and lysineintakes. However no significant differences (P>0.05) were ob-served in feed intake in chicks fed dietary CP ranging from 190to 250 g CP/kg diet. A significant (P< 0.05) reduction in feed in-take was observed with the lowest CP diets (17%). Emmert etal [19] suggested a relationship between feed intake and CP,

157


TABLE II

WEIGHT GAIN OF BROILER CHICKENS FED LYSINE FIXED AT 5.7% OF CRUDE PROTEIN LEVELS /GANANCIA DE PESO EN POLLOS DE ENGORDE ALIMENTADOS CON LISINA FIJADA AL 5,7% DEL NIVEL DE LA PROTEINA CRUDA

%Crude Protein

%Lysine

Weight Gain (g)

0 – 7 d 7 – 14 d 0 – 14 d 0 – 18 d g/b/d

25 1.47 105a 208ab 312a 473a 26.3a

23 1.17 97abc 190a 288ab 449ab 25.0ab

21 1.21 99ab 212b 312a 490a 27.2a

19 1.11 95bc 195ab 289ab 427b 23.7b

17 1.01 91c 189a 280b 430b 23.9b

SEM 0.94 2.44 3.16 4.9 0.27a-c Means within a column with no common superscript differ significantly (P<0.05). SEM: standard error of mean.

TABLE III

FEED CONVERSION AND FEED INTAKE OF BROILERS CHICKENS FED LYSINE FIXED AT 5.7%OF CRUDE PROTEIN LEVELS/ CONVERSION ALIMENTICIA Y CONSUMO DE ALIMENTO EN POLLOS DE ENGORDE

ALIMENTADOS CON LISINA FIJADA AL 5,7% DEL NIVEL DE LA ROTEINA CRUDA

%Crude Protein

%Lysine

Feed Conversion (F:G) Feed Intake

0 -7 d 7 – 14 d 0 – 14 d 0 to 18 d g/b/d

25 1.47 1.08a 0.98 1.01a 1.00a 25.8a

23 1.17 1.16b 0.97 1.03a 1.06ab 26.5a

21 1.21 1.24c 1.00 1.08ab 1.06ab 27.4a

19 1.11 1.30c 1.02 1.11ab 1.09ab 26.0a

17 1.01 1.37d 1.05 1.16b 1.13b 23.1b

SEM 0.014 0.015 0.012 0.013 0.45a-c Means within a column with no common superscript differ significantly (P<.05). SEM: standard error of mean.

especially at low levels of CP, a situation seen in the currentstudies. It has been previously suggested that when chicks arefed diets deficient in amino acids [4] and/or excesses of aminoacids, feed intake is reduced [15]. However, with the low CP di-ets used here, dietary lysine levels determined were at orabove 1% of the diet, suggesting that it was not lysine, butrather protein per se, which affected feed intake.

Carcass nitrogen and fat deposition in chicks to 18 d ofage are presented in FIGS. 1 and 2. Carcass nitrogen deposi-tion (mg/b/d) increased as dietary CP increased, which re-sulted in an increased carcass nitrogen deposition of about31% in diets ranging from 210 to 250 g CP/kg diet compared to170 and 190 g CP/kg diet (P<0.05). There was also a decreasein carcass fat deposition (g/b/d) as dietary CP was increased.Carcass nitrogen and fat deposition were related to CP of diet.An improved (P<0.05) carcass protein accretion was observedwhen chicks were fed 210 to 250 g CP/Kg diet. Similar re-sponses using diets varying in CP have been reported [2, 11,19]. Eits et al [17] indicated that protein deposition increasesas amino acid intake increases. This correlates with the resultsof the present experiment where lysine was fixed at 5.7% CP,wherein as lysine and CP intakes were increased carcass ni-trogen deposition was improved. A reduced AA intake ofaround 6% was noted in the two lowest CP treatments whichhad different (P<0.05) carcass protein deposition compared tothe 210 to 250 g CP/Kg diet. This significant difference how-ever, was most likely related to a reduction of about 40% in theCP intake between both dietary treatments. Fat depositiontended to decrease as dietary CP was increased suggestingthat after the minimal protein/AA requirements are achievedany excess is degraded and used for fat synthesis following itsdeamination. However, the energy required to catabolize theexcess of protein and/or AA may explain the situation by whichincreasing dietary CP level fat deposition is reduced. These re-sults are in agreement with [2] and [11], who observed an in-crease in fat deposition (g/chick) as dietary CP was reduced.

CONCLUSIONS

The results obtained in the current experiment supportthe idea that when lysine to CP ratio is kept constant at 5.7%,maximal productive performance of broiler chickens to 18 dayscan be achieved among 21 and 25% CP. However, a 25% CPdiet will yield a significant lower carcass fat content. Choosingamong diets will depend on cost on the dietary protein andconsumer preferences.

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158

Varied Dietary Crude Protein and Lysine Level at 5.7% of Crude Protein on Productive Parameters / Urdaneta-R., M. and Leeson, S. _____

400

450

500

550

600

650

700

750

Ng

(mg

/b/d

)(0

-18

d)

25 23 21 19 17 1.47

1.17

1.21

1.11

1.01

CP (%)

Lysine

(%)

aa

a

b

b

SEM = 12.5

FIGURE I. NITROGEN GAIN IN BROILER CHICKENS FEDLYSINE FIXED AT 5.7% OF CRUDE POTEIN/ GANANCIA DE

NITRÓGENO EN POLLOS DE ENGORDE ALIMENTADOS CON LISINA

AL 5,7% DEL NIVEL DE LA PROTEÍNA CRUDA.

2523

2119

171.47

1.17

1.21

1.11

1.01

3.00

3.50

4.00

4.50

5.00

5.50

6.00

Fg

(g/b

/d)

CP (%)

Lysine (%

)

a

ab

bb

b

SEM= 0.05

FIGURE 2. CARCASS FAT DEPOSITION IN BROILERCHICKENS FED LYSINE FIXED AT 5.7% OF CRUDE PRO-TEIN/ DEPOSICIÓN DE GRASA EN LA CANAL DE POLLOS DE EN-

GORDE ALIMENTADOS CON LISINA FIJADA AL 5,7% DEL NIVEL DE

LA PROTEÍNA CRUDA.

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COMPARACIÓN DE ECUACIONES PARA AJUSTAR CURVASDE LACTANCIA EN BOVINOS.

Comparison of Equations to Fit Lactation Curves of Cattle.

José Guadalupe García-Muñiz, Enrique Genaro Martínez-González, Rafael Núñez-Domínguez,Rodolfo Ramírez-Valverde, Rufino López-Ordaz y Agustín Ruiz-Flores

Departamento de Zootecnia, Posgrado en Producción Animal, Universidad Autónoma Chapingo, Carretera México-Texcoco

km 38.5. Chapingo, Estado de México. Teléfono: + 52 (595) 9521621 C.P. 56230. E-mail: [email protected]

RESUMEN

El objetivo fue evaluar la bondad de ajuste de 16 ecuacionespara ajustar curvas de lactancia en seis genotipos bovinos. Seanalizaron registros semanales o mensuales de producción deleche de vacas Pardo Suizo Americano (n=826 lactancias),Bos indicus (BI, n=52), ¾BI¼Bos taurus (BT, n=507), ½BI½BT(n=462), �

�BI� �BT (n=167) y ¼BI¾BT (n=62). Los parámetrosde las ecuaciones se estimaron, para cada lactancia individual,por regresión lineal y no lineal, y las comparaciones se realiza-ron con base en los cuadrados medios de residuales, median-te la jerarquización dentro de genotipo utilizando la prueba deSuma de Rangos de Friedman. Otros criterios adicionales fue-ron la proporción de casos con producción de leche diariaanormal y los casos con autocorrelación positiva. Existieron di-ferencias (P<0,05) en la bondad de ajuste de las ecuaciones através de genotipos. Sin embargo, para todos los genotipos laecuación de mejor ajuste (P<0,05) fue una reparametrizaciónde la ecuación de Wood, la cual considera la primera fecha demuestreo como el tiempo cero. Se recomienda el uso de estaecuación para ajustar curvas de lactancia en genotipos simila-res a los evaluados en este estudio.

Palabras clave: Curvas de lactancia, producción de leche,suizo americano, Bos taurus, Bos indicus.

ABSTRACT

The objective was to evaluate the goodness of fit of 16 equa-tions to estimate lactation curves of six cattle genotypes.Monthly or weekly milk production records of Brown Swiss(n=826 lactations), Bos indicus (BI, n=52), ¾BI¼Bos taurus

(BT, n=507), ½BI½BT (n=462), ��BI� �BT (n=167) and ¼BI¾BT

(n=62) cows were analyzed. Fitting of equations to individuallactations was performed by linear or non-linear regression.The residual mean squares obtained after fitting of the equa-tions were ranked within genotype and compared by Fried-man’s test. Additional criteria to compare the equations werethe proportion of cases of abnormal daily milk production, andcases with positive autocorrelation. Equations differed (P<0.05)on their suitability to properly describe lactation curves acrossgenotypes. However, for all genotypes the equation of best fit(P<0.05) was a reparameterization of Wood’s equation inwhich the first test date is considered as time zero. The use ofthis equation is recommended to fit lactation curves of cattlegenotypes such as the ones evaluated in this study.

Key words: Lactation curves, milk production, brown swiss,Bos taurus, Bos indicus.

INTRODUCCIÓN

Una característica común de los sistemas de produccióncon bovinos de doble propósito en el trópico mexicano es lafalta de registros de producción de leche (PL), lo que dificultaevaluar la productividad de estos sistemas. Los sistemas dedoble propósito en el trópico utilizan animales de diferentesgenotipos, provenientes principalmente de cruzamientos entreBos taurus (BT) y Bos indicus (BI). Las diferencias en la pro-porción de genes europeos o cebuínos provocan variabilidaden la PL.

Para describir la PL a través de la lactancia en ganadobovino se han propuesto diversos modelos matemáticos. Laecuación más ampliamente utilizada es la función gama in-completa propuesta por Wood [31]. Sin embargo, como conse-cuencia de la falta de ajuste de la ecuación de Wood para me-dir la PL en ciertas condiciones y por la dificultad de interpreta-ción biológica de sus parámetros, se han desarrollado ecua-

160


ciones alternativas [19, 21, 29]. Algunos de estos modelos sonmodificaciones de la ecuación propuesta por Wood [3, 22, 30].Recientemente se han utilizado nuevas ecuaciones, para ajus-tar curvas de lactancia en bovinos, debido a su capacidad paradescribir un amplio rango de formas de curvas de lactancia endiferentes condiciones ambientales y de manejo [1, 2, 7].

Sin embargo, la información relacionada con la compa-ración de ecuaciones para ajustar curvas de lactancia de bovi-nos en condiciones tropicales es escasa. El ajuste de lasecuaciones evaluadas con razas especializadas para PL, nonecesariamente es similar con genotipos que se encuentranen el trópico. Por lo anterior, el objetivo de esta investigaciónfue evaluar la bondad de ajuste de 16 ecuaciones para estimarcurvas de lactancia de bovinos Pardo Suizo Americano (PSA),Bos indicus (BI), y diversas proporciones de BI y Bos taurus

(BT) (¾BI¼BT, ½BI½BT, ��BI� �BT y ¼BI¾BT).


Origen de los datos e información utilizada

Los registros mensuales de PL de 826 lactancias de PSAlos proporcionó la Asociación Mexicana de Criadores de Gana-do Pardo Suizo de Registro. La información consideró vacascon uno a 12 partos, comprendidos entre 1997 y 2003 [20].

La información de los demás genotipos provino del ran-cho “La Carolina”, ubicado en el municipio de Centro, Tabas-co, México. Se dispuso de registros de producción de leche de52; 507; 462; 167 y 62 lactancias completas de los genotiposBI, ¾BI¼BT, ½BI½BT, �

�BI� �BT y ¼BI¾BT, respectivamente.Los genes BI en su mayoría provinieron de la raza Gyr (80%) yel resto de Brahman e Indobrasil, mientras que los genes BTde Holstein (60%), Simmental (20%), y el resto de Pardo Suizoy Jersey. Los partos ocurrieron entre 1999 y 2004, en vacasde una a 12 lactancias. Considerando todos los genotipos es-tudiados, la duración de la lactancia fluctuó entre 130 d para BIy 310 d para ¼BI¾BT.

El número de muestreos de PL diaria por lactancia varióentre 9 para PSA y 42 para ¼BI¾BT. En la TABLA I se mues-tran los promedios de duración de la lactancia y de muestreosde PL diaria para cada genotipo.

Alimentación y manejo

La información de las vacas PSA provino de diversas ex-plotaciones localizadas principalmente en el trópico mexicano.La alimentación de las vacas se realizó en base al pastoreo degramíneas tropicales, y más de 90% de las explotaciones utili-zaron programas de suplementación. Las vacas se ordeñarondos veces por día, manualmente (20% de los ranchos) o conequipo de ordeño (80% de los ranchos) [20].

Las vacas de los demás genotipos se ordeñaron mecá-nicamente, dos veces al día, sin la presencia del becerro, ycon la ayuda de 0,25 mL de oxitocina en cada ordeño. Se utili-

zó una sala de ordeño en paralelo, de 16 plazas por lado, conlas unidades de ordeño al centro y pesadores individuales deleche tipo Waikato (Hamilton, New Zealand). La alimentaciónse basó en pastoreo de gramas tropicales con ayuda de cercoeléctrico, y el suministro de 2,0 kg de concentrado comercialcon 18% de proteína cruda por vaca día durante el ordeño.

Descripción de las ecuaciones

En análisis preliminares se compararon los polinomiosde Legendre de primero, segundo, tercero y cuarto grado, ycon este último se obtuvieron los menores cuadrados mediosde residuales (CMRs). En el análisis final, además de este po-linomio, se evaluaron otras 15 ecuaciones. Las ecuacionesevaluadas se muestran en la TABLA II.

La ecuación I [25] es una función exponencial que consi-dera el incremento inicial en PL. La ecuación II [12] es una de-rivación de la ecuación I, usando la función inversa parabólicaexponencial. La ecuación III [31] es la función gama incomple-ta, propuesta para estimar las curvas de lactancia típicas debovinos lecheros. Las ecuaciones IV [22] y V [3], son repara-metrizaciones de la ecuación anterior; la primera considera lafecha del primer registro de PL como el tiempo cero, mientrasque la segunda reemplaza la función exponencial de disminu-ción en PL, por una función lineal.

La ecuación VI [4] corresponde a una regresión cuadráti-ca para estimar curvas de lactancia de bovinos productores decarne. La ecuación VIII [30] es una modificación de la ecua-ción V [3], que adiciona el término -0,05, relacionado con elpico de PL aproximadamente a los 50 d. Las ecuaciones XV[13] y XVI [9] son reparametrizaciones de la ecuación VIII [30];la primera considera los días en leche mínimos y máximos decada lactancia y la segunda cambia el valor del exponente-0,05 por -0,1. La ecuación VII [26] incorpora un cuarto pará-metro que multiplica el logaritmo natural de los días en leche.Las ecuaciones IX [1] y X [10] consideran la duración de la lac-tancia y contienen cinco parámetros; mientras que la ecuaciónXIV [13] es una modificación de la ecuación IX [1] con sólocuatro parámetros.

161


TABLA I

DURACIÓN DE LA LACTANCIA Y FRECUENCIA DEMEDICIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE LECHE (PL) PARACADA GENOTIPO/ LACTATION LENGHT AND FREQUENCY

OF MILK YIELD RECORDING FOR EACH CATTLE GENOTYPE

Genotipo1 Duración promediode la lactancia (d)

Número de muestrasde leche/ lactancia

PSA 270 9

BI 130 17

¾BI¼BT 260 36

½BI½BT 270 37��BI� �BT 300 41

¼BI¾BT 310 421 PSA: Pardo Suizo Americano; BI: Bos indicus; BT: Bos taurus.

La ecuación XI [6] incluye tres parámetros y considera ellogaritmo natural de los días en leche. La ecuación XII [2] eli-mina el valor del exponente en la ecuación anterior y se desa-rrolló para ajustar curvas de lactancia de vacas Guzerat. Laecuación XIII [7] es una regresión polinomial de cuatro pará-metros, además del intercepto.

Los parámetros de las ecuaciones I, II, III, IV, V y Xse estimaron por regresión no lineal utilizando el procedi-miento NLIN de SAS [27], mientras que las demás se esti-maron por regresión lineal utilizando el procedimiento GLMde SAS [27].

162

Comparación de ecuaciones para ajustar curvas de lactancia en bovinos / García-Muñiz, J.G. y col. ________________________________

TABLA II

DESCRIPCIÓN DE LAS ECUACIONES EVALUADAS PARA AJUSTAR CURVAS DE LACTANCIA DE SEIS GENOTIPOSBOVINOS / DESCRIPTION OF THE EQUATIONS EVALUATED TO FIT LACTATION CURVES OF SIX CATTLE GENOTYPES

Número en texto Ecuación1

I. Y ae�

��

II. Yt

a bt ct� �� ( )�

III. Y at e�

� ��

IV. Y a t t e� �

� � � �� ( ) � �

��

V. Y a bt ae�

��

VI. Y a bt ct� � � � �

VII. Y a bt ct d t� � � � �� ln( )

VIII. Y a bt ce�

��

IX. Y a bt

ct

dt

f� � �

��

��

��

��

��

��

305 305

305 305�

ln lnt

��

��

X. Y e f t c t�

� � �� [ (( ) / )] [( )�� 1 150 100 150 / ]100 ��

��

��d

t

XI. Y a bt c t� � � �� ln( )

XII. Y a bt c t� � � ln( )

XIII. Y Z aP bP cP dP� � � � � ��

XIV. Y a bt

ct

dt� � �

��

��

��

��

��

��

305 305

305�

ln

XV. Y a bt t

t tce�

��

�

��

�

��

��

� � ��

XVI. Y a bt ce�

��

1 Donde Yt es la producción de leche en el t-ésimo día de lactancia; ln es el logaritmo natural; tmin y t0 es el tiempo mínimo (primer muestreo); tmax

es el tiempo máximo (último muestreo); e es la base de los logaritmos naturales; Z0 es el intercepto; Pi es el término que considera la duración y eldía de la lactancia y a, b, c, d y f son los parámetros que definen la curva de lactancia que se quiere estimar.

Criterios de comparación

La magnitud de los CMRs se usó como criterio principalpara comparar la jerarquización de las ecuaciones en cada ge-notipo. Para cada vaca y lactancia se ajustaron las 16 ecuacio-nes, y los CMRs resultantes se jerarquizaron, utilizando el pro-cedimiento RANK de SAS [27]. Los lugares jerárquicos de lasecuaciones se compararon utilizando la prueba de Suma deRangos de Friedman [11]. La significancia (P<0,05) de las dife-rencias entre valores jerárquicos de pares de ecuaciones seevaluó con la siguiente expresión:

R R tb A B

b k� � �

��

��

��

��

�

� �

�2

1 1�

( )

( )( )

donde:

Ri y Rj son las sumas de los valores jerárquicos obteni-dos para cada ecuación.

� �� A R��

�

�

�

�

�

�

��

��

Bb

R�

�

�

�

�

1�

�

�

b = número de lactancias consideradas, y

k = número de ecuaciones comparadas.

En la comparación de cualquier par de ecuaciones la diferencia fue

significativa cuando R R� � fue mayor que tb A B

b k�

� �

�2

1 1��

��

��

��

( )

( )( ).

Otro criterio para la comparación del ajuste de las ecuacio-nes fue la magnitud del estimador del parámetro de Durbin-Watson [28], para cada vaca en cada lactancia. Este estadísticoprueba la autocorrelación de primer orden en los residuales deuna ecuación de regresión. Con base en el valor de este estadís-tico y en función del número de parámetros de las 16 ecuacionescomparadas, se determinaron los casos de lactancias con auto-correlación positiva de primer orden (AP) para probar si los resi-duales se distribuyeron aleatoriamente (TABLA III).

El otro criterio para la comparación del ajuste de lasecuaciones fue el número de casos con predicciones anorma-les de PL en algún día de la lactancia, los cuales se presentanpara cada ecuación y genotipo. La predicción anormal de PLse consideró, cuando la ecuación predijo un valor negativo(PN) en algún día de la lactancia, o cuando la máxima PL dia-ria fue extrema (PE), es decir, más de 3,5 desviaciones están-dar del promedio de las producciones máximas observadas encada genotipo.

Finalmente, se realizaron pruebas de Ji cuadrado (�2)para comparar los porcentajes de lactancias con AP, PN y PE,para cada ecuación ajustada y genotipo evaluado.


Jerarquización de las ecuaciones

La TABLA IV muestra la jerarquización de las 16 ecua-ciones para cada genotipo. En general se observaron ligerasdiferencias en los lugares jerárquicos para las ecuaciones através de genotipos. La ecuación IX presentó los valores másbajos de los CMRs (P<0,05) obteniendo el primer lugar en to-dos los genotipos, excepto para ¼BI¾BT en donde ocupó elsegundo lugar, pero sin diferencia (P>0,05) con la mejor ecua-ción (XIII) en ese genotipo. En las lactancias de PSA, a laecuación IX le siguieron las ecuaciones IV y XIII, sin diferen-cias entre ellas (P>0,05), aunque sí lo fueron con respecto a laecuación IX (P<0,05). En el genotipo BI, no existieron diferen-cias (P>0,05) entre las ecuaciones IX, IV y XIII. En las lactan-cias de los genotipos ¾BI¼BT, ½BI½BT, �

�BI� �BT la mejorecuación (P<0,05) fue la IX, seguida de la XIII. En el genotipo¼BI¾BT, las mejores ecuaciones fueron XIII, IX y IV, sin dife-rencias entre ellas (P>0,05).

Los resultados anteriores son similares a los observadospor Olori y col. [14], quienes evaluaron varias ecuaciones envacas Holstein, entre ellas la III, VII, VIII y IX, encontrando quela IX tuvo el mejor ajuste (P<0,05) y la III, el peor. Pool y col.[17] sugirieron el uso del polinomio de Legendre de cuarto gra-do (ecuación XIII) para estimar los parámetros de curvas delactancia de vacas Holstein de primer parto, ya que al compa-rarlo con los polinomios de segundo, tercero y quinto grado,este modelo presentó el mejor ajuste. Schneeberger [24] com-paró cuatro ecuaciones en vacas Pardo Suizo Europeo, entreellas las III y IV del presente estudio, y encontró que la formalogarítmica de la ecuación IV presentó el mejor ajuste. Maccio-ta y col. [9] identificaron la forma de las curvas de lactancia envacas Simmental, en función de los signos de los parámetrosde los modelos III, IX, XIII y XVI, y concluyeron que las ecua-ciones III y XVI presentaron el mejor ajuste (r2>0,75).

163


TABLA III

VALORES PARA CONSIDERAR AUTOCORRELACIÓNDE ACUERDO CON EL VALOR DEL ESTADÍSTICO

DE DURBIN-WATSON/TABULATED VALUES OF THE

DURBIN-WATSON D-STATISTIC TO CONSIDER THE PRESENCE

OF AUTOCORRELATION

No. deparámetros

Ecuación Autocorrelaciónpositiva

3 I, II, III, IV, V, VI, VIII,XI, XII, XV y XVI

<0,82

4 VII, XIII y XIV <0,69

5 IX y X <0,56

Para todos los genotipos, las ecuaciones con el peorajuste (P<0,05) fueron la II y la V. Las demás ecuaciones ocu-paron lugares intermedios, con pequeñas variaciones dentrode genotipos. Al respecto, diversas investigaciones han repor-tado la falta de flexibilidad de estas ecuaciones para ajustar di-ferentes formas de curvas de lactancia en varias especies ysistemas de producción.

En vacas Holstein, Scherchand y col. [23] evaluaron diezecuaciones (entre ellas las I, II y III del presente estudio) y encon-traron que las II y III fueron las peores. Papajcsik y Bodero [15]compararon 20 ecuaciones en vacas Holstein (entre ellas lasecuaciones I, II, III, V y VI de este trabajo); la ecuación II tuvo laspeores predicciones en las lactancias que se presentaban en in-vierno. Por su parte, Ramírez-Valverde y col. [18] compararon lasecuaciones I, II, III y VI del presente estudio en vacas Angus,Pardo Suizo y sus cruces recíprocos, y encontraron que las II yVI fueron las peores. Similarmente, en venados (Odocoileus vir-

ginianus) [8] y ovejas (Ovis aries) Latxa [21] la ecuación II tuvo elpeor ajuste entre las comparadas. La ecuación V presentó elpeor ajuste de curvas de vacas Montbéliarde, Holstein y sus cru-ces, cuando se compararon cinco ecuaciones, entre ellas las III yV de este trabajo [16].

Independientemente del genotipo evaluado, las diferen-cias en la jerarquización de las ecuaciones (TABLA IV) sugie-ren que la ecuación de mejor ajuste (P<0,05) fue la IX, seguidapor las XIII y IV. El peor ajuste se obtuvo con las ecuaciones IIy V, indicando la inconveniencia de utilizarlas en los genotiposestudiados.

Autocorrelación positiva y predicciones anormales de PL

Los porcentajes de AP para cada ecuación y genotipo semuestran en la TABLA V. A través de genotipos, las ecuacio-nes VII, IX, X, XIII y XIV produjeron los porcentajes más bajosde AP, y la frecuencia fue similar para todos los genotipos (�2

entre 2,2 y 9,4; P>0,05). El resto de las ecuaciones evaluadasprodujeron porcentajes más altos de casos con AP y, para és-tas, la frecuencia fue diferente a través de los genotipos eva-luados (�2 entre 11,2 y 34,1; P<0,05). Para todos los genotipos(excepto BI) se encontraron diferencias (�2 entre 44,3 y 71,0;P<0,05) en los porcentajes de AP que las ecuaciones produje-ron. A través de genotipos, las ecuaciones XVI, II, XI, V, VIII yXII presentaron los mayores porcentajes de AP (entre 13,0 y17,5%). De manera similar, a través de ecuaciones, los genoti-

164


TABLA IV

JERARQUIZACIÓN DE 16 ECUACIONES1 PARA PREDECIR CURVAS DE LACTANCIA DE SEIS GENOTIPOS BOVINOS/RANKING OF 16 EQUATIONS TO PREDICT LACTATION CURVES OF SIX CATTLE GENOTYPES

OrdenJerárquico2

Genotipo3

PSA BI ¾BI¼BT ½BI½BT ��BI� �BT ¼BI¾BT

1 IXa IXa IXa IXa IXa XIIIa

2 IVb IVab XIIIb XIIIb XIIIb IXa

3 XIIIbc XIIIabc XIVc XIVcd XIVc IVa

4 VIIc XIVbcd VIIc VIIcd IVc Xb

5 XIVc VIIbcde IVcd IVd VIIcd XIVb

6 Xd XIIchef Xd Xe Xd VIIb

7 Ie XVIchef Ie XIIf VIe Ic

8 VIf Idef XIIe Ig Ie IIIc

9 IIIf VIIIdef VIef VIgh XIIef XIIc

10 XIIf XVdef VIIIef XVgh IIIef XIc

11 XIg Xef XVef VIIIgh XIef VIIIc

12 Xvg XIf VVIfg XIhi VIIIfg VIc

13 VIIIg VIf VIfg IIIhi XVfg XVc

14 Vh IIIf XVIg XVIi XVIg IId

15 XVIh IIg Vh Vj IIh XVId

16 IIi Vg IIh IIj Vh Vd

1 I. Y ae�

��

; II. Yt=t/(a-bt+ct2); III. Yt=at

be

-ct; IV. Yt=a(ti-t0)

be

-c(ti-t0); V. Yt= a-bt-ae

-ct; VI. Yt=a+bt+ct

2; VII. Yt=a+bt+ct

2+dln(t); VIII.

Yt=a+bt+ce-0,05t

; IX. Yt=a+b(t/305)+c(t/305)2+dln(305/t)+fln(305/t)

2; X. Yt=e

(a-b)((t-150)/100)[1-k((t-150)/100)]+c((t-150)/100)

2+(f/t); XI. Yt=a+bt

0,5+cln(t);

XII. Yt=a-bt+cln(t); XIII. Yt=Z0+aP1+bP2+cP3+dP4; XIV. Yt=a+b(t/305)+c(t/305)2+dln(305/t); XV. Yt=a+b[(t-tmin)/(tmax-tmin)]+ce

-0,05t; XVI. Yt=

a+bt+ce-0,1t

.2 En columnas (genotipos), diferentes literales indican diferencias significativas (P<0,05).3 PSA=Pardo Suizo Americano (n=826), BI= Bos indicus (n=52), ¾BI¼BT=¾ Bos indicus ¼ Bos taurus (n=507), ½BI½BT=½ Bos indicus ½ Bos

taurus (n=462), ��BI� �BT=�

� Bos indicus �� Bos taurus (n=167) y ¼BI¾BT=¼ Bos indicus ¾ Bos taurus (n=62).

pos ¼BI¾BT, ��BI� �BT y ½BI½BT tuvieron los mayores pro-

blemas con AP (entre 12,2 y 17,3%).

La desventaja de la ecuación II observada en este estu-dio también la reportaron Ramírez-Valverde y col. [18], quie-nes compararon las ecuaciones I, II, III y VI en lactancias devacas Angus, Pardo Suizo y sus cruces, y es similar a lo en-contrado por Ruiz y col. [21] con ovejas Latxa.

Otras investigaciones han encontrado porcentajes varia-bles de AP con la ecuación más utilizada (III) para estimar cur-vas de lactancia. Grossman y Koops [5] indicaron problemasde AP con la ecuación III en vacas Holstein. En otro estudio,Vargas y col. [29] obtuvieron 88,5% de AP. En la presente in-vestigación la ecuación III fue intermedia en AP (8,1%), similara lo encontrado por Ruiz y col. [21] en ovejas Latxa.

Los resultados para PN se presentan en la TABLA VI.Con excepción de las ecuaciones I, II, III, IV, VI y IX, para lascuales no existieron diferencias en la frecuencia de PN a tra-vés de genotipos (�2 entre 3,9 y 7,9; P>0,05), para el resto delas ecuaciones la frecuencia de PN fue más alta y diferente a

traves de genotipos (�2 entre 11,0 y 112,3; P<0,05). A travésde genotipos, las ecuaciones IX, X, y XIII presentaron los ma-yores porcentajes de PN (entre 33,0 y 38,4%) mientras quecon las I, III y IV no se observaron PN.

La ausencia de PN con las ecuaciones I y III también lareportaron Ramírez-Valverde y col. [18], siendo la II la de ma-yor porcentaje de PN (13,5 a 26,3%). En el presente estudio laecuación II presentó valores intermedios de PN, con relación alas ecuaciones evaluadas.

Dentro de genotipo y a través de ecuaciones existierondiferencias (�2 entre 51,6 y 147,6; P<0,05) en la frecuencia dePN. Los genotipos PSA y BI tuvieron las frecuencias más altasde PN (28,5 y 19,9%, respectivamente), mientras que el��BI� �BT presentó la más baja (9,7%).

