Spanish (pdf)
Article in xml format
Article references
Automatic translation
Send this article by e-mail
Cited by SciELO 
Cited by Google 
Similars in
SciELO 
Similars in Google 
Permalink
Introducción
La proteína de la dieta de los rumiantes se degrada en el rumen o pasa al abomaso e intestino delgado, donde se degrada a aminoácidos y péptidos que son absorbidos. La proteína degradable, al igual que el nitrógeno no proteico (ej. urea), se convierte finalmente en amoniaco, que es usado para la síntesis de proteína microbial (1, 2). En ese escenario, parte del amoniaco va al torrente sanguíneo, pasando a través de la pared ruminal, y en el hígado da origen a la urea (3). Asimismo, una parte de la urea regresa al rumen incorporada en la saliva y otra es eliminada del organismo, principalmente a través de la orina. En el caso de las vacas lactantes, también se elimina urea a través de la leche (4, 2, 5). La urea también se puede producir a partir de la proteína de los tejidos corporales o de aminoácidos absorbidos en el intestino delgado, cuando estos son utilizados para la producción de energía o síntesis de glucosa (6).
Con todo, la urea en la sangre está altamente correlacionada con el amonio ruminal y con la urea en la leche (7, 8, 9). Sin embargo, ya que es más práctico obtener muestras de leche, y que la concentración de urea en esta no esté sujeta a regulación por mecanismos homeostáticos, se ha propuesto que la determinación de la concentración de urea en leche puede ser una herramienta válida comercialmente, para examinar la disponibilidad ruminal de energía y proteína (10, 11).
Cuando a nivel ruminal la relación entre energía disponible (materia orgánica fermentable) y proteína degradable es óptima, se logra la máxima síntesis de proteína microbial, y la concentración de urea en leche se encuentra en el rango óptimo. En tanto, si existe un exceso de proteína, en relación con la energía, el nivel de urea en la leche aumenta (12); pero cuando existe una deficiencia de proteína, en relación con la energía, la concentración de urea en la leche disminuye (1). El exceso de proteína en la dieta, absoluto o relativo a la disponibilidad de energía, está asociado con una disminución en la fertilidad (6, 13, 14, 15). También, la concentración de urea en niveles bajos o altos en plasma o en leche, influye en la conducta productiva de los animales (16). Los valores de la urea en la leche y el nitrógeno ureico en la leche (NUL) se han usado para realizar ajustes en las concentraciones de proteína o energía de la ración, con el fin de conseguir un mayor aprovechamiento de los nutrientes que son suministrados (9, 17). Asimismo, se buscó mejorar la eficiencia productiva y reproductiva en sistemas de producción de leche.
Con base en la información de Mahecha y compañía (18), se puede considerar que en el sistema silvopastoril estrella (Cynodon plectostachyus) - leucaena (Leucaena leucocephala) - algarrobo (Prosopis juliflora), la cantidad de proteína cruda que consumen los animales es mayor que la cantidad requerida. Para una vaca de 500 kg, que produce 11 kg de leche/día, cuyo consumo de materia seca (MS) de forraje se estima en 9,5 kg/día (81 % estrella y 19 % leucaena) y que es suplementada con harina de arroz (1,4 kg), gallinaza (1,1 kg) y melaza (1,1 kg), el exceso de proteína cruda se calcula en 485 g/día (42 % más de lo requerido). En consecuencia, el nivel de urea en la leche debería estar aumentado. Asimismo, el balance de energía señala un exceso de 4 Mcal EM/día (15 % más de lo requerido). Bajo esas condiciones, se podría pensar que en sistemas silvopastoriles multiestrato en alta densidad se presentan excesos de proteína que pueden afectar el desempeño de los animales en sistemas de producción de leche. Así, el objetivo del presente trabajo fue cuantificar la concentración de urea en la leche en un hato doble propósito en el cual la base forrajera está constituida por sistemas silvopastoriles multiestrato en alta densidad.
Materiales y métodos
El trabajo se realizó en la Reserva Natural El Hatico, ubicada en el municipio de El Cerrito, Valle del Cauca. La Reserva se encuentra a una altura de 1.000 m.s.n.m., cuenta con una temperatura media de 24°C, y 750 mm anuales de precipitación, distribuida en forma bimodal (marzo/mayo y octubre/noviembre), así como con humedad relativa del 75 % y evaporación media de 1825 mm/año (19).
