ARTÍCULOS PRIMARIOS

Macrominerales en Sangre en Cuatro Genotipos Bovinos en la Amazonía Ecuatoriana

Microminerals in Blood in Four Bovine Genotypes in the Ecuadorian Amazonia

 

Roberto Quinteros^1,4,5, Ivana Barbona^2,4, Julio César Vargas^1,4, Juan Carlos Moyano^1,4, Pablo Roberto Marini^3,4

¹ Centro de Investigación, Postgrado y Conservación Amazónica – CIPCA, Universidad Estatal Amazónica, Pastaza, Ecuador

² Facultad de Ciencias Agrarias,

³ Facultad de Ciencias Veterinarias, Universidad Nacional de Rosario, Argentina

⁴ Centro Latinoamericano de Estudios de Problemáticas Lecheras – CLEPL, Facultad de Ciencias Veterinarias, Universidad Nacional de Rosario, Argentina

⁵ E-mail: oquinteros@uea.edu.ec

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RESUMEN

El objetivo de este trabajo fue evaluar la concentración de macrominerales en sangre de vacas lecheras de cuatro genotipos bajo condiciones de pastoreo libre en la provincia de Napo, Ecuador. Se evaluaron 36 vacas de primer parto, cruzas de Bos indicus con Gir, Brown Swiss, Jersey y Sahiwal. Se tomaron muestran de sangre los días 60 y 21 antes del parto, en el parto y a los 30, 60 y 90 días del parto y se determinaron los valores en plasma de calcio (Ca2+), fósforo (P), magnesio (Mg), potasio (K+), sodio (Na+) y cloro (Cl). Ninguna de los valores plasmáticos presentó diferencias significativas entre grupos raciales y los valores obtenidos se encontraron entre los valores referenciales para vacas lecheras.

Palabras clave: genotipos; macrominerales; sistema a pastoreo

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ABSTRACT

The objective of this work was to evaluate the concentration of macro-minerals in blood of dairy cows of four dairy genotypes under free grazing conditions in the province of Napo, Ecuador. Thirty-six first-calving Bos indicus crosses were evaluated. Crosses were with Gyr, Brown Swiss, Jersey and Sahiwal. Blood samples were taken on days 60 and 21 before calving, at calving, and at 30, 60 and 90 days post-calving. Plasma values of calcium (Ca2+), phosphorus (P), magnesium (Mg) potassium (K+), sodium (Na+) and chlorine (Cl) were determined. None of the mineral concentration values showed significant differences between crosses and the values were among the reference values for dairy cows.

Key words: genotypes; macro-minerals; grazing system

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INTRODUCCIÓN

Los pastos naturales de la amazonia ecuatoriana, al igual que en otras regiones tropicales, son usualmente deficientes en macrominerales, lo cual afecta el rendimiento productivo del ganado bovino. Este rendimiento deficiente de los animales en el trópico se le ha asociado con un bajo consumo de materia seca, así como por el déficit de energía y proteína en la materia seca (Abate, 1988). El ganado necesita niveles balanceados y adecuados de todos los nutrientes que se requieren para el desarrollo y la salud (Barakat et al., 2013).

En los sistemas a pastoreo no se hace mucho énfasis en el efecto que tienen los minerales esenciales sobre la producción lechera, principalmente debido a que bajo condiciones experimentales son usualmente controlados mediante suplementos minerales. Sin embargo, las pasturas de la amazonia ecuatoriana son deficientes de estos minerales, con consecuencias negativas sobre la ganancia de peso, producción de leche y comportamiento reproductivo del ganado (Quinteros y Marini, 2016).

Los requerimientos de minerales son difíciles de establecer y la mayoría de las estimaciones se basan en «el nivel mínimo necesario para superar la deficiencia o un síntoma», y no necesariamente en la promoción de la productividad (López-Alonso et al., 2011; López-Alonso, 2012). Los requerimientos de minerales para los bovinos dependen de la raza, el tipo y nivel de producción, la edad de los animales, el nivel y forma química del mineral ofrecido y de la posible interrelación que exista con otros minerales presentes (Salamanca, 2010).

Gowda et al. (2004) sugiere que el forraje verde podría cumplir con los requerimientos de la mayoría de los minerales traza en vacas de mediano a bajo potencial de producción de leche, como podría ser en este estudio, aunque para Ca y Mg deberían completarse con otras fuentes, especialmente durante el pico de producción. Sánchez y Saborío-Montero (2014) no encontraron diferencias entre vacas de razas Holstein, Jersey y Guernsey en Ca sanguíneo, aunque Goff et al. (1995) encontraron que las vacas Jersey tienden a tener valores menores de Ca, especialmente al aumentar el número de partos.