Los porcentajes de PE para cada ecuación y genotipo semuestran en la TABLA VII. A través de genotipos, sólo existie-ron diferencias en las frecuencias de PE para las ecuacionesIX, X, XII y XIII (�2 entre 23,2 y 49,2; P<0,05). A través deecuaciones, las frecuencias de PE fueron importantes (�2 entre

165


TABLA V

PORCENTAJES DE LACTANCIAS CON AUTOCORRELACIÓN POSITIVA PARA 16 ECUACIONES AJUSTADASEN SEIS GENOTIPOS BOVINOS/ PERCENTAGE OF LACTATIONS WITH POSITIVE AUTOCORRELATION FOR 16 EQUATIONS

FITTED TO SIX CATTLE GENOTYPES

Ecuación1 Genotipo2

PSA BI ¾BI¼BT ½BI½BT ��BI� �BT ¼BI¾BT Promedio

I 0,1 0,0 3,4 8,9 11,4 11,3 5,9

II 12,2 3,9 16,8 20,8 21,0 21,0 16,0

III 2,2 0,0 7,5 11,0 13,2 14,5 8,1

IV 4,0 0,0 12,8 17,1 19,8 24,2 13,0

V 4,4 1,9 13,2 18,0 21,6 27,4 14,4

VI 1,1 1,9 7,1 13,4 18,6 16,1 9,7

VII 0,0 0,0 2,0 4,6 5,4 8,1 3,4

VIII 6,9 0,0 11,2 17,8 21,0 27,4 14,1

IX 0,0 0,0 0,0 1,5 0,0 0,0 0,3

X 0,1 0,0 0,2 1,1 0,6 1,6 0,6

XI 4,7 0,0 14,2 19,7 22,2 32,3 15,5

XII 3,6 0,0 9,9 16,5 20,4 27,4 13,0

XIII 0,0 0,0 0,0 0,4 0,0 0,0 0,1

XIV 0,1 0,0 2,0 4,5 5,4 8,1 3,4

XV 6,9 0,0 11,2 17,8 21,0 27,4 14,1

XVI 11,6 0,0 15,4 21,7 25,8 30,7 17,5

Promedio 3,6 0,5 7,9 12,2 14,2 17,3

1I. Y ae

�

��


be


be


-ct; VI. Yt=a +bt+ct

2; VII. Yt=a+bt+ct

2+dln(t); VIII.

Yt=a+bt+ce-0,05t


2; X. Yt=e

(a-b)((t-150)/100)[1-k((t-150)/100)]+c((t-150)/100)


0,5+cln(t);


-0,05t; XVI. Yt=

a+bt+ce-0,1t

.2 PSA=Pardo Suizo Americano (n=826), BI=Bos indicus (n=52), ¾BI¼BT=¾ Bos indicus ¼ Bos taurus (n=507), ½BI½BT=½ Bos indicus ½ Bos



19,0 y 175,0; P<0,05) para todos los genotipos, con excepcióndel genotipo ¼BI¾BT para el que la frecuencia de PE fue simi-lar (�2=5,6; P>0,05).

A través de genotipos, las ecuaciones XIII, IX, X y XII tu-vieron los porcentajes más altos de PE (entre 7,6 y 10,1%), ylos más bajos para las V, XI, XV y III (entre 0,0 y 0,2%). Demanera similar, a través de ecuaciones el genotipo PSA pre-sentó la mayor frecuencia de PE (5,1%), y el genotipo��BI� �BT la menor (1,8%).

Ramírez-Valverde y col. [18] encontraron que las ecua-ciones I y III presentaron los menores porcentajes de PE (0,0 a4,7%), y la II los mayores porcentajes (14,8 a 21,5%); asimis-mo, la ecuación VI no presentó PE; esto último es similar a loencontrado en el presente estudio.

Las ecuaciones IV, IX y XIII produjeron los menoresCMRs y podrían considerarse las mejores opciones para los ge-notipos estudiados; sin embargo, considerando los otros crite-rios de comparación utilizados, se observa que las dos últimasecuaciones presentaron una incidencia relativamente alta de

problemas de PN o PE en las lactancias estimadas. Con baseen lo anterior, la ecuación IV es la mejor alternativa para esti-mar curvas de lactancia en genotipos similares a los estudiadosen este estudio. Por el contrario, aunque las ecuaciones II y Vpresentaron valores altos de AP, intermedios de PN, e interme-dios (II) y nulos (V) de PE, mostraron ser las peores en términosde CMRs, por lo que no se recomienda su utilización.

Para ejemplificar las formas de las curvas de lactanciageneradas con las mejores (IV, IX y XIII) y las peores (II y V)ecuaciones, en la FIG. 1 se muestran las curvas estimadas envacas del genotipo PSA, ajustadas a 270 d. En la misma figu-ra, se observa la variabilidad en las curvas de lactancia gene-radas por las ecuaciones, y enfatiza la importancia de utilizarla ecuación que mejor represente la información disponible.

De manera similar, en la FIG. 2 se muestran las curvasde lactancia estimadas con la mejor ecuación (IV) en cada unode los genotipos evaluados. En la misma figura, se observa lavariabilidad en las curvas de lactancia generadas para los dife-rentes genotipos, tanto en niveles de PL diaria como en dura-ción de la lactancia.

166


TABLA VI

PORCENTAJE DE LACTANCIAS CON AL MENOS UNA PREDICCIÓN NEGATIVA DE PRODUCCIÓN DE LECHE DIARIA,PARA 16 ECUACIONES AJUSTADAS EN SEIS GENOTIPOS BOVINOS/ PERCENTAGE OF LACTATIONS WITH AT LEAST ONE

NEGATIVE PREDICTION OF DAILY MILK YIELD, FOR 16 EQUATIONS FITTED TO SIX CATTLE GENOTYPES



I 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

II 3,3 11,5 8,7 8,4 7,2 6,5 7,6

III 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

IV 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

V 1,6 21,2 11,8 7,6 4,2 9,7 9,4

VI 10,5 17,3 14,0 11,3 8,4 12,9 12,4

VII 54,8 21,2 13,4 12,3 13,2 9,7 20,8

VIII 21,4 21,2 10,7 7,1 5,4 9,7 12,6

IX 46,0 46,2 28,2 33,6 32,9 43,6 38,4

X 55,6 38,5 30,8 32,5 31,7 38,7 38,0

XI 59,2 21,2 9,3 7,6 7,2 8,1 18,8

XII 38,7 1,9 4,3 4,3 3,6 4,8 9,6

XIII 51,3 51,9 24,5 26,0 15,0 29,0 33,0

XIV 41,2 21,2 13,4 12,3 13,2 12,9 19,0

XV 21,4 21,2 10,7 7,1 5,4 9,7 12,6

XVI 50,4 23,1 12,0 7,6 7,8 8,1 18,2

Promedio 28,5 19,9 12,0 11,1 9,7 12,7

1I. Y ae

�

��


be


be



2; VII. Yt=a+bt+ct

2+dln(t); VIII.

Yt=a+bt+ce-0,05t


2; X. Yt=e

(a-b)((t-150)/100)[1-k((t-150)/100)]+c((t-150)/100)


0,5+cln(t);


-0,05t; XVI. Yt=

a+bt+ce-0,1t




CONCLUSIONES

La reparametrización de la ecuación de Wood, que con-sidera la fecha del primer muestreo como tiempo cero, es lamejor alternativa para estimar las curvas de lactancia en vacasprovenientes de genotipos como los evaluados en este estu-dio. Las ecuaciones propuestas por Wood y Sikka tambiénmuestran un ajuste aceptable de las curvas de lactancia en losgenotipos estudiados.

AGRADECIMIENTO

Los autores agradecen a la Asociación Mexicana deCriadores de Ganado Suizo de Registro por proporcionar la in-formación para este estudio. También se agradece el apoyoeconómico del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología deMéxico y de la Universidad Autónoma Chapingo para realizarestudios de posgrado del segundo autor.

167


TABLA VII

PORCENTAJE DE LACTANCIAS CON AL MENOS UNA PREDICCIÓN EXTREMA DE PRODUCCIÓN DE LECHE DIARIA,PARA 16 ECUACIONES EN SEIS GENOTIPOS BOVINOS/ PERCENTAGE OF LACTATIONS WITH AT LEAST ONE EXTREME

PREDICTION OF DAILY MILK YIELD, FOR 16 EQUATIONS FITTED TO SIX CATTLE GENOTYPES



I 0,1 0,0 1,6 2,8 0,6 3,2 1,4

II 2,9 5,8 3,6 6,9 6,6 4,8 5,1

III 0,9 0,0 0,2 0,2 0,0 0,0 0,2

IV 2,5 0,0 0,2 0,2 0,0 0,0 0,5

V 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

VI 0,0 0,0 0,8 0,7 0,6 0,0 0,4

VII 5,2 0,0 1,8 1,3 0,6 4,8 2,3

VIII 0,4 0,0 0,2 0,0 0,0 0,0 0,1

IX 21,3 3,9 8,1 6,1 3,6 3,2 7,7

X 17,3 1,9 9,9 9,7 5,4 1,6 7,6

XI 0,6 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1

XII 26,6 0,0 3,0 5,0 3,0 8,1 7,6

XIII 0,7 28,9 12,8 6,3 7,2 4,8 10,1

XIV 1,3 0,0 1,8 1,3 0,6 4,8 1,6

XV 0,4 0,0 0,2 0,0 0,0 0,0 0,1

XVI 2,1 0,0 0,2 0,2 0,0 0,0 0,4

Promedio 5,1 2,5 2,8 2,5 1,8 2,2

1 I. Y ae�

��


be


be



2; VII. Yt=a+bt+ct

2+dln(t); VIII.

Yt=a+bt+ce-0,05t


2; X. Yt=e

(a-b)((t-150)/100)[1-k((t-150)/100)]+c((t-150)/100)


0,5+cln(t);


-0,05t; XVI. Yt=

a+bt+ce-0,1t




0 50 100 150 200 2500

4

8

12

16

20

24

28

32

Pro

ducc

ión

dele

che

(kg/

día)

Días en leche

Wood reparametrizada (Schaeffer, 1977) IXExponencial (Sikka, 1950) IGama incompleta (Wood, 1967) IIIInversa parabólica exponencial (Nelder, 1966) IIWood reparametrizada (Coby y Le Du, 1978) V

FIGURA 1. PRODUCCIÓN DE LECHE ESTIMADA EN VA-CAS PARDO SUIZO AMERICANO (N=826), PARA LASECUACIONES CON MEJORES Y PEORES AJUSTES/ PRE-

DICTED MILK YIELD OF BROWN SWISS COWS (N=826), FOR THE

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168


0 50 100 150 200 250 3002

4

6

8

10

12

14

16

18

Pro

du

cció

nd

ele

che

(kg

/día

)

Días en leche

¼ Bos indicus ¾ Bos Taurus

3/8 Bos indicus 5/8 Bos taurus

Suizo Americano½ Bos indicus ½ Bos Taurus

¾ Bos indicus ¼ Bos taurus

Bos indicus

FIGURA 2. PRODUCCIÓN DE LECHE ESTIMADA CON LAECUACIÓN IX (SCHAEFFER Y COL., 1977) PARA PARDOSUIZO AMERICANO (PSA), BOS INDICUS, ¾ BOS INDICUS

¼ BOS TAURUS, ½ BOS INDICUS ½ BOS TAURUS, �� BOS

INDICUS �� BOS TAURUS Y ¼ BOS INDICUS ¾ BOS TAU-

RUS/ PREDICTED MILK YIELD BY THE IX EQUATION(SCHAEFFER ET AL., 1977) FOR BROWN SWISS, BOS

INDICUS, ¾ BOS INDICUS ¼ BOS TAURUS, ½ BOS

INDICUS ½ BOS TAURUS, �� BOS INDICUS �

� BOS

TAURUS Y ¼ BOS INDICUS ¾ BOS TAURUS.

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169



CRECIMIENTO DE BECERROS EN UN SISTEMA DE DOBLEPROPÓSITO EN EL TRÓPICO HÚMEDO DE MÉXICO.

Growth of Calves in a Dual-Purpose System in Humid-Tropics of Mexico.

Jesús G. de las Heras-Torres 1, Mario M. Osorio-Arce 1 y José C. Segura-Correa 2

1 Campus Tabasco, Colegio de Postgraduados, H. Cárdenas, Tabasco, México. E-mail: [email protected] Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Autónoma de Yucatán. Km 15.5 carretera Mérida-Xmatkuil.

Mérida, Yucatán, México. E-mail: [email protected]. Fax: +52 9999 423205

RESUMEN

El objetivo de este estudio fue describir el crecimiento hasta eldestete, de becerros cruzados en un sistema de doble propósi-to en el trópico mexicano. Los becerros eran animales ¾ Euro-peo (Holstein, Simmental, Suizo) ¼ Cebú, igual que sus ma-dres. Los becerros apoyaban a las vacas en el ordeño y toma-ban la leche residual después de éste por 30 minutos (ama-mantamiento restringido) y se mantenían en un potrero de Es-trella de África (Cynodon plestostachyus), teniendo acceso aun suplemento energético-proteico (1 kg/becerro/día). Los ani-males se pesaron al nacimiento y a intervalos de 28 días. Losdatos de 361 (190 machos y 171 hembras) becerros (4.678pesajes) se analizaron mediante regresiones lineales y cua-dráticas. Los coeficientes de determinación para las regresio-nes lineal, y lineal y cuadrática fueron similares para los bece-rros machos y hembras. El modelo de regresión que incluyólos efectos lineal y cuadrático describió mejor los datos, que elmodelo lineal.

Palabras clave: Becerros, doble propósito, crecimiento, Méxi-co, trópico.

ABSTRACT

The objective of this study was to describe the growth untilweaning of crossbred calves in a dual-purpose system in theMexican tropics. The calves were ¾ European (Holstein, Sim-mental, Brown Swiss) ¼ Zebu, equal than their mothers. Thecalves help to the let down of milk during milking and drunk theresidual milk for 30 minutes (restricted suckling) and were main-tained in a Star grass (Cynodon plestostachyus) paddocks hav-ing access to an energetic-proteical supplement (1 kg/calf/day).

Animals were weighed at birth, and thereafter every 28 days.Data on 361 (190 males and 171 females) calves (4.678weights) were analyzed through out linear and quadratic regres-sions. The determination coefficients were similar for male andfemale calves. The model that included the linear and quadraticeffects described better the data, than the linear model.

Key words: Calves, growth, dual-purpose, Mexico, tropic.

INTRODUCCIÓN

El crecimiento de los becerros en los sistemas de doblepropósito en el trópico (SDPT) es de vital importancia para laeficiencia de estos sistemas, ya que afecta la probabilidad desobrevivencia de la cría, la producción de leche de la madre, elcomportamiento posterior de los becerros y la productividadpor vida de la hembra [8]. En estos sistemas, el becerro tienecontacto con la vaca durante todo el período de la lactancia, almenos durante el ordeño y se usa alguna forma de amamanta-miento restringido. Conocer como se afecta el crecimiento delbecerro y la importancia relativa de los factores que lo influyen:genéticos, alimentación, cargas parasitarias, enfermedades,microambiente físico, etc., es básico para el diseño en generalde prácticas que permitan que los animales expresen su po-tencial genético en forma óptima dentro del ambiente propiode los SDPT. En los sistemas especializados, el becerro esseparado de la madre al nacimiento y se realiza una crianzacon leche durante 70 a 90 días. Trabajos interesantes sobreeste particular, en este sistema [1, 13-17] se refieren a eventosde una etapa temprana del crecimiento de un animal no ru-miante, donde el crecimiento tiene una relación lineal con laedad y el consumo de leche, lo cual no cubre todo el rango dela crianza de los becerros de los SDPT. Existe poca informa-ción del seguimiento del cambio de peso, del nacimiento aldestete, en becerros criados bajo SDPT [11]. La mayoría de

170


los trabajos en la literatura notifican los pesos al nacer y aldestete, o bien, los pesos al inicio y final de determinada etapade crecimiento [2, 4, 9, 10, 18].

El objetivo de este estudio fue describir la curva decrecimiento hasta el destete, de becerros Bos taurus x Bos

indicus criados en un sistema de doble propósito en el trópicohúmedo de México.


Localización y clima

El trabajo se realizó en el campo experimental del Cam-pus Tabasco del Colegio de Postgraduados en el km 21 de lacarretera Cárdenas Tabasco a Coatzacoalcos, Veracruz, Méxi-co. El clima de la región es tropical húmedo con temperaturasque fluctúan de 16-30°C en el invierno y de 26-45°C en la pri-mavera y el verano [3]. La precipitación pluvial media del añoes de 2000 mm concentrándose el 75% en verano y otoño, yla humedad relativa media fluctúa de 50-100% [3]. La variaciónde los factores del clima durante el año en la región permitenidentificar tres épocas: Seca (marzo a mayo), con precipitacio-nes menores de 100 mm mensuales y altas temperaturas todoel día; así como pobre desarrollo de los pastos; época de llu-vias (junio a octubre), con fuertes precipitaciones, altas tempe-raturas durante el día y alta producción de pastos y; Nortes(noviembre a febrero), con lluvias aisladas y vientos fríos queprovocan descensos de la temperatura, sobre todo en las no-ches y lento desarrollo de los pastos debido al fotoperíodo cor-to en esta época del año [3].

Animales y manejo

Los becerros eran animales ¾ Europeo (Holstein, Sim-mental, Suizo) ¼ Cebú igual que las vacas que amamanta-ban, pertenecientes a un Sistema de Cruzamientos con Nú-cleo de Cría Abierto (SCNCA) del Campus Tabasco [7]. Lasvacas se pastoreaban en potreros de Estrella de África(Cynodon plestostachyus) donde permanecían todo el día,excepto durante las horas del ordeño. Las vacas se ordeña-ban dos veces al día y durante cada ordeño recibían una su-plementación de 2 kg de una mezcla energético-proteicacon 16% de proteína y 2,3 Mcal de energía metaboliza-ble/kg., que contenía grano de maíz, sorgo, soya, pulido dearroz, gallinaza y melaza. Los becerros apoyaban a las va-cas en el ordeño y tomaban la leche residual después deéste durante 30 minutos (amamantamiento restringido), paraposteriormente regresar al potrero de Estrella de África ex-clusiva para ellos, teniendo acceso a un suplemento energé-tico-proteico a razón de 1 kg/becerro/día. Durante el primermes de lactancia los becerros se alimentaron de la lecheproducida por un cuarto de la ubre de la vaca. Los becerrosno se desparasitaron durante el período de estudio. Los ani-males se pesaron al nacimiento y posteriormente cada 28días, hasta las 42 semanas de edad.

Análisis estadístico

Se analizaron 4.678 registros de peso de 361 becerros(190 machos y 171 hembras). Se corrió un modelo de regre-sión lineal y otro que incluyó los efectos lineal y cuadrático depeso por edad en consideración de un análisis preliminar [8].

yi = � + �1 xi lineal

yi = �+ �1 xi + �2 x2 lineal y cuadrático

donde yi es el peso a la edad i de un animal, � es la ordenadaal origen, las �s son, el coeficiente de regresión de y sobre x li-neal y cuadrático, respectivamente, xi la edad i del animal y x2

la edad i al cuadrado.

Los mismos modelos se corrieron para los datos decada sexo, empleándose el procedimiento GLM [12].


Las constantes de los modelos de regresión con sus coefi-cientes de determinación y coeficientes de variación se muestranen la TABLA I. Todas las constantes fueron significativas(P<0,05), incluyendo los coeficientes �2 que tuvieron valores pe-queños e incrementaron ligeramente el coeficiente de determina-ción. Esto indica una tendencia de los becerros de crecer másrápido entre los 90-100 días de edad. Osorio y Segura [8], en unanálisis preliminar dividieron el período de crecimiento predesteteen dos etapas: la primera, antes de los 101 días de edad y la se-gunda, después de los 100 días, encontrando un crecimiento su-perior en la segunda etapa; similar a lo obtenido por McCullugh[6] en un sistema intensivo de zona templada en becerros bajocrianza artificial y con dietas de alta densidad nutricional.

171


TABLA I

CONSTANTES, COEFICIENTES DE DETERMINACIÓN (R2)Y COEFICIENTES DE VARIACIÓN (CV) DE LOS MODELOS

LINEAL Y CUADRÁTICO, GENERAL Y POR SEXO DEBECERROS EN UN SISTEMA DE DOBLE PROPÓSITO EN

EL TRÓPICO HÚMEDO DE MÉXICO/ CONSTANTS,

DETERMINATION COEFFICIENTS (R2) AND COEFFICIENTS OF

VARIATION (CV) FOR THE LINEAR AND CUADRATIC MODELS,

GENERAL AND BY SEX OF THE CALVES IN A DUAL PURPOSE

SYSTEM IN THE HUMID TROPICS OF MEXICO.

Modelo � �1 �2 ( 10-3) R2 CV (%)

General

Lineal 29,44** 0,433** 0,814 21,24

Cuadrático 31,53** 0,382** 0,181** 0,815 21,19

Hembras

Lineal 29,34** 0,416** 0,817 20,55

Cuadrático 30,31** 0,393** 0,084** 0,817 20,54

Machos

Lineal 29,49** 0,440** 0,819 21,40

Cuadrático 32,48** 0,377** 0,261** 0,822 21,29

** P<0,01.

Como se observa en la FIG. 1, no hay una gran diferen-cia entre la curva lineal y la cuadrática; sin embargo, la signifi-cancia (P<0,01) de �2 en el modelo cuadrático apoya el plan-teamiento de un mayor incremento de peso de los becerros apartir de los 100 días. Por lo anterior, se puede establecer quelos becerros en estos sistemas durante su etapa inicial, cuan-do están en la fase de no rumiantes a rumiantes y el funciona-miento de su sistema inmunológico está en desarrollo, tienenmenor tasa de crecimiento. En general, el nivel nutricional esbajo y esto puede explicar el cambio no tan fuerte de peso deuna etapa a otra, en la cual ya tienen posibilidad de usar el fo-rraje y la suplementación nitrogenada no proteica como fuentede nutrientes.

En los machos con mayor potencial de crecimiento queen las hembras, el modelo cuadrático muestra ligeramente unamayor tasa de crecimiento en la segunda etapa, que es cuan-do hay una reducción del efecto de los factores limitantes delambiente al estar el becerro mejor preparado para enfrentaresos efectos (FIG. 2). Esto se observa también, cuando estaetapa del crecimiento ocurre en la época del año donde losfactores negativos del bioecosistema se presentan con menorintensidad.

En el caso de las hembras, las curvas que generan elmodelo lineal y el modelo cuadrático coinciden (FIG. 3). Sinembargo, se nota un ligero despegue de las curvas en la partefinal o sea en la segunda etapa. El modelo cuadrático da valo-res ligeramente superiores en las colas y ligeramente inferio-res en la parte central de la curva. Las hembras con menor po-tencial de crecimiento pero más resistencia al ambiente [5],tienden a tener un desarrollo más lineal en esta etapa predes-tete en los SDPT.

La rapidez de crecimiento de los machos fue mayor que lade las hembras, como ampliamente se cita en la literatura. En losmodelos lineales de este trabajo se confirma tal aseveración (�1

de hembras 0,416 vs �1 de los machos 0,440); sin embargo,cuando se utiliza el modelo cuadrático, el coeficiente �1 de lashembras 0,393 es mayor que el �1 de los machos 0,377, lo cualconfirma lo señalado por Osorio y Segura [8], que en la primeraetapa las hembras tienden a ganar más peso que los machos,sin embargo, considerando todo el período predestete se obser-va en la FIG. 4 como los machos superan a las hembras.

CONCLUSIONES E IMPLICACIONES

El cambio de peso de los becerros de un SDPT del naci-miento al destete se puede describir con un modelo lineal ycuadrático de peso por edad, pudiéndose argumentar que hayuna etapa primaria de crecimiento más lento, cuando el animales no rumiante, que da paso a una tapa de crecimiento másrápido. Las hembras tienden a una curva más lineal, ganandomás peso en la primera etapa de crecimiento que los machos.La rapidez de crecimiento en la segunda etapa, es mayor paralos machos en comparación con las hembras.

172

Crecimiento de becerros en un sistema de doble propósito en el trópico húmedo de México / de las Heras-Torres, J.G. y col. ____________

30

50

70

90

110

130

150

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Edad (catorcenas)

LINEAL

CUADRATICO

Pes

ovi

vo(k

g)

FIGURA 1. CURVAS DE CRECIMIENTO DE BECERROS ENUN SISTEMA DE DOBLE PROPÓSITO EN EL TRÓPICO HU-MEDO DE MÉXICO/ GROWTH CURVES FOR CALVES IN A DUAL

PURPOSE SYSTEM IN THE HUMID TROPICS OF MEXICO.

25

45

65

85

105

125

145

165

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

Edad (catorcenas)

Pes

ovi

vo(k

g)

modeloLineal

modelo Cuadratico

FIGURA 2. CRECIMIENTO DE BECERROS MACHOS EN UNSISTEMA DE DOBLE PROPÓSITO EN EL TRÓPICO HÚME-DO DE MÉXICO/ GROWTH OF MALE CALVES IN A DUAL PURPO-

SE SYSTEM IN THE HUMID TROPICS OF MEXICO.

25

45

65

85

105

125

145

165

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2 21

Edad (catorcenas)

Lineal

Cuadrático

Pes

ovi

vo(k

g)

FIGURA 3. CRECIMIENTO DE BECERROS HEMBRAS ENUN SISTEMA DE DOBLE PROPÓSITO EN EL TRÓPICOHÚMEDO DE MÉXICO/ GROWTH OF FEMALE CALVES IN A DUAL

PURPOSE SYSTEM IN THE HUMID TROPICS OF MEXICO.


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173


25

45

65

85

105

125

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165

185

205

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2 21

Edad (catorcenas)

Pes

ovi

vo(k

g)

Machos

Hembras

FIGURA 4. CRECIMIENTO DE BECERROS, CON EL MODE-LO CUADRÁTICO, EN UN SISTEMA DE DOBLE PROPÓSI-TO EN EL TRÓPICO HÚMEDO DE MÉXICO/ GROWTH OF

CALVES, WITH THE CUADRATIC MODEL, IN A DUAL PURPOSE SYS-

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174

Crecimiento de becerros en un sistema de doble propósito en el trópico húmedo de México / de las Heras-Torres, J.G. y col. ____________


EFECTO DE LA APLICACIÓN DE LA HORMONA DE CRECIMIENTORECOMBINANTE (rbST) SOBRE LA RESPUESTA

SUPEROVULATORIA Y LA VIABILIDAD EMBRIONARIAEN OVEJAS DE PELO.

Effect of Recombinant Growth Hormone (rbST) Application on SuperovulatoryResponse and Embryo Viability in Hair Ewes.

Luis F. Navarrete-Sierra 1, Alvar A. Cruz-Tamayo 2, Eugenia I. González-Parra 1, Raúl E. Piña-Aguilar 3,José R. Sangines-García 1, Víctor Toledo-López 4 y Julio P. Ramón-Ugalde 1*

1 Centro de Selección y Reproducción Ovina. Instituto Tecnológico de Conkal Km 16.3 Antigua Carretera Mérida-Motul,

Conkal, México. 2 Centro de Selección y Reproducción Caprina y Ovina, San Luis Potosí, México.3 Facultad de Medicina, Universidad Autónoma de Yucatán, Mérida, México. 4 Instituto Tecnológico de Mérida, Mérida, México.

*Tel. +52(999)9124131, Fax +52(999)9124135, E-mail: [email protected]

RESUMEN

Se estudió el efecto del uso de una proteína de alto valor nutri-cional y su interacción con la hormona de crecimiento recombi-nante (rbST) sobre la respuesta superovulatoria y la viabilidadembrionaria en ovejas de pelo. Se utilizaron doce ovejas adul-tas de raza Pelibuey, distribuidas completamente al azar endos tratamientos. TA: Control. TB: 100 mg de SomatotropinaBovina recombinante (rbST). La sincronización del estro enambos grupos duró 14 días, utilizando esponjas vaginales im-pregnadas con 40 mg de FGA, con cambio a los 7 días. La su-perovulación se realizó con FSH ovina (oFSH) a intervalos de12 h en dosis decrecientes, iniciando 72 h antes de la retiradade las esponjas. En la primera aplicación se les administró adi-cionalmente 2 mL de prostaglandina PGF2� a las ovejas. La in-yección de rbST en el TB se hizo junto con la octava aplicaciónde oFSH. Todas las ovejas se inseminaron vía intrauterina alas 56±1 h de la retirada de las esponjas, con semen refrigera-do (108 espermatozoides/pajuela). Los embriones se colecta-ron 5 días después de la inseminación y la viabilidad embrio-naria se midió utilizando criterios morfológicos. Se observó unincremento en todas las variables de respuesta evaluadas porefecto de la aplicación de rbST: cuerpos lúteos (89 vs 119),cuerpos lúteos considerados (77 vs 117), embriones recupera-dos (64 vs 78), embriones viables (35 vs 64) y embriones via-bles por oveja (5,8 vs 10,6) siendo significativa la tasa de ovu-

lación (86,52% vs 96,64%) y la tasa de viabilidad embrionaria(54,69% vs 82,05%) (P<0,01), esto probablemente se atribuyea que la rbST altera los componentes del sistema de factoresde crecimiento insulínico estimulando la esteroidogénesis foli-cular. La hormona de crecimiento aplicada antes de la ovula-ción estimula la maduración de mayor cantidad de folículos eincrementa la cantidad recuperada de embriones y la viabili-dad embrionaria.

Palabras clave: Hormona de crecimiento recombinante, res-puesta superovulatoria, viabilidad embrionaria.

ABSTRACT

The objective of this study was measure the effect of using nu-tritional high quality protein and its interaction with recombinantgrowth hormone over the ovulatory response and embryo vi-ability in hair ewes. Twelve adult multiparous Pelibuey eweswere used and randomly submitted to two different treatments.In treatment A (TA, Control group), the ewes received a su-perovulation treatment without the application of recombinantgrowth hormone (rbST) in treatment B (TB), the ewes receivedthe same superovulation treatment with the addition of 100 mgof recombinant bovine somatotropin (rbST). The induction andsynchronization of the estrous cycle was realized by the inser-tion of vaginal sponges impregnated with 40 mg of FGA during14 days, with sponge change at the seventh day. To inducethe superovulation follicle stimulating ovine hormone (oFSH)was used in decreasing doses levels (every 12 h) starting 72 h

175


before the sponges withdrawal. In the first application 2 mL ofprostaglandin PGF2� were additionally applied. The applicationof 100 mg of rbST was done during the eighth administration ofoFSH. The ewes were inseminated 56 ± 1 h after the spongewithdrawal with refrigerated semen (108 sperm/ straw). Theembryos were collected 5 days after the insemination and theembryo viability was measured by morphological evaluation.An increase was observed in all the variables evaluated in therbST group: corporea lutea (89 vs 119), corporea lutea consid-ered (77 vs 117), embryos recovered (64 vs 78), viable em-bryos (35 vs 64), and viable embryos by ewe (5.8 vs 10.6),with statistical significance, considered ovulation rate (86.52%vs 96.64%) and embryo viability rate (54.69% vs 82.05%)(P<0.01), this is probably due to the effect of rbST over thegrowing insuline factors that control the follicular esteroido-genesis. The rbST application before the ovulation influencethe maturation of higher amount of follicles and increase thequantity and viability of the embryos obtained.

Key words: Embryo viability, recombinant growth hormone,superovulatory response.

INTRODUCCIÓN

El estatus nutricional de las ovejas (Ovis aries) es unfactor determínate de la actividad ovárica ya que condicionauna respuesta reproductiva eficiente. Previo a la época deapareamiento, el efecto de la suplementación energética(flushing) permite un incremento en la fertilidad y prolificidadgeneral del rebaño [29] aunque, esta práctica de manejo tienepoca efectividad cuando el rebaño mantiene una condicióncorporal de media a alta [1]. Con este antecedente, resulta in-teresante y conveniente, aplicar este tipo de manejo a anima-les de alto valor genético previo a ser utilizados como donan-tes de embriones, sin embargo, no siempre una suplementa-ción extra en energía o proteína permite respuestas homogé-neas a estímulos exógenos de ovulación múltiple [17]. Por otraparte, es conocida la modulación que la hormona de creci-miento ejerce a nivel ovárico en etapas de desarrollo foliculartemprano [2,3]. Una clara interrogante sobre qué pasaría si seasociaran efectos aislados de proteína de alto valor nutricionaly hormona de crecimiento bajo un esquema de control de ciclocon estimulo superovulatorio. ¿Se produciría una acción sinér-gica? o por el contrario ¿Se tendría un efecto antagónico?