Se evaluaron tres grupos de vacas en producción, los cuales se establecieron considerando el nivel de producción, el comportamiento reproductivo y los días de lactancia. Los primeros dos grupos estuvieron en sistemas silvopastoriles multiestrato en alta densidad, y el tercero en un sistema con árboles dispersos. El grupo 1 (GLA) estuvo constituido por las vacas de mayor nivel de producción (12-13 l/vaca/día), generalmente en el primer tercio de la lactancia, y pastorearon una asociación guinea (Megathyrsus maximus cvs Tanzania y Mombasa), leucaena (Leucaena leucocephala) y algarrobo (Prosopis juliflora). El grupo 2 (ELA) correspondió a las vacas de producción media (11 l/vaca/día), la mayor parte de las cuales estuvo en segundo tercio de la lactancia, y pastorearon una asociación de estrella (Cynodon plectostachyus), leucaena y algarrobo. El grupo 3 (EA) reunió a las vacas de baja producción (6,5-8,5 l/vaca/día) y en la fase final de la lactancia, las cuales pastorearon en una asociación de estrella y algarrobo.
Los sistemas silvopastoriles tuvieron un pastoreo rotacional. En los sistemas multiestrato en alta densidad, las plantas de leucaena alcanzan densidades de 8.000 a 10.000 plantas/ha, mientras que la densidad del algarrobo no sobrepasó los 20 árboles/ha. Ninguno de los potreros recibió fertilización. Se suministró sal mineralizada a libre disposición.
De cada grupo, se eligieron ocho animales (raza Lucerna) para el estudio. Al inicio del estudio, las vacas del grupo GLA promediaron 37 días posparto y 13 l/día de leche; las del grupo ELA promediaron 110 días posparto y 12 l/día. En tanto, las del grupo EA promediaron 200 días posparto y 9 l/día. Los animales de todos los grupos fueron suplementados (tabla 1); asimismo, los forrajes y suplementos presentaron diferente calidad nutricional (tabla 2).
Tabla 1 Suplementación alimenticia de las vacas en la Reserva Natural el Hatico
| Suplementos | Materia seca (kg/vaca/día) | Momento del suministro |
|---|---|---|
| Forraje de matarratón (Gliricidia sepium) | 0,5 | Antes del ordeño de la tarde |
| Caña integral picada (Sacharum officinarum) | 0,5 | |
| Gallinaza | 2,4 | Antes de ambos ordeños |
| Melaza | 1,2 | |
| Caña integral picada | 1 | Durante ambos ordeños |
| Harina de arroz | 1 a 2* |
* Las vacas de los grupos GLA (guinea-leucaena-algarrobo) y ELA (estrella-leucaena-algarrobo) recibieron 2 kg/día; las del grupo EA (estrella-algarrobo) solo 1 kg/día.
Fuente: elaboración propia
Tabla 2 Calidad de los forrajes y los suplementos usados en la Reserva Natural el Hatico
| PC % |
FDA % |
FDN % |
DIVMS % |
EM Mcal/kg |
Fuente | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Estrella | 12 | 35,8 | - | 64,6 | 2,4 | Mahecha y compañía (18) |
| Leucaena | 26,3 | 14,1 | - | 68,9 | 2,5 | Mahecha y compañía (18) |
| Guinea*** | 7,8 | 47,6 | 80,2 | 59,8 | 2,2 | - |
| Caña integral | 1,2 | 22,4 | - | 74 | 1,7 | Laredo y Cuesta (20) |
| Matarratón | 21,2 | 27,3 | - | 74,7 | 1,8 | Laredo y Cuesta (20) |
| Harina de arroz | 12,1 | 0,2 | - | 89,5 | 2,2 | Laredo y Cuesta (20) |
| Gallinaza piso | 15,7 | 26,2 | - | 71 | 1,7 | Laredo y Cuesta (20) |
| Melaza | 5,8 | - | - | - | 2,6 | NRC (21) |
*** Datos inéditos, laboratorio de Calidad de Forrajes CIAT (2000). PC: proteína cruda; FDA: fibra en detergente ácido; FDN: fibra en detergente neutro; DIVMS: digestibilidad in vitro de la materia seca; EM: energía metabolizable
Fuente: elaboración propia
El estudio tuvo una duración de seis meses. Los primeros dos meses correspondieron a una fase de adaptación de los animales al sistema. La recolección de muestras se realizó con intervalos de 28 días, en tres ocasiones. En cada ocasión se recolectaron 10 ml de leche por vaca, tanto en el ordeño de la mañana como en el de la tarde. Cada muestra recibió 4 gotas de una solución de enzimas proteolíticas; luego se llevaron a la centrifuga por 20 minutos. Así, se obtuvieron 2 ml de suero los cuales se mantuvieron en congelación. Posteriormente, estos se llevaron al Laboratorio de Calidad de Forrajes del Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), para determinar el contenido de urea, utilizando el método Ureasa/Berthelot (Kit Sera-Pak®Urea (Bayer, Alemania), el cual se basa en la división enzimática de la urea en amoniaco (NH3) y dióxido de carbono (CO2), y la posterior cuantificación del NH3 con un fotocolorímetro.