Que el elemento mineral esté presente en la cantidad requerida en la dieta no garantiza su disponibilidad total, debido a diversos factores que influyen en su absorción y utilización. Esta biodisponibilidad puede estar influenciada, a su vez, por la especie animal, la función fisiológica, la magnitud de la ingesta previa del nutriente y las interacciones entre los nutrientes de la dieta (Ramos et al., 2007; Postma et al., 2010). El plasma sanguíneo es un excelente indicador de los minerales presentes en animales (Akhtar et al., 2009).

El objetivo de este trabajo fue evaluar la concentración de macrominerales en sangre de vacas de primera lactancia de cuatro genotipos bovinos, en condiciones de pastoreo libre en la provincia de Napo, Ecuador.

MATERIALES Y MÉTODOS

Ubicación del Estudio

El estudio se realizó con el rodeo lechero del Centro de Investigación, Posgrado y Conservación de la Biodiversidad Amazónica (CIPCA), de la Universidad Estatal Amazónica, provincia de Napo, Ecuador. El centro dispone de una superficie de 42 ha de pastos destinada a la lechería y está ubicado en el cantón Arosemena Tola de la provincia de Napo. El ambiente es tropical, presenta una precipitación pluvial de 4000 mm/año, humedad relativa promedio de 80% y temperaturas que varían entre 15 y 25 °C. Su topografía se caracteriza por relieves ligeramente ondulados sin pendientes pronunciadas, distribuidos en mesetas naturales de gran extensión. La altitud varía entre los 580 y 990 m. Los suelos presentan una composición heterogénea, pero la mayoría se origina en sedimentos fluviales procedentes de la región andina del país.

Animales y Manejo

Se trabajó durante los años 2014-2015 con 36 vacas cruzadas de primer parto. Los grupos raciales fueron Brahman x Gir, Brahman x Brown Swiss (BS), Brahman x Jersey (J) y Brahman x Sahiwal (S). Las vacas tenían un peso corporal promedio de 315 ± 37 kg y fueron criadas bajo las mismas condiciones ambientales, nutricionales y de manejo.

Se tomaron muestran de sangre (20 ml) de la vena coccígea los días 60 y 21 antes del parto, en el día del parto y a los 30, 60 y 90 días después del parto. La sangre fue centrifugada a 1058 g durante 15-30 min (Gemmy PLC-01) y el plasma resultante fue almacenado a -20 °C.

Se hicieron determinaciones de fósforo y magnesio (Mg) mediante espectrofotometría molecular (espectrofotómetro Thermo Scientific, Serie Genesys 10 UV) y de los electrolitos potasio (K+), sodio (Na+), cloro (Cl) y calcio (Ca2+) con un analizador electrolítico (AUDICOM, AC 9801).

La alimentación del hato bovino en estudio fue de pastoreo libre, con pastizales con mezcla de Brachiaria decumbens, Brachiaria brizantha, Arachis pintoi, Desmodium ovalifolium y Stylosanthes guianensis. El sistema de pastoreo involucraba, además, especies arbóreas locales para generar sombra, pero que se puede considerar como un monocultivo. La composición bioquímica de los pastos se muestra en el Cuadro 1. Los animales recibían, además, un suplemento mineral (Pecutrin®), a razón de 50 g por animal/día.

Análisis de Datos

Se realizó un análisis exploratorio de los datos estimando promedios y errores estándar para las variables medidas. Además, se realizaron gráficos de perfiles promedios para ajustes LOESS (Locally weighted scatter plot smooth) para estimar la trayectoria de las variables en el tiempo. Luego, se ajustaron modelos lineales mixtos considerando como variables independientes el genotipo y el tiempo. Se determinaron posibles diferencias estadísticas entre genotipos. Todos los análisis fueron realizados utilizando el programa JMP v. 5.0 para Windows.

RESULTADOS

La variable K+ no presentó diferencias significativas entre razas ni en el tiempo (Cuadro 2). Los valores obtenidos se encuentran entre los valores referenciales para vacas lecheras (3.90-5.80 mmol/l) (NRC, 2001). Solo los grupos raciales J y S presentaron valores promedio menores a 3.90 mmol/l en el día 21 pre-parto y las vacas J en el día 30 posparto.

La variable Na+ no presentó diferencias significativas entre razas, pero existió un aumento significativo (p<0.001) a través del tiempo (Cuadro 3). Los valores obtenidos se encuentran por encima de los valores referenciales para vacas lecheras (132-142 mmol/l) (NRC, 2001) en todos los grupos raciales y en todos los muestreos.