El presente trabajo estudió el efecto del uso de proteínade alto valor nutricional y su interacción con la hormona decrecimiento sobre la respuesta superovulatoria y la viabilidadembrionaria en ovejas de pelo.


El trabajo se realizó en la Facultad de Medicina Veteri-naria y Zootecnia de la Universidad Autónoma de Yucatán yen el Centro de Selección y Reproducción Ovina (CeSyRO)

del Instituto Tecnológico de Conkal, ubicados en el centro-no-reste del estado de Yucatán, México. La región presenta unclima tropical subhúmedo, con lluvias en verano y una épocade sequía de noviembre a abril, siendo la temperatura mediaanual de 26,6°C [9].

Se utilizaron 12 ovejas de raza Pelibuey adultas multípa-ras no lactantes, de 3 años de edad, distribuidas al azar endos tratamientos. En el tratamiento A (TA, Control), las ovejasrecibieron un estímulo superovulatorio con Hormona FolículoEstimulante ovina (oFSH, ovagen®), utilizando 176 unidadesNIH-FSH-S1 por oveja, distribuidas en ocho aplicaciones condosis decrecientes. El grupo del tratamiento B (TB) recibió ade-más del estimulo con oFSH, 100 mg de Somatotropina bovinarecombinante (rbST) por oveja.

Fueron alojadas en corraletas individuales (1,30 x 1,40m) con libre acceso a agua, el alimento se les ofreció por lamañana y por la tarde a partes iguales. La dieta proporcionadafue a base de heno de estrella (Cynodon nlemfuensis) y un su-plemento que se formuló utilizando sorgo, aceite vegetal, mi-nerales y como fuente de proteína harina de pescado (TA-BLA I), esta dieta fue formulada para cubrir los requerimientosde ovejas adultas de 50 kg de peso vivo (PV) y una gananciade 100 g/d, de acuerdo con los requerimientos del Agriculturaland Food Research Council (AFRC) [4], y se ajustó a 10 megaJoules (MJ) de energía metabolizable (EM) por día y 160 g deproteína cruda (PC) por kg de materia seca (MS). El consumoestimado de 1,80 kg de MS por día, lo que correspondió apro-ximadamente al 3,6% del PV. Las ovejas se sometieron a unperiodo de adaptación de 15 días a la dieta y al alojamiento. Elpeso inicial fue 40,66 ± 3,88 kg y 40,16 ± 3,92 para el TA y TB,respectivamente. La condición corporal fue evaluada de acuer-do a la metodología de Russel y col. [25], en donde ambosgrupos obtuvieron una calificación de tres, tanto al inicio comoal final del experimento.

176

Aplicación de la hormona de crecimiento recombinante sobre la respuesta superovulatoria y viabilidad embrionaria / Navarrete-S., L. y col. _

TABLA I

MATERIA PRIMA Y COMPOSICIÓN DE LA DIETAUTILIZADA EN LA ALIMENTACIÓN DE OVEJAS

SUPEROVULADAS / INGREDIENT AND NUTRIENT CONTENT

OF DIET USED IN EWES SUPEROVULATED

Ingredientes (kg / kg MS)

Heno de estrella 0,650

Harina de pescado 0,127

Sorgo 0,190

Aceite 0,015

Minerales 0,015

Composición Proximal

Proteína cruda (g/kg MS) 162,20

EM (MJ kg-1 MS)* 10,58

Cenizas (g/kg MS) 98,5

*Estimado teóricamente en base a criterios del AFRC (1993).MS = Materia Seca.

Para observar el efecto de la hormona de crecimientosobre la respuesta ovulatoria, las ovejas se distribuyeron alazar en dos tratamientos: en el tratamiento control (TA) no seaplicó rbST; mientras que en el grupo tratado (TB) si se aplicódicha hormona; el estro de las ovejas fue sincronizado me-diante la inserción de esponjas vaginales impregnadas con 40mg de acetato de fluorogestona (FGA, Chronogest®, Intervet,México) durante 14 días, realizando un cambio de esponja alos 7 días con el objetivo de mantener niveles circulantes ele-vados de progestágenos [21].

Para inducir la superovulación se le administró a cadaoveja FSH ovina (oFSH; Ovagen®, Immuno-Chemical Pro-ducts Ltd; Nueva Zelanda), a intervalos de 12 h en dosis de-crecientes (35,2; 35,2; 26,4; 26,4; 17,6; 17,6; 8,8; 8,8 unidadesNIH-FSH-S1), iniciando 72 h antes de la retirada de las espon-jas, la cual coincidió con la séptima inyección. En la primeraaplicación se les administró adicionalmente 2 mL de prosta-glandina PGF2� (Lutalyse®, Pharmacia & Upjohn, Inc; México).La aplicación de 100 mg de Somatotrópina bovina recombi-nante (Lactotropina®, Elanco Animal Health, México) se llevóa cabo durante la octava aplicación del tratamiento superovu-latorio.

Las ovejas se inseminaron, vía intrauterina, 56 ± 1 hdespués de retiradas las esponjas, con ayuda de un laparos-copio (Karl Storz® endoscope, Alemania), utilizando semen re-frigerado de un macho con fertilidad probada, conteniendo unpromedio de 108 espermatozoides por pajuela [7].

Los embriones fueron recolectados 5 días después de lainseminación, utilizando el método descrito por Ramón y col.[20]. Previamente se realizó la endoscopia para evaluar la res-puesta a la superovulación. La viabilidad embrionaria se midióutilizando criterios morfológicos según la clasificación de Win-tenberger-Torres y Sevellec [30]. Los embriones fueron consi-derados como viables cuando su estado de desarrollo al mo-mento de la colecta era acorde a su edad, sin que presentasensignos de degeneración celular. Las anomalías a detectar fue-ron: ausencia de simetría, tamaño celular irregular, blastóme-ros excluidos, incremento de la granulación, células vacuola-das y zona pelúcida dañada.

Para medir la respuesta reproductiva, se determinaron yanalizaron las siguientes variables: cuerpos lúteos (CL), cuer-pos lúteos considerados (CLC); para evaluar la tasa de recu-peración solamente se consideraron los CLs de los cuernosuterinos lavados [20], embriones recuperados (ER), embrionesviables (EV) y embriones viables por oveja tratada (EV/OT).Todo cuerno con menos de tres CLs no fue lavado. Los datosfueron analizados estadísticamente mediante la prueba de Ji2

utilizando el programa SAS [27].


En ovejas sometidas a un estímulo superovulatorio conoFSH se observó un incremento en todas las variables de res-

puesta evaluadas cuando se adicionó rbST (TABLA II), princi-palmente en tasa de ovulación (86,52% vs 96,64%) y tasa deviabilidad embrionaria (54,69% vs 82,05%) (P<0,01). Esto pro-bablemente se atribuye a que la rbST altera los componentesdel sistema de factores de crecimiento insulínico, IGF (princi-palmente IGF-I) estimulando la esteroidogénesis folicular, loque aumenta el número y la madurez fisiológica de los folícu-los de tamaño medio en los ovarios [10]. Asimismo, bajo unmismo tratamiento a base de oFSH y una suplementación conproteína de buena calidad, el incremento en la tasa de ovula-ción por la acción de la rbST, posiblemente se deba a un estí-mulo en el desarrollo y maduración del folículo asociado con elaumento en las concentraciones periféricas de IGF-I e insulina[23], favoreciendo al folículo que ha recibido el estímulo de laFSH. Tanto el IGF-I como la insulina, tienen efecto sinérgicopara estimular la proliferación y diferenciación de las célulasde la granulosa in vitro en bovinos [5] y ovinos [15]. Además,la rbST tiene efectos directos en la fisiología reproductiva debovinos y ovinos, que incluyen: mayor tamaño del cuerpo lú-teo, incremento en la secreción de progesterona y una ligeraextensión del estro por el alargamiento de la vida media delcuerpo lúteo [23].

Algunos estudios han demostrado que la aplicación derGH junto con FSH en ovejas superovuladas no tiene ningúnefecto sobre la tasa de ovulación, aunque se reconoce unamejoría en la calidad de los folículos [14, 26]. Por el contrario,en este estudio se observó un aumento en la tasa de ovula-ción, lo que concuerda con Rosas y col. [24] en ovejas supero-vuladas tratadas con 100 mg de rbST, y con Gong y col. [11]en vacas superovuladas con FSH ovina y 350 mg de rbST, ob-servando 55% y 80% de incremento en la tasa de ovulación,respectivamente. Paralelo al incremento en la tasa de ovula-ción, aumenta la cantidad de embriones viables, lo que coinci-

177


TABLA II

RESPUESTA AL ESTÍMULO SUPEROVULATORIOEN OVEJAS DE PELO CON O SIN LA APLICACIÓN DEHORMONA DE CRECIMIENTO RECOMBINANTE (rbST)/

SUPEROVULATORY RESPONSE IN HAIR EWES WITH OR WITHOUT

APPLICATION OF BOVINE RECOMBINANT GROWTH

HORMONE (rbST)

Sin rbST Con rbST

Ovejas por tratamiento 6 6

Cuerpos Lúteos 89 119

Cuerpos Lúteos considerados 77 117

Tasa de ovulación considerada (%) 86,52a 96,64b

Embriones recuperados* 64 78

Embriones viables 35 64

Tasa de viabilidad (%) 54,69a 82,05b

Embriones viables por oveja 5,8 10,6a,b Valores con distintos superíndices en la misma columna indicandiferencias (P<0,01). * De ovejas lavadas que presentaron mas de 3cuerpos lúteos.

de con Rosas y col. [24], por otra parte Folch y col. [8], obtu-vieron mayor cantidad de embriones transferibles (mórulas yblastocistos) en ovejas superovuladas con hormona folículoestimulante porcina (pFSH) y un tratamiento de rbST o Soma-totropina porcina (pST). Otros resultados similares han sido re-portados en bovinos [6, 12, 18, 23].

La influencia favorable de rbST en la viabilidad embrio-naria puede ser debido a diversos factores, entre los que se in-cluyen: una acción positiva de la rbST al final del proceso demaduración del oocito [16, 19], debido a un efecto indirecto so-bre el eje GH/IGF que provoca asimismo un aumento en laconcentración de factores de crecimiento dentro del ambienteoviductal [8, 13, 28] o a una modulación en la concentraciónelevada de estradiol generada por el tratamiento superovulato-rio; la cual perjudica el proceso de fertilización [22].

CONCLUSIONES

La hormona de crecimiento aplicada antes de la ovula-ción estimula la maduración de mayor cantidad de folículos enovejas sometidas a un tratamiento superovulatorio y suple-mentadas con proteína de alta calidad.

La cantidad de embriones recuperados y la viabilidadembrionaria mejora cuando se utiliza rbST en ovejas someti-das a superovulación con suplementación proteica, lo que indi-ca que existe una acción sinérgica.


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179



EFECTO DEL TAMAÑO DE PARTÍCULA DE LA FIBRA EN LA DIETASOBRE LA CONDUCTA INGESTIVA, DIGESTIÓN DE NUTRIENTES

Y SUMINISTRO DE PROTEÍNA MICROBIAL AL DUODENODE BOVINOS.

Effect of Fiber Particle Size on Cattle Ingestive Behaviour, Nutrients Digestionand Duodenal Microbial-N Supply.

Francis Genovez Chanona, Armín Javier Ayala Burgos, Carlos Alfredo Sandoval Castro *,Rubén Cetina Góngora y Raúl Reyes Ramírez

Universidad Autónoma de Yucatán, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Departamento de Nutrición Animal

Km 15.5 carretera Mérida-Xmatkuil, Mérida, Yucatán, México. * Tel: +52 (999) 9 42 32 00, Fax: +52 (999) 9 42 32 05.

E-mail: [email protected]

RESUMEN

El objetivo de la investigación fue evaluar el efecto del tama-ño de la partícula de la fuente de fibra sobre la digestibilidadaparente (DA) de la MS, MO y PC, conducta ingestiva (CI) yaporte de proteína microbial (APM). Se utilizaron 6 vacas(450 ± 60,7 kg PV) Bos indicus x Bos taurus canuladas en elrumen distribuidas de acuerdo con un diseño experimentaldoble conmutativo 2 x 2. El experimento se realizó en la Fa-cultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia-Universidad Autó-noma de Yucatán, Mérida, Yucatán, México. La dieta fue mix-ta forraje:concentrado (40:60). El forraje consistió en un henocon predominancia de zacate Jonson (Sorghum halapense).La diferencia en las dietas fue el tamaño de partícula delheno (36 g PC/kgMS) que fue molido con criba de 3 mm (pe-queña, FP) y de 25 mm (grande, FG). El contenido de PC dela dieta fue 150 g/kg MS. La Energía Metabolizable (9,3MJ/kg MS) fue estimada a 1,5 veces el requerimiento demantenimiento. Se midió la DA de la MS, MO y PC; la pro-ducción de saliva se estimó mediante la colecta de bolos. Seutilizó Polietilenglicol para determinar la cinética de líquidos.Se determinó el balance de nitrógeno (N) y la excreción dederivados de purinas (DP) en orina. El efecto de la FP y FGsobre la DA de la MS, MO, PC, el balance de nitrógeno y laAPM fue similar (P>0,05). La CI presentó mayor actividad derumia (233 vs 159 min/d) y producción de saliva (74,17 vs

55,77 L/d) para la dieta con FG (P<0,05). No hubo efecto so-bre la tasa de flujo y de recambio de líquidos. En conclusión,

el tamaño de partícula afectó el tiempo de rumia. La digestibi-lidad de la MS, MO, PC, así como el APM al duodeno nomostró diferencias significativas entre las dietas.

Palabras clave: Tamaño de partícula heno, conducta ingestiva,aporte de proteína microbial, digestibilidad.

ABSTRACT

The effect of fibre particle size on apparent digestibility, ingestivebehaviour and microbial-N supply was investigated. Six Bos indi-

cus x B. taurus cows (450 ± 60.7 kg LW) fitted with ruminal canu-las were used in a 2 x 2 cross-over design. The diet was made of40% roughage and 60% concentrate. The difference amongstthem was the particle size of hay (36 g CP/kg DM) which was re-duced to 3 mm (small particle) and 25 mm (large particle). Dietshad 150g CP and 9.3 MJ /kg DM. Apparent digestibility of DM,OM and CP and N balance were measured. Saliva productionwas estimated via bolus collection at the rumen. PEG was usedto measure rumen liquid kinetics. Microbial-N supply was as-sessed with the urinary purine derivatives technique. No effectswere found due to particle size on DM, OM, CP and Microbial-Nsupply (P>0.05). Large particle size caused and increase on thetime devoted for rumia (233 vs 159 min/d) and saliva production(74.17 vs 55.77 L/d) (P<0.05). However, liquid outflow rate andrumen turnover rate were not affected (P>0.05). It was concludedthat fiber particle size can increase time devoted to rumia. How-ever, apparent DM, OM and CP digestibility, as well asmicrobial-N supply are not affected.

Key words: Hay particle size, ingestive behaviour, microbial-Nsupply, purine derivatives, digestibility.

180


INTRODUCCIÓN

La síntesis de proteína microbial en rumiantes alimenta-dos a base de forrajes (e.g. trópicos) aporta hasta el 75% deltotal de aminoácidos (AA) que llegan al intestino [21]. Esto per-mite al animal disponer de un aporte de proteína de mejor cali-dad que el observado en la ración. Existen una serie de facto-res que pueden afectar el metabolismo bacterial y el aporte deproteína microbial (APM). De éstos, los más importantes sonla disponibilidad y el flujo de los alimentos en el rumen. El ta-maño de partícula del alimento puede jugar un papel importan-te en la tasa de pasaje a nivel ruminal [3,15], lo que afecta laconducta ingestiva (CI) (principalmente la rumia y producciónde saliva) en animales alimentados con forrajes tropicales de-bido a su alto contenido de fibra.

Existen reportes que indican que el cambio en la tasa depasaje ruminal influye en el APM [5]. La tasa de flujo es a suvez influenciada por el nivel de consumo. No existen reportesde animales alimentados con una misma cantidad de alimentopara diferenciar de manera clara los efecto del tamaño de par-tícula sobre tasa de flujo, APM, CI y APM. El objetivo del tra-bajo fue evaluar el efecto del tamaño de partícula de la fuentede fibra (heno de pastos tropicales) usado en dietas mixtas so-bre la CI, digestibilidad aparente de la MS, MO y PC, así comoel APM al duodeno.


El experimento se realizó en instalaciones del Departa-mento Nutrición Animal, de la Facultad de Medicina Veterinariade la Universidad Autónoma de Yucatán, México. El estado deYucatán se localiza entre Latitudes 19° y 21° Norte, con climapredominante AWo (sub-trópico seco), con temperaturas máxi-mas y mínimas de 32 y 19°C, respectivamente.

Animales y dietas

Se utilizaron 6 vacas Bos indicus x Bos taurus canuladasen el rumen, con peso vivo promedio de 450 ± 60,68 kg alojadasen jaulas metabólicas adaptadas para recolectar las muestras de

orina y heces. El alimento se proporcionó en dos partes igualesdiariamente a las 8:00 y 16:00 h, ambas dietas tuvieron comoúnica variante el tamaño de la partícula de la fuente de fibra. Ladieta con contenido de 150g PC/kg MS se diseñó para cubrir 1,5veces el requerimiento de mantenimiento de Energía Metaboliza-ble (EM) [1]. En ambos períodos experimentales, la oferta de ladieta con partícula pequeña (FP) y grande (FG) fue de 8,27 y8,36 kg de MS al día en promedio, respectivamente. La cantidadsuministrada fue restringida para poder evaluar las variables derespuesta sin efecto confundido por el nivel de consumo. Noexistió rechazo de la dieta debido al volumen ofertado. El aguafue disponible ad libitum. En la TABLA I se presenta el análisisproximal de los ingredientes utilizados.

Obtención y caracterización de la fuente de la fibraempleada en las dietas experimentales

La fuente de fibra utilizada se obtuvo a partir de pacascomerciales de heno (pastos maduros de diversas especies,con predominancia de Sorghum halapense). Las pacas fueronhomogenizadas moliéndolas, primero en un molino de martillo(Azteca # 16, hecho en México) con una criba de 25 mm dediámetro. Esta criba definió el tamaño de FG, el segundo ta-maño de partícula (FP) fue elaborada moliendo la FG con unacriba de 3 mm de diámetro.

Se caracterizó el heno molido a través del cernido de 5muestras por cada tamaño de partícula. Se colocó una cantidadde muestra representativa (400 g en BF) que fue pesada antesdel proceso de tamizado. La muestra se agitó durante 3 minutoscon cada malla. Al término del agitado correspondiente se pesóla cantidad de muestra que fue retenida por la malla y el materialque no fue retenido por las mallas. En la TABLA II se presentanlos resultados obtenidos del tamizado para cada tamaño de partí-cula. La clasificación del tamaño de partícula se basa en el nú-mero de la malla, la cual corresponde al número de poros o aper-turas de la malla contenidos en una pulgada cuadrada.

El experimento constó de 2 periodos de 21 días. Los pri-meros 15 días de cada período fueron de adaptación a la dietay los restantes 6 días para muestreo. Durante los 6 días demuestreo se realizaron las siguientes mediciones.

181


TABLA I

COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS INGREDIENTES Y PORCENTAJE DE INCLUSIÓN DE LOS INGREDIENTESEN LA DIETA EXPERIMENTAL/ CHEMICAL COMPOSITION AND INCLUSION LEVEL IN EXPERIMENTAL DIET.

Inclusión (g/kgBF)

MS(g/kg)

PC(g/kg)

EE(g/kg)

FND(g/kg)

FAD(g/kg)

Heno * 390 920 0,36 1,34 78,4 53,1

Sorgo** 550 890 114 2,95 24,39 5,19

Melaza* 42 800 0,35 0 0 0

Urea*** 23 460 2800 0 0 0

Minerales 0,4 980 0 0 0 0

* Valores de laboratorio FMVZ-UADY. **Sorgo dulce bajo en tanino. *** valores tomados de AFRC (1996). MS: Materia Seca; PC: ProteínaCruda; EE: Extracto Etéreo; FND: Fibra Detergente Neutro; FAD: Fibra Detergente Ácido.

Digestibilidad aparente de la MS, MO y PC y conductaingestiva (CI)

La digestibilidad aparente (DA) de la MS, MO y PC semidieron por la técnica de colección total de heces [23, 27] du-rante 5 días. Los valores derivados de la MO fueron emplea-dos para estimar la MO digestible [2] y la concentración de laEM de las dietas (MJ/kg MS) [1].

En cada período de muestreo se realizó observación con-tinua (24 h), para registrar los minutos empleados para cada ac-tividad (consumo, rumia, descanso). La observación se realizódos días (48h). Los datos obtenidos permitieron calcular el tiem-po dedicado (minutos/día) en dichas actividades para cada tra-tamiento. Se calculó una tasa de consumo efectivo (g MS/minu-to consumo) a partir del promedio del consumo (kg MS/día) y eltiempo dedicado a esta actividad (minutos/día), la cantidad desaliva producida fue estimada asumiendo una producción simi-lar por minuto de consumo y rumia [4, 16]. Se colectaron bolosdirectamente del cardias del animal para estimar la saliva adi-cionada (g) por g de MS consumida. Para estimar la producciónde saliva al día, se utilizó la siguiente fórmula:

LSd = (TE * MSm) * min

Donde: LSd = Saliva producida al día.

TE = Saliva adicionada (g)/g MS.

MSm = (g) MS consumida/minuto.

min = minutos de masticación al día.

Los bolos se recolectaron (previo vaciado ruminal) du-rante la alimentación de la mañana (08:00h), el lugar de colec-ta fue el cardias, se tuvo cuidado de evitar presionarlo paraevitar el estimulo de producción de saliva [14]. Se extrajeron10 bolos de cada animal, se pesaron y se metieron a estufa

para determinar contenido de MS. La producción de saliva secalculó mediante un factor de insalivación (FE).

FE (g saliva /g MS)BFB (BSB /MSA)

BSB�

Donde: FE = Saliva adicionada (g)/g MS.

BFB = peso fresco del bolo (g).

BSB = peso seco del bolo (g).

MSA = MS del alimento (g).

El día 6 del periodo de muestreo, se utilizó polietilengli-col (PEG 4000, Sigma Co.) como marcador de fase líquidapara determinar la tasa de pasaje de líquidos en los animales.Se preparó una dilución de PEG (150 g) y agua caliente (150ml), la cual se mezcló con 5 kg de contenido ruminal que secolectaron a través de la cánula ruminal de varias regiones delrumen. El marcador se administró en la mañana y se tomaronmuestras a 0; 2; 4; 6; 8; 10; 12; 14; 16 y 24 horas pos-adminis-tración del PEG. Para obtener la muestra de líquido se extrajocontenido ruminal de todas las regiones del rumen (5 kg apro-ximadamente). El líquido extraído se almacenó a -20°C hastasu análisis. Se vació totalmente el rumen al final del muestreopara estimar el volumen.

Balance de nitrógeno y síntesis de proteína microbial

Para el balance de nitrógeno (N) se utilizaron muestrasde orina, heces y el alimento. El balance de N fue calculadocon base a lo consumido menos lo excretado (heces, orina).La determinación del APM al duodeno se realizó mediante ladeterminación de los derivados de purina (DP), (alantoína yácido úrico) [8]. Las determinaciones de alantoína y ácido úri-co se hicieron por colorimetría, empleando un espectrofotóme-tro (Modelo DU-650, Beckman Instruments, E.U.A) de acuerdoa la metodología descrita por Chen y Gomez [8]. Los DP ex-cretados (mmol/d) corresponden a la cantidad de purinas mi-crobiales absorbidas (mmol/d) y se encuentran relacionadosde acuerdo a la siguiente fórmula:

DPM = 0,385 mmol/kg PV 0,75 + 0,85 * X

donde:

DPM = derivados de purina microbial excretados (mmol/d).

0,385 = excreción de los DP endógena.

0,85 = la proporción de excreción de DP por orina (mmol/d).

Para estimar el aporte de N microbial:

70 * X / 0,83 * 0,116 * 1000 = 0,727 * X

182

Efecto del tamaño de partícula de la fibra en la dieta sobre la conducta ingestiva de bovinos / Genovez Chanona, F. y col. _____________

TABLA II

CARACTERIZACIÓN FÍSICA DE LA FUENTE DE FIBRAUTILIZADA EN LAS DOS DIETAS/

PHYSICAL CHARACTERIZATION OF THE FIBRE USED

IN EXPERIMENTAL DIET.

Tamañode mallas*

% partículapequeña**

% partículagrande

# 4 0 16,71

# 6 0 16,58

# 8 0 17,17

# 10 2,01 19,98

# 30 40,80 21,58

# 40 18,40 0

# 60 6,80 0

Fondo 30,30 4,84

* El # indica la cantidad de círculos/aperturas por pulgada2.** El % indica la proporción del peso (400 g) retenido en cada malla.

donde:

0,727 = contenido de N de las purinas (70 mg/mmol).

0,83 = coeficiente de digestibilidad de las purinas microbiales.

0,116 = proporción de N de las purinas con respecto al N totalen la mezcla de la biomasa microbial [8].

La eficiencia en la síntesis de proteína microbial (EPCM)se calculó a partir del APM (gN/d) dividido entre la cantidad(kg/d) de materia orgánica digestible aparentemente fermenta-ble en el rumen (MODAFR). Para calcular la MODAFR se utili-zó el valor de la MOD multiplicado por el factor 0,65 que es elvalor correspondiente de digestibilidad a nivel ruminal [2].

Colecta y manejo de muestras

Se tomaron muestras de cada periodo de muestreo parael análisis proximal del alimento. No se tomaron muestras derechazo debido a que se consumió el total ofertado. Las hecestotales se colectaron 5 días durante el periodo de muestreo yse registró su peso. Se tomó una sub-muestra del 2% en basefresca (BF) para almacenar en congelación a -20°C hasta al fi-nal de cada período. Se homogenizaron todas las muestraspara obtener una sola muestra representativa por animal encada período.

Durante 5 días del período de muestreo, el total de orinafue colectado y se registró su peso [20]. Se colectó la orinadiariamente en recipientes que contenían 300 ml de ácido sul-fúrico al 10%, para mantener un pH menor a 3 y evitar que seperdiera N por volatilización. Se tomó una submuestra corres-pondiente al 3% del volumen diario. La orina se diluyó conagua corriente en relación 1:4. Las muestras fueron almacena-das a -20°C en frascos de plásticos para cada día de muestreoy posteriomente homogenizadas para obtener una muestra poranimal por período.

Diseño experimental y análisis estadístico

Los animales se distribuyeron en dos grupos en un dise-ño doble conmutativo 2 x 2 (2 períodos x 2 tratamientos porperíodo), con 6 animales por tratamiento. Cada periodo tuvouna duración total de 21 días, 15 días de adaptación y 6 díasde muestreo. Las variables medidas fueron analizadas em-

pleando el programa SAS [26] de acuerdo al diseño experi-mental descrito. El modelo considera los efectos del i-ésimoanimal en el j-ésimo periodo experimental durante el cual reci-be el k-ésimo tratamiento: Yij= µ + Ai + Pj + Tk(ij) + �ij.


Aún cuando se siguieron las recomendaciones de no uti-lizar menos de 21% BS de FAD en la ración [12], el animal conmayor capacidad ruminal, al alimentarse con la dieta de partí-culas pequeñas presentó problemas de acidosis durante el pe-ríodo de adaptación, motivo por el cual fue retirado de la prue-ba durante el periodo 1 (contando con 5 animales (réplicas)para este período. En el período 2, se contaron con las 6 répli-cas planeadas) y no fue empleado más en el experimento.

Los valores promedio de la digestibilidad aparente de laMS, PC, y MO en la MS (DMOMS) se reportan en la TA-BLA III. No se presentaron diferencias significativas (P>0,05)entre tratamientos.

La digestibilidad aparente de la MS, MO y PC del pre-sente trabajo fue similar entre dietas (P>0,05). Contrario a re-portes previos que señalan una disminución de la digestibili-dad ruminal de la fibra conforme se reduce el tamaño de partí-cula del forraje [29]. Quizá no se presentó diferencia significati-va debido a que el consumo de alimento fue fijo y similar paraambas dietas, por lo que el efecto de la tasa de dilución fueminimizado.

Los datos de CI se presentan en la TABLA IV. Se pudoobservar una mayor actividad de rumia al día (31%) para la FG(P<0,05). Los valores reportados para minutos de rumia por kgde MS, MO, FDN y FDA fueron mayores (P<0,05) para la dietaque tuvo la FG (incremento en tiempo de 28; 28; 30 y 25%,respectivamente). El tiempo de masticación total al día fue un25% mayor para FG (P<0,05).

Aunque generalmente el tiempo de consumo está rela-cionado con el tamaño de partícula de la dieta [4, 25, 31], en elpresente estudio no hubo efecto significativo quizás debido ala oferta restringida de alimento. En el caso del tiempo em-pleado para la rumia puede observarse un efecto del tamañode partícula independientemente del consumo [11]. Por lo tan-

183


TABLA III

DIGESTIBILIDAD APARENTE DE LA MATERIA SECA, MATERIA ORGÁNICA Y PROTEÍNA CRUDA (g/kg MS) EN VACASALIMENTADAS CON DOS TAMAÑOS DE PARTÍCULA DEL HENO/ DRY MATTER, ORGANIC MATER AND CRUDE PROTEIN

APPARENT DIGESTIBILITY (g/kg DM) IN COWS FED WITH TWO DIFFERENT HAY PARTICLE SIZE.

Tamaño de partícula

Pequeña Grande EEM P

DMS 680 676 1,24 0,78

DMOMS 666 669 1,09 0,85

DPC 851 837 0,12 0,58

EEM: error estándar de las medias. DMS: Digestibilidad de la Materia Seca; DMOMS: Digestibilidad de la Materia Orgánica en la Materia Seca;DPC: Digestibilidad de la Proteína Cruda.

to, dentro del rango de tamaños de partícula empleados, la ru-mia parece ser el proceso determinante para la reducción deltamaño de la partícula.

Se presentó una mayor producción de saliva para la die-ta FG (74,17 L/d) (P<0,01) en comparación con la dieta de FP(55,77 L/d) (TABLA V). La cinética de líquidos mostró que latasa de dilución fue de 0,10 y 0,07 (P>0,05), y la tasa de re-cambio fue 2,4 y 1,7 (P>0,05) para las dietas de FP y FG res-pectivamente. El flujo de líquidos fue de 101,98 y 80 L/d(P>0,05) para FP y FG, respectivamente. El volumen de líqui-do estimado a través del vaciado ruminal fue de 44,58 y 47,53kg para la dieta de FP y FG (P>0,05), respectivamente.

La colecta de bolos demuestra que el tipo de dieta influ-ye en la respuesta de la producción salival [14] y que al au-mentar la fracción de heno grueso en la dieta aumenta la pro-ducción de saliva [10,16] ya que la producción estimada de sa-liva fue de 55,7 y 74,17 L/d para la dieta FP y FG respectiva-mente (P<0,02).