El análisis estadístico inicialmente determinó la correlación entre la concentración de urea de las muestras de la mañana y de la tarde. Luego, se calculó la concentración de urea promedio del día; información que fue usada para realizar un análisis de varianza y prueba de Tukey. Mediante dicho proceso se discriminó el efecto de las fuentes de variación, su grupo de alimentación y muestreo, así como su interacción. Se utilizó el programa Minitab®.
Resultados
La concentración de urea en la leche del ordeño de la mañana estuvo correlacionada positivamente (r = 0,86) con la concentración del ordeño de la tarde. En términos generales, el valor promedio de la concentración de urea en la leche fue de 22,7±9,1 mg/dl. Los valores extremos fueron 7,8 y 47,2 mg/dl y el intervalo de confianza al 68 % fue de 13,6 a 31,8 mg/dl. De acuerdo con los hallazgos de varios autores, estos valores se pueden considerar normales.
Con relación al comportamiento reproductivo, se observó un promedio general de días abiertos de 108±65, valor que se puede considerar normal, máxime cuando dos animales presentaron resultados atípicos (242 y 304 días). El número de inseminaciones por concepción también fue normal, ya que 61 % de las vacas se preñaron con una sola inseminación, mientras que el 39 % restante se distribuyó equitativamente en grupos que requirieron dos, tres y cuatro o más inseminaciones.
Grupos de alimentación
Los animales de los grupos GLA y ELA estaban en diferentes etapas de la lactancia. Sin embargo, su nivel de producción de leche fue similar (12,7 vs 11,8, respectivamente). En la tabla 3 se observa que, aunque no se presentaron diferencias estadísticas, el grupo GLA tuvo una menor concentración de urea que el grupo ELA (18,7 vs 23,5 mg/dl, respectivamente). Aquello guarda relación con el contenido de proteína de las pasturas y el cálculo del consumo de proteína cruda en el forraje. La proteína cruda del pasto guinea fue de 7,8±2,9 %, mientras que Mahecha y compañía (18) encontraron 12±0,9 % de proteína para el pasto estrella; y, en efecto, se observa que el valor energético de los dos pastos es similar (2,4 Mcal EM /kg MS). Si se considera que el consumo de forraje es similar en ambos casos y que se comporta como lo indican Mahecha y compañía (18), las vacas del grupo GLA debieron haber consumido en el forraje 1071 g/día de proteína cruda, y las del grupo ELA 1392 g/día. Solo con el consumo de forraje (estrella-leucaena), las vacas del grupo ELA satisfacen su requerimiento de proteína cruda, mientras que las del grupo GLA aún necesitan cubrir 23 % de sus requerimientos.
Tabla 3 Nivel de urea en leche y producción láctea de acuerdo con la base forrajera
| Base forrajera | Urea (mg/dl) |
Leche (l/día) |
PC Requerida**** (g/día) |
|---|---|---|---|
| GLA (guinea-leucaena-algarrobo) | 19,0a ± 1,5 | 12,7b ± 0,5 | 1405 |
| ELA (estrella-leucaena-algarrobo) | 23,5ab ± 2,3 | 11,8b ±0,4 | 1332 |
| EA (estrella-algarrobo) | 25,5b ± 1,6 | 7,2a ± 0,4 | 954 |
| p-valor | 0,0395 | < 0,0001 |
**** Requerimiento para mantenimiento (500 kg peso) y producción de leche (NRC. 1989); PC: proteína cruda. Medias con una letra común en la misma columna no son significativamente diferentes (p > 0,05).
