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INTRODUCCION
El interés por encontrar aditivos alimentarios inocuos y de bajo costo que permitan maximizar los rendimientos productivos por unidad animal se ha convertido en una necesidad. Una gran variedad de suplementos ha sido utilizada para mejorar la eficiencia de la producción y la función del rumen en el ganado bovino. Entre estos, los antibióticos promotores de crecimiento - APC son sustancias que modifican los procesos digestivos y metabólicos de los animales que se traducen en un incremento en la eficiencia de la utilización de los alimentos (Castro y de Souza Rodríguez, 2008). Sin embargo, los APC han sido restringidos en muchos países por la aparición de cepas resistentes a los antimicrobianos (Briz, 2006). Por otra parte, se han estudiado sustancias con efectos similares sobre el nivel productivo de los animales, como la inclusión de levadura de cerveza (Saccharomyces cerevisiae) que ha evidenciado el aporte de vitaminas, minerales, oligosacáridos, ácidos orgánicos, aminoácidos, péptidos, antioxidantes, y β- glucanos que mejoran el crecimiento de cierto grupo de bacterias ruminales (Tun et al., 2020).
Rivas et al. (2008) afirman que algunos efectos de la inclusión de S. cerevisiae en la dieta de los bovinos se relacionan con la actividad ruminal, tales como la digestibilidad y la degradabilidad de los forrajes, así como con cambios en los patrones de fermentación ruminal (modificación del pH, número y tipo de microorganismos). Galindo et al. (2010) demostraron en estudios in vitro que la inclusión de un hidrolizado enzimático de levadura (S. cerevisiae) tuvo un efecto activador de la población de bacterias celulolíticas del rumen, indicando la posibilidad de que el suministro adecuado de esta levadura incrementa la degradabilidad ruminal en die- tas con alto contenido de fibra (Shi et al, 2019).
Aunque son evidentes las ventajas obtenidas tras la utilización de aditivos nutricionales como las levaduras en la alimentación de rumiantes bajo esquemas de alimentación con altos volúmenes de forrajes (García López et al., 2020), algunos datos reportados acerca de la adición de levaduras a dietas de vacas lecheras que evalúan sus efectos sobre la producción y composición de la leche han sido variados e inconsistentes (Rivas et al., 2008). Ante eso, el objetivo del presente trabajo fue evaluar el efecto de suministrar un suplemento con diferentes niveles de inclusión de S. cerevisiae sobre la producción y composición de la leche de vacas en pasto- reo en el trópico alto del departamento del Putumayo, Colombia.
MATERIALES Y METODOS
Localización
El estudio se desarrolló entre mayo y diciembre de 2020 en la Finca Villa Clemencia, ubicada en la Vereda San Félix del municipio de Sibundoy, departamento del Putumayo. La zona tiene una altitud de 2100 msnm, 16 °C de temperatura promedio, 86% de humedad relativa, 2012 mm de precipitación anual (IDEAM, 2018). La región corresponde a la zona de vida de bosque húmedo montano bajo bh-MB según Holdridge (1996).
Animales Experimentales
Se utilizaron 12 vacas Holstein con peso promedio de 450 kg, 90 días en lactancia (± 15) y una producción media de 13 kg día, distribuidas en dos grupos homogéneos y pastoreando praderas de Lollium perenne de 35 días de edad. Las vacas recibieron los suplementos experimentales elaborados a base de maíz con dos niveles de inclusión de levadura de cerveza (Saccharomyces cerevisiae).
Tratamientos y Diseño Experimental
Se trabajó con dos niveles de inclusión de S. cerevisiae cepa comercial Levapan, utilizada en la industria panificadora, donde los tratamientos experimentales fueron T1 (100 g) y T2 (150 g) en la formulación del suplemento, el cual tenía como base harina de maíz amarillo (híbrido FNC 115) y melaza como edulcorante (Cuadro 1). Se utilizó le- che y azúcar como activadores de la levadura. El agua se precalentó a 38 °C donde se diluyó la melaza. Cuando la levadura empezó a crecer se mezclaron todos los materiales hasta obtener una consistencia homogénea. La mezcla se almacenó por 48 h en un lugar fresco y seco, posteriormente se empacó en sacos de nylon y se llevó a la finca. La cantidad de suplemento suministrada fue de 2 kg/animal/día y se asumió un consumo de materia seca del 3% del peso vivo animal (13.5 kg/día de MS).
S. cerevisiae et al
En la primera etapa, un grupo de seis vacas recibió el suplemento con 100 g de S. cerevisiae y el otro grupo con 150 g de S. cerevisiae, registrándose en forma individual el consumo de suplemento, y la producción y calidad composicional de la leche. Transcurridos los cinco días de medición se tuvo un periodo de 12 días sin los suplementos, para luego iniciar la segunda etapa, donde los grupos intercambiaron los niveles de suplemento, para repetir la toma de datos.