El consumo de N fue de 208,63 y 211,43 g/d, para FP yFG, respectivamente (P>0,05). La excreción de N por hecesfue mayor para la dieta con FG (52,4) con respecto a la FP(46,81 g/d) (P<0,05). En el caso de la orina se presentó unamayor excreción de N en la dieta con FP en comparación conla dieta FG (115,56 y 103,41 g/d respectivamente) (P<0,05).Sin embargo, el balance de N de ambas dietas fue similar(46,25 y 55,62 g/d para FP y FG, respectivamente) (P>0,05).

La alta excreción de N en ambas dietas era de esperar-se por la alta solubilidad de la urea y la cantidad consumida. Elconsumo de N de ambas dietas fue similar (P>0,05). La excre-ción de N en heces fue mayor para la dieta de FG (P<0,05), laexcreción de N en orina mayor en FP (P<0,05). El N retenidofue similar (P>0,05). Ha sido reportado que existe un incre-mento en la excreción de N en la orina, pero no en la excre-ción fecal, cuando se incrementa la cantidad de N consumido[13,17]. En el presente estudio, la orina fue la principal vía de

excreción de N (70 y 66% para dieta de FP y FG, respectiva-mente).

Los resultados de la excreción de los DP, el APM y laEPCM se presentan en la TABLA VI. La excreción de alantoí-na y ácido úrico fue similar entre ambas dietas (P>0,05). Laexcreción total no fue diferente entre dietas (P>0,05) con 323,6y 222,7 mmol/d para FG y FP, respectivamente. El APM de ladieta de FP fue menor con respecto a FG, 993,42 y 532,34g/d, respectivamente, y aunque esto representa un incrementodel 34% en el APM no existió diferencia (P>0,05).

La alta solubilidad del N y el molido del sorgo quizá per-mitan explicar en parte los altos valores encontrados para laeficiencia en la síntesis de proteína microbial [18,28]. Ambasdietas aportaban cantidades similares de N y energía y la úni-ca diferencia entre estas era el tamaño de partícula. Este tipode dieta provee de N y energía que son fácilmente captura-dos por las bacterias. Restricciones en el aporte de energía oproteína pueden inducir cambios en el metabolismo microbialy en consecuencia en la eficiencia de síntesis microbial [24].Sin embargo, dado que el consumo era restringido no existióefecto del nivel de consumo de alimento sobre el ambienteruminal y su funcionamiento, por lo que similares APM fueronobtenidos.

La tendencia observada a un mayor APM en la dieta conFG pudiera ser explicado si se considera que esta dieta creaun ambiente más cercano a una dieta de forrajes. En estascondiciones pudo existir una mayor población de protozoarios,debido a que se estima que éstos se encuentran en mayoresconcentraciones en animales adaptados a consumir dietasmás toscas o con mayor proporción de forrajes [6, 9]. Estopudo resultar en la diferencia observada se considera que elaporte de N microbial de los protozoos es igual al del grupo debacterias unidas a la fracción sólida [30].

A pesar de los altos valores observados para síntesis deproteína microbial en ambas dietas, la dieta de FP está dentro

184


TABLA IV

CONDUCTA INGESTIVA EN VACAS ALIMENTADAS CON DOS TAMAÑOS DE PARTÍCULA DEL HENO/COW INGESTIVE BEHAVIOUR WHEN FED DIETS WITH DIFFERENT HAY PARTICLE SIZE


Actividad Pequeña Grande EEM P

Consumo (min/d) 131,8 155,45 32,67 0,35

Rumia

Min/d 159,02 233,6 35,51 0,02

Min/kg MS 19,12 27,94 4,38 0,04

Min/kg MO 20,06 29,31 4,60 0,04

Min/kg FDN 41,48 63,29 9,82 0,03

Min/kg FDA 74,57 108,33 16,88 0,04

Masticación (min/d) 290,82 389,05 45,73 0,02

EEM: error estándar de las medias. MS: Materia Seca; MO: Materia Orgánica; FDN: Fibra Detergente Neutro; FDA: Fibra Detergente Ácida.

del margen reportado de hasta 50 gN/kg MODAFR [7], a dife-rencia de la dieta de FG en la que se obtuvieron valores pro-medio de 73 gN/kg MODAFR. Sin embargo, existen reportesdonde se ha registrado eficiencia en la síntesis de proteína mi-crobial de hasta 70 g N/kg MODAFR [19].

Las técnicas utilizadas para calcular el suministro deproteína microbial pueden hacer variar el resultado como fac-tor intrínseco [6, 9]. Para el caso de las bases de purinas, seha reportado que la técnica puede sobreestimar el flujo de pro-teína microbial al duodeno debido a los cambios en la pobla-ción bacterial ocasionados por efecto de adaptación a los in-gredientes de las raciones [22]. Las diferencias en la relaciónN: bases púricas entre las fracciones microbiales es otro factorimportante a considerar en el uso de la técnica [6, 23, 30], quesólo puede ser corregido identificando en cada dieta la pobla-ción microbial y su relación N: bases púricas, por lo que los re-sultados deben ser tomados como un índice más que como unvalor absoluto.

CONCLUSIONES

Al consumir cantidades iguales de dos alimentos quesólo difieren en el tamaño de partícula de la fibra (3 mm o 25mm) no hay efecto sobre el aporte de proteína microbial alduodeno. El tamaño de partícula afectó la conducta ingestiva,incrementando el tiempo dedicado a rumia y con ello la masti-cación total observado en la dieta con tamaño de partícula de25 mm. La digestibilidad aparente y la tasa de flujo de líquidosen el rumen fueron similares entre dietas con diferente tamañode partícula.

IMPLICACIONES

Es posible que el mejor desempeño de animales alimen-tados con dietas con tamaños de partícula reducida sea pro-ducto de un mayor consumos y no por un incremento en la efi-ciencia per se, dado que este consumo pudiera inducir un au-

185


TABLA V

PRODUCCIÓN DE SALIVA ESTIMADA A TRAVÉS DE LA COLECTA DE BOLOS EN VACAS ALIMENTADASCON DOS TAMAÑOS DE PARTÍCULA DEL HENO/ SALIVA PRODUCTION ESTIMATED VIA FEED BOLUS COLLECTION

IN COWS FED WITH DIFFERENT HAY PARTICLE SIZE



Consumo (g MS*Min) 65,41 64,33 11,72 0,92

Saliva (g/g MS) 2,79 3,21 0,49 0,46

Saliva (G*Min) 189,11 196,57 9,90 0,5

Masticación (Min/d) 290,82 389,05 29,87 0,01

Saliva (L/d) 55,77 74,17 2,60 0,02

EEM: error estándar de las medias. MS: Materia Seca.

TABLA VI

EXCRECIÓN DE ALANTOÍNA, ÁCIDO ÚRICO Y TOTAL DE DERIVADOS DE PURINAS (mmol/d), APORTE DE PROTEÍNAMICROBIAL (g N/d) Y EFICIENCIA DE SINTESIS DE PROTEINA CRUDA MICROBIAL (g N/Kg MODAFR) EN VACAS

ALIMENTADAS CON DOS TAMAÑOS DE PARTÍCULA DEL HENO/ URINARY ALLANTOIN, URIC ACID AND TOTAL

PURINE DERIVATIVES (mmol/d), MICROBIAL-N SUPPLY (g N/D) AND EFFICIENCY OF MICROBIAL PROTEIN SYNTHESIS

IN COWS FED WITH DIFFERENT HAY PARTICLE SIZE



Alantoína 179,67 249,63 40,2 0,2

Ácido Úrico 43,04 74,01 12,47 0,1

Total de DP 222,72 323,65 52,30 0,17

Aporte de PM

g / día 993,42 1532,34 276,97 0,16

g N/kg MODAFR 44,17 73,08 12,10 0,11

EEM: Error estándar de las medias; PM: Proteína Microbial; DP: Derivados de Purinas; MODAFR: Materia Orgánica Digestible AparentementeFermentable en Rumen; EPCM: Eficiencia en la síntesis de Proteína Cruda Microbial.

mento en la tasa de flujo ruminal y esto probablemente mejorela eficiencia microbiana, es necesario investigar con mayor de-talle efectos.

AGRADECIMIENTO

A CONACYT-México por otorgar una beca de estudiosde maestría.


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187



CARACTERIZACIÓN NUTRITIVA DEL FOLLAJE DE SEIS ESPECIESFORRAJERAS CON ÉNFASIS EN SUS PERFILES POLIFENÓLICOS.

Nutritional Characterization of Six Fodder Species Foliage With Emphasisin Their Polyphenolic Profiles.

Danny Eugenio García 1, María Gabriela Medina 1, Tyrone Clavero 2, Luis José Cova 3,Carlos Domínguez 4 y Alfredo Baldizán 4

1 Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas (INIA), estado Trujillo, Venezuela. 2 Facultad de Agronomía, Universidad

del Zulia (LUZ), estado Zulia, Venezuela. 3 Estación Experimental y de Producción Agrícola “Rafael Rangel”, Universidad

de los Andes (ULA), estado Trujillo, Venezuela. E-mail: [email protected]. 4 Universidad Nacional Experimental

“Rómulo Gallegos” (UNERG), San Juan de Los Morros, estado Guárico, Venezuela.

RESUMEN

Se llevó a cabo un experimento para evaluar los parámetrosde degradabilidad ruminal de la MS (a, b, a+b y c), degradabili-dad de la MS, PC y FDN a las 48 horas y la digestibilidad in-testinal de la PC en ovinos adultos alimentados con Enterolo-

bium contortisilicum, Lysiloma latisiliquum, Moringa oleifera,

Morus alba, Schizolobium excelsum y Trichantera gigantea enel estado Trujillo, Venezuela. Todos los forrajes mostraronvariaciones sustanciales en cuanto a la composición broma-tológica (P<0,05); mientras que L. latisiliquum y S. excelsum

presentaron los niveles más sobresalientes de compuestos po-lifenólicos. El follaje de E. contortisilicum mostró la mayor de-gradación de la MS a tiempo cero (a: 31,1%) y M. alba exhibióuna considerable fracción degradable y potencial de degrada-ción (b: 71,2% y a+b: 92,8%; respectivamente). La velocidadde degradación de los forrajes no mostró diferencias significa-tivas entre sí (P>0,05). M. alba presentó la mayor degradabili-dad de la MS (86,5%), PC (84,4%) y FDN (73,5%) a las 48 ho-ras y E. contortisilicum y M. oleifera una superior digestibilidadposruminal de la proteína (39,0 y 37,8%; respectivamente).Los recursos alimenticios evaluados, aunque presentan carac-terísticas distintivas en cuanto a su composición química,constituyen buenas alternativas para la alimentación de los ru-miantes. En esta investigación, en base a los resultados obte-nidos, se consideró que los follajes con mayor potencialidadesfueron: E. contortisilicum, M. oleifera, M. alba y T. gigantea. Seespecula que el menor valor nutritivo de L. latisiliquum y S. ex-

celsum para la alimentación de los ovinos se deba, a los nive-les de compuestos polifenólicos presentes.

Palabras clave: Calidad, valor nutritivo, forrajes, alimentaciónanimal, ovinos.

ABSTRACT

An experiment was carried out in order to evaluated the DM ru-minal degradability parameters (a, b, a+b and c), 48 hours deg-radation of DM, CP and NDF and CP intestinal digestibility inmatures sheep of Enterolobium contortisilicum, Lysiloma latis-

iliquum, Moringa oleifera, Morus alba, Schizolobium excelsum

and Trichantera gigantea at Trujillo State, Venezuela. All for-ages showed substantial differences regarding proximal com-position (P<0.05); while L. latisiliquum and S. excelsum

showed the highest polyphenolic compounds level. E. contor-

tisilicum exhibited superior DM degradation (a: 31.1%) and M.

alba showed considerable degradable fraction and degradationpotential (b: 71.2% and a+b: 92.8%, respectively). The foragesdegradation rate not showed significant differences to eachother (P>0.05). M. alba showed the highest 48 hours DM de-gradability (86.5%), CP (84.4%) and NDF (73.5%) and E. con-

tortisilicum and M. oleifera a superior posruminal protein di-

gestibility (39.0 y 37.8%, respectively). Based on their chemicalcompositions, the evaluated feed with higher potential to beused for fed ruminants are: E. contortisilicum, M. oleifera, M.

alba and T. gigantea. Its speculated that the lowest nutritivevalue of L. latisiliquum and S. excelsum for feeding ovines per-haps is due to the presence of polyphenolic compounds.

Key words: Quality, nutritive value, forages, animal feeding,ovines.

188


INTRODUCCIÓN

Aunque se conocen las ventajas que presenta la alimen-tación de los animales herbívoros con especies arbóreas y ar-bustivas, sobretodo en la época de menor disponibilidad de fo-rraje, en muchos casos no se ha determinado la influencia di-recta de la composición química, y específicamente la presen-cia de metabolitos secundarios con propiedades antinutritivasy/o tóxicas, en la degradabilidad ruminal y la digestibilidad enrumiantes [3, 7, 9].

Asimismo la mayoría de las pruebas se han realizadocon plantas de uso tradicional en el trópico tales como Leucae-

na leucocephala, Acacia macracantha, Pithecellobiun saman yGliricidia sepium sin considerar que existe un importante nú-mero de especies con potencial forrajero que no han sido eva-luadas mediante experimentos con animales [8, 10].

Por otra parte, los resultados derivados de los ensayosde digestibilidad y degradabilidad realizados con el follaje dealgunas forrajeras promisorias, han demostrado elevada varia-bilidad en una misma especie, debido fundamentalmente a lascaracterísticas contrastantes del material de análisis en térmi-nos de la edad de la biomasa, la fenología de la planta, la par-te utilizada para realizar las pruebas, la época del año y lascondiciones de cultivo. Por tales razones no se ha logrado di-lucidar integralmente cuales son las particularidades, desde elpunto de vista nutricional, que presentan cada fuente de ali-mento por no haber sido evaluados en igualdad de condicio-nes experimentales [3, 10].

Considerando lo anterior, el presente trabajo tuvo comoobjetivo la estimación de los parámetros de degradabilidad dela materia seca (MS), la degradación ruminal de la MS, la pro-teína cruda (PC) y la fibra detergente neutro (FDN) a las 48horas y la digestibilidad intestinal de la PC de seis especies fo-rrajeras en el estado Trujillo, Venezuela.


Características de la zona

El experimento se desarrolló en la Estación Experimen-tal y de Producción Agrícola “Rafael Rangel” de la ULA en elmunicipio Pampán, estado Trujillo, Venezuela a 200 msnm. Laprecipitación promedio anual es de 1200 mm, temperatura me-dia de 27 grados Celsius y humedad relativa de 76,8%.

Recolección y preparación de muestras

Para determinar la composición química de los forrajes aevaluar se realizó un único muestreo en cinco parcelas de 3 x5 m; las cuales, de forma individual, contenían las seis espe-cies podadas periódicamente a 0,5 m sobre el nivel del suelo.

La fracción comestible (750 gramos de hojas y tallos fi-nos de 120 días) de Enterolobium contortisilicum (Vell.) Mo-rong., Lysiloma latisiliquum (Benth.), Moringa oleifera Lam.,

Morus alba (L.), Schizolobium excelsum Vogel. y Trichantera

gigantea (H.B.K.) Stend, fue colectada en el mes de febrero2004 a las 8:00 a.m. Se tomaron cinco muestras de cada es-pecie, constituida por las partes de la región apical, media ybasal de la biomasa.

Todo el material se llevó de forma inmediata al laboratorioy se secó durante nueve días a temperatura ambiente, en un lo-cal ventilado en ausencia de luz para evitar la oxidación de loscompuestos fenólicos. Posteriormente fueron molidas hasta untamaño de partícula de 1 mm, y se almacenaron en frascos her-méticos hasta la realización de los análisis de laboratorio, laspruebas de degradabilidad in situ y digestibilidad in vitro.

Determinación de la calidad de los alimentos

Bromatología: A cada muestra se le determinó el conte-nido de MS, PC, Fósforo (P) y ceniza mediante las metodolo-gías clásicas de análisis [2]. La FDN y fibra detergente ácido(FDA) se cuantificaron según los protocolos descritos por VanSoest y col. [28] y los carbohidratos solubles (CHS) por la téc-nica de la Antrona/H2SO4 [14].

Compuestos secundarios: Los niveles de metabolitossecundarios se cuantificaron en todas las muestras, realizandolos análisis por triplicado. La determinación de los polifenolestotales (FT) y los taninos totales (TT) se realizó por el métodode Folin-Ciocalteu, antes y después del tratamiento de los ex-tractos con polivinilpolipirrolidona [15]; mientras que los tani-nos que precipitan las proteínas (TPP) se analizaron mediantela metodología de la albúmina de suero bovino (fracción V)[17]. La cuantificación de los taninos condensados (TC) sehizo mediante el ensayo de nButanol/HCI/Fe3+ [24], y la de lostaninos hidrolizables (TH) por hidrólisis ácida y desarrollo decolor con rodanina [15]. La concentración de alcaloides totales(AlcT) se determinó por titulación ácida [26] y las saponinas(Sap) mediante el desarrollo de color con vainillina/H2SO4 [11].

Degradabilidad ruminal in situ y digestibilidad intestinal in

vitro

En la estimación de la degradabilidad in situ se emplea-ron dos muestras de cada especie; las cuales provenían delmaterial utilizado en las cuantificaciones fitoquímicas. El expe-rimento se llevó a cabo en periodos continuos de cuarenta ycinco días (treinta de adaptación a la dieta y quince de medi-ciones) para cada especie. Las pruebas se realizaron en el si-guiente orden: E. contortisilicum, M. oleifera, L. latisiliquum, M.

alba, S. excelsum y T. gigantea.

La degradabilidad de la MS se estimó mediante el proce-dimiento de las bolsas de nailon en rumen [19], empleando dosbolsas (50 micra como tamaño promedio de poro) por cadatiempo de incubación (4; 8; 16; 24; 48; 72 y 96 horas) y tres re-peticiones. Aproximadamente 2 g de forraje fueron incubadosen el rumen de tres ovinos (Ovis aries) criollos de 37,4 ± 2,65kg de peso vivo, los cuales con anterioridad fueron adaptados aconsumir el forraje de los árboles por treinta días, como suple-

189


mento de una dieta basal formada por heno de Cynodon spp.

ad libitum (MS: 92,5%; PC: 5,2%; FDN: 74,6%) con consumomedio diario de 1,80 kgMS/animal, 170 g/animal/día de concen-trado comercial (MS: 86,2%; PC: 22,0%; FDN: 49,8%) totalmen-te consumido y agua a voluntad. El consumo promedio de cadaespecie evaluada fue de 120; 96; 104; 98; 78 y 91 gMS/ani-mal/día de E. contortisilicum, M. oleifera L. latisiliquum, M. alba,

S. excelsum y T. gigantea, respectivamente.

Los datos de degradabilidad de la MS se ajustaron se-gún la ecuación propuesta por Ørskov y Mc Donald [20]: p=a+b (1-exp-ct) empleando para los cálculos el programa NA-WAY® (IFRU, Rowett Research Institute, Reino Unido).

En la cual

p: porcentaje de degradabilidad ruminal a tiempo t

a: fracción degradable en el t=0

b: fracción potencialmente degradable

c: velocidad de degradación

Para medir la degradabilidad ruminal de la MS, PC y FDNse empleó el tiempo de incubación de 48 horas y la digestibili-dad posruminal in vitro de la PC a partir del residuo de las bol-sas incubadas, empleando el procedimiento de los tres pasos(uso de pepsina y pancreatina) descrito por Calsamiglia y Etern[4] y validado para su utilización en arbóreas forrajeras.

Diseño experimental y métodos estadísticos

Se empleó un diseño totalmente aleatorizado con cincoréplicas. El ANOVA se realizó utilizando la dócima de compa-ración de Student-Newman-Keuls (SNK) mediante el paqueteestadístico SPSS 10,0 [29] y las medias fueron comparadaspara P<0,05.

Para el análisis de correlaciones se empleó la opciónCorrelate del mismo paquete, usando el coeficiente de Pear-son para establecer las relaciones entre las variables.


Calidad de los forrajes ofertados

En la TABLA I se muestran los resultados del análisisbromatológico realizado en las especies, entre las que hubodiferencias estadísticas en todos los indicadores evaluados,exceptuando los valores de FDN.

Los mayores porcentajes de MS correspondieron con E.

contortisilicum y L. latisiliquum, mientras que E. contortisilicum

y M. alba se consideraron los forrajes más proteicos. Estasdos especies y T. gigantea presentaron las menores propor-ciones de FDA.

Por otra parte, los follajes analizados mostraron diferen-cias sustanciales en cuanto a los niveles de CHS. E. contortisi-

licum y M. oleifera exhibieron los mayores concentraciones. Laúltima especie, L. latisiliquum y S. excelsum mostraron las ma-

yores proporciones de fósforo y T. gigantea se caracterizó por

exhibir el porcentaje más elevado de ceniza.

Independientemente de las diferencias numéricas encon-tradas, fundamentalmente en los porcentajes de MS, CHS y ce-niza, todas las especies se caracterizaron por presentar eleva-dos niveles proteicos; así como una aceptable fracción fibrosa,que en sentido general son similares a las informadas en otrasforrajeras de uso intensivo en sistemas silvopastoriles tropicalestales como L. leucocephala, G. sepium y Acacia nilotica [5].

Las diferencias numéricas encontradas en la mayoría delos componentes, quizás están relacionadas con las particulari-dades en el metabolismo de cada especie; ya que todas se en-contraban sometidas al mismo manejo agronómico y presenta-ban la misma edad y estado fenológico; aspectos que influyendrásticamente en la calidad de los forrajes tropicales [22].

Con relación a las concentraciones de PC, teniendo encuenta la madurez de la biomasa, los niveles obtenidos (PC:16,79-21,41%) son comparables con los reportados en la ma-

190

Caracterización nutritiva de especies forrajeras / García, D.E. y col. _________________________________________________________

TABLA I

COMPOSICIÓN BROMATOLÓGICA DEL FOLLAJE DE ÁRBOLES TROPICALES/BROMATOLOGICAL COMPOSITION OF TROPICAL TREE FOLIAGES.

Especie Indicador (%)

MS PC FDN FDA CHS P Ceniza

E. contortisilicum 50,13a 20,20a 49,88 23,11b 26,00a 0,16b 4,82d

L. latisiliquum 49,06a 17,87b 48,78 32,18a 16,89b 0,20ab 4,48d

M. oleifera 38,98bc 18,82b 45,13 29,28a 24,14a 0,20ab 12,18b

M. alba 34,49c 21,41a 40,21 22,63b 10,67c 0,12c 12,31b

S. excelsum 44,92b 18,00b 45,85 34,80a 12,29c 0,24a 8,28c

T. gigantea 40,37b 16,79b 44,26 24,43b 12,22c 0,14c 25,84a

EE ± 8,3* 3,1* 11,4 5,8 4,2* 0,05* 3,4*

(a,b,c,d) Medias con superíndices desiguales, en una misma columna, difieren estadísticamente mediante la dócima de SNK a P<0,05*. MS:materia seca PC: proteína cruda FDN: fibra detergente neutro FDA: fibra detergente ácido CHS: carbohidratos solubles P: fósforo EE±: Errorestándar.

yoría de las arbóreas y, específicamente son inferiores a loscontenidos informados por Pedraza y col. [21], al evaluar losniveles proteicos de un numeroso grupo de árboles legumino-sos tropicales, entre los que se destacaron Albizia lebbeck,Erythrina variegata, Erythrina berteroana, G. sepium y P. sa-

man (PC: 23,50-27,90%).

Considerando que las especies no leguminosas tambiénexhibieron elevados porcentajes de nitrógeno en la fraccióncomestible, estas plantas también podrían emplearse comosuplementos esencialmente proteicos en las dietas para los ru-miantes; en las cuales las leguminosas han sido utilizadas pre-ferentemente en los sistemas de alimentación animal. Los re-sultados coinciden con las caracterizaciones realizadas porBaldizán [3] y El Hassan y col. [6], con relación a la factibilidadde emplear ambos tipos de especies en la nutrición de peque-ños y grandes herbívoros.

Los resultados del análisis de metabolitos secundariosen las forrajeras evaluadas se muestran en la TABLA II.

L. latisiliquum y S. excelsum presentaron los niveles máselevados de FT, TT y TC. El resto exhibieron concentracionesde estos compuestos las cuales son consideradas inocuaspara el funcionamiento del rumen [15].

De manera general, el total de los polifenoles cuantifica-dos coinciden con las concentraciones informadas en algunosde los árboles de mayor distribución en América Latina (FT:<7,00 %) [9,27]. No obstante, en muchos casos es difícil com-pararlos con los resultados obtenidos por otros autores, ya quelas cuantificaciones se han realizado mediante otros procedi-mientos analíticos y factores importantes de los forrajes, talescomo el estado fenológico de la planta y la edad de la bioma-sa, no se han descrito con precisión.

Con relación a los niveles de polifenoles con característi-cas precipitantes (TT, TPP, TC y TH), S. excelsum y L. latisili-

quum mostraron cantidades superiores a las informadas comomedia en plantas forrajeras con perfil polifenólico (TT: 3,0%;

TPP: 0,80%; TC: 4,00%; TH: 0,20%) [8]. Dichas concentracio-nes sobrepasan los niveles críticos, a partir de los cuales se co-mienza a afectar la fermentación ruminal y la formación de áci-dos grasos volátiles, ocasionando daños al buen funcionamien-to digestivo (TT: 4,0%; TPP: 2,0%; TC: 4,00%; TH: 0,40%) [15].

No obstante, la poca cantidad de TT (�2,22%), TPP(�0,79%) y TH (�0,32%) en el resto de las especies, es unelemento positivo a considerar al evaluar integralmente las ca-racterísticas antinutricionales de la fracción polifenólica de es-tas plantas; ya que se encuentran en el rango en el cual no seafecta el ecosistema ruminal y aumenta la posibilidad de for-mación de proteínas sobrepasante, facilitando así la digestibili-dad posruminal del nitrógeno [1].

Por otra parte, los niveles de Sap y AlcT no mostraron di-ferencias estadísticas entre las especies. En este sentido, losvalores obtenidos (Sap: 1,78-2,34%; AlcT: 0,05-0,10%) coinci-den con los informados por Makkar y col. [16] y Sotelo y col.[26], como intermedios, en algunas leguminosas forrajeras.

Aunque no todas las Sap y los alcaloides son metaboli-tos deletéreos, cuando los niveles son cuantiosos actúancomo inhibidores del consumo; tienen propiedades espuman-tes, presentan sabor amargo y constituyen potentes tóxicos enel metabolismo digestivo [9]. No obstante, las concentracionesen las especies evaluadas son similares a las reportadas en laharina de soya (ampliamente utilizada en la alimentación ani-mal) y en el follaje de otras plantas consumidas sin dificultadpor el ganado en condiciones naturales [15, 25].

Teniendo en cuenta estos aspectos, estos dos gruposde compuestos no deben causar trastornos al buen desempe-ño de los rumiantes. No obstante, se necesita realizar medicio-nes de otros indicadores que describan sus propiedades bioló-gicas y químicas para poder dilucidar su verdadero efecto enla fisiología digestiva de los ovinos, caprinos y bovinos.

Con relación a la digestibilidad de la MS de cada espe-cie, en la TABLA III se muestran los resultados.

191


TABLA II

NIVELES DE METABOLITOS SECUNDARIOS EN ARBÓREAS FORRAJERAS/ SECONDARY METABOLITES LEVEL IN FODDER TREE.

Especie Grupo de metabolitos (%)

FT1 TT TPP1 TC2 TH3 Sap4 AlcT

E. contortisilicum 2,20c 2,22b 0,79b 2,18b 0,32c 2,15 0,06

L. latisiliquum 5,70a 5,32a 0,91b 5,25a 0,65a 1,82 0,05

M. oleifera 3,52b 1,66b 0,90b 1,56c n.d 2,34 0,07

M. alba 1,50c n.d n.d n.d n.d 2,32 0,10

S. excelsum 5,43a 5,42a 3,58a 5,36a 0,48b 1,78 0,10

T. gigantea 1,48c 0,11c n.d n.d 0,10d 1,98 0,07

EE± 0,81* 0,10* 0,33* 0,58* 0,06* 0,72* 0,04*

(a,b,c,d) Medias con superíndices desiguales, en una misma columna, difieren estadísticamente mediante la dócima de SNK a P<0,05*.FT: polifenoles totales, TT: taninos totales, TPP: taninos que precipitan las proteínas TC: taninos condensados, TH: taninos hidrolizables, Sap:saponinas AlcT: alcaloides totales 1como equivalente de ácido tánico 2como equivalente de leucocianidina, 3como equivalente de ácido gálico,4como equivalente de diosgenina n.d: no detectada señal analítica en el análisis cuantitativo EE±: Error estándar.

Considerando que en muchos casos la degradabilidadruminal de los pastos y forrajes presentan una fuerte relacióncon su composición química, el consumo voluntario que reali-zan los animales y su productividad [13]; el análisis de los prin-cipales indicadores del valor nutritivo, es de vital importanciapara establecer las particularidades nutricionales de cada folla-je arbóreo.

En ese sentido, las especies con las mayores propor-ciones de compuestos fenólicos (L. latisiliquum y S. excel-

sum) presentaron los resultados más bajos en cuanto al po-tencial de degradación de la MS (28,5-29,3% vs. promedio:71,6%); así como la digestibilidad de la MS (25,8-26,6% vs.promedio: 71,33%), PC (22,4-31,8% vs. promedio: 69,73%) yFDN (14,2-19,2% vs. promedio: 57,20%) a las 48 horas (TA-BLAS III y IV).

E. contortisilicum presentó una fracción degradable (a)superior al resto de las especies; mientras que M. alba exhibióla mayor fracción potencialmente degradable (b) y potencial dedegradación (a+b).

Por otra parte, no se observaron diferencias significati-vas en la velocidad de desaparición de los follajes y E. contor-

tisilicum y M. oleifera presentaron la mayor digestibilidad pos-ruminal de la PC.

Los elevados porcentajes del parámetro a en E. contorti-

silicum, M. alba y T. gigantea quizás se encuentren relaciona-dos con la considerable proporción de nutrimentos solubles yla baja fracción de carbohidratos estructurales y lignina en labiomasa; aspecto señalado por Pinto y col. [23], al evaluar lacomposición química y el valor nutricional de algunos árbolesen México.

La mayor porción potencialmente degradable (b) de M.

alba, M. oleifera, T. gigantea y E. contortisilicum, comparadacon L. latisiliquum y S. excelsum, quizás se encuentra relacio-nada con la elevada cantidad y actividad biológica de los poli-fenoles (FT, TT, TPP, TH y TC) presentes en estas últimas.

En este sentido, es bien conocido el efecto negativo queproducen los taninos, y particularmente los TC, en el procesodigestivo y fermentativo cuando se encuentran en elevadasconcentraciones; fundamentalmente por afectar la actividad delos microorganismos ruminales e interactuar, de forma irrever-sible, con los carbohidratos solubles [15], y disminuir la absor-ción de algunos macro y microelementos [1].

Los porcentajes del parámetro b en las especies conelevadas concentraciones de taninos (b: 17,4-21,1% vs. TT:5,32-5,42%), son similares a los estimados por Pinto y col.[23], en el fruto de forrajeras tales como Acacia milleriana,Guazuma ulmifolia y Ficus glabrata las cuales contienen es-tructuras fenólicas de elevado peso molecular (b: 17,43-20,93% vs. Fenólidos 0,6-2,6%).

Por tales motivos, la presencia de estos compuestos enconcentraciones superiores a las referidas anteriormente, pu-diera ser la causa de la baja degradabilidad de la MS en L. lati-

siliquum y S. excelsum. Dicha particularidad, quizás se deba ala formación endógena de complejos tanino-proteínas y/o tani-no-carbohidratos estructurales, los cuales no pueden ser ata-cados por las bacterias ruminales imposibilitando así su degra-dación cuantitativa [3, 18, 21].