Fuente: elaboración propia
La concentración de urea en la leche fue similar en las vacas de los grupos EA y ELA (25,5 vs 23,5 mg/dl, respectivamente). Con base en los análisis de proteína cruda de la leucaena (26±0,9%) y la estrella (12±0,9%), se alude a la determinación de la proporción de inclusión en la dieta de estrella y leucaena (81 y 19 %, respectivamente) y del consumo de MS de los forrajes (9,5±2,9 kg materia seca por vaca/día) que fueron realizados por Mahecha y compañía (18). Se puede calcular que el consumo de proteína proveniente de los forrajes en el grupo ELA fue de 1392 g/vaca/día. Si se considerara que por tener un menor nivel de producción las vacas del grupo EA pueden disminuir el consumo de MS en 1 kg/día (0,2 kg de MS/kg de leche), su consumo de proteína del forraje se calcula en aproximadamente 1020 g/vaca/día. La comparación entre la cantidad de proteína requerida (tabla 2) y la consumida en el forraje, permite ver un pequeño exceso de proteína, que es similar para los grupos ELA y EA (5 % y 7 % más de lo requerido, respectivamente).
Aunque el ensayo no consideró el estudio de variables reproductivas, cabe mencionar que todos los 8 animales del grupo GLA se preñaron durante el periodo experimental y tuvieron un periodo abierto de 79±58 días y 1,3±0,8 servicios por concepción. Por tanto, es claro que no existe efecto negativo de los sistemas silvopastoriles descritos, sobre el comportamiento reproductivo, lo cual va acorde con los niveles normales de urea que se hallaron.
Muestreos
La concentración de urea en el primer muestreo (30,0 mg/dl) fue mayor (p < 0,0001; ±ES 1,6) que en el segundo y el tercero (18,4 y 19,6 mg/dl, respectivamente). También, se observó una interacción entre los grupos de alimentación y el momento de muestreo (figura 1). Asimismo, llama la atención que dentro de una misma base forrajera se presenten valores tan diferentes entre muestreos como ocurre en ELA (desde 15,8 hasta 37,2 mg/dl).
Discusión
Los resultados de este estudio coinciden con los hallazgos de Carlsson (6), quien no encontró diferencias en la concentración de urea entre muestras recolectadas en ordeños de la mañana y la tarde, a pesar de observar que a lo largo del día existe una considerable variación (27,1±5,3 mg/dl). Esta, a su vez, muestra un patrón regular relacionado con el intervalo de tiempo que transcurre entre los dos ordeños (momento de la suplementación) (6). En tanto, Hess y compañía (22) también encontraron alta correlación (r = 0,88) en el NUL del ordeño de la mañana y la tarde, mientras que Nozad y compañía (23), por el contrario, reportan diferencias en los contenidos de NUL entre los dos ordeños, las cuales atribuyen al nivel de producción de los animales y al manejo de los suplementos durante el día.
Igualmente, la concentración promedio y el intervalo de confianza se pueden considerar normales según varios autores. Wittwer y compañía (24) encontraron una concentración de urea en la leche de 29,3±7,2 mg/dl, con valores entre 9 y 69,5 mg/dl (con un intervalo de confianza del 95 %, de 15 a 44,3 mg/dl). Marenjak y compañía (citado por Konjačić y sus colaboradores (12)) mencionan que la concentración normal de NUL oscila entre 10 y 30 mg/dl. Mientras tanto, Jonker y compañía (25) calcularon valores ideales de NUL entre 21 y 34 mg/dl. Por su parte, Carlsson (6) sugiere que valores de urea en leche comprendidos entre 23,9 y 32,9 mg/dl se pueden considerar normales bajo las condiciones de alimentación propias de Suecia. Hutjens y Barmore (26) sugieren que concentraciones de urea en la leche desde 25,7 hasta 36,4 mg/dl pueden indicar un balance óptimo entre la proteína degradable en el rumen y la materia orgánica fermentable allí disponible. Cabe señalar que investigaciones de la Universidad de Cornell y de la Universidad de Illinois sugieren que el valor promedio de urea del hato debe estar comprendido entre 25,7 y 38,5 mg/dl (10). Por su parte, Baset y compañía (27) reportaron contenidos de NUL superiores a los encontrados en este estudio.
El desempeño reproductivo general de los animales y de las vacas en la primera fase de lactancia mostró que no existe efecto negativo de los sistemas silvopastoriles descritos, sobre el comportamiento reproductivo. Dichos resultados se dan en consonancia con los hallazgos de niveles normales de urea. La concentración óptima de urea en la leche o NUL permite un buen desempeño reproductivo (28, 29), mientras que concentraciones altas pueden indicar problemas reproductivos (16, 14, 15).