Composición Química del Forraje y Su- plementos
Las muestras del forraje base de la alimentación (Lollium perenne de 35 días) fue- ron molidas a través de un molino estaciona- rio con una criba de 1 mm y remitidas al lboratorio de nutrición animal del Centro de Investigación Tibaitata de Agrosavia. Se determinó materia seca (MS), proteína cruda (PC), extracto etéreo (EE), cenizas, fibra detergente neutro (FDN) y fibra detergente ácido (FDA) mediante la técnica de espectroscopía de reflectancia en infrarrojo cercano NIRS (Ariza-Nieto et al., 2018).
La composición química de los suplementos experimentales se determinó según las metodologías establecidas por la AOAC (1995): proteína cruda (PC) por Kjeldahl, cenizas por calcinación a 600 °C, extracto etéreo (EE) por soxhlet, fibra cruda (FC) por el método de Weende.
Producción y Calidad de la Leche
Se registró la producción de leche al momento de la rutina de ordeño (06:00 y 14:00 h). En cada ocasión, se colectaron muestras de leche de cada vaca para determinar grasa (%), proteína (%) y sólidos totales (%) por medio de un equipo analizador ultrasónico de leche (Milkotester Master Eco).
Perfil Metabólico
Al inicio y al final de cada periodo de evaluación, previo al primer ordeño del día cuando los animales aún no habían recibido suplemento, se colectaron muestras de sangre (5 ml) de la vena coccígea en tubos Vacutainer. El suero fue obtenido de forma inmediata mediante centrifugación a 3500 rpm durante 8 minutos (Centrifuga Procet Scientific 800-B). El suero fue almacenado en tubos Eppendorf de 1.5 ml y se congeló a
-20 °C para determinar la concentración de glucosa (técnica de glucosa oxidasa), colesterol (técnica de colesterol oxidasa enzimático de punto final) y nitrógeno ureico en sangre - BUN (Método cinético, kit comercial Spinreact) como indicadores del metabolismo energético y proteico de los animales en estudio.
Análisis Estadístico
En el estudio se utilizó un diseño de sobre cambio o cross over siguiendo la metodología descrita por Castro-Rincón et al. (2020). Se estimó el efecto del tratamiento y la secuencia de los animales en los dos periodos. Las medias de los tratamientos se ajustaron y compararon según la prueba de Tukey (p<0.05). Para efecto de los análisis estadísticos se utilizó el programa R Project, v. 4.0.3.
RESULTADOS Y DISCUSION
Composición Química del Forraje y Su- plementos
La composición química del suplemento experimental y del forraje base de la alimentación (L. perenne de 35 días) se presenta en el Cuadro 2. No se encontraron diferencias significativas en la composición nutricional del suplemento a base de maíz con los dos niveles de inclusión de S. cerevisiae; sin embargo, el incremento en el contenido de PC fue evidente al incluir al maíz amarillo comercial.
Araújo et al. (2008) demostraron que es posible realizar un enriquecimiento proteico de materiales fibrosos (palma forrajera) mediante la inoculación de un cultivo semisólido de Saccharomyces cerevisiae, encontrando que al incluir una concentración del 3% de inóculo, tras seis horas de incubación el contenido de proteína cruda pasó de 4.4 a 10.4%. En el presente estudio, el contenido de proteína cruda del maíz antes de la inoculación de la levadura fue de 9.6% mejorando en un 100% el aporte proteico en el suplemento suministrado a los animales.
Cuadro 2 Composición química del maíz base del suplemento, de la pastura y de los suplementos conteniendo Saccharomyces cerevisiae como aditivo
Por otra parte, Rompato y Somoza (2015) demostraron que la fermentación en estado sólido de un sustrato compuesto por harina de bagazo de pomelo con Saccha- romyces cerevisiae y Bacillus subtilis per- mite obtener un producto con 16.4% de PC, contenidos proteicos similares a los encontrados en este estudio. Hernaìndez et al. (2019), al realizar una fermentación de nopal (Opuntia spp) con 1% urea, 0.1% de sulfato de amonio y Sacharomyces cereviceae al 1%, encontraron un incremento en el contenido de proteína de 7.08 a 33.5%, demostrando que este tipo de tecnologías de fermentación semisólida se convierten en una excelente alternativa ante la estacionalidad forrajera y el alto costo de fuentes proteicas y suplementos comerciales.
En cuanto a la composición nutricional del suplemento, la inclusión de 100 g de S. cerevisiae resultó ser más eficiente que la inclusión de 150 g, posiblemente debido a la tasa de crecimiento de la levadura en función del tiempo de fermentación realizado. Sería necesario contar con estudios de la cinética de crecimiento de S. cerevisiae en mezcla con materias primas alternativas como base de los suplementos, para conocer el nivel de inclusión adecuado.