Por otra parte, el potencial de degradación de todos losforrajes, aunque presentó una elevada variabilidad entre espe-cies, es adecuado (28,5-92,8%) y se encuentra en el rango deotras leñosas de los géneros Leucaena, Acacia, Pithecello-

bium y Ficus (38,30-75,64%) [23]; las cuales han sido utiliza-das con éxito como alimento suplementario en los sistemas deproducción en América Central.

Dichos resultados apoyan lo expresado por numerososautores en cuanto a la factibilidad de utilizar el follaje de los ár-boles, arbustos y las plantas arvenses en la alimentación delos rumiantes en sistemas de bajos insumos [5, 8, 18].

La velocidad de degradación de los forrajes (c) oscilóentre 0,087 y 0,095 h-1, las cuales se pueden considerar ade-

192


TABLA III

PARÁMETROS DE DEGRADABILIDAD RUMINAL DE LA MS DE ESPECIES TROPICALES/DM RUMINAL DEGRADABILITY PARAMETERS OF TROPICAL SPECIES.

Especie Parámetros de Deg. ruminal de la MS

a(%) b(%) a+b(%) c(h-1)

E. contortisilicum 31,1a 13,2d 44,3c 0,095

L. latisiliquum 11,1c 17,4d 28,5d 0,088

M. oleifera 13,8c 58,8b 72,6b 0,091

M. alba 21,6b 71,2a 92,8a 0,087

S. excelsum 8,2c 21,1c 29,3d 0,092

T. gigantea 22,5b 54,3b 76,8b 0,089

EE± 6,3* 4,2* 9,9* 0,02

(a,b,c,d) Medias con superíndices desiguales, en una misma columna, difieren estadísticamente mediante la dócima de SNK a P<0,05*.Deg.: degradabilidad a: fracción degradable en el t=0 b: fracción potencialmente degradable (a+b): potencial de degradación c: velocidad dedegradación EE±: Error estándar.

cuadas si se consideran los resultados obtenidos por Estévezy col. [7] en especies del género Polyscias (0,036-0,112) y su-periores a la reportada por Pinto y col. [23] en A. milleriana,Enterolobium cyclocarpum, L. leucocephala, y G. ulmifolia

(0,064-0,085).

Con relación a la degradación de la MS, PC y FDN a las48 horas, M. alba presentó los porcentajes más elevados. Por suparte, la proteína de E. contortisilicum y M. oleifera no degradadaen el rumen, mostró una mayor asimilación en el intestino.

Al analizar estos resultados, de manera general, coinci-den con los porcentajes de degradación informados en la bio-masa de P. dulce, Genipa americana y Erythrina goldmanii y enel fruto de L. leucocephala y A. milleriana (MS: 33,40-77,26%;PC: 57,33-69,06%); especies de amplia distribución en los sis-temas silvopastoriles contemporáneos [23]. No obstante, los re-feridos autores utilizaron un tiempo de incubación de 24 horaspor lo que los resultados fueron ligeramente inferiores.

Considerando la digestibilidad del nitrógeno no degrada-do en el rumen, la elevada variabilidad interespecífica obser-vada (1,8-39,0%) es similar a la informada por Kaitho y col.[12] en algunos suplementos fibrosos de África (14,0-31,4%),dichos resultados fueron atribuidos a la proporción de polifeno-les presentes en la biomasa y la capacidad que presentan és-tos para acomplejar las moléculas proteicas en dependenciade los cambios de pH que tiene lugar desde la entrada delabomaso hasta el intestino.

Este resultado confirma que los follajes estudiados apor-tan, fundamentalmente, nitrógeno al ecosistema ruminal por laelevada degradación de la PC, aunque las contribuciones a laspartes bajas del tracto gastrointestinal de E. contortisilicum, L.

latisiliquum, M. oleifera y T. gigantea no fueron despreciablesal analizar la cantidad de nitrógeno no degradado en rumenque fue digerido en el intestino.

Por otra parte, los resultados en cuanto al aceptable va-lor nutritivo de los forrajes evaluados, podría traducirse en un

buen comportamiento productivo de los ovinos en condicionesde producción, ya que los valores de degradabilidad y digesti-bilidad son indicativos de la capacidad que presentan los ali-mentos para aportar nutrientes, fundamentalmente proteínas ysacáridos, a la flora ruminal e intestinal [3].

Al respecto, S. excelsum, una de los forrajes que exhibiómenor degradabilidad ruminal de la PC a las 48 horas, presen-tó la digestibilidad intestinal del nitrógeno más baja. Esto po-dría deberse a la posible irreversibilidad del acomplejamientode los taninos de esta especie con las proteínas en el rumen ysu baja asimilación en el tracto gastrointestinal; aspecto corro-borado mediante la prueba in vitro.

Independientemente de los mejores resultados de E.

contortisilicum, M. oleifera, M. alba, y T. gigantea, en cuanto asu calidad, degradabilidad y digestibilidad del nitrógeno, todaslas especies pueden utilizarse, considerando sus particularida-des, como suplementos en los sistemas de alimentación ani-mal en condiciones tropicales.

Con relación al nexo entre las variables del metabolismosecundario y los indicadores del valor nutritivo en la TABLA Vse muestran los resultados.

La concentración de los FT presentó una relación signifi-cativamente positiva con los niveles de TT (r=0,96**) y TC(r=0,95**); y fuertemente negativa con los parámetros a(r=-0,83*), a+b (r=-0,82*) y la degradabilidad de la MS(r=-0,93**), PC (r=-0,91*) y FDN (r=-0,85*).

Los niveles de TT se encontraron relacionados positiva-mente con los contenidos de FT y los dos tipos de taninos pre-sentes (TH: r=0,91* y TC: r=0,99**); mientras que dicha rela-ción fue negativa con el potencial de degradación a+b(r=-0,94**) y la DMS (r=-0,99**), DPC (r=-0,97**) y DFDN(r=-0,94**) a las 48 h.

Los niveles de TC se relacionaron positivamente con lasconcentraciones de FT, TT y TH (r=0,91*); y de forma fuerte-mente negativa con el potencial de degradación de la MS

193


TABLA IV

DEGRADABILIDAD RUMINAL Y DIGESTIBILIDAD INTESTINAL DEL FOLLAJE DE ÁRBOLES Y ARBUSTOS/RUMINAL DEGRADABILITY AND INTESTINAL DIGESTIBILITY OF TREE AND SHRUBS FOLIAGES.

Especie Degradabilidad a las 48 horas (%) DPIVPC

MS PC FDN (%)

E. contortisilicum 58,7c 59,6b 42,6c 39,0a

L. latisiliquum 26,6d 31,8c 19,2d 5,5d

M. oleifera 67,4c 66,3b 59,6b 37,8a

M. alba 86,5a 84,4a 73,5a 9,4c

S. excelsum 25,8d 22,4c 14,2d 1,8d

T. gigantea 72,7b 68,6b 53,1b 27,8b

EE± 12,6* 9,4* 11,7* 4,5*

(a,b,c,d) Medias con superíndices desiguales, en una misma columna, difieren estadísticamente mediante la dócima de SNK a P<0,05*.DPIVPC: digestibilidad posruminal in vitro de la proteína cruda EE±: Error estándar.

(r=-0,94**) y la degradación de la MS (r=-0,98**), PC(r=-0,97**) y FDN (r=-0,94**) a las 48 h.(r=-0,94**) y la degradación de la MS (r=-0,98**), PC(r=-0,97**) y FDN (r=-0,94**) a las 48 h.

Los contenidos de TH presentaron una estrecha relaciónpositiva con los niveles de TT y TC; y significativamente nega-tiva con los tenores de Sap (r=-0,84*), la degradación de la MSen el tiempo (r=-0,89*), el potencial de degradación de la MS(r=-0,94**) y la degradabilidad a las 48 h de la MS (r=-0,93**),PC (r=-0,90**) y FDN (r=-0,94**).

En este sentido es conocida la influencia perjudicial delos compuestos fenólicos, tanto los de estructura simple comolos taninos de elevado peso molecular, en la degradación delas principales fracciones nutritivas de los forrajes tropicales,debido fundamentalmente a la inactivación de enzimas digesti-vas y la disminución en la actividad de algunos microorganis-mos ruminales, tales como las bacterias aminolíticas y fibrolíti-cas; no permitiendo la degradación efectiva de los componen-te de la dieta [17, 18, 23].

La concentración de TPP solamente se relacionó negati-vamente con la degradabilidad de la PC (r=-0,82*) a las 48 h.

Específicamente los TPP presentan una elevada afinidadpor las proteínas de estructuras secundarias y terciarias poco rí-gidas, tales como las presentes en muchas de las especies fo-rrajeras tropicales y en la saliva y el plasma de los animales.

Al respecto, estudios desarrollados in vitro, y corrobora-do en experimentos in situ, han demostrado que los TPP es elprincipal indicador que se debe considerar para estimar la ac-ción detrimental de los compuestos fenólicos en la fisiología di-gestiva de los rumiantes; ya que en dependencia de la estruc-

tura de los FT, TT y TC estos pueden precipitar o no las proteí-nas [15, 17].

Las Sap solamente se relacionaron negativamente conlos contenidos de TH y de forma positiva con la degradaciónde las fracciones mayoritarias (MS: r=0,84*, PC: r=0,86* yFDN: r=0,90*).

Aunque desde el punto de vista nutricional, generalmen-te las Sap han sido consideradas como metabolitos perjudicia-les para la alimentación y la salud animal por causar flatulen-cia y timpanismo [9]; cuando los niveles en los forrajes sonadecuados se ha demostrado un efecto positivo en la síntesisde ácidos grasos volátiles, la fermentación de los carbohidra-tos y la eficiencia en la formación de proteína microbial en elrumen [15, 16]. Considerando los niveles observados; asícomo su relación positiva con la degradabilidad ruminal, lassaponinas presentes en los forrajes estudiados, pueden serconsideradas como metabolitos secundarios pronutricionalesen las condiciones experimentales descritas.

Los niveles de AlcT no se relacionaron con ningún me-tabolito secundario estudiado ni con los indicadores del valornutritivo.

En este sentido, cuando la concentración de alcaloides enlas dietas para rumiantes es baja, como la observada en estainvestigación, estos compuestos son transformados por la floraruminal a moléculas nitrogenadas más simples, las cuales sonmetabolizadas sin causar daños al funcionamiento digestivo [9].

La fracción a se relacionó de forma fuertemente negativacon los niveles de FT; mientras que la b presentó estrecha re-

194


TABLA V

COEFICIENTES DE CORRELACION ENTRE DIFERENTES VARIABLES ESTUDIADAS EN SEIS ESPECIES FORRAJERAS/CORRELATION COEFFICIENTS BETWEEN DIFFERENT VARIABLE STUDIED IN SIX FODDER SPECIES.

Variable TT TPP TC TH Sap AlcT a b a+b DMS DPC DFDN DPIVPC

FT 0,96** 0,73 0,95** 0,79 -0,66 -0,14 -0,83* -0,60 -0,82* -0,93** -0,91* -0,85* -0,54

TT 0,77 0,99** 0,91* -0,75 -0,16 -0,66 -0,79 -0,94** -0,99** -0,97** -0,94** -0,53

TPP 0,77 0,54 -0,58 0,37 -0,62 -0,54 -0,69 -0,75 -0,82* -0,75 -0,44

TC 0,91* -0,75 -0,15 -0,65 -0,80 -0,94** -0,98** -0,97** -0,94** -0,53

TH -0,84* -0,34 -0,40 -0,89* -0,94** -0,93** -0,90** -0,94** -0,52

Sap 0,13 0,48 0,68 0,78 0,84* 0,86* 0,90* 0,59

AlcT -0,20 0,43 0,33 0,22 0,13 0,21 -0,45

a 0,08 0,39 0,63 0,65 0,53 0,63

b 0,95** 0,82* 0,79 0,86* 0,13

a+b 0,96** 0,94** 0,96** 0,32

DMS 0,99** 0,98** 0,50

DPC 0,99** 0,51

DFDN 0,47

*(P<0,05) **(P<0,01) N=30. FT: polifenoles totales, TT: taninos totales, TPP: taninos que precipitan las proteínas, TC: taninos condensados, TH:taninos hidrolizables, Sap: saponinas, AlcT: alcaloides totales, a+b: potencial de degradación de la MS, DMS: degradabilidad ruminal de la MS a las48 h, DPC: degradabilidad ruminal de la PC a las 48 h, DMS: degradabilidad ruminal de la FDN a las 48 h, DPIVPC: digestibilidad posruminal in vitro

de la PC.

lación negativa con la concentración de TH y positiva con elpotencial de degradación de la MS (r=0,95**), la DMS(r=0,82*) y la DFDN (r=0,86*) a las 48 h.

El potencial de degradación de la MS se relacionó nega-tivamente con todos los compuestos polifenólicos, a excepciónde la concentración de TPP. Sin embargo, este indicador pre-sentó relación positiva con la fracción b y la degradabilidad dela MS (r=0,96**), PC (r=0,94**) y FDN (r=0,96**).

En sentido general, la degradabilidad a las 48 h de laMS, PC y FDN se relacionó negativamente con la concentra-ción de los compuesto fenólicos y positivamente (menos losTPP) con los contenidos de Sap y el potencial de degradaciónde la MS.

Los resultados ponen de manifiesto la influencia determi-nante de los FT y TH en la degradación de las fracciones rápi-da y lenta de la MS, respectivamente. El poco efecto de losTPP en la cinética de desaparición ruminal de estos forrajes ysu acción medular en el acomplejamiento con la PC.

La digestibilidad intestinal de la PC no presentó relaciónsustancial con ninguno de los metabolitos secundarios cuantifi-cados. Aunque dichas determinaciones fueron realizadas encondiciones in vitro pudieran indicar que, aún cuando los tani-nos presentes en las especies evaluadas acomplejan la proteí-na en el rumen, el desdoblamiento del complejo tanino-proteí-na en el abomaso no ocurre con todos los forrajes. En estesentido, investigaciones recientes han demostrado que las ca-racterísticas químico-física de los taninos (conformación espa-cial, cantidad de grupos OH y proporción de monómeros), ex-presa el grado de irreversibilidad para acomplejar macromolé-culas proteicas dependiente del pH; por lo que constituye unfactor prioritario para comprender el efecto perjudicial/benefi-cioso de estos compuestos en la formación de proteína sobre-pasante (by pass) [15, 17].

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

El follaje de todas las especies evaluadas presentaaceptable composición proximal, fundamentalmente en tér-minos de PC, FDN, CHS y ceniza. Sin embargo, L. latisili-

quum y S. excelsum presentan considerables niveles de ta-ninos con acentuada actividad biológica que pueden influiren la degradabilidad ruminal de la MS, PC y FDN. Integral-mente la biomasa comestible de E. contortisilicum, M. oleife-

ra, M. alba y T. gigantea presentan mayor factibilidad ali-mentaria; ya que contienen bajas concentraciones de com-puestos secundarios y exhiben mayor degradabilidad rumi-nal de sus componentes. Independientemente de que el va-lor nutricional de las especies estudiadas se encontró in-fluenciado drásticamente por la composición química decada alimento, todas constituyen buenas alternativas comosuplemento para ovinos en condiciones tropicales.

AGRADECIMIENTO

Los autores desean expresar su profundo agradecimien-to a los trabajadores de la Estación Experimental y de Produc-ción Agrícola “Rafael Rangel” perteneciente a la Universidadde los Andes del estado Trujillo, Venezuela, por su valiosoapoyo para llevar a cabo esta investigación.


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196



EVALUACIÓN DE LA NUTRICIÓN MINERAL EN SABANAS BIENDRENADAS AL SUR DEL ESTADO MONAGAS, VENEZUELA.

Mineral Nutrition Evaluation in Well Drained Savannas at Southof Monagas State, Venezuela.

Manuel López, Susmira Godoy, Coromoto Alfaro y Claudio F. Chicco

Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas (INIA). Venezuela.

RESUMEN

Se realizó un estudio para evaluar la nutrición mineral en elsistema suelo-planta-animal, que representó un muestreo pilo-to, en las sabanas bien drenadas del municipio Libertador, alsur del estado Monagas, Venezuela. Las muestras de suelo,planta y animal fueron tomadas en 10 fincas con vocación do-ble propósito. Las muestras de hígado y hueso se tomaron enel matadero local. Los muestreos de suelo, forraje y tejidosanimales se realizaron durante la salida de lluvias y de sequía.En cada finca se tomaron muestras de sangre a vacas multí-paras (20%) para análisis mineral. El contenido promedio demateria orgánica (%) del suelo fue de 1,82 y el pH fue de 5,03.El contenido de P, Ca, K y Mg en el suelo fue bajo con valorespromedio de 2,36; 95,77; 57 y 37,47 ppm, respectivamente. Enla vegetación el contenido mineral promedio fue también bajopara P (0,08%), Ca (0,13%), K (0,55%) y Na (0,03%), ligera-mente bajo para Cu (7,45 ppm), normal para Mg (0,14%), altopara Zn (88,2 ppm), Fe (155 ppm) y Mn (67,5 ppm). En suerosanguíneo el contenido mineral promedio fue para P de 3,38mg/100ml, Ca de 7,48 mg/100ml, Mg de 1,60 mg/100 ml, Znde 0,22 mg/100ml, Na de 278 mg/100ml y Cu de 0,06mg/100ml. En el tejido hepático los valores promedio para Cu,Mn, Zn y Fe fueron de 141,05; 8,11; 310,8 y 436,85 ppm, res-pectivamente. Los valores promedio de minerales en el tejidoóseo fueron para P y Ca, en base a cenizas, de 16,54 y 40,89%, respectivamente; para Mg y Mn, de 0,62% y 5,91 ppm, res-pectivamente. El contenido de Ca (210) y P (99), expresado enmg cm-3 de hueso, refleja los bajos consumos de estos ele-mentos. Los resultados indican severas deficiencias de P, Ca,Mg y Cu en las pasturas, reflejado en la concentración de Ca yP en hueso y Mg en suero.

Palabras clave: Minerales, bovinos, sabanas, Monagas.

ABSTRACT

A study was carried out to evaluate mineral nutrition in the soil-plant-animal system, represent by a pilot sampling, in welldrained savannas, at south of Monagas State, Venezuela. Soil,forrage and animal tissue samples were taken in 10 double pur-pose bovine farms during rain and drought seasons. Liver andbone samples were taken in local slaughterhouse. Soil sampleswere taken on a trancect of 100 m at 0 to 20 cm depth and mixedto have a composed sample. Forage samples were taken by me-tallic frameworks of 0.25 m2 and the material cut at 10 cm height.In each farm, blood samples were taken to multiparous cows(20%) for mineral analysis. Organic matter content (%) of the soilwas of 1.82 and pH was of 5.03. P, Ca, K and Mg content of onthe soil was low with values of 2.36; 95.77; 57 and 37.47 ppm, re-spectively. Mineral content in forrage was also low for P (0.08%),Ca (0.13%), K (0.55%) and Na (0.03%), slightly low for Cu (7.45ppm), normal for Mg (0.14%), high for Zn (88.2 ppm), Fe (155ppm) and Mn (67.5 ppm). Blood serum mineral content was for Pof 3.38 mg/100ml, Ca of 7.48 mg/100ml, Mg of 1.60 mg/100 ml,Zn of 0.22 mg/100ml, Na of 278 mg/100ml and Cu of 0.06mg/100ml. Liver mineral content average for Cu, Mn, Zn and Fewere 141.05; 8.11; 310.8 and 436.85 ppm, respectively. Mineralsaverage values in the bone were for P and Ca, 16.54 and40.89%, respectively; for Mg and Mn, 0.62% and 5.91 ppm, re-spectively. Bone Ca (210) and P (99) content (mg cm-3), reflectslow feed intake of these elements. Results indicate pastures defi-ciencies of P, Ca, Mg and Cu, reflected in Ca and P bone con-centration and Mg in serum.

Key words: Mineral, bovine, savannahs, Monagas.

INTRODUCCIÓN

Las deficiencias nutricionales son los principales facto-res que más inciden en la producción ganadera, especialmen-

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te en los países tropicales. Entre éstas, las deficiencias y de-sequilibrios minerales en el suelo y forraje han sido considera-dos los principales causantes de los problemas de baja pro-ducción del ganado de leche y/o de carne [20].

El ganado a pastoreo en sabanas de suelos ácidos biendrenadas depende mayormente del forraje para suplir sus re-querimientos minerales, por lo tanto, son pocas las ocasionesen las cuales el forraje solo puede satisfacer completamentelas necesidades minerales [33]. Las deficiencias mineralesafectan importantes procesos fisiológicos y productivos, comodisminución del crecimiento, fragilidad ósea, alteraciones re-productivas, baja tasa de pariciones y viabilidad del recién na-cido y en casos extremos, la muerte de los animales.

En el país existen marcadas y generalizadas deficien-cias de fósforo y calcio, localizadas de cobre, zinc, mangane-so y cobalto, y ocasionales de otros elementos [4]. Se ha re-portado que, el 90% de muestras del forraje proveniente delos llanos venezolanos tienen una concentración de fósforoinferior a 0,20%, nivel considerado limitante para la produc-ción bovina [8].

Sin embargo, los estudios de caracterización mineral ensuelo, planta y animal no se han realizado en forma sistemáti-ca ni en el tiempo ni en el espacio, además, de que existenáreas agroecológicas no estudiadas, como los llanos orienta-les al sur del estado Monagas, Venezuela. Consecuentemen-te, para recomendar planes de suplementación mineral en lasregiones ganaderas de los llanos orientales es necesario co-nocer el estatus mineral en suelo y forrajes y los requerimien-tos de los animales en sus diferentes estados fisiológicos.

Consecuentemente, es necesaria la caracterización delos elementos minerales en el sistema suelo-planta-animal,mediante muestreos sistemáticos en las sabanas bien drena-das (al sur del estado Monagas), con la finalidad de diseñarestrategias de fertilización para pastos introducidos y de suple-mentación mineral acorde a los requerimientos de la zona y delos sistemas de producción. El objetivo del presente trabajofue caracterizar el contenido mineral en suelo-planta-animal desabanas bien drenadas al sur del estado Monagas.


La caracterización del contenido mineral en suelo, forra-jes y suero sanguíneo de animales se realizó en 10 fincas ga-naderas ubicadas en la región de sabanas bien drenadas delmunicipio Libertador y, el análisis mineral en hígado y hueso,en muestras tomadas a nivel del matadero local, ubicado en laparroquia Temblador del mismo Municipio, de animales proce-dentes del área de estudio. Las muestras se tomaron en lasépocas de noviembre 2005 y mayo 2006, coincidiendo con laépoca de salida de lluvias (ELL) y salida de sequía (ES), res-pectivamente. Las muestras de suelo se tomaron al azar, enforma de zig-zag, sobre transectas de 100 metros de longitud,

una por cada 25 ha, de 0 a 20 cm de profundidad. Las sub-muestras se mezclaron homogéneamente para formar unacompuesta para análisis de fósforo (método Olsen), potasio(método Olsen), calcio (método Morgan), magnesio (métodoMorgan), pH y materia orgánica (combustión húmeda-carbonoorgánico) [28].

Las muestras de forraje se tomaron siguiendo la meto-dología descrita para suelo. Con un marco de 0,25 m2, se co-sechó el forraje a 10 cm de altura sobre el suelo, con 25 me-tros de separación entre muestras. En los forrajes se realizóanálisis bromatológico por el método Weende [1], minerales(calcio, cobre, magnesio, manganeso, potasio, sodio, hierro,zinc, cobre) por espectrofotometría de absorción atómica [2] yfósforo por colorimetría [12].

Dentro de cada unidad de producción, se tomó al azar el20% de la población animal (vacas multíparas), para la extrac-ción de sangre. Para separar el suero, la sangre fue centrifu-gada a 2500 r.p.m., durante 15 minutos y se determinó el con-tenido mineral [2].

En hueso (séptima costilla) se determinó fósforo, calcio,magnesio y manganeso, y en tejido hepático zinc, manganeso,hierro y cobre [2].

Para el análisis de los resultados se utilizó la estadísticadescriptiva. Se determinó promedios, desviaciones estándaresy coeficientes de variación usando el paquete estadístico Sta-tistix 8,0. Además, los datos fueron sometidos a análisis de lavarianza (ANAVAR), y las medias comparadas por el métodode Duncan [34].


Contenido mineral en suelo

En el suelo (TABLA I) los niveles de fósforo fueron 1,5 y3,04 ppm, para ELL y ES, respectivamente, valores por debajodel nivel crítico (10 ppm), con diferencias significativas entreépocas (P<0,05). Estos resultados son inferiores a los reporta-dos por Velásquez [37], de 4,1 ppm, en sabanas bien drena-das del estado Monagas. Así mismo, Rojas y col. [32], indicaun valor promedio de 1,66 ppm como altamente deficiente. Es-tos valores de fósforo en el suelo son limitantes para el creci-miento de las pasturas y es uno de los elementos que más seaplica como fertilizante [22].

Los niveles de calcio en el suelo (ELL: 74,33 y ES:112,44 ppm) estuvieron por debajo del nivel crítico (500ppm), con diferencias altamente significativas entre épocas(P<0,01). Chicco y Godoy [10], reportan niveles deficientes(90,4%) de calcio para las sabanas bien drenadas. Rodríguezy col. [31], reportan un valor promedio de 282 ppm, igualmen-te deficiente. Los suelos del trópico son generalmente pobresen este elemento lo que está relacionado con la acidez pre-sente [38].

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Evaluación de la nutrición mineral en sabanas bien drenadas al Sur del estado Monagas, Venezuela / López, M. y col. _________________

La concentración de potasio en el suelo presentó valores(ELL: 44,27 y ES: 66,79 ppm) por debajo del nivel critico (78ppm). Rodríguez y col. [31], reportaron un valor similar de 47,5ppm, en sabanas bien drenadas del estado Monagas. Los sue-los tropicales arenosos son frecuentemente bajos en arcilla ypotasio y deben fertilizarse con este elemento. El potasio es unelemento que es requerido por la planta y el animal, pero aúnsobre suelos deficientes, los forrajes presentan concentracionessuficientes para cubrir las necesidades de los animales [35].

El nivel de magnesio en el suelo (ELL: 40,77 y ES: 34,97ppm) es considerado deficiente (121 ppm). Estos resultadosestán por debajo al reportado por Rojas y col. [32], de 53,5ppm. Similarmente, Rodríguez y col. [31], señalan un valorpromedio de 43 ppm, en sabanas bien drenadas del estadoMonagas. El magnesio normalmente no se aplica como fertili-zante. Sin embargo, en algunas ocasiones se ha utilizado paraincrementar el contenido de magnesio en los forrajes y pasti-zales [25].

El contenido de materia orgánica es menor al sugerido(2%) con valores de 1,78% ELL y de 1,87% ES. Chicco y Go-doy [4] reportaron un valor promedio de 1,33% para sabanasbien drenadas. Rojas y col. [32] obtienen un valor similar(1,14%). Los suelos bajos en materia orgánica deben conser-var la mayor parte de este material sobre el terreno, por loque, es importante realizar buenas prácticas de conservaciónde suelos para evitar la erosión y la pérdida de material orgáni-co [38].

El pH del suelo en promedio fue de 5,03, valor que seconsidera ácido (pH <7). El pH del suelo tiene un efecto funda-

mental sobre la absorción de minerales por las plantas. A me-dida que el pH disminuye, la disponibilidad y absorción del hie-rro, magnesio, zinc, cobre y cobalto del forraje aumenta mien-tras que el fósforo, molibdeno y el selenio disminuyen [38].

Contenido mineral en el forraje

En el forraje (TABLA II), el nivel promedio de calcio fuede 0,13%, para ambas épocas, por debajo del nivel críticopara cubrir los requerimientos del animal (0,22%). Esta con-centración es similar (0,18%) a la reportada por Chicco y Go-doy [4]. El calcio por formar parte de la pared de las célulasvegetales no se moviliza de las hojas maduras a las jóvenes opartes reproductivas de la planta como ocurre en la mayoríade los nutrimentos, por lo que, el calcio se acumula en hojasmaduras y puede ser deficiente en frutos, hojas jóvenes o enlas partes terminales de las plantas, debido a que la transloca-ción a estos órganos es muy baja [36].

La concentración promedio de fósforo en los forrajes fuede 0,08%, deficiente tanto para lluvias como en sequía, pordebajo del nivel crítico (0,22%). Godoy y Chicco [15] reportanvalores bajos de 0,07% ES y 0,11% ELL, en sabanas bien dre-nadas. Chicco y Godoy [5] señalan además, que aproximada-mente el 90% de las muestras contienen niveles inferiores alvalor de referencia. La deficiencia de fósforo en las pasturasse relaciona con los bajos contenidos de este elemento en elsuelo [22].

El contenido de magnesio en forraje fue de 0,13% ELL yde 0,14% ES, niveles considerados normales (0,10%). Estosvalores se encuentran por debajo de los obtenidos por Godoy

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TABLA I

COMPOSICIÓN QUÍMICA DE MUESTRAS DE SUELOS SUPERFICIALES DURANTE LA ÉPOCA SECA Y LLUVIOSA/CHEMICAL COMPOSITION OF SOIL SAMPLES IN RAIN AND DRY SEASON.

Epocaa

Mineralesppm

NC Estimador Lluviosa Seca Promedio P

P 10 Media 1,5 3,04 2,36 *

DS ± 0,69 ± 1,21 ± 1,26

Ca 500 Media 74,33 112,44 95,77 **

DS ± 23,33 ± 21,9 ± 29,36

K 78 Media 44,27 66,79 57,08 NS

DS ± 33,8 ± 46,38 ± 42,56

Mg 121 Media 40,77 34,97 37,47 NS

DS ± 20,39 ± 15,14 ± 17,65

MateriaOrgánica, %

2 MediaDS

1,78± 0,7

1,87± 0,85

1,83± 0,78

NS

pH (1:2:5) - MediaDS

5,03± 0,28

5,03± 0,33

5,03± 0,3

NS

(a) Promedio de 29 muestras para 10 fincas, (P) grado de significación entre épocas, (*) P<0,05. (**) P< 0,01, (NS) P>0,05. (NC) niveles críticos.Chicco y Godoy [9].

y Chicco [15] de 0,25%, y son similares a los reportados porVelásquez [37] de 0,14%, en sabanas bien drenadas del esta-do Monagas. Los forrajes tropicales en su mayoría presentanconcentraciones de magnesio menores de 0,20% [25], sufi-cientes para cubrir la necesidades de los bovinos en creci-miento (0,10%), no así para etapas fisiológicas de altas de-mandas como los animales en lactación, con requerimientosmayores (0,20%).

La concentración de sodio fue de 0,02% ELL y de 0,04%ES, por debajo del valor crítico (0,08%), con diferencias alta-mente significativas entre épocas (P<0,01). Norton [27] señalaque las gramíneas tropicales son limitantes en contenido de so-dio. Así mismo, Rojas y col. [33], obtuvieron un valor promediode 0,014%, por debajo del nivel crítico. La concentración de so-dio en los forrajes es generalmente baja, por lo que, la mayoríade las plantas no contienen cantidad suficiente del elementopara cubrir las necesidades de los animales. Los forrajes son enocasiones fertilizados con sodio y magnesio para incrementarlas concentraciones de estos elementos en el forraje y no paraaumentar los rendimientos de materia seca [21].