El efecto de la fase de lactancia sobre la concentración de urea es notorio solamente durante el primer mes, tiempo durante el cual se han registrado menores concentraciones; en tanto, a partir del segundo mes de lactancia, se ha observado una correlación positiva, pero débil, entre el nivel de producción y la concentración de urea (6, 12). En consecuencia, se puede considerar que ni el nivel de producción, ni la fase de la lactancia, son factores que están afectando la concentración de urea entre los grupos GLA y ELA. Por su parte, Stoop y compañía (30) y Baset y compañía (27) argumentan según sus resultados que la fase de lactancia no afectó las concentraciones de NUL. En efecto, reportan que los cambios se pueden atribuir más al plano nutricional y a las estaciones, las cuales generan condiciones diferentes para el crecimiento y calidad de las pasturas.
En tanto, Budimir y Mahmutović (31) encontraron una correlación positiva entre la producción diaria de leche y la concentración de urea en la leche, la cual explican por la adición de proteína en la dieta y el incremento de aminoácidos necesarios para la síntesis de proteínas de la leche, especialmente en vacas de alta producción. Lo recién descrito se podría relacionar con una mayor demanda de nutrientes por parte de esos animales (32).
Las diferencias en la concentración de urea entre grupos se pueden explicar posiblemente por el metabolismo de la proteína, en lo cual es muy factible que la mayor parte de la proteína del pasto estrella se degrade en el rumen (33). En tanto, el contenido de taninos de la leucaena (3 a 6 %) previene la degradación excesiva de la proteína en el rumen (18). En consecuencia, se espera una mayor generación de amoniaco ruminal en EA, lo cual es congruente con la tendencia a obtener una mayor concentración de urea en la leche en el grupo EA que en el grupo ELA.
Los resultados de este estudio contrastan con el trabajo de Lascano y compañía (34) quienes encontraron que el nivel de urea en la leche fue mayor (19,6 mg/dl) en pasturas asociadas con leguminosas (Brachiria dictyoneura o Angropogon gayanus y Centrosema acutifolium o Centrosema macrocarpum), que en pasturas solas (Brachiria dictyoneura y Angropogon gayanus) (6,7 mg/dl). Esto se puede explicar posiblemente por el bajo contenido de proteína cruda de las gramíneas evaluadas, lo cual supone menor cantidad de amoniaco ruminal, mientras que los aportes de nitrógeno por parte de las leguminosas en estas pasturas asociadas pueden incrementar el amoniaco ruminal. En tanto, la concentración de urea encontrada en la asociación fluctuó entre 15 y 24 mg/dl.
El aumento en la concentración de NUL y nitrógeno amoniacal en rumen se asocia negativamente con la eficiencia de la utilización de nitrógeno, aunque el incremento de nitrógeno amoniacal en el rumen se puede asociar positivamente con la digestibilidad de la dieta (17). Asimismo, es importante satisfacer los requerimientos de consumo de materia seca de los animales y la calidad de los nutrimentos presentes en la ración, ya que existe una relación entre la cali dad de la dieta, el nivel de producción y el NUL (35).
En tanto, las diferencias en la concentración de urea entre muestreos en animales de una misma base forrajera pueden estar asociadas a resultados como los de Mahecha y compañía (18). Dichos autores (18) registran que, tanto el consumo de materia seca del forraje (estrella-leucaena), como el comportamiento alimenticio de los animales, cambia considerablemente a lo largo del año, en razón de la precipitación.
Por su parte, Stoop y compañía (30), Konjačić y compañía (12) y Aguilar y compañía (36) encontraron cambios en la concentración de NUL durante el año, los cuales atribuyeron a las condiciones propias de las estaciones, o a otros factores diferentes a la dieta. Mientras tanto, Bonifaz y Gutiérrez (5) atribuyeron los cambios en la concentración a la variación en la calidad nutricional de las pasturas durante el año, lo que modifica la sincronía entre la degradación de los carbohidratos y la disponibilidad de la proteína en rumen. En su experimento, López y compañía (37) encontraron por su parte cambios en la concentración de urea en la leche durante el año, y los atribuyeron a los niveles de producción y proteína contenida en la leche.
Conclusiones
En términos generales, la concentración de urea en la leche (22,7±9,4 mg/dl) estuvo dentro de los rangos normales establecidos con base en la literatura. Esto indica un adecuado balance entre la materia orgánica fermentable y la proteína degradable a nivel ruminal en los sistemas silvopastoriles evaluados con suplementación estratégica.
