Nutrici贸n animal

Metabolismo de Carbohidratos en vacas lecheras

Metabolismo de Carbohidratos en vacas lecheras

Autores:聽Michel A. Wattiaux (Instituto Babcock).,聽Louis E. Armentano (Departamento de Ciencia de Ganado Lechero)

Clases de Carbohidratos

Los carbohidratos son la fuente m谩s importante de energ铆a y los principales precursores de grasa y az煤car (lactosa) en la leche de la vaca. Los microorganismos en el rumen permiten a la vaca obtener energ铆a de los carbohidratos fibrosos (celulosa y hemicelulosa) que son ligados a la lignina en las paredes de las c茅lulas vegetales.

La fibra es voluminosa y se retiene en el rumen donde la celulosa y la hemicelulosa fermentan lentamente. Mientras que madura la planta, el contenido de lignina de la fibra incrementa y el grado de fermentaci贸n de celulosa y hemicelulosa en el rumen se reduce.

La presencia de fibra en part铆culas largas es necesaria para estimular la rumia. La rumia aumenta la separaci贸n y聽fermentaci贸n de fibra, estimula las contracciones del rumen y aumenta el flujo de saliva hacia el rumen.

La saliva contiene bicarbonato de sodio y fosfatos que ayudan a mantener el contenido del rumen en un pH casi neutro. Las raciones que no tienen fibra suficiente producen un porcentaje bajo de grasa en la leche y contribuyen a desordenes tales como desplazamiento del abomaso y acidosis.

Los carbohidratos no-fibrosos (almidones y azucares) fermentan r谩pidamente y completamente en el rumen. Estos incrementan la densidad de energ铆a en la dieta, mejorando el suministro de energ铆a y determinando 聽la 聽cantidad 聽de 聽prote铆na聽bacteriana producida en el rumen.

Sin embargo, los carbohidratos no-fibrosos no estimulan la rumia o la producci贸n de saliva y cuando se encuentran en exceso pueden inhibir la fermentaci贸n de fibra.

En consecuencia, el equilibrio entre carbohidratos fibrosos y no-fibrosos es importante al alimentar las vacas lecheras para la producci贸n eficiente de leche. La Figura 1 resume la transformaci贸n de carbohidratos en varios 贸rganos.

Producci贸n聽de 谩cidos聽grasos vol谩tiles聽en el rumen

La poblaci贸n de microorganismos ruminales, fermenta los carbohidratos para producir energ铆a, gases (metano 鈥 CH 4 聽y di贸xido de carbono 鈥 CO2 ), calor y 谩cidos. El 谩cido ac茅tico (vinagre), 谩cido propi贸nico y 谩cido but铆rico son 谩cidos grasos vol谩tiles (AGV) y conforman la mayor铆a (>95%)聽聽 de los 谩cidos producidos en el rumen (Cuadro聽1).

Tambi茅n la fermentaci贸n de amino谩cidos generados en el rumen produce 谩cidos, llamados iso-谩cidos. La energ铆a y los iso-谩cidos producidos durante聽la fermentaci贸n son utilizados por las bacterias para crecer (es decir principalmente para sintetizar prote铆na).聽 El CO2 聽y CH4 son eructados, y la energ铆a todav铆a presente en el CH4 se pierde, o se usa para el mantenimiento de聽 la temperatura corporal.

Los AGV son productos finales de la fermentaci贸n microbiana y son absorbidos a trav茅s de la pared del rumen.

La mayor铆a聽de el acetato y todo el propionato son transportados al h铆gado, pero la mayor铆a del butirato se convierte en la pared del聽rumen en una cetona (o cuerpo cet贸nico) que se llama b-hidroxibutirato.

Las cetonas son la fuente principal de energ铆a del organismo. Las cetonas, durante las etapas iniciales de la lactancia, provienen tambi茅n de la movilizaci贸n de tejidos adiposos.

谩cidos volatiles

谩cidos vol谩tiles

Produccion de glucosa en el higado

Todo el propionato se convierte a glucosa en el h铆gado. Adem谩s, el h铆gado utiliza los amino谩cidos聽 para聽 la聽 s铆ntesis de聽 glucosa. Este es un proceso importante porque normalmente no hay glucosa absorbida del tracto digestivo y toda las azucares encontradas en leche (aproximadamente聽900g cuando una vaca produce 20 Kg de leche) deben ser producidas por el h铆gado.

Una excepci贸n existe cuando la vaca esta alimentada con grandes cantidades de concentrados ricos en almid贸n o una fuente de almid贸n resistente a la fermentaci贸n ruminal.

El almid贸n escapa de la fermentaci贸n y alcanza el intestino delgado. El 谩cido l谩ctico (lactato) es una fuente alternativa de glucosa para el h铆gado. El lactato se encuentra en ensilajes bien preservadas, pero la producci贸n de lactato en el rumen ocurre cuando hay un exceso de almid贸n en la dieta. Este no es deseable porque el ambiente del rumen se acidifica, la fermentaci贸n de fibra se para y, en casos extremos, la vaca deja de comer.

S铆ntesis聽de lactosa y grasa en el聽h铆gado

Durante la lactancia, la gl谩ndula mamaria tiene una alta necesidad de glucosa. La glucosa se utiliza principalmente para la formaci贸n de lactosa (az煤car de la leche). La 聽cantidad 聽de 聽lactosa 聽sintetizada 聽en 聽la聽ubre es estrechamente ligada con la cantidad de leche producida cada d铆a.