La concentración de potasio fue de 0,44 y 0,65%, paraELL y ES, respectivamente, por debajo del nivel crítico

(0,70%), con diferencias altamente significativas entre épocas(P<0,01). Estos valores están por debajo a los reportados porChicco y Godoy [10] de 0,72% para sabanas bien drenadas.Por otra parte, Rojas y col. [33], encontraron valores de 1,0%en el suroeste de los llanos Venezolanos. La concentración deK en el forraje está influenciada por el contenido del elementoen el suelo, especie, estado de madurez, manejo de la plantay a variaciones por época del año. Para mantener el nivel depotasio requerido por los forrajes es necesario incorporar ferti-lizantes a la pastura [21].

La concentración de cobre fue de 7,07 ELL y de 7,79 ppmES, valores cerca del nivel critico (8 ppm). Estos valores fueronmás altos a los obtenidos por Velásquez [37], de 6,5 ppm. Porotra parte, Rojas y col. [33], reportan valores promedios de 2,5ppm. La deficiencia de cobre en los forrajes se presenta cuandolos suelos tienen deficiencia natural de cobre y por interaccio-nes con otros elementos minerales como hierro, zinc, cadmio,molibdeno y azufre. El contenido de cobre en las pasturas varíacon el tipo de suelo (pH, contenido de materia orgánica), espe-cie de planta, estado de madurez, manejo y clima [36].

La concentración de zinc fue de 55,52 ELL y de 118,62ppm ES, valores por encima del nivel crítico (30 ppm). Ambas

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TABLA II

COMPOSICIÓN QUÍMICA DE MUESTRAS DE FORRAJES DURANTE LA ÉPOCA SECA Y LLUVIOSA/CHEMICAL COMPOSITION OF FORRAGE SAMPLES IN RAIN AND DRY SEASON.

Épocaa

Elemento NC Estimador Lluviosa Seca Promedio P

Ca, % 0,25 Media 0,13 0,13 0,13 NS

DS ± 0,06 ± 0,05 ± 0,05

P, % 0,22 Media 0,08 0,07 0,08 NS

DS ± 0,06 ± 0,05 ± 0,05

Mg, % 0,1 Media 0,13 0,14 0,14 NS

DS ± 0,05 ± 0,08 ± 0,07

Na, % 0,08 Media 0,02 0,04 0,03 **

DS ± 0,012 ± 0,023 ± 0,022

K, % 0,7 Media 0,44 0,65 0,55 **

DS ± 0,18 ± 0,35 ± 0,3

Cu, ppm 8 Media 7,07 7,79 7,45 NS

DS ± 4,24 ± 2,65 ± 3,5

Zn, ppm 30 Media 55,52 118,62 88,2 **

DS ± 56,23 ± 97,97 ± 85,99

Mn, ppm 40 Media 80,76 55,64 67,49 NS

DS ± 40,33 ± 50,94 ± 47,52

Fe, ppm 50 Media 168,04 143,26 154,92 NS

N, % 1,12DS

MediaDS

± 66,220,72

± 0,15

± 87,380,7

± 0,24

± 78,380,71± 0,2

NS

a Promedio de 29 muestras para 10 fincas. (P) grado de significación entre épocas, (**) P<0,01, (NS) P>0,05. (NC) Niveles Críticos, Mc Dowell [26].

épocas presentan un exceso del elemento, con diferencias al-tamente significativas (P<0,01). Velásquez [37] reporta 41 ppmy Godoy y Chicco [15], 33,5 ELL y 30,8 ppm ES de zinc, parasabanas bien drenadas. El zinc declina con la madurez de laplanta, aumenta con la disminución del pH, por mayor disponi-bilidad y capacidad de captura. Gomide y col. [16] reportan di-ferencias importantes en la concentración de zinc en los forra-jes entre dos años consecutivos. Por lo tanto, el clima tambiéninfluencia el contenido de zinc, con predominio de deficienciaen la estación húmeda asociado a la disminución de la solubili-dad en el suelo [30].

El contenido de manganeso fue de 80,76 ELL y de 55,64ppm ES, valores por encima del nivel crítico (40 ppm). Chiccoy Godoy [9] obtuvieron un valor mas elevado (133 ppm). Ensuelos ácidos con bajos contenidos de materia orgánica soncomunes los excesos de manganeso [23].

Las concentraciones de hierro en forrajes fueron de168,04 ELL y de 143,26 ppm ES, por encima del nivel crítico(50 ppm). Estas concentraciones están por debajo (567,5 ppm)al señalado por Chicco y Godoy [9], en sabanas bien drenadas.La concentración de hierro, en general es alta (>50 ppm) en re-lación al nivel sugerido como adecuado para bovinos. El hierrose hace más disponible a bajos pH (ácido) lo que permite una

mayor captura por la planta. El nivel de hierro en la pastura va-ría con el tipo de suelo, condiciones climáticas y especie deplanta. La mayoría de los forrajes contienen niveles de hierropor encima de los requerimientos de los animales [38].

El contenido promedio de nitrógeno en forraje fue de0,71%, por debajo del nivel normal, sin diferencias significati-vas entre épocas (P>0,05). Chicco y Godoy [4], reportaron unvalor promedio de 0,85%, para sabanas bien drenadas. El ni-trógeno es el elemento nutricional que más limita el rendimien-to de los forrajes, por lo que, debe ser aplicado como fertilizan-te en la mayoría de los suelos. Se puede aplicar estiércol enlas áreas más degradadas del pastizal para mejorar las carac-terísticas físicas y químicas del suelo y elevar los niveles de ni-trógeno [36].

Contenido mineral en suero sanguíneo de bovinos

Las concentraciones séricas (TABLA III) de calcio fueronde 7,65 mg/100ml ELL y de 7,25mg/100ml ES, valores muycerca del límite establecido como mínimo (8-12 mg/100ml),con diferencias estadísticas altamente significativas (P<0,01)entre épocas. French y Chicco [13], reportaron concentracio-nes de calcio de 9,76mg/100ml en vacas, en sabanas biendrenadas del estado Monagas. Velásquez [37] en el estado

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TABLA III

COMPOSICIÓN QUÍMICA DE MUESTRAS DE SUERO BOVINO DURANTE LA ÉPOCA SECA Y LLUVIOSA/CHEMICAL COMPOSITION OF SERUM BLOOD SAMPLES IN RAIN AND DRY SEASON.

Época

Elemento(mg/100ml)

NC Estimador Lluviosaa Secab Promedio P

Ca 8-12 Media 7,65 7,25 7,48 **

DS ± 0,94 ± 0,93 ± 0,95

P 3-8 Media 3,32 3,45 3,38 NS

DS ± 1,46 ± 2,28 ± 1,84

Mg 1,8-3,1 Media 1,56 1,65 1,60 *

DS ± 0,34 ± 0,26 ± 0,31

K 20-25 Media 19 24,91 21,52 **

DS ± 5,30 ± 5,39 ± 6,08

Na 300-320 Media 241,29 326,49 277,65 **

DS ± 35,04 ±34,09 ± 54,57

Fe 0,1-0,2 Media 0,21 0,15 0,19 **

DS ± 0,08 ± 0,04 ± 0,07

Cu 0,07-0,14 Media 0,06 0,06 0,06 NS

DS ± 0,02 ± 0,02 ± 0,02

Zn 0,03-0,22 Media 0,27 0,12 0,22 **

Co -DS

MediaDS

± 0,080,01

± 0,01

± 0,060,03

± 0,01

± 0,100,02

± 0,02**

(a) Promedio de 102 muestras en 10 fincas; (P) grado de significación entre épocas, (*) (P<0,05), (**) (P<0,01). (NS) (P>0,05). (NC) Niveles Críticos.Mc Dowell [26].

Monagas, obtiene valores de calcio de 10,37 mg/100ml. A pe-sar de la baja concentración de calcio en los forrajes, el nivelen los animales se encuentra muy cerca del valor normal, loque se debe a los fuertes mecanismos homeostáticos (regula-ción endocrina) que mantienen los valores de calcio sérico.Así, bajos consumos de este elemento provocan una disminu-ción de la concentración del calcio sérico lo que estimula la li-beración de la paratohormona, que a su vez incrementa la pro-ducción de 1,25 (OH)2D3 en el riñón acelerando la absorciónintestinal de calcio y ambas, estimulan la movilización de cal-cio desde el hueso al fluido extracelular [36].

La concentración de fósforo sérico fue de 3,32mg/100ml ELL y de 3,45 mg/100ml ES, valores que se en-cuentran en el limite inferior (3-8 mg/100ml). Los valores ob-tenidos fueron más bajos a los señalados por Chicco y Godoy[4], de 4,69 y 4,25 mg/100ml, para ELL y ES, respectivamen-te. Pulido [29] y Rojas y col. [33], señalan un valor de 4,6mg/100ml. El P sérico es similar al obtenido por French yChicco [13] en vacas (3,66 mg/100ml), en sabanas bien dre-nadas del estado Monagas. Similarmente al calcio, el nivel defósforo sérico está sujeto a regulación hormonal. Así, una de-ficiencia de fósforo provoca disminución del consumo volun-tario, lo que disminuye también la ingestión de calcio y conse-cuentemente, la estimulación secundaria del paratiroidespara aumentar la secreción de paratohormona lo que provocamovilización, tanto de calcio como de fósforo del hueso (re-sorción) y a su vez, mejora la reabsorción de fósforo en lostúbulos renales y por medio de la vitamina D3 se incrementala absorción intestinal de fósforo [36].

La concentración de magnesio en suero sanguíneo fuede 1,56 ELL y de 1,65 mg/100ml ES. Estos valores se encuen-tran muy cerca del nivel crítico (1,8-3,1 mg/100ml), con dife-rencias significativas entre épocas (P<0,05). Los valores deMg sérico contrastan con los reportados por Velásquez [37],con valores de 3,64 y 3,56 mg/100ml, para ELL y ES, respecti-vamente, en sabanas bien drenadas del estado Monagas. Lasdeficiencias marginales de magnesio no se manifiestan clínica-mente, solo se observa deterioro en los indicadores producti-vos de los animales [25].

El contenido de potasio en suero fue de 19 mg/100mlELL y de 24,91% ES, ligeramente por debajo del límite inferior(20-25 mg/100ml). Debido a la poca frecuencia con que ocu-rren las deficiencias de K en los animales a pastoreo, muy po-cos estudios se han realizado en el país sobre determinacio-nes de este mineral en suero sanguíneo de bovinos [35].

El sodio sérico fue de 241,29 ELL y de 326,49 mg/100mlES, valores por debajo y sobre el rango del nivel crítico (300-320 mg/100ml), respectivamente, con diferencias altamentesignificativas entre épocas (P<0,01). La deficiencia de sodio esuno de los problemas minerales más conocidos, por ello, la su-plementación con sal común es una práctica difundida amplia-mente. Además, la sal común es muy apetecible por los ani-

males, razón por la cual se utiliza como vehículo para otros mi-nerales [18].

El cobre sérico fue similar en ambas épocas (0,06mg/100ml), valores que se encuentran cerca del límite inferior(0,07-0,14 mg/100ml) y están muy por debajo de los reporta-dos por Chicco y Godoy [4], para bovinos (1,11 mg/100ml) ensabanas bien drenadas. Además, Chicco y Godoy [7], señalanvalores entre 0,84 y 0,88 mg/100ml, para ELL y ES, respecti-vamente, en sabanas bien drenadas. La deficiencia primariade cobre, después de la deficiencia de fósforo, es la más gra-ve limitación mineral para el ganado en pastoreo en las regio-nes tropicales [24]. Adicionalmente, por interferencia con otroselementos, se pueden presentar deficiencias secundarias decobre, por exceso de hierro, azufre o molibdeno en las pastu-ras. Forrajes muy tiernos pueden tener contenidos elevadosde azufre que interfiere con la absorción de cobre. Las con-centraciones dietarias de zinc entre 33 y 76 ppm, similar alcontenido de zinc en los forrajes evaluados, pueden inducir laacumulación de cobre en hígado y prevenir su incremento enplasma, siendo la metalotionina la proteína que podría ser laresponsable [17].

Los valores séricos de zinc fueron de 0,27 ELL y 0,12mg/100ml ES, ambos están dentro del nivel de referencia(0,03-0,22 mg/100ml), con diferencias estadísticas altamentesignificativas entre épocas (P<0,01). Chicco y Godoy [4], ensabanas bien drenadas, reportan concentraciones de 1,66mg/100ml. La deficiencia de zinc no es frecuente, y podría es-tar asociada con deficiencias de cobre y fósforo y con excesosde hierro en los forrajes [19].

La concentración sérica de hierro fue de 0,21 ELL y 0,15mg/100ml ES, valores que se encuentran en el rango normal(0,1-0,2 mg/100ml), con diferencias estadísticas altamente sig-nificativas (P<0,01) entre épocas. Estas concentraciones sonmás bajas a las señaladas por Chicco y Godoy [4], de 4,94mg/100ml. La mayoría de los forrajes contienen suficiente hie-rro para satisfacer las necesidades de los rumiantes, razón porla cual es poco factible la presentación de una deficiencia. Porel contrario, tienen concentraciones elevadas de hierro que po-drían ocasionar interferencias con la utilización de otros mine-rales como cobre, fósforo y zinc. Los niveles marginalmente al-tos de hierro afectan el comportamiento animal, agravan lasdeficiencias de fósforo y cobre y pudieran provocar deficien-cias también de zinc [3].

Las concentraciones de cobalto en suero fueron de 0,01ELL y 0,03 mg/100ml ES, con diferencias altamente significati-vas entre épocas (P>0,05). Los contenidos de cobalto en sue-lo, forrajes y animales han sido muy poco estudiados en elpaís. Solamente, se ha reportado clínicamente deficiencia decobalto al norte del estado Bolívar y sur de Monagas. El signofundamental de la deficiencia de cobalto es la pérdida de ape-tito relacionada con la función del cobalto en el metabolismode los carbohidratos como componente de la vitamina B12 [25].

202


Contenido mineral en hígado y hueso de bovinos

En el tejido hepático (TABLA IV), la concentración dehierro fue de 445,9 ELL y de 427,9 ppm ES, valores que son li-geramente superiores al nivel normal. Rojas y col. [33] repor-tan concentraciones de Fe de 445 ppm para ELL y de 898ppm en ES. Este último, muy por encima del nivel normal,aproximándose al nivel tóxico (750 ppm). Estos valores de hie-rro se corresponden con los altos niveles del elemento en sue-lo y forrajes.

El contenido de zinc en hígado para ELL y ES fue de239,8 y 381,8 ppm, respectivamente, por encima del nivel nor-mal. Rojas y col. [33], obtuvieron valores de 94,4 y 123,9 ppm,para ELL y ES, respectivamente. La concentración elevada dezinc está asociada al nivel del elemento en el forraje.

La concentración de cobre en hígado fue de 135,5 ELL y146,6 ppm ES, valores que se encuentran dentro del nivel nor-mal. Rojas y col. [33] obtuvieron valores de 55,8 ELL y de 49,6ppm ES. El hígado es el tejido de referencia para el estatusnutricional del cobre [36], pudiendo ser influenciado por los ni-veles de zinc dietario que determinan una disminución del co-bre hemático y un aumento del cobre hepático por bloqueo delsistema de transporte (metalotionina).

La concentración de Mn fue de 9,59 ELL y de 6,62 ppmES, dentro de los rangos establecidos como normales, con di-ferencias altamente significativas entre épocas (P<0,01). Rojasy col. [33] reportaron valores de 13,7 ppm para ELL y de 17,4ppm para ES. Los valores de manganeso hepático se relacio-nan con las concentraciones del elemento en los forrajes.

En el tejido óseo (TABLA V), el contenido de calcio paraELL y ES fue ligeramente mayor al nivel considerado comonormal (36%), con valores de 41,24 y 40,55 %, respectivamen-te. El calcio, expresado como mg de cenizas cm-3 hueso, pre-sentó valores de 233,1 y 187,9 en ELL y ES, respectivamente,contenidos menores al referencial de 250 mg cenizas cm-3

[11]. Estos resultados corroboran hallazgos previos que indi-

can que, la expresión porcentual del contenido de calcio enhueso no es una variable sensible para detectar deficienciasde este elemento. Cuando la expresión del contenido de calciotoma en cuenta la densidad del tejido óseo se manifiestan lasdeficiencias del elemento. Estas deficiencias de calcio en el te-jido óseo están en relación con los bajos contenidos del ele-mento en las pasturas y es indicativa de un intenso proceso dereabsorción ósea, como resultado de la deficiencia del ele-mento [6,14].

La concentración de fósforo en hueso fue de 16,53 ELLy de 16,54% ES, levemente por debajo del nivel crítico. El fós-foro expresado en mg de cenizas cm-3 de hueso presentó valo-res de 101,1 y 96,3, respectivamente, por debajo del valor re-ferencial de 150 mg cm-3 [11]. Consideraciones similares a lasexpuestas para el caso del calcio en relación a la expresión dela concentración del elemento en el tejido óseo. Esto puedeocurrir como resultado de la excesiva deficiencia de fósforo enlos pastizales, que no sólo puede comprometer el sistema es-queleto muscular, sino también puede alterar importantes pro-cesos metabólicos del tejido muscular, sistemas enzimáticos yde la utilización de la energía [6].

La relación Ca:P para ELL fue de 2,3:1 y para ES de1,8:1, cerca del valor normal de 2:1 [11]. La relación más altapara lluvias se relaciona con una menor resorción ósea debidoa una mayor disponibilidad de elementos minerales en la dieta.

El contenido de magnesio en ELL fue de 0,65 y en ESde 0,59%, dentro del rango establecido como normal(0,6-0,9%). Lo anterior tiene correspondencia con los nivelesde magnesio en las pasturas.

Las concentraciones de manganeso para ELL fue de7,38 y para ES de 4,44 ppm, muy cercanos al rango consi-derado como normal (2-6 ppm). Se presentaron diferenciasaltamente significativas entre épocas (P< 0,01) relaciona-das con los niveles del elemento en los forrajes para am-bas épocas.

203


TABLA IV

CONTENIDO MINERAL DE MUESTRAS DE HÍGADO BOVINO DURANTE LAS ÉPOCAS SECA Y LLUVIOSA/MINERAL CONTENT IN LIVER SAMPLE IN RAIN AND DRY SEASON.

Época

Mineralppm

NC Estimador Lluviosa Seca Promedio P

Fe 150-400 MediaDS

445,9± 333,1

427,8±159,44

436,85± 254,33

NS

Zn 40-150 Media DS 239,8± 40,68

381,8±252,17

310,8± 190,29

NS

Cu 100-450Media

DS135,5

± 124,33146,6

± 44,79141,05± 91,13 NS

Mn 5-12 MediaDS

9,59±2,78

6,62±1,0

8,11±2,54

**

a Promedio para 14 muestras, (NC) Niveles Críticos. Mc Dowell, [26]. (P) grado de significación entre épocas, (**) (P<0,01), (NS) (P>0,05).

CONCLUSIONES

La deficiencia de fósforo y calcio es la condición predo-minante de las sabanas del municipio Libertador al sur del es-tado Monagas. El cobre está muy cerca de los límites inferio-res para forraje y suero sanguíneo de animales. Los niveles depotasio y magnesio son adecuados en algunos de los compo-nentes del sistema. El zinc, aún cuando los forrajes presentanconcentraciones por encima de los requerimientos, en suerosanguíneo se acerca al límite inferior de las necesidades ani-males. El hierro y manganeso es elevado en los forrajes, loque puede constituir un factor limitante para la utilización deotros minerales ya deficientes como fósforo y cobre.

Las concentraciones minerales de calcio y fósforo enhueso, expresada en mg cm-3, son indicativas de la deficienciade estos elementos en suelos y forrajes, lo que muestra con-cordancia con los resultados obtenidos de muestras tomadasa nivel de finca. En el hígado se presentaron concentracionesaltas de hierro y zinc, coincidiendo con los resultados obteni-dos en el componente suelo-planta-animal a nivel de fincas.


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204


TABLA V

COMPOSICIÓN MINERAL DE MUESTRAS DE HUESO (7 MA COSTILLA) DURANTE LAS ÉPOCAS LLUVIOSA Y SEQUÍA/MINERAL CONTENT IN BONE SAMPLE (7

MARIB) IN RAIN AND DRY SEASON.

Épocaa

Elemento NC Estimador Lluviosa Seca Promedio P

Ca, % 36 Media 41,24 40,55 40,89 NS

DS ± 3,24 ± 12,81 ± 9,1

Ca, mg cm-3 250 Media 233,1 187,9 210,5 *

DS ±40,4 ±48,2 ±44,3

P, % 17 Media 16,53 16,54 16,54 NS

DS ± 0,62 ± 1,05 ± 0,84

P, mg cm-3 150 Media 101,1 96,3 98,7 NS

DS ±22,5 ±33,2 ±27,9

Ca:P 2:1 Media 2,3:1 1,8:1 2,1:1

Mg, % 0,6-0,9 MediaDS

0,65± 0,08

0,59± 0,06

0,62± 0,08

NS

Mn, ppm 2-6 MediaDS

7,38± 1,54

4,44± 1,99

5,91± 2,3

**

a Promedio para 14 muestras, expresado en relación a cenizas, (NC) Niveles Críticos, Mc Dowell, [26] y De Venanzi y col. [11]; (P) grado designificación entre épocas,(*) P<0,05. (**) P<0,01. (NS) P>0,05.

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206



UTILIZACIÓN DE MICROORGANISMOS MARCADORESPARA LA EVALUACIÓN DE LAS CONDICIONES

HIGIÉNICO-SANITARIAS EN LA PRODUCCIÓN PRIMARIA DE LECHE.

Use of Indicator Microorganisms for the Hygienic-Sanitary ConditionsEvaluation in the Milk Primary Production.

Marcelo Lisandro Signorini 1, Gabriel Jorge Sequeira 1, Julio César Bonazza 1, Rodolfo Dalla Santina 1,Luis Enrique Martí 1, Laureano Sebastián Frizzo 1,2 y Marcelo Raúl Rosmini 1*

1 Departamento de Salud Pública Veterinaria, Facultad de Ciencias Veterinarias, Universidad Nacional del Litoral,

Kreder 2805 (3080) Esperanza (Argentina). * E-mail: [email protected] Becario del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET, Argentina).

RESUMEN

Los microorganismos marcadores presentes en los alimentosadvierten sobre la manipulación inadecuada de la materia pri-ma o el alimento, la presencia de un peligro para el consumi-dor o una deficiencia de los procesos destinados a su sanea-miento. Estos marcadores son herramientas importantes parapoder desarrollar registros microbiológicos históricos, a partirde los cuales se pueden establecer valores propios de referen-cia alcanzables con la metodología de trabajo desarrollada encada empresa. Dichos valores permitirán, además, implemen-tar los sistemas que garantizan la inocuidad de los alimentos,como es el caso del Análisis de Peligros y Control de PuntosCríticos (HACCP, por su sigla en inglés). El objetivo del trabajofue estudiar los principales microorganismos marcadores dehigiene en leche cruda como herramienta para evaluar lascondiciones higiénico-sanitarias en la producción primaria, detal forma que permitan elaborar un diagnóstico de la situacióninicial como paso previo a la implementación de un sistemaHACCP. Para el estudio, y a manera de experiencia piloto, seutilizó leche cruda proveniente de un establecimiento produc-tor de la provincia de Santa Fe (Argentina). Las muestras serecolectaron directamente de la ubre, luego del prefrío (inter-cambiador a placas con agua a temperatura ambiente), tanquede enfriamiento, manos del ordeñador, pezoneras y agua em-pleada en el establecimiento. Se realizó 1 muestreo por sema-na hasta completar 44 muestreos distribuidos a lo largo delaño. Los marcadores estudiados fueron: recuento total de mi-croorganismos psicrotrofos, mesófilos, termodúricos, mohos y

levaduras, enterobacterias y Staphylococcus aureus. Se deter-minó, además, la presencia de clostridios sulfito reductores ySalmonella spp. El análisis de correlación entre los microorga-nismos marcadores no permitió establecer predicciones sobreel comportamiento de un grupo microbiano con base en el pro-ceder de otro. No obstante, la información de cada uno de losmarcadores individualmente resultó adecuada para evaluar lascondiciones higiénico-sanitarias en la producción primaria deleche y generar registros que serán de utilidad para implemen-tar el sistema HACCP.

Palabras clave: Leche cruda, microorganismos marcadores,seguridad alimentaria, HACCP.

ABSTRACT

The indicator microorganisms present in the food notify on theinadequate manipulation of the commodity or the food, thepresence of a hazard for the consumer or a processes defi-ciency. These indicator microorganisms are important tools todevelop historic microbiologic records, from which own valuesof compassable reference with the methodology of work devel-oped in each business can be established. These values willpermit, besides, to implement the systems that guarantee thefood safety, as is the case of the Hazard Analysis of CriticalControl Points (HACCP). The objective of this work was tostudy the main hygiene indicator microorganisms in raw milkas tool to evaluate the sanitary conditions in the primary pro-duction, in such a way that they permit to devise a diagnosis ofthe initial situation like prior step to the implementation of aHACCP system. For the study, and to way of pilot experience,

207


raw milk originating from a producing establishment of theSanta Fe Province, Argentina, was utilized. The samples werecollected directly from the udder, after the first cooling, bulktank, milker hands, teat cup and water employed in the dairyfarm. One sampling was carried out for week until completing44 samplings distributed along the year. The indicator microor-ganisms studied were: psychrotrophic count, mesophilic count,thermoduric, molds and yeasts, coliforms and Staphylococcus

aureus. It was determined, besides, the presence of sulphite-reducting clostridia and Salmonella spp. The correlation analy-sis among the indicator microorganisms did not permit to es-tablish predictions on the behavior of a microbe group basedon the behavior of another. Nevertheless, the information thateach one of the indicator microorganisms turned out to be ade-quate to evaluate the sanitary conditions in the milk primaryproduction and to generate records that will be useful for theHACCP system implementation.

Key words: Raw milk, indicator microorganisms, food safety,HACCP.

INTRODUCCIÓN

Las industrias lácteas que procesan la leche producidaen la cuenca lechera santafecina han alcanzado, en términosgenerales, un alto nivel tecnológico y de seguridad alimentaria[49]. Por otro lado, los establecimientos productores de leche(tambos), que les proporcionan la materia prima, no presentanun nivel de desarrollo homogéneo y satisfactorio como paraasegurar un alto nivel de calidad y, en especial, de inocuidadde la leche producida [52].

En los últimos años, favorecido por la apertura comercialvivida en Argentina, se ha manifestado un creciente interés in-ternacional por los alimentos en general y los productos lác-teos en particular. Esta demanda no ha podido ser atendidacompletamente debido, en gran medida, a las conocidas difi-cultades sanitarias del rodeo vacuno y las consecuentes defi-ciencias en la calidad de la materia prima (inhibidores, conta-minantes, etc.) [38, 40, 52].

Con el objetivo de garantizar la seguridad de los ali-mentos se han diseñado diversos sistemas de trabajo basa-dos, en general, en la aplicación de medidas que evitan quelos contaminantes, vehiculizados por los alimentos, lleguenhasta el consumidor. El que más desarrollo ha tenido es elSistema de Análisis de Peligros y Control de Puntos Críticos(HACCP, por sus siglas en inglés) [33], sustentado por unadecuado control de proveedores y la aplicación de prerrequi-sitos básicos: Buenas Prácticas de Fabricación (BPF) y Pro-cedimientos Operativos Estandarizados de Saneamiento(POES) [6, 7, 8, 27, 30, 48].

Una vez que se han puesto en práctica las BPF y losPOES, y antes de adoptar un sistema destinado al control deun peligro específico (HACCP), la empresa debe realizar un

estudio prospectivo mediante la utilización de microorganis-mos marcadores para establecer los valores propios de refe-rencia, que son alcanzables con la metodología de trabajo im-plementada. Al cabo del tiempo, este estudio debe generaruna base de datos histórica que permita, por comparación conlos valores exigidos por la normativa vigente o por los merca-dos internacionales, definir si dicha metodología de trabajo esla adecuada o debe ser mejorada.

Los microorganismos marcadores son aquellos cuyapresencia en los alimentos advierte sobre una inadecuadamanipulación de la materia prima o el alimento, la existenciade un peligro para la salud del consumidor (microorganis-mos, toxinas, etc.), o una falla en los procesos destinados asu saneamiento. Entre los marcadores se pueden diferen-ciar dos grupos: a) microorganismos índices, aquellos cuyapresencia o detección a ciertos niveles supone la presenciapotencial de microorganismos patógenos con estrecha rela-ción taxonómica, fisiológica y ecológica; b) microorganismosindicadores, aquellos cuya detección o presencia en núme-ros predeterminados sugiere un fallo en un proceso destina-do a sanear, higienizar, descontaminar o mejorar la seguri-dad del alimento [39].

En el caso particular de la leche cruda los microorganis-mos indicadores son útiles para juzgar el funcionamiento delestablecimiento productor, pues señalan la existencia de de-fectos durante la manipulación, el incumplimiento de las pau-tas de higiene y permiten inferir la vida útil y la inocuidad delalimento [39]. Entre los grupos o microorganismos índices, lasenterobacterias y Escherichia coli sugieren el origen fecal de lacontaminación, mientras que Staphylococcus aureus se rela-ciona con la ubre infectada (mastitis), la piel, las mucosas y eltracto respiratorio de los animales y el hombre [17, 25].

Por otra parte, la presencia de microorganismos patóge-nos, como Salmonella, implica falta de inocuidad del alimentoy como consecuencia un severo riesgo para el consumidor.

La aplicación del sistema HACCP en establecimientosde producción de leche cruda, como parte integral de un siste-ma de calidad sistemático y racional de previsión, permitiráasegurar la inocuidad del producto final, contribuirá a mejorarla calidad del mismo y facilitará los procesos industriales pos-teriores [20]. El estudio de los microorganismos marcadoresde higiene de la leche cruda permitirá conocer las condicioneshigiénicas iniciales en las diferentes etapas del proceso, y de-terminar las condiciones sanitarias del producto, para tomardecisiones oportunas que reviertan las desviaciones que pu-dieran presentarse en el sistema.

El objetivo de este trabajo fue estudiar los principales mi-croorganismos marcadores de higiene en leche cruda comoherramienta para evaluar las condiciones higiénico-sanitariasen la producción primaria de leche, de tal forma que permitaelaborar un diagnóstico de la situación inicial como paso pre-vio a la implementación de un sistema HACCP.

208

Utilización de microorganismos para la evaluación de las condiciones higiénico-sanitarias en la producción de leche / Signorini, M.L. y col. _


Toma de muestras

El presente trabajo se realizó en un establecimiento si-tuado en la localidad de Iriondo, provincia de Santa Fe, Argen-tina, dedicado a la producción primaria de leche.

Se realizó un muestreo por semana, con un intervaloaproximado de 7 días, hasta completar 44 muestreos distribui-dos a lo largo del año. Las muestras de leche se recolectaronen las siguientes etapas del proceso de obtención y almacena-miento de leche cruda: a la salida de la ubre, luego del preen-friamiento (intercambiador a placas con agua a temperatura am-biente) y del tanque de enfriamiento [45]. La leche presente enel tanque de enfriamiento al momento del muestreo, estabaconstituida por leche obtenida en el ordeño anterior y almacena-da por 12 horas a temperatura de refrigeración (< 8ºC) más elagregado de leche ordeñada simultáneamente en el momentodel muestreo. En todos los casos las muestras estuvieron cons-tituidas por tres subunidades extraídas al azar del conjunto total.En el caso de la leche a la salida de la ubre, cada subunidad demuestreo estaba formada por leche proveniente de 10 animalesseleccionados al azar. Esta extracción se realizó posteriormenteal lavado de los pezones con agua de pozo (sin secado) y la eli-minación de los primeros “chorros de leche”.