La variable Cl no presentó diferencias significativas entre razas, pero existió una reducción significativa (p<0.001) a través del tiempo (Cuadro 4). Además, el comportamiento en el pre y posparto fue diferente (p<0.001). El ajuste LOESS con parámetros de suavizado igual a 0.8 muestra que la trayectoria de la variable Cl en el tiempo cambia a partir del parto. Por lo tanto, se consideró un nodo en este tiempo al ajustar un modelo mixto, permitiendo de esta forma modelar linealmente la trayectoria de la variable Cl, pero considerando distintas pendientes antes y después del parto. Los valores obtenidos se encuentran por encima de los valores referenciales para vacas lecheras (97-111 mmol/l) (NRC, 2001) en los días 60 y 21 antes del parto para todos los grupos raciales.

Para la variable calcio se ajustó un modelo mixto considerando un nodo en tiempo igual a 30 días posparto (Cuadro 5). Esta variable no presentó diferencias significativas entre razas, pero se observaron cambios significativos a través del tiempo (p<0.001), y diferente antes y después de los 30 días posparto. Los valores obtenidos se encuentran dentro de los valores referenciales para vacas lecheras (2.43-3.10 mmol/l) (NRC, 2001) para todos los grupos raciales.

La variable P no presentó diferencias significativas entre razas ni en el tiempo (Cuadro 6). Los valores obtenidos se encuentran entre los valores referenciales para vacas lecheras (1.8-2.10 mmol/l) (NRC, 2001). Solo las vacas BS y S presentaron valores promedio menores a los esperados en el día 21 pre-parto, y Gir y S en el día del parto.

Para la variable Mg se ajustó un modelo mixto considerando un nodo en tiempo igual al día del parto (Cuadro 7). No se encontró diferencia significativa entre razas, pero se observaron cambios significativos a través del tiempo (p<0.001), incluyendo pendientes antes y después del parto. Los valores obtenidos se encuentran por encima de los valores referenciales para vacas lecheras (0.74-0.95 mmol/l) (NRC, 2001) para todas las razas.

DISCUSIÓN

La inadecuada alimentación y suplementación mineral en los bovinos constituye una de las principales limitantes para la ganadería en las regiones tropicales y amazónica (Depablos et al., 2009), donde el forraje de baja calidad se convierte en la principal y, en muchos casos, única fuente de alimentación (Sánchez, 2007). Los requerimientos de macrominerales para los rumiantes dependen del sistema de producción, edad y raza de los animales y la interrelación con otros minerales (Salamanca, 2010), de allí que muestras de sangre entera y de suero sanguíneo son ampliamente utilizados para estudios de nutrición mineral, muchas veces por sobre el análisis de forrajes y suelos, porque reflejan una mejor contribución de la dieta total (McDowell et al., 1984).

Los minerales son nutrientes esenciales para las vacas lecheras y sus concentraciones en sangre deben oscilar dentro de intervalos reducidos, a fin de mantener el adecuado estado sanitario y de bienestar de los animales. Esto posibilita que se lleven adelante las funciones propias del organismo, entre las cuales, las más importantes son las estructurales, fisiológicas, catalíticas y reguladoras (NRC 2001, Suttle, 2010). Además, el estatus mineral influye en el bienestar y comportamiento de los animales y cualquier variación en los valores puede alterar los rendimientos productivos, reproductivos y sanitarios (Ciria et al., 2005). Los macroelementos son los minerales que las vacas requieren en cantidades diarias (g/día) o como porcentaje de materia seca (MS) consumida en la ración diaria. Estos minerales (calcio, magnesio, fosforo, sodio, potasio y cloro) se distribuyen en mayor proporción en los tejidos de sostén y contribuyen al mantenimiento de las propiedades fisicoquímicas del ambiente ruminal (capacidad buffer, presión osmótica y tasa de dilución) y, además se encuentran como componentes celulares y activadores enzimáticos, imprescindibles para mantener las funciones vitales (Andrews, 2005).

Los valores promedios para los macrominerales séricos del presente estudio están de acuerdo con valores referenciales para bovinos reportados en la literatura (Roldan et al., 2006; Zambrano y Márquez, 2009; Betancur Hurtado et al., 2012). Además, coinciden con los resultados encontrados por Betancur Hurtado et al. (2012) en vacas doble propósito de diferente composición racial (Holstein, Pardo Suizo y Brahman) en Córdoba, Colombia, y con el trabajo de Roldán et al. (2006) en vacas Holstein de la provincia de Santa Fe, Argentina.

Los forrajes tropicales, por lo general, no satisfacen las necesidades de muchos minerales que requieren las vacas lecheras. Así mismo, los niveles de potasio, por lo general, son elevados y pueden interferir con la utilización del magnesio, causando desórdenes metabólicos durante el periparto (NRC 2001; Sánchez y Goff, 2006). Los resultados de este trabajo no parecen coincidir, ya que no existió tal interferencia en la relación K+: Mg, donde este último tuvo valores por encima del rango máximo normal (0.95 mmol/l). El K+ es el catión predominante en el líquido intracelular, y es fundamental para mantener el balance acido-básico, lo mismo que para permitir la transmisión de los impulsos nerviosos a las fibras musculares (McCutcheon y Elimelech, 2007). Los forrajes generalmente son una excelente fuente de K+, y esto último queda demostrado en los valores encontrados en este trabajo (NRC, 2001).