Producción y Calidad de la Leche
No se encontraron diferencias estadísticas para la producción de leche vaca/día (14.86 vs 14.27 kg; Cuadro 3). Sin embargo, para las fracciones de proteína y grasa hubo diferencias significativas (p<0.05) evidencian- do ventajas para el tratamiento 1 (100 g de S. cerevisiae). La producción de leche antes del experimento fue de 13.39 kg/vaca/día demostrando que la suplementación estratégica con S. cerevisiae tuvo un incremento de 1.47 kg y 0.88 kg para los tratamientos 1 y 2 respectivamente.
Los resultados de esta investigación coinciden con lo reportado por Rivas et al. (2008), quienes al incluir 10 g de S. cerevisiae en la dieta de bovinos Holstein reportaron un incremento en la producción de leche de 1.57 kg/vaca/día. Por otra parte, Suarez-Machín y Guevara-Rodríguez (2017) afirman que el valor medio de mejora en la producción de leche tras incluir levadura en la dieta de los bovinos es del 3.6% equivalente a 1 kg/vaca/ día; de igual manera, Salvati et al. (2015) relacionan un incremento de 1.3 kg/vaca/día tras incluir S. cerevisiae en la dieta de bovinos Holstein durante los meses cálidos del vera- no en el sudeste de Brasil.
Cuadro 3.Efecto de la inclusión de dos niveles de Saccharomyces cerevisiae en la producción y calidad de leche (promedio ± EE) de bovinos en pastoreo
García López et al. (2020), utilizando la cepa L25/7/13 de S. cerevisiae perteneciente a la colección del Instituto Cubano de Derivados de la Caña de Azúcar (ICIDCA), demostraron que la inclusión de 10 g/l de levaduras mejoró la calidad composicional de la leche, incidiendo principalmente sobre la proteína láctea reportando valores de 3.2%, aunque inferiores a los encontrados en este estudio (3.73 y 3.50% para T1 y T2, respectivamente). Por otro lado, Desnoyers et al. (2009) aseguran que el aumento de la producción de leche suele estar relacionado con una disminución en el contenido de la grasa; sin embargo, los resultados aquí presentados demuestran que la suplementación con S. cerevisiae aumentó la producción de leche sin afectar la composición grasa ni loa sólidos totales.
Valenciaga Gutiérrez et al. (2019) evaluaron el efecto del hidrolizado enzimático de levadura S. cerevisiae en la cinética de degradación ruminal, encontrando un incremento en la degradabilidad de la materia seca y, por lo tanto, un mejor aprovechamiento del forraje. Asimismo, Galindo et al. (2010) demos- traron que S. cerevisiae tiende a reducir la población de metanógenos, abriendo una posibilidad de utilizar este tipo de compuestos para mejorar la eficiencia de la utilización de la energía en los rumiantes, lo cual podría contribuir a mitigar la emisión de gases de efecto invernadero como el metano, contribuyendo de manera positiva con el medio ambiente.
Perfiles Metabólicos
No se encontraron diferencias estadísticas entre tratamientos para las tres variables en evaluación: glucosa, BUN y colesterol (Cuadro 4). Los resultados de glucosa encontrados se hallan dentro de los estándares nacionales para animales con aptitud lechera (Cubillos, 1999); sin embargo, superiores a los reportados por Campos et al. (2007) y Carizi Cherobin et al. (2019) para vacas Holstein en condiciones tropicales en Colombia y Bolivia, respectivamente. El incremento en la concentración de glucosa podría deberse al elevado aporte energético adicional de los suplementos experimentales.
Los niveles de colesterol se sitúan dentro de los valores de referencia intermedios según Ceballos et al. (2002), los cuales oscilan entre 2.6 y 4.5 mmol/l para vacas leche- ras en fase de lactancia. No obstante, la suplementación con S. cerevisiae reportó niveles superiores a los referidos por Sánchez et al. (2014) de 3.23 mmol/l para vacas le- cheras bajo un modelo de semiestabulación.
Cuadro 4 Indicadores metabólicos de los bovinos suplementados con dos niveles de Saccharomyces cerevisiae
La concentración de nitrógeno ureico en sangre (BUN) para los dos tratamientos experimentales se encontró dentro de los valores de referencia para vacas en lactación, los cuales no deben ser superiores a 6.94 mmol/l (Castro-Rincón et al., 2020). Concentraciones de BUN dentro de los rangos normales indican un balance en el suministro de proteína cruda en la dieta, lo cual no afecta el equilibrio de nitrógeno y péptidos a nivel ruminal.
CONCLUSIONES
La suplementación con Saccharomyces cerevisiae tuvo un efecto positivo sobre la producción y calidad composicional de la leche al incluirse en concentración de 100 g en la formulación del suplemento experimental.
El perfil metabólico no fue afectado ni presentó diferencias entre los dos niveles de inclusión.