También se obtuvieron muestras de ambas manos delordeñador, las cuales quedaron integradas como una únicasubunidad. El muestreo se realizó mediante enjuague directode las mismas en caldo lactosado al 10% inmediatamente an-tes de comenzar el ordeñe.

Asimismo, se muestrearon las pezoneras realizándoseal inicio del ordeño por enjuague de su parte interna con caldolactosado al 10%, estando constituida la única subunidad porel enjuague de las cuatro partes que componen el sistema. Tri-mestralmente se obtuvo una muestra de agua utilizada en lasinstalaciones de ordeño.

Las muestras se almacenaron en condiciones de refrige-ración y se transportaron al laboratorio de Análisis de Alimen-tos de la Facultad de Ciencias Veterinarias de Esperanza, Ar-gentina, para su análisis inmediato.

Análisis microbiológicos y fisicoquímicos

Microorganismos marcadores: Para establecer undiagnóstico de la situación higiénico-sanitaria inicial y al mismotiempo construir la base del registro histórico del estableci-miento, para los diferentes puntos de muestreo se analizaronlos siguientes microorganismos marcadores:

a) Leche (a la salida de la ubre, luego del prefrío y del tan-que de enfriamiento): recuento total de microorganismospsicrotrofos, mesófilos, termodúricos, mohos y levadu-ras, enterobacterias y Staphylococcus aureus. Adicional-mente, la leche obtenida del tanque de enfriamiento, fueanalizada para verificar la presencia de clostridios sulfito

reductores y Salmonella spp. Además se determinaronla temperatura y el pH de la leche.

b) Agua: recuento del coliformes totales, fecales (númeromás probable, NMP) y Escherichia coli.

c) Manos del ordeñador: recuento total de microorganis-mos psicrotrofos, mesófilos, termodúricos, mohos y leva-duras, enterobacterias y Staphylococcus aureus.

d) Pezoneras: recuento total de microorganismos psicrotro-fos, mesófilos, termodúricos, mohos y levaduras y ente-robacterias.

Técnicas analíticas:

a) Para el recuento de microorganismos psicrotrofos, me-sófilos y termodúricos se utilizó el Agar para Recuentoen Placa (Biokar, Beauvais, Francia). La temperatura ytiempo de incubación para el recuento de psicrotrofosfue de 7°C durante 10 d, mientras que para los dos gru-pos restantes fue de 37°C durante 48 h. Para la determi-nación de microorganismos termodúricos, las muestrasse sometieron a un calentamiento de 63°C durante 30min, previo a la siembra [24].

b) El recuento de mohos y levaduras se determinó en agarYGC (Biokar, Beauvais, Francia) incubando a 30°C du-rante 48 h. Para el recuento de enterobacterias se utilizóagar Violeta Rojo Bilis Glucosa (Biokar, Beauvais, Fran-cia), incubando a 37°C durante 24 h [24].

c) La determinación de Staphylococcus aureus comenzócon la siembra en superficie en agar Baird-Parker (Merck,Darmstad, Alemania), con el agregado de yema de huevoy telurito de potasio. Transcurridas 48 h de incubación a37°C, las colonias presuntivas se resembraron en caldoBHI (Merck, Darmstad, Alemania) durante 24 h a 37°C y,a partir de este cultivo fresco, se realizaron las pruebasde termonucleasa y coagulasa. Para la primera determi-nación se empleó agar para la determinación de DNAsa(Merck, Darmstad, Alemania), mientras que la prueba dela coagulasa se realizó exponiendo el cultivo fresco conplasma de conejo de acuerdo con la recomendación de laComisión Internacional de Estándares Microbiológicospara Alimentos (ICMSF) [24].

d) La determinación de clostridios sulfito reductores se rea-lizó inoculando 1 mL de leche sin diluir en el fondo de untubo conteniendo 10 mL de agar SPS (Merck, Darmstad,Alemania) fundido y templado. Posteriormente se pusoel tubo en un baño termostático a 75°C durante 15 minpara eliminar células vegetativas. Luego se colocó elagar inoculado en un baño de agua fría para, una vezsolidificado el agar, colocar 5 mL de parafina fundida,con el objetivo de crear un ambiente anaeróbico. Se lodejó incubar a 37°C durante 24 h. La formación de gas(evidenciado por un resquebrajamiento y elevación delagar) y la reducción del sulfito (detectada por un enne-grecimiento del medio de cultivo) fueron los aspectos te-

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nidos en cuenta para considerar a la muestra como posi-tiva [5].

e) Para la determinación de Salmonella spp. se siguió lametodología de la Federación Internacional de Lechería[28].

f) Para el recuento de coliformes totales y fecales en aguase empleó el método del NMP en Caldo McConkey [3].Para la determinación de E. coli, se tomó una alícuota apartir de los tubos positivos a la prueba de coliformes fe-cales, para ser sembrado en agar McConkey (Merck,Darmstad, Alemania). Las placas fueron incubadas du-rante 24 h a 37°C. Las colonias típicas fueron confirma-das en base al patrón IMViC [2].

g) Las determinaciones de pH se realizaron con un termo-phMetro Altronix, modelo TPX (Argentina), y un electro-do de vidrio.

Análisis estadísticos

Para analizar el efecto de cada punto de muestreo (ubre,prefrío y tanque de enfriamiento) sobre los microorganismosmarcadores se utilizó el análisis de la varianza. Cuando las di-ferencias resultaron significativas se aplicó la técnica de Dun-can de comparaciones múltiples de medias [50]. Se realizaronanálisis de correlación entre los diferentes microorganismosmarcadores a nivel del tanque de refrigeración, eliminando delanálisis las observaciones con valores perdidos en alguna delas variables que estaban interviniendo en la correlación. Ade-más, se realizó una correlación parcial con el objetivo de con-trolar estadísticamente el posible efecto atribuible de la esta-ción climática y la temperatura de la leche. Los análisis esta-dísticos fueron realizados empleando el paquete estadísticoSPSS ver. 8,0 para Windows [50].


Microorganismos marcadores

Los resultados obtenidos de los recuentos de microorga-nismos marcadores de higiene en los diferentes puntos de

muestreo se exponen en la TABLA I. Una alta carga de bacte-rias contaminantes en la leche disminuye la vida útil de losproductos elaborados, desmejora la calidad organoléptica ynutricional, e interviene en los procesos de fermentación ácidoláctica y en la coagulación enzimática promoviendo el deterio-ro o proteólisis de las caseínas [47].

Microorganismos mesófilos

Los microorganismos mesófilos presentaron un mayorrecuento (P<0,05) en el tanque de enfriamiento con relación alos niveles encontrados en los dos puntos de muestreo restan-tes. No obstante, las concentraciones de mesófilos totales enel tanque de enfriamiento sólo fueron, en promedio, 0,2 lo-gUFC/mL de leche superiores a los hallados en la leche obte-nida directamente de la ubre y luego del preenfriamiento. Unrecuento elevado de los microorganismos mesófilos en la le-che cruda indica la existencia de deficiencias en todo el siste-ma de obtención del producto, es decir, evidencia una insufi-ciente higiene en el establecimiento [10,11]. No obstante, elnúmero total de estos microorganismos no aporta informaciónsuficiente para identificar la fuente de contaminación ni sumi-nistra datos sobre la capacidad de conservación de un produc-to ni sobre los potenciales riesgos para la salud que represen-ta su consumo [21]. A pesar de ello, en los productos que nohan sido sometidos a ningún tratamiento térmico, por ejemplola leche cruda, el recuento de colonias mesófilas se considerael mejor microorganismo marcador para valorar la higiene dela producción [36]. Entre las posibles razones de los altos re-cuentos, de este grupo marcador, se pueden mencionar las in-fecciones de la ubre, la falta de higiene en los equipos y en losprocedimientos de ordeño, inadecuada calidad microbiológicadel agua y las deficientes condiciones de almacenamiento dela leche en el tambo [14], en resumen, a la falta de aplicaciónde Buenas Prácticas de Fabricación [41].

Los recuentos de microorganismos mesófilos totales evi-denciaron que la leche producida en el establecimiento teníauna buena calidad microbiológica. El promedio de dichos mi-croorganismos fue inferior al valor exigido por la ComunidadEuropea para la leche cruda de vaca (Directiva 92/46/CEE, < 5logUFC/mL). Estos resultados indican que el nivel de higiene

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TABLA I

RECUENTO DE MICROORGANISMOS MARCADORES (LOG10UFC/ML DE LECHE) EN LOS PUNTOS DE MUESTREOEVALUADOS / INDICATOR MICROORGANISMS COUNT (LOG10 CFU/ML OF MILK) IN THE EVALUATED SAMPLING POINTS

Recuento de Microorganismos Ubre Prefrío Frío

Psicrotrofos 3,18 ± 0,49a 3,07 ± 0,614a 3,24 ± 0,794a

Mesófilos 4,54 ± 0,483b 4,44 ± 0,649b 4,68 ± 0,589a

Termodúricos 2,61 ± 0,515a 2,12 ± 0,556b 2,24 ± 0,872ab

Mohos y Levaduras 1,62 ± 0,606b 1,62 ± 0,488b 1,93 ± 0,491a

Enterobacterias 1,71 ± 0,552c 2,27 ± 0,574b 2,88 ± 0,262a

S. aureus 0,80 ± 1,79a 0,56 ± 0,99ab 0,37 ± 1,39b

abc Los valores seguidos por letras diferentes, dentro de la misma fila, difieren significativamente (P<0,05).

general del establecimiento era adecuado y el sistema de ob-tención de la leche permitía, desde el punto de vista higiénico,recolectar un producto en condiciones de ser exportado. Porotra parte, estos valores concuerdan con los encontrados en el58% de los establecimientos productores de la región [52, 53]y se encuentran por debajo del valor promedio determinado enel noroeste de la provincia de Santa Fe y sur de Santiago delEstero (5,08 logUFC/mL) en un estudio que abarcó diez años[43]. Los valores obtenidos también resultaron inferiores a losinformados en un estudio realizado en Malasia (promedio na-cional = 7,08 logUFC/mL, mejor región del país = 6,9 lo-gUFC/mL) [14] y estuvieron muy próximos a los encontradosen Dinamarca (promedio años 2000-2002 = 3,9 logUFC/mL)[22], en la región de Camembert (3,89 logUFC/mL) [16] y enlos Alpes Franceses (de 3,07 a 4,14 logUFC/mL) [35]. El esca-so incremento del número de microorganismos mesófilos tota-les encontrados, entre las muestras obtenidas directamente dela ubre y las extraídas del tanque de frío, evidencia que el pro-ceso de extracción de leche utilizado era eficiente para contro-lar la contaminación. El incremento observado puede estar enrelación con la carga microbiana de la leche almacenada pre-viamente en el tanque de enfriamiento y a la temperatura dealmacenamiento en el mismo.

Microorganismos psicrotrofos

Por el contrario, los microorganismos psicrotrofos no mos-traron diferencias (P>0,05) entre los recuentos en los distintospuntos de muestreo. Estos microorganismos son capaces decrecer a temperaturas de 7°C o inferiores, aunque su temperatu-ra óptima de multiplicación sea superior. La enumeración de bac-terias psicrotrofas en alimentos que deben ser almacenados enrefrigeración (0 a 7°C), es importante porque su presencia (parti-cularmente en un gran número) indica una probabilidad elevadade deterioro durante un almacenamiento prolongado. Los alimen-tos crudos mantenidos bajo refrigeración, previo a su procesa-miento, están sujetos a la pérdida de calidad y posible deterioropor las bacterias psicrotrofas. Cuando estos gérmenes se desa-rrollan en gran número antes del tratamiento de la leche, alcan-zando recuentos superiores a 107 UFC/mL, secretan enzimastermorresistentes (proteasas y lipasas) que originan defectos desabor-olor (flavour) (sabores amargos, enranciamiento, etc.) oproblemas de estabilidad física durante el almacenamiento de losproductos pasteurizados, aunque los microorganismos hayansido destruidos durante el tratamiento térmico [31, 36].

Dentro de este grupo microbiano, el género Pseudomo-

nas es el más frecuentemente reportado en leche cruda [12,15] aunque también se encuentran Flavobacterium spp. y Al-

caligenes spp. [36]. La óptima actividad de las proteasas y li-pasas generadas se encuentra a una temperatura de 20-30°C,pero una considerable síntesis también se observa a bajastemperaturas. Un alto recuento de estos microorganismos enla leche cruda puede ser considerado como indicador de unavida útil limitada de la leche pasteurizada, en especial si estánpresentes los psicrotrofos termodúricos [19]. Bajo condiciones

de higiene, menos del 10% de los microorganismos totalesson psicrotrofos, comparado con el 75% de participación en lacarga microbiana total de la leche cuando no se contemplanmedidas higiénicas [12, 23, 37]. En el presente estudio, el va-lor promedio de los recuentos de microorganismos psicrotrofosen el tanque de enfriamiento fue inferior al 10% del valor co-rrespondiente al recuento de microorganismos mesófilos tota-les, esto refuerza lo expresado anteriormente sobre el buen ni-vel de higiene durante el ordeño. Por otra parte, los valoresobtenidos fueron inferiores a los encontrados en Malasia (pro-medio nacional = 3,88 logUFC/mL) [14] y estuvieron muy pró-ximos a los valores máximos encontrados en los Alpes Fran-ceses (de 1,41 a 3,16 logUFC/mL) [35].

Microorganismos termodúricos

Los mayores valores (P<0,05) de microorganismos termo-dúricos se encontraron en la leche extraída directamente de laubre (2,61 logUFC/mL de leche), mientras que en los demáspuntos de muestreo los valores estuvieron por debajo de los 2,3logUFC/mL de leche. Los microorganismos termodúricos provie-nen del medio ambiente de la vaca (agua de lavado, barro, etc.)y normalmente se desarrollan en el equipo de ordeño. En la in-dustria láctea se definen como microorganismos termodúricosaquellos que sobreviven a la pasteurización y en el laboratorio seconsideran como tales los que resisten 30 min a 63,5°C. La ma-yor parte son Gram + y su termorresistencia supone que cuandose encuentren en la leche cruda podrán también estar presentesen el producto final [36]. Los recuentos elevados indican que lasprácticas de higiene durante la extracción de la leche son defi-cientes o bien, el equipo de ordeño no ha sido adecuadamentehigienizado, por períodos prolongados de tiempo, dando lugar ala formación de costras (piedra de leche) en las cuales se acu-mulan y desarrollan los microorganismos [1, 26]. Recuentos convalores de 2,3-2,5 logUFC/mL de leche se consideran aceptables[10, 11], mientras que valores inferiores a 1 logUFC/mL de lecheson indicativos de excelentes prácticas de higiene en los equiposde ordeño [46]. En este trabajo los valores en el tanque de enfria-miento se encontraban dentro de los niveles mencionados comoaceptables, lo cual confirma que las prácticas desarrolladas du-rante la obtención de la leche eran adecuadas. Por otra parte, di-chos valores fueron inferiores a los encontrados en Malasia (pro-medio nacional = 3,96 logUFC/mL) [14], estuvieron próximos alos valores máximos encontrados en los Alpes Franceses (2,52logUFC/mL) [35] y fueron superiores a los reportados en NewYork, EUA (2,11 logUFC/mL) [9] y en Pensilvania, EUA (2,09 lo-gUFC/mL) [29].

Enterobacterias

En el recuento de enterobacterias de la leche resultaronsignificativas (P<0,05) las diferencias entre los 3 puntos demuestreo estudiados. Las muestras obtenidas directamente deltanque de enfriamiento presentaron los valores más elevados(P<0,05), seguidas por las obtenidas en el prefrío y las extraídasdirectamente de la ubre. Los microorganismos que integran la fa-

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milia Enterobactereaceae se encuentran ampliamente distribui-dos en el ambiente y son habitantes normales del intestino de losanimales de sangre caliente. Pueden constituir entre el 10 y 30%de la flora presente en leche cruda refrigerada [51]. Su hallazgoen muestras de leche cruda y agua destinada a la limpieza estárelacionado con la contaminación de origen fecal y, por lo tanto,es un indicio de la presencia de microorganismos patógenos dedicho origen. Los valores máximos encontrados en este trabajocorrespondieron al tanque de enfriamiento (2,88 logUFC/mL),mientras que los valores mínimos estuvieron relacionados con laleche obtenida directamente de la ubre (1,71 logUFC/mL). Laubre está señalada como una fuente de microorganismos de ori-gen fecal, no obstante, los mayores valores encontrados en la le-che presente en el tanque de enfriado estarían señalando la exis-tencia de otros factores que le dan origen a las enterobacterias.Una posible explicación a este hecho podría estar relacionadacon la mezcla de la leche fría del ordeño anterior y la leche par-cialmente refrigerada por el intercambiador de placas; esto pro-duciría una elevación de la temperatura y favorecería la multipli-cación de los microorganismos. Debe tenerse en cuenta queaproximadamente el 50% de las enterobacterias presentes en le-che cruda son psicrotrofas y tienen capacidad para desarrollarsecon tiempos de generación bajos (5 horas) aún a temperaturasde 5-7°C. A esta observación se debe sumar el hecho que unode los mejores coeficientes de correlación se encontró entre lasenterobacterias y los psicrotrofos. Por último, los resultados delos recuentos realizados en la leche del tanque de enfriamientoen este trabajo están próximos a los valores máximos encontra-dos en los Alpes Franceses (2,60 logUFC/mL) [35].

Mohos y levaduras

La leche obtenida del tanque de enfriamiento presentó losmayores recuentos de mohos y levaduras (P<0,05) respecto delos niveles observados en la leche obtenida directamente de laubre y luego de atravesar el intercambiador a placas. Los valoresobtenidos entre estos dos últimos puntos de muestreo no difirie-ron significativamente entre si (P>0,05). Los mohos y las levadu-ras están ampliamente distribuidos en el ambiente y pueden serencontrados como parte de la flora normal de un producto ali-menticio, sobre los equipos inadecuadamente sanitizados, ocomo contaminantes del ambiente [2]. Su presencia en la lechecruda es un indicio de la contaminación ambiental. Los valoresencontrados en este estudio fueron inferiores a los informados enDinamarca (3,71 logUFC/mL) [22] y estuvieron muy próximos alos reportados en la región de Camembert (1,89 logUFC/mL)[16], aunque en ambos solo contaron levaduras. Por otra parte,se ubicaron en el rango de los valores reportados en los AlpesFranceses (de 1,08 a 3,03 logUFC/mL) [35].

Staphylococcus aureus

Los mayores valores de S. aureus fueron encontradosen la leche obtenida directamente de la ubre con respecto alos valores determinados en la leche del tanque de enfriamien-

to (P<0,05), las cuales no resultaron estadísticamente signifi-cativas (P>0,05) las diferencias entre la leche obtenida luegodel prefrío y los otros dos puntos de muestreo. El S. aureus esreconocido como el principal responsable de la mastitis clínicay subclínica en el ganado lechero [14] y ha sido definido comoel principal patógeno causante de mastitis bovina en estudiosrealizados en la zona norte de la provincia de Santa Fe, Ar-gentina, habiendo sido detectado en el 43% de los aislamien-tos [42]. No obstante, la no detección en la leche cruda no esindicativa de su ausencia en el rodeo [10, 11]. Aunque este mi-croorganismo se destruye durante el tratamiento térmico, S.

aureus produce una toxina termorresistente que no se inactivaen la pasteurización y origina intoxicaciones alimentarias. Porlo tanto, la ausencia del microorganismo en una muestra nogarantiza que el producto sea seguro para la salud [36]. Losvalores encontrados en los recuentos de S. aureus (de 0,37 a0,8 logUFC/mL de leche) están muy por debajo del necesariopara producir cantidad suficiente de enterotoxina (>6 lo-gUFC/mL de leche) como para provocar síntomas de intoxica-ción en el humano [25]. También estuvieron muy por debajode los niveles exigidos por la Comunidad Europea para lechecruda de vaca destinada a la elaboración de productos a basede leche cruda cuyo proceso de elaboración no incluye ningúntratamiento térmico (Directiva 92/46/CEE, 2,7 logUFC/mL). Porotra parte, estos valores se ubicaron por debajo de los infor-mados en la región de Camembert (2,54 y 2,65 logUFC/mLpara el verano e invierno respectivamente) [16], de los encon-trados en Dinamarca (3,76 logUFC/mL) [22] y de los reporta-dos en Malasia (4,08 logUFC/mL) [14]. Los mayores valoresencontrados a nivel de la ubre estarían confirmando que estaregión anatómica es una fuente natural de estos microorganis-mos marcadores y, al mismo tiempo, es el único sitio de con-tacto indirecto entre la leche y las manos de los operarios, lascuales podrían constituir otra fuente potencial.

Correlación entre los microorganismos marcadores

La TABLA II muestra los resultados del análisis de corre-lación efectuado entre los grupos de microorganismos marcado-res contemplados en este estudio en la leche cruda a nivel deltanque de refrigeración. No se obtuvieron coeficientes de corre-lación de Pearson superiores a 0,8. Los coeficientes más impor-tantes fueron aquellos hallados entre microorganismos termo-dúricos y enterobacterias (0,614), psicrotrofos y enterobacterias(0,534) y termodúricos y S. aureus (0,503). Las demás compa-raciones mostraron coeficientes menores a 0,5. Cuando se rea-lizó una correlación parcial con el objetivo de controlar estadísti-camente el posible efecto atribuible de la estación climática y latemperatura de la leche, los coeficientes de correlación no va-riaron significativamente, lo que nos permite afirmar que las co-rrelaciones halladas en el presente estudio no se ven sustan-cialmente alteradas al considerar dichas variables. El análisis decorrelación entre los microorganismos marcadores presentes enla leche cruda pretende encontrar las relaciones existentes en-tre los valores hallados con miras a poder simplificar los estu-

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dios rutinarios acotando la variedad de grupos evaluados. Apesar de esto, el análisis de los resultados obtenidos sugierela existencia de una correlación poco clara entre los principa-les microorganismos marcadores en la leche cruda refrigera-da, en especial al considerar que los altos niveles de significa-ción estadística encontrados están asociados a bajos coefi-cientes de correlación. Este hecho demuestra un escaso valorpredictivo entre los diferentes microorganismos estudiados y,por lo tanto, dificulta la reducción del número de marcadoresutilizados para definir la calidad higiénica de la leche cruda. Noobstante, estos coeficientes de correlación son comparables alos obtenidos por otros autores al analizar la calidad microbio-lógica y química de la leche cruda en el Estado de Nueva York[9], aunque en dicho estudio las correlaciones con mayorescoeficientes se obtuvieron entre psicrotrofos y mesófilos(0,7685) y entre psicrotrofos y enterobacterias (0,467). En otroestudio, Jayarao y col. [29], buscando establecer lineamientospara el monitoreo microbiológico de tanques de refrigeraciónde leche cruda, encontraron las principales correlaciones entremesófilos y psicrotrofos (0,619), entre mesófilos y S. aureus

(0,517) y entre mesófilos y termodúricos (0,51).

Clostridios sulfito reductores

Los clostridios sulfito reductores se encontraron en el40% de las muestras analizadas a lo largo del estudio. Estosagentes bacterianos alteran los quesos de pasta dura y corte-za sólida, produciendo fermentación ácida-butírica, lo que setraduce en una hinchazón tardía (debido a la producción deanhídrido carbónico e hidrógeno) y en cambios en el aromapor la presencia de ácido butírico. La fuente de esporas estáconstituida por el forraje usado en la alimentación de las va-cas, del ambiente que rodea la sala de ordeñe y de las condi-ciones de higiene durante el mismo [1, 26]. En un estudio reali-zado por Gaggiotti y col. [18], al muestrear cisternas de lechecruda proveniente de la cuenca lechera central argentina, sedeterminó que el 49% de las mismas poseía una concentra-ción de clostridios sulfito reductores superiores a 1000 espo-ras/mL de leche, siendo clasificadas como de mala calidadpara la elaboración de quesos y sólo el 21% de las cisternasestaban libres de esporas.

Salmonella spp.

No se detectaron muestras positivas a Salmonella spp.en la leche obtenida del tanque de enfriamiento a lo largo delaño. La baja proporción de muestras positivas a clostridios sul-fito reductor encontrados en el presente estudio, conjuntamen-te con la ausencia de Salmonella, demuestran la existencia deuna leche cruda de buena calidad tanto para su industrializa-ción como para su destino a leche fluida.

Análisis de temperatura y pH en la leche

La TABLA III presenta los valores de pH y temperaturade la leche obtenida en los diferentes puntos de muestreo es-tudiados. En esa tabla se puede observar que la temperaturade la leche obtenida directamente de la ubre se redujo signifi-cativamente (P<0,05) por efecto del sistema de prefrío (reduc-ción aproximada a 5°C) y experimentó una nueva disminuciónsignificativa (P<0,05), respecto de este último valor (reducciónaproximada a 14°C), por efecto del sistema de enfriamiento(tanque de almacenamiento). Es importante que la leche obte-nida en el ordeño sea enfriada rápidamente y que permanezcael menor tiempo posible en almacenamiento [14]. La leche re-cién ordeñada está aproximadamente a una temperatura de38°C. Para reducir el desarrollo de las bacterias contaminan-tes y la velocidad de alteración, la leche debe enfriarse rápida-mente a 4°C y en condiciones ideales, a 2°C en los treinta mi-nutos siguientes al ordeño [36]. Si bien desde el punto de vistaestadístico resultaron significativas (P<0,05) las diferencias detemperatura entre los tres puntos de muestreo, en la práctica,el valor observado en el tanque de enfriamiento durante lasoperaciones de ordeñe y primeras horas post-ordeñe era ade-cuado para la supervivencia y reproducción de la totalidad delos microorganismos marcadores estudiados. La disminuciónde la temperatura que produjo el sistema de preenfriamiantono resultó suficiente como para representar un choque térmicopara los microorganismos y, por otra parte, podría estar expli-cando, al menos parcialmente, el elevado valor de la tempera-tura de la leche en el tanque de enfriamiento.

En el caso del pH de la leche, el valor encontrado en lasmuestras obtenidas del tanque de enfriamiento fue superior

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TABLA II

COEFICIENTES DE CORRELACIÓN ENTRE LOS DIFERENTES MICROORGANISMOS MARCADORES DE CALIDADDE LA LECHE CRUDA / CORRELATION COEFFICIENTS AMONG THE QUALITY INDICATORS MICROORGANISMS IN RAW MILK

Microorganismosindicadores

Mesófilos Psicrotrofos Termodúricos Mohos y levaduras Enterobacterias S. aureus

Mesófilos 1,000 0,414** 0,382** 0,203* 0,493** 0,287*

Psicrotrofos - 1,000 0,469** 0,099 0,534** 0,487**

Termodúricos - - 1,000 0,265** 0,614** 0,503**

Mohos y Levaduras - - - 1,000 0,154 0,088

Enterobacterias - - - - 1,000 0,447**

S. aureus - - - - - 1,000

* Correlación significativa (P<0,05). ** Correlación significativa (P<0,01).

(P<0,05), en aproximadamente 0,2 unidades, a los otros dospuntos de muestreo, los cuales resultaron similares entre sí(P>0,05). Al ser el grupo microbiano enterobacterias el quepresentó niveles elevados y constantes de multiplicación en eltanque de enfriamiento a lo largo del estudio, podría explicaren parte el llamativo valor del pH hallado en la leche almace-nada bajo refrigeración. Se han encontrado especies de ente-robacterias con capacidad para hidrolizar la � y � caseínas(Enterobacter), � caseína (Escherichia coli) y � caseína (Aero-

monas spp y Serratia spp) [49]. Estos grupos microbianos me-diante desaminaciones (oxidativa, hidrolítica, reductora, etc.)son capaces de producir grupos químicos alcalinizantes (NH3),posibles responsables de la elevación del pH en el tanque deenfriamiento [17, 25, 32]. La actividad proteolítica puede serdetectada aún cuando la población de microorganismos psi-crotrofos es inferior a 4 logUFC/mL de leche, dependiendo delos niveles de producción enzimática ocurrida durante la faselogarítmica de crecimiento. Las poblaciones necesarias paracausar cambios detectables en leche varían según el género yespecie y también dentro de un mismo género; la cantidad su-ficiente es muy variable y se ha reportado que puede estar en-tre 2 a 8 logUFC/mL [32, 51]. Para confirmar la hipótesis ex-puesta se requiere de estudios tendientes a caracterizar la mi-croflora de enterobacterias presentes bajo estas condiciones,demostrar y cuantificar la actividad proteolítica de dichas espe-cies tanto in vitro como en el sustrato de interés.

Análisis microbiológicos en agua

En lo referente a los análisis microbiológicos realizadosal agua empleada en el establecimiento, se observó que sola-mente durante el otoño e invierno se hallaron niveles cuantifi-cables de coliformes totales (23 NMP/mL de agua), mientrasque para las dos estaciones restantes no se identificó estegrupo microbiano. En lo que respecta a los coliformes fecalesy E. coli, no fueron hallados a lo largo del período de estudio.En un estudio realizado por Charlón y col. [13] con el objetivode caracterizar el agua disponible (análisis fisico-químico ybacteriológico) en las instalaciones de ordeño ubicadas en lacuenca lechera central de Argentina, se observó un promediode 104 NMP/mL, de coliformes totales, siendo el 48% de lasmuestras analizadas no aptas para el consumo humano segúnlas especificaciones del Código Alimentario Argentino (CAA)(<3NMP/mL). Los autores concluyeron que el agua disponible

en los tambos no era apta para la limpieza de la maquinariaempleada durante el ordeño. En el presente estudio, solo enotoño-invierno los niveles de coliformes totales detectados su-peraron el límite de aptitud establecido por el CAA. Si bien losrecuentos de coliformes totales no son elevados, el agua depozo debería ser considerada como una fuente potencial decontaminación microbiana. Estos recuentos están en concor-dancia con los hallados por Robinson [44] y Frazier y Westhoff[17], quienes coinciden en afirmar que si bien el número de mi-croorganismos introducidos por el agua es bajo, la multiplica-ción en residuos dentro de la maquinaria, puede resultar enuna seria contaminación para la leche cruda.

Análisis microbiológicos en manos de operariosy pezoneras

S. aureus sólo fue detectado en las manos de los opera-rios (0,68 logUFC/cm2) durante la estación otoño. Los microor-ganismos mesófilos fueron los que evidenciaron los mayoresrecuentos a lo largo del estudio (< 2,5 logUFC/cm2), seguidospor los psicrotrofos (1,44 logUFC/cm2) y los termodúricos (1,02logUFC/cm2) como grupos bacterianos más importantes. Lasenterobacterias (0,40 logUFC/cm2) y mohos y levaduras (0,50logUFC/cm2) fueron los grupos microbianos con menor impor-tancia. La contribución de las manos de los operarios comofuente de S. aureus a la leche cruda sólo fue posible duranteel otoño y, tal como se mencionó anteriormente, el único sitiode acceso posible en las condiciones de producción estudia-das (línea cerrada) era el contacto de las manos con la ubre.Esta situación está resaltando el papel de la glándula mamariacomo fuente de este microorganismo marcador.