Las concentraciones de sodio y potasio coinciden con Bajksy et al. (1999), quienes establecieron que las concentraciones plasmáticas de estos minerales no varían según la época del año. Sin embargo, difieren de los reportados por López et al. (2008) y De La Vega (2009), quienes encontraron mayores concentraciones de sodio y potasio en la época de lluvias. De acuerdo a lo encontrado en este estudio, se puede afirmar, que bajo las condiciones de pastoreo libre, no hay riesgo de ocurrencia de desbalance en la relación Na+:K+ , ya que no hay variaciones entre épocas.

El Na+ es el electrolito más abundante en el líquido extracelular. Su homeostasia es controlada por la hormona aldosterona (Barret et al., 2010). Los resultados muestran que se supera al límite máximo desde el parto, debido al suplemento que reciben y que contiene sal blanca, ya que se conoce que los forrajes tropicales se caracterizan por ser deficientes en cloro y especialmente en sodio. Sin embargo, el Cl-se comporta distinto, teniendo alto presencia en sangre antes del parto para luego caer al valor mínimo a partir del parto.

La normocalcemia detectada en gestación y al inicio de la lactación para las cuatro cruzas, debería relacionarse con el adecuado ingreso del catión y el buen funcionamiento del mecanismo homeoestático. Seguramente, al aumentar la exigencia fisiológica, ocurrió deficiencia de Ca2+ durante la lactación. La concentración normal de Ca2+ en bovinos es de 2.4-3.1 mmol/l. Estos valores permanecen constantes y guardan una íntima relación con la concentración de P sanguíneo que es de 1.8-2.1 mmol/l (Wittwer et al., 1993). La proporción entre Ca2+ y P debería estar entre 1:1 y 2:1 (McDowell et al., 1997) y en este trabajo fue de 1.8:1. La disminución de Ca y Mg no se dieron al mismo momento en todas las cruzas, y la disminución tardía del Ca podría deberse a la poca producción de leche. Por otro lado, los niveles altos de potasio en los pastos y, fundamentalmente utilizando Brachiaria sp pueden interferir con la absorción del magnesio y causar una deficiencia metabólica o secundaria de este mineral, la cual a su vez interfiere con el metabolismo del calcio, provocando hipocalcemia subclínica (Wagemann et al., 2014); sin embargo, en este caso la relación magnesio:po tasio se mantuvo entre los niveles esperados.

Una de las razones de investigar si existen diferencias en la concentración sanguínea de macrominerales entre biotipos fue porque no existen muchos datos de estudios similares en la literatura científica sobre la variación racial de estos elementos (Mancuso, 2017). Esta falta de información se profundiza aún más en la Amazonía, ya que esta región geográfica posee características que no la hacen comparable con otros ambientes (Vargas-Burgos et al., 2015).

Mancuso (2017) encontró que las vacas Holstein x Jersey tendieron a tener mayores niveles de Ca y Mg y menores de fósforo que las vacas Montbéliard, mientras que las vacas Pardo Suizo y Guernsey estuvieron en una posición intermedia. Asimismo, diversos reportes señalan una mayor predisposición en vacas Jersey y Guernsey a desarrollar hipocalcemia en relación con vacas Holstein, lo cual se debería a una menor cantidad de receptores de 1,25 dihidroxivitamina D en aquellas razas (Goff et al., 1995; Sánchez y Saborío-Montero, 2014).

Estudios en Santa Fe, Argentina con vacas cruzas Holstein x Jersey mostraron, en relación a vacas Holstein, valores más elevados de Ca y Mg, así como menores concentraciones de fósforo en las cruzas en relación a las puras durante la lactancia (Luna, 2011). Estos resultados coinciden con el estudio de Campos et al. (2007) que menciona menores contenidos relativos de Ca, Mg y Na en sangre de Holstein puros de alta producción de leche con respecto a vacas cruzas Holstein x Jersey y Jersey puras. No obstante, los niveles de macrominerales en los animales de este estudio se mantuvieron dentro de los rangos fisiológicos o por encima de los mismos, pudiéndose concluir que no se encontraron diferencias en la concentración de los macrominerales entre los cuatro genotipos lecheros en estudio.

 

LITERATURA CITADA

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Recibido: 6 de febrero de 2017

Aceptado para publicación: 26 de julio de 2017