La concentraci贸n de lactosa en la leche es relativamente constante y, se agrega agua a la cantidad de lactosa producida por las c茅lulas secretorias hasta lograr una concentraci贸n de lactosa de aproximadamente 4.5%. La producci贸n de leche en las vacas lecheras es altamente influida por la cantidad de glucosa derivada del propionato producido en el rumen.

Tambi茅n la glucosa se convierte a glicerol que se utiliza para la s铆ntesis de grasa de leche. Acetato y b-hidroxibutirato se utilicen para la formaci贸n de 谩cidos grasos encontrados en la grasa de leche.

La gl谩ndula mamaria sintetiza 谩cidos grasos saturados que contienen de 4 a 16 谩tomos de carb贸n (谩cidos grasos de cadena corta). Casi la mitad de grasa de leche es sintetizada en la gl谩ndula mamaria. La otra mitad que es rica en 谩cidos grasos no- saturados que contienen de 16 a 22 谩tomos de carb贸n (谩cidos grasos de cadena larga) viene de l铆pidos en la dieta.

La energ铆a requerida para la s铆ntesis de grasa y lactosa viene de la combusti贸n de cetonas, pero el acetato y la glucosa tambi茅n pueden ser utilizadas como fuentes de energ铆a.

Lee聽Requerimientos Nutricionales en bovinos

Efecto 聽de 聽la 聽dieta 聽sobre 聽la fermentacion ruminal聽 y el rendimiento de leche

La fuente de carbohidratos en la dieta influye la cantidad y la relaci贸n de AGV producidos en el rumen. La poblaci贸n de microbios convierte los carbohidratos fermentados a aproximadamente 65% 谩cido ac茅tico, 20% 谩cido propi贸nico y 15% 谩cido but铆rico cuando la raci贸n contiene una alta proporci贸n de forrajes.

En este caso, el suministro de acetato puede ser adecuado para maximizar la producci贸n de leche, pero la cantidad de propionato producido en el rumen puede limitar la cantidad de leche producida porque el suministro de glucosa es limitado.

Los carbohidratos no-fibrosos (concentrados) promueven la producci贸n de 谩cido propi贸nico mientras los carbohidratos fibrosos (forrajes) estimulan la producci贸n de 谩cido ac茅tico en el rumen. Adem谩s, los carbohidratos no-fibrosos rinden mas AGV (es decir mas energ铆a)聽porque son fermentados eficientemente.

As铆, la alimentaci贸n de concentrados usualmente resulta en un aumento de producci贸n de AGV y una proporci贸n mayor de propionato en lugar de acetato. (Figura 2). Cuando se alimentan grandes cantidades de concentrados (cuando se alimentan 聽con 聽forrajes 聽bien 聽molidos),聽 el聽porcentaje de 谩cido ac茅tico se reduce debajo de 40% mientras el porcentaje de propionato se aumenta m谩s de 40%.

脕cidos volatiles

脕cidos volatiles

La producci贸n de leche puede aumentarse porque el suministro de glucosa proveniente de propionato se incrementa, pero el suministro de 谩cido ac茅tico para el s铆ntesis de grasa puede ser limitante. En general, esta reducci贸n en disponibilidad de 谩cido ac茅tico es asociada con una reducci贸n de producci贸n de grasa y una porcentaje baja de grasa en la leche.

Adem谩s, un exceso de propionato en relaci贸n a acetato causa que la vaca comience a utilizar la energ铆a disponible para depositar tejido adiposo (aumenta de peso corporal) en lugar de utilizarla para la s铆ntesis de leche.

As铆 聽los 聽excesos 聽de 聽concentrados 聽en 聽la聽raci贸n聽聽 聽llevan聽聽 聽a聽聽 聽vacas聽聽 聽gordas.聽聽 聽La聽alimentaci贸n 聽prolongada 聽de 聽esta 聽raci贸n聽puede 聽tener 聽un 聽efecto 聽negativo 聽para 聽la聽salud 聽de 聽la 聽vaca, 聽que 聽tiende 聽mas 聽a 聽ser聽afectada 聽por 聽h铆gado 聽graso, 聽cetosis, 聽y聽distocia (dificultades de parici贸n). Por otro聽lado, insuficiente concentrado en la raci贸n limita聽 聽la聽 聽ingesti贸n聽 聽de聽 聽energ铆a聽 聽y聽 聽la producci贸n de leche.

En resumen, un cambio en la proporci贸n聽de 聽forraje 聽y 聽concentrado 聽en 聽una 聽dieta provoca 聽un 聽cambio 聽importante 聽en 聽las聽caracter铆sticas 聽de 聽los 聽carbohidratos 聽que tienen un efecto profundo en la cantidad y聽聽porcentaje de cada AGV producido en el rumen. En turno, los AGV tienen un efecto importante en:

  • La producci贸n de leche;
  • El porcentaje de grasa en la leche;
  • La eficiencia de convertir alimentos a leche ;
  • El valor relativo de una raci贸n para la producci贸n de leche en lugar de engorde.

Descarga este articulo

 

Mas informacion

No聽Olvides suscribirte aqui聽para que te lleguen nuestras publicaciones al correo

Mas informacion

  1. Jorge Samayoa

    Les agradezco su valiosa informaci贸n y me sirve mucho como medio de consulta. Gracias
    Agr. Jorge Samayoa

Deja un comentario

Este sitio usa Akismet para reducir el spam. Aprende c贸mo se procesan los datos de tus comentarios.

Revisa Pol铆tica de Privacidad

Revisa Pol铆tica de cookies

Tema creado por Anders Norén