Los mesófilos fueron los microorganismos marcadores quemostraron recuentos más elevados en las pezoneras a lo largodel estudio (3,03 logUFC/cm2), seguidos por los psicrotrofos(2,31 logUFC/cm2) y los termodúricos (1,41 logUFC/cm2) comogrupos bacterianos más importantes. Las enterobacterias (0,94logUFC/cm2) y mohos y levaduras (0,97 logUFC/cm2) fueron losgrupos microbianos con menor importancia. Las máquinas de or-deñe están consideradas como fuentes importantes de microor-ganismos psicrotrofos, termodúricos y enterobacterias [17, 44].No obstante esto, son escasos los antecedentes con que secuenta acerca de la presencia y cuantificación de microorganis-mos marcadores en pezoneras. Amiot [4] y McKinnon y col. [34]concluyen que la máquina de ordeñe en su conjunto aporta entre3-5 logUFC/mL a la leche cruda. Por su parte Robinson [44] hallóque el 66,7% de las máquinas ordeñadoras muestreadas en unacuenca lechera de Gran Bretaña poseían recuentos superiores alos 3 logUFC/cm2. Estos valores coinciden con los hallados enlas pezoneras en el presente estudio.

CONCLUSIONES

El análisis de correlación entre los microorganismos mar-cadores no permitió establecer predicciones sobre el comporta-

214


TABLA III

VALORES DE TEMPERATURA Y PH DE LA LECHEEN LOS DIFERENTES PUNTOS DE MUESTREO / MILK

TEMPERATURE AND PH VALUES IN THE SAMPLING POINTS

Determinación Ubre Prefrío Frío

Temperatura 32,61a 27,28b 13,08c

pH 6,58b 6,59b 6,78a

ab Los valores seguidos por letras diferentes, dentro de la misma fila,difieren significativamente (P<0,05).

miento de un grupo microbiano en base al proceder de otro.No obstante, la información que cada uno de los microorganis-mos marcadores brindó en forma individual resultó interesantepara evaluar las condiciones higiénico-sanitarias en la produc-ción primaria de la leche. Los valores obtenidos en los recuen-tos de microorganismos mesófilos, psicrotrofos y termodúricosindicaron que las prácticas de saneamiento desarrolladas eranadecuadas para asegurar la higiene del producto. Los microor-ganismos patógenos estudiados estuvieron ausentes o lo hi-cieron en valores por debajo de las exigencias internacionales,esto evidencia que no representan un peligro para la salud delconsumidor o la calidad de la leche cruda. En base a los valo-res de los microorganismos marcadores estudiados se puedeafirmar que la calidad de la leche analizada cumplía con loscriterios de higiene establecidos para la exportación a la UniónEuropea y estaba en condiciones de ser destinada a la elabo-ración de productos lácteos o leche fluida de alta calidad.

AGRADECIMIENTO

Los autores agradecen el apoyo brindado por el perso-nal del Establecimiento “La Negra”, por su colaboración inesti-mable para la realización del presente trabajo.


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LISINA TOTAL, DIGESTIBLE Y REACTIVA DIGESTIBLEEN HARINA DE PESCADO.

Total, Digestible and Digestible Reactive Lysine Contents in Fishmeal.

Lourdes Gutiérrez-Coronado *, Leticia García-Rico, Francisco Vázquez-Ortiz, Karla Preciado-Huguez,Renato Figueroa-García y Yolanda López-Franco

Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C. Carretera a la Victoria Km. 0.6. Apartado Postal 1735 Hermosillo,

Sonora, México. C.P. 83000. * Tel (662) 2 89 24 00 ext. 292, Fax (662) 2 50 80 00. E-mail: [email protected].

RESUMEN

El objetivo del estudio fue determinar y comparar lisina total, lisi-na reactiva, lisina total digestible y lisina reactiva digestible en ha-rina de pescado peletizada (HPP) y extrusionada (HPE), ésta últi-ma como indicador de disponibilidad de lisina, la cual puedeafectarse por almacenamiento prolongado o por procesamientotérmico inadecuado. Se utilizaron 29 ratas Sprague-Dawley(Rattus norvergicus) de 100 ± 5 g de peso promedio, alojadas in-dividualmente bajo condiciones controladas. Nueve ratas se ali-mentaron con una dieta a base de caseína hidrolizada enzimáti-camente (CHE); las 20 ratas restantes se dividieron en dos gru-pos de diez y se alimentaron durante 16 días, con una dieta abase de HPP y HPE, respectivamente, con óxido de cromo comomarcador indigestible. Las ratas se sacrificaron con cloroformoconfinadas en un desecador y en cada una se retiró una porciónde 20 cm del íleon por perfusión intraluminal con agua destilada.En HPP y HPE, en las dietas y en las digestas se determinó cro-mo por absorción atómica, mientras que lisina total y lisina reacti-va, después de la reacción con O-metilisourea para formar ho-moarginina, por cromatografía líquida de alta resolución. La di-gestibilidad ileal verdadera de lisina reactiva fue determinadadespués de corregir por pérdida endógena de lisina de las ratasalimentadas con CHE seguida por ultrafiltración de la digesta(10,000 Da). El contenido de lisina total para HPP y HPE fue de5,7 y 5,5% y de lisina reactiva 5,1 y 4,4%, respectivamente. Elcontenido de lisina digestible fue de 5,5% y 5,1% y de lisina reac-tiva digestible de 4,5 y 3,8%, respectivamente. La lisina digestiblesobreestimó el contenido de lisina en un 22,2% para HPP y enun 34,2% para HPE. El valor de lisina reactiva digestible de HPPfue similar al de lisina disponible reportado de 4,2 y 4,3%. La de-terminación de lisina reactiva digestible es un indicador confiablede su disponibilidad.

Palabras clave: Lisina total, lisina digestible, lisina reactiva di-gestible, harina de pescado, ratas.

ABSTRACT

The aim of the study was to determine and compare total, reac-tive, digestible and digestible reactive lysine contents in pellet-ized (PF) and extruded fishmeal (EF), the latest as an indicatorof available lysine, which could be affected by prolonged stor-age or inadequate thermal processing. Twenty nine Sprague-Dawley male rats with an average initial weight of 100 ± 5 g di-vided into three groups were used, which were individually allo-cated under control conditions. Nine rats were fed with a dietbased in enzymically hydrolyzed casein to determine endoge-nous ileal aminoacid flow. The another twenty rats were dividedinto two groups of ten rats and were fed with PF and EF basediets containing chromic oxide as indigestible marker for sixteendays. The rats were sacrificed to remove 20 cm of the terminalileum. In PF and PE, diets and ileal digests, chromic oxide wasdetermined by atomic absorption, total and reactive lysine afterreaction of these materials with O-methylisourea to form ho-moarginine by high pressure liquid chromatography. True reac-tive lysine digestibility was determined after correcting for en-dogenous lysine loss at the terminal ileum of rats fed an enzymehydrolyzed casein-based diet, followed by ultrafiltration of the di-gest (10,000 Da). Total and reactive lysine contents for PF andEF were 5.7 and 5.5%; 5.1 and 4.4% respectively. Digestible ly-sine and digestible reactive lysine were 5.5 and 5.1%; 4.5 and3.8% respectively. Digestible lysine overestimates lysine con-tents in 22.2% for PF and 34.2% for EF. Digestible reactive ly-sine value for PF was similar to available lysine values reportedin literature of 4.2 and 4.3%. Digestible reactive lysine could beconsidered as a good indicator of lysine availability.

Key words: Total lysine, digestible lysine, digestible reactivelysine, fishmeal, rats.

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INTRODUCCIÓN

La lisina, es el primer aminoácido limitante en dietaspara cerdos y pollos. Por esta razón, es de gran relevancia te-ner información precisa del contenido de lisina de los ingre-dientes, así como de la digestibilidad y disponibilidad de la lisi-na dietaria. La harina de pescado es un ingrediente frecuente-mente empleado en dietas para cerdos, principalmente comouna fuente concentrada de proteína (60-72%), altamente di-gestible y con un balance ideal en términos de aminoácidosesenciales, en especial de lisina. Sin embargo, su calidad sepuede ver afectada por la forma en que la harina es prepara-da, tecnológicamente tratada y almacenada [5, 9].

La estimación de lisina en alimentos puede involucrar ladeterminación de lisina digestible total o disponible. La lisinatotal es determinada después de una hidrólisis ácida y no ne-cesariamente refleja la cantidad que está nutricionalmente dis-ponible. En alimentos donde no ha ocurrido reacción de Mai-llard, el valor de lisina digestible total puede ser muy cercanoal valor de lisina disponible [14]. Para los alimentos que hansido procesados o almacenados por periodos largos, la lisinapuede perder su valor nutricional, principalmente por efecto dela reacción de Maillard, la cual involucra la interacción de unazúcar reductor con el grupo �-amino de la lisina. Esta lisinaque reaccionó no es susceptible al ataque enzimático quedan-do nutricionalmente no disponible [8, 12].

Existe un renovado interés en los efectos del procesadode los alimentos sobre la disponibilidad de la lisina, debido aque los métodos convencionales para determinar lisina diges-tible y lisina reactiva, la lisina cuyo grupo �-amino está toda-vía libre para reaccionar con el reactivo de prueba, no descri-ben adecuadamente los efectos del procesado en la biodis-ponibilidad de la lisina [3, 4, 8, 25]. La lisina dañada, se re-vierte a lisina durante la hidrólisis ácida requerida para elanálisis de amino ácidos, sobreestimándose el contenido delisina disponible [12].

El método propuesto por Moughan y Rutherford [11],para determinar lisina reactiva digestible en alimentos proce-sados y que no ha sido probado en harina de pescado, invo-lucra la reacción de guanidinación, la cual convierte la lisinaquímicamente reactiva a homoarginina (ácido 2-amino-6-gua-nidinohexanoico), por la reacción con o-metilisourea bajo con-diciones alcalinas, un derivado estable en condiciones ácidas.La reacción de guanidinación es altamente específica para elgrupo �-amino de la lisina y es muy dependiente del pH, yaque el grupo �-amino debe de ser deprotonado para reaccio-nar con la o-metilisourea. La técnica de digestibilidad ileal ver-dadera también es llevada a cabo y el método de guanidina-ción es utilizado para determinar el contenido de lisina reactivatanto en la dieta experimental, como en la digesta ileal de losanimales alimentados con esa dieta. Se puede calcular el coe-ficiente de digestibilidad ileal verdadera de lisina reactiva y asídeterminar lisina reactiva digestible [10].

El objetivo del estudio fue determinar y comparar el con-tenido de lisina total, lisina reactiva, lisina digestible y lisinareactiva digestible determinada por el método de la guanidina-ción y como un indicador de disponibilidad, en harina de pes-cado peletizada y extrusionada, a través de bioensayos conratas.


El presente trabajo se llevó a cabo en el bioterio delCentro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C. enla ciudad de Hermosillo, Sonora, México, de acuerdo a los li-neamientos establecidos para el cuidado y uso de animales deexperimentación, estipulado por el Comité de Ética de la Insti-tución. Se evaluaron dos harinas de pescado una peletizada yotra extrusionada.

Estudio de Digestibilidad

Se seleccionaron al azar veintinueve ratas (Rattus nor-

vergicus) macho Sprague-Dawley de aproximadamente 100 ±5 g de peso inicial, alojadas individualmente en jaulas de aceroinoxidable con piso de malla de alambre a 20 ± 2°C, humedadrelativa de 65-70% y un ciclo de luz oscuridad de 12 h. Las ra-tas se alimentaron ad libitum por 3 días para su adaptación,con una dieta formulada con caseína como fuente de proteína(TABLA I). Las ratas fueron entrenadas para consumir alimen-to por un período de 3 h (08:30-11:30) durante 7 días. Poste-riormente se introdujeron las dietas experimentales, las cualesse administraron bajo el régimen de alimentación restringida(08:30-11:30) y el agua estuvo siempre disponible. Se formula-ron dos dietas experimentales a base de harina de pescado deorigen sud-americano, superprime, una peletizada y otra extru-sionada. Además, se formuló una dieta a base de caseína hi-drolizada enzimáticamente (TABLA I).

Para el estudio de digestibilidad ileal se realizó un bioen-sayo, en el cual se dispuso de dos grupos de ratas, cada unode 10 animales. A un grupo se les ofreció la dieta formuladacon harina de pescado peletizada y al otro la dieta de harinade pescado extrusionada, durante un período de 16 días [16].Para determinar el flujo ileal endógeno de lisina se realizó pa-ralelamente un bioensayo, en el cual se dispuso de nueve ra-tas, las cuales se alimentaron con la dieta a base de caseínahidrolizada enzimáticamente [6].

Colección de la Muestra

En el día 16 de experimentación se llevó a cabo el sa-crificio de las ratas, colocándoles en un desecador, en cuyointerior se depositaron 100 mL de cloroformo. Posteriormentese tomaron los 20 cm finales del íleon. El pH de la digestaileal de las ratas alimentadas con la dieta a base de CHE seajustó a pH 3 con HCI 6M para minimizar la actividad proteo-lítica. La digesta ileal de las ratas restantes se guardó por se-parado y se conservaron a –20°C para su posterior liofiliza-

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ción. El flujo endógeno de lisina en la digesta ileal fue determi-nado después de separar las proteínas endógenas más gran-des de los péptidos dietarios no digeridos por centrifugación a1400 X g por 45 min a 0°C y por ultrafiltración empleando cé-lulas con agitación Amicon de 50 mL con un límite de exclu-sión de masa molecular de 10 000 Da, como lo describen Gu-tiérrez-Coronado y col. [6].

Determinación de Lisina Reactiva (Homoarginina)

La reacción de guanidinación [10], modificada de la téc-nica original, se realizó antes del análisis de aminoácidos y sedeterminó lisina reactiva en las dietas a base de HPP y extru-sionada, y en la digesta ileal de los animales alimentados conesas dietas.

Técnica de Guanidinación [11, 15].

Preparación del Reactivo O-metil-isourea

Se adicionaron 4g de Hidróxido de Bario Ba(OH)2-8H2O a16 mL de agua destilada-deionizada previamente hervida por

10 min. La solución se calentó casi a ebullición y se le añadie-ron 2g de O-metil-isourea (sal sulfatada) en un tubo de centrifu-ga de 40 mL. La solución se dejó enfriar por 30 min, antes decentrifugar a 6400 X g por 10 min. Se separó el sobrenadante yel precipitado se lavó con 2 mL de agua destilada-deionizada yse centrifugó nuevamente. Los lavados se juntaron y se midió elpH. Si el pH de la solución fue menor de 12, la solución se vol-vía a preparar, pero si el pH fue mayor de 12, se ajusta al pHapropiado para la guanidinación (10,6-11,0) y se lleva a un volu-men de 20 mL con agua destilada-deionizada.

Condiciones Iniciales de Guanidinación: Se analizaronmuestras de HPP y extrusionada, digesta ileal y dietas. Lasmuestras del ingrediente prueba y de la dieta se trabajaron porduplicado, y se incubaron por 1 y 7 días respectivamente, enO-metilisourea 0,6 M a pH 10,6 a 21 ± 2°C, en un baño conagua y agitación y una relación de reactivo a lisina mayor de1000 (10 mg de muestra y 20 mL de reactivo). Las muestras dedigesta ileal se incubaron por 3 días como mínimo y 7 díascomo máximo, en O-metilisourea 0,6 M, a un pH más básico(pH 11) a la misma temperatura de 21 ± 2°C, en un baño conagua y agitación y una relación reactivo a lisina mayor de 1000.Después de la incubación, las muestras se llevaron a sequedaden un rotavapor. Posteriormente se realizó el análisis de ami-noácidos mediante cromatografía líquida de alta resolución [16].El porcentaje de guanidinación de la lisina se calculó a partir dela concentración de la lisina y de la homoarginina en las mues-tras guanidinadas de acuerdo a la siguiente fórmula:

Conversión de lisina a homoarginina = (mol de homoar-ginina/mol homoarginina + mol lisina) x 100

Análisis Químicos

La composición proximal de las harinas de pescado fuedeterminada por las técnicas oficiales de la Asociation of offi-cial Analytical Chemists (AOAC) [1]. A las muestras de harinade pescado, digesta ileal, así como a las dietas ofrecidas seles determinó óxido de cromo por espectroscopia de absorciónatómica (Espectrómetro Varian Spectra AA-20, Victoria, Aus-tralia), equipado con lámpara de cátodo hueco para cromo ( =357,9 nm) y flama de aire/acetileno, previa digestión de lasmuestras por energía de microondas, a un rango del 80 al100% a 90 Psi por 55 minutos. A las muestras de harina depescado, digesta ileal, dietas y muestras guanidinadas se lesdeterminó aminoácidos por HPLC (Cromatógrafo Varian 9010,Walnut Creek, EUA), columna microsorb RP-C18 (10 x 4,6mm), detector de fluorescencia a =340 nm (excitación) y 455nm (emisión), fase móvil de metanol, acetato de sodio pH 2,2 ytetrahidrofurano al 1%, previa hidrólisis ácida (HCl 6N) de lasmuestras. Para las muestras guanidinadas no se llevó a cabola dilución con el buffer de citratos [6].

Cálculos

Para los cálculos correspondientes se utilizaron las si-guientes fórmulas:

220

Lisina reactiva digestible en harina de pescado / Gutiérrez-Coronado, L. y col. ________________________________________________

TABLA I

COMPOSICIÓN DE LAS DIETAS DE CASEÍNA, CASEÍNAHIDROLIZADA ENZIMÁTICAMENTE Y HARINAS DE

PESCADO (g Kg-1, BASE SECA)/ INGREDIENT COMPOSITION

OF CASEIN, ENZYMICALLY HYDROLYSED CASEIN AND FISHMEAL

DIETS (g Kg-1,

DRY MATTER)

Ingredientes Caseína CHE Harinade

pescado

Almidón de maíz 635 633 633

Celulosa purificada 50 50 50

Aceite de maíz 65 65 65

Sacarosa 100 100 100

Vitaminas y minerales (1:4)* 50 50 50

Oxido de cromo - 2 2

CHE - 100 -

Caseína 100 - -

HPP 70% **HPE 70,3% **

- - 100

CHE = Caseína hidrolizada enzimáticamente, HPP= harina depescado peletizada, HPE= harina de pescado extrusionada.* AIN-76 Mineral Mixture (g/100g). American Institute of Nutirion:Fosfato de calcio dibásico 50, cloruro de sodio 7,4, citrato de potasiomonohidratado 22, sulfato de potasio 5,2, óxido de magnesio 2,4,carbonato de manganeso 0,35, citrato férrico 0,6, carbonato de zinc0,16, carbonato de cobre 0,030, iodato de potasio 0,001, selenito desodio 0,001, sulfato de sodio potasio 0, 055, sacarosa 11,8.AIN-76 Vitamin Mixture (g/100g). American Institute of Nutrition:Hidrocloruro de tiamina 0,06, riboflavina 0,06, hidrocloruro depiridoxina 0,07, ácido nicotínico 0,3, pantotenato de D-calcio 0,16,ácido fólico 0,02, D-biotina 0,002, cianocobalamina (vit B12 ) 0,0001,palmitato de retinol (vit A) pre- mezcla (250,000 UI/g) 0,16, DL- acetatode tocoferol (250 UI/g) 0,20, colecalciferol (vit D3 , 400,000 UI/g) 0,025, menaquinona (vit K2 ) 0,0005, sacarosa 97,29.** Harina de pescado de origen sud-americano, super prime.

Digestibilidad ileal verdadera de lisina = Digestibilidadaparente de lisina + (Flujo ileal endógeno de lisina/lisina endieta)) X 100.

Flujo ileal endógeno de lisina = Concentración de lisinaen digesta ileal X (Cromo en dieta/Cromo en ileón) de lasmuestras obtenidas del bioensayo de ratas alimentadas conCHE.

Digestibilidad ileal verdadera de lisina reactiva (homoar-ginina) = (Digestibilidad aparente lisina reactiva + (Flujo ilealendógeno de lisina/lisina reactiva de la dieta) x 100

Digestibilidad Aparente de lisina o lisina reactiva = 1-(Cromo en dieta x lisina o lisina reactiva en ileon/ lisina o lisinareactiva en dieta x cromo en ileon).

Lisina reactiva digestible= Digestibilidad ileal verdaderade lisina reactiva x lisina reactiva en ingrediente

Lisina digestible= Digestibilidad ileal verdadera de lisinax lisina total en el ingrediente.

Análisis Estadístico

A los resultados obtenidos se les realizó un análisis des-criptivo y se sometieron a un ANOVA de una sola vía y pruebade comparación de medias por el método de Tukey, con un ni-vel de significancia de 0,05 usando el programa estadísticoNCSS, versión 6,0 (Number Cruncher Statistical System forWindows, Kaysville, Utah) [19].


Composición Química de las Harinas de Pescado

La composición proximal, así como el perfil de aminoáci-dos de las harinas de pescado peletizada y extrusionada anali-zadas en este estudio se presentan en la TABLA II.

Condiciones de Guanidinación

Con las condiciones iniciales de guanidinación se obtuvoun porcentaje de conversión de lisina a homoarginina de 33%,valor muy por debajo de lo reportado por Vulmurugu y col.[24], de 69%. Por lo que fue necesario probar diferentes condi-ciones de guanidinación en harina de pescado: pH 10,6, 21°C,3 dias de incubación; pH 11, 30°C, 11 días de incubación; pH11, 30°C, 5 días de incubación. El máximo grado de conver-sión de lisina a homoarginina se logró con los siguientes pará-metros: Cinco días de incubación en 0-metil isourea a pH 11,0,en un baño con agitación a 30°C y una relación de reactivo alisina > de 1000. El porcentaje de conversión de lisina a ho-moarginina obtenido para la harina de pescado peletizada fuede 83% y para la harina de pescado extrusionada de 79%. Laconversión completa de lisina a homoarginina no fue alcanza-da para ninguna de las dos harinas, lo cual ya ha sido reporta-do por Vulmurugu y col. [24]. Estos autores reportan porcenta-jes de conversión variables dependiendo del ingrediente: 69-

71% para harina de pescado, 58-62% para harina de sangre ytrigo, etc. Esta variabilidad refleja probablemente la inaccesibi-lidad de algunos residuos de lisina de ser guanidinados, aso-ciados con otros compuestos poliméricos dentro del mismo in-grediente, o que también pueda ocurrir un proceso de de-gua-nidinación. Por lo que es necesario establecer las condicionesóptimas de guanidinación para cada ingrediente a analizar.

Comparación de lisina total y lisina reactiva(homoarginina) en las harinas de pescado peletizaday extrusionada

El contenido de lisina total para HPP y HPE fue de 5,7 y5,5% respectivamente, valores más altos al contenido de lisinareactiva encontrado en ambas harinas de 5,1 y 4,4% respecti-vamente (TABLA III). La lisina reactiva fue 11,8 y 25,0% másbaja para HPP y HPE, respectivamente. Torbatinejad y col.[21], reportaron diferencias de 20-54% en productos a base decereales. La diferencia entre estos valores sugiere una consi-

221


TABLA II

COMPOSICIÓN QUÍMICA DE HARINA DE PESCADO (%)1/CHEMICAL COMPOSITION OF FISHMEAL (%)

Harina de PescadoPeletizada

Harina de PescadoExtrusionada

Materia seca 92,1 92,74

Proteína 71,30 71,61

NNPb 1,26 1,24

Proteína - NNP 70,0 70,3

Grasa 9,34 9,89

Cenizas 14,13 14,21

AA esenciales

Lisina 8,11 7,85

Metionina 2,38 2,32

Histidina 3,10 2,76

Fenilalanina 3,38 3,29

Tirosina 2,68 2,45

Treonina 3,64 3,53

Leucina 6,65 6,44

Isoleucina 3,93 3,87

Valina 4,37 4,41

AA no esenciales

Aspártico 7,70 7,72

Serina 2,69 2,55

Glutámico 11,79 11,41

Glicina 7,07 7,03

Alanina 6,30 5,98

Arginina 5,89 5,52

NNP = Nitrógeno No Proteico. 1 AOAC, 1990. [1]

derable pérdida de lisina en las harinas analizadas. El conteni-do de lisina total y lisina reactiva fue más bajo para la HPE, eldecrecimiento en el contenido de lisina reactiva resultó proba-blemente de una mayor formación de compuestos derivadosde la reacción de Maillard durante el procesado de la harina.

Comparación de Digestibilidad Ileal Verdadera de Lisinay Digestibilidad Ileal Verdadera de Lisina Reactiva

En el presente estudio se consideró a los residuos de li-sina alterados, como pérdida para el animal para su síntesisde proteína, y se determinó la absorción de los residuos de li-sina no alterada o lisina reactiva remanentes en la harina depescado.

La digestibilidad ileal verdadera de lisina (DIVL) y la di-gestibilidad ileal verdadera de lisina reactiva (DIVLR) para laHPP y HPE se presenta en la TABLA IV. Para llevar a cabo loscálculos correspondientes, se tomó en cuenta el valor obtenidopor Gutiérrez y col. [6], de flujo ileal endógeno de lisina equiva-lente a 102 ppm.

El valor correspondiente a DIVL en ambas harinas (96,7y 93,2%) fue más alto que el valor de DIVLR (87,7 y 86,5%).La estimación de la DIVL puede incluir, no solo la lisina queestá presente en la proteína, sino también, la lisina dañada porreacción de Maillard que se revierte a lisina durante la hidróli-sis ácida en el análisis convencional de aminoácidos. Además,el método para determinar digestibilidad ileal de aminoácidos,no siempre predice en forma adecuada la disponibilidad de lalisina en ingredientes tratados térmicamente y puede sobrees-timar su valor hasta en un 20-30% [2].

En este estudio, la DIVL sobreestimó la digestibilidad de li-sina en un 5,6% para HPP y en un 7,18% para HPE. Rutherfordy Moughan [18], reportaron diferencias de 6,5 a 14% en produc-tos lácteos. La DIVL no predice en forma precisa el contenido delisina disponible, mientras que la DIVLR mide la absorción en elintestino delgado de moléculas de lisina estructuralmente inalte-radas y provee estimados más precisos de lisina disponible.

Comparación de Lisina Reactiva Digestible y LisinaDigestible.

La técnica de lisina reactiva digestible empleada en esteestudio, es una modificación de la técnica tradicional de la di-

gestibilidad ileal de aminoácidos. Sin embargo, con la técnicade lisina reactiva digestible, se determinan los contenidos de li-sina reactiva de las dietas y digesta ileal en lugar de determi-nar contenido de lisina total. Con esto se elimina el problemade obtener valores de lisina sobreestimados debido a la inter-ferencia de los derivados de la reacción de Maillard. Los valo-res de lisina digestible encontrados para HPP y HPE fueron de5,5 y 5,1%, respectivamente, valores más altos que los corres-pondientes a lisina reactiva digestible de 4,5 y 3,8%, respecti-vamente (TABLA V). La estimación de la lisina digestible pue-de incluir, no solo la lisina que está presente en la proteína,sino también, la lisina dañada por reacción de Maillard, comose mencionó anteriormente, que se revierte a lisina durante lahidrólisis ácida en el análisis convencional de aminoácidos. Eneste estudio, la lisina digestible sobreestimó el contenido de li-sina en un 22,2% para HPP y en un 34,2% para HPE. Se hareportado un 36,9% de sobreestimación en maíz seco y un6,5% en bebidas a base de leche [17]. Los valores de lisinareactiva digestible obtenidos en este estudio (4,5 y 3,8%) fue-ron más bajos que el valor de lisina reactiva determinado porel método de Carpenter en una harina de pescado con conte-nido de lisina de 5,4%, el cual corresponde a 4,9%. Existe laevidencia de que en alimentos que han sufrido daño por reac-ción de Maillard, la lisina reactiva es absorbida en formaincompleta [3, 4, 22]. Por lo que, métodos como el FDNB (2-Fluoro di-nitro benceno) o método de Carpenter, que miden lalisina químicamente reactiva, no son muy precisos, ya queasumen una completa digestión y absorción de la lisina reacti-va [4, 11, 13]. Los resultados obtenidos de lisina reactiva di-gestible se compararon con datos de disponibilidad de lisinareportados en la literatura y obtenidos a través de estudios decrecimiento. El contenido de lisina reactiva digestible paraHPP (4,5%) fue muy similar a los reportados (4,2 y 4,3%) (TA-BLA V), por lo que la determinación de la lisina reactiva diges-tible se puede considerar un indicador confiable de la disponi-bilidad de la lisina en harina de pescado.

Adicionalmente se comparó el contenido de lisina total(LT) y lisina reactiva digestible, obteniéndose un 21% de re-ducción en el contenido de lisina reactiva digestible para laHPP y 30,9% para la HPE. En un estudio realizado por Hen-

222


TABLA III

LISINA TOTAL Y LISINA REACTIVA (HOMOARGININA) ENHARINA DE PESCADO PELETIZADA Y EXTRUSIONADA(%)/ TOTAL AND REACTIVE LYSINE (HOMOARGININE) CONTENTS

IN PELLETIZED AND EXTRUDED FISHMEAL (%)

Harina de Pescado Lisina total(!±DE)

Lisina reactiva(!±DE)

Peletizada 5,7 ± 0,30 5,1 ± 0,12

Extrusionada 5,5 ± 0,36 4,4 ± 0,15

n= 3.

TABLA IV

DIGESTIBILIDAD ILEAL VERDADERA DE LISINAY DE LISINA REACTIVA EN HARINA DE PESCADO

PELETIZADA Y EXTRUSIONADA (%)/ TRUE ILEAL TOTAL

AND REACTIVE LYSINE DIGESTIBILITY IN PELLETIZED

AND EXTRUDED FISHMEAL (%)

Harina de Pescado DIVLR(!±DE)

DIVL(!± DE)

Peletizada 87,7 ± 3,07 96,7 ± 1,05

Extrusionada 86,5 ± 1,5 93,2 ± 3,21

DIVLR= Digestibilidad ileal verdadera de lisina reactiva.DIVL= Digestibilidad ileal verdadera de lisina.n=3.

dricks y col. [7], se encontró una reducción de 10 a 14% en elcontenido de lisina reactiva de Carpenter (LRC) en harina desoya extrusionada y de 16% en harina de chícharos extrusio-nada [20]. Se ha reportado un comportamiento similar en ca-nola procesada por extracción en frío con LT del 1,7% y deLRC de 1,3%; en canola procesada por extracción con solven-te con 1,8% LT y 1,1% LRC; en canola procesada por extrac-ción con expeler con 1,7% LT y 1,08% LRC [23].

Este método ha sido aplicado para determinar lisinareactiva digestible en chícharos. Los resultados obtenidos hansido muy cercanos a los valores de disponibilidad de lisina de-terminada por el método de relación de pendientes y el de re-gresión, los cuales involucran estudios de crecimiento [15].También se ha aplicado en leche y caseína [17] y cereales [21].

CONCLUSIONES

El método de la lisina reactiva digestible empleado eneste estudio fue sensible para detectar diferencias en el conte-nido de lisina reactiva digestible entre harina de pescado pele-tizada y harina de pescado extrusionada y además, resultó serun indicador adecuado de disponibilidad de lisina. El métodode la lisina digestible sobreestimó el contenido de lisina en un22,2% para harina de pescado peletizada y en un 34,2% parala harina de pescado extrusionada. Se recomienda que paraingredientes proteicos procesados, la lisina se determine comolisina reactiva digestible más que como lisina digestible.


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223


TABLA V

LISINA DIGESTIBLE y LISINA REACTIVA DIGESTIBLE ENHARINA DE PESCADO PELETIZADA Y EXTRUSIONADACOMPARADA CON VALORES DE DISPONIBILIDAD (%)/

DIGESTIBLE LYSINE AND DIGESTIBLE REACTIVE LYSINE

IN PELLETIZED AND EXTRUDED FISHMEAL COMPARED

WITH AVAILABLE LYSINE VALUES (%)

Harina de pescado Lisinadigestible

Lisina reactivadigestible

Lisinadisponible

Peletizada 5,5 4,5

4,21 4,32

Extrusionada 5,1 3,81= Thaler, R.C. 2002 [20]. 2= Batterham, E.S. 1992 [2].

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