Resumen de Efecto del tipo de cereal y de su procesado y de la forma de distribución de la ración sobre la fermentación y microbiota ruminal de terneros en cebo intensivo
Durante la última década han sido muchos los trabajos de investigación dirigidos a la búsqueda de estrategias para la prevención de la acidosis ruminal en el cebo intensivo de terneros, entre las que destacan la correcta adaptación de los terneros a la alimentación intensiva, el uso de aditivos, la formulación de la dieta en términos de contenido y tipo de fibra y cereales utilizados, el procesado del concentrado y la forma de distribución de los ingredientes de la ración. El efecto de estos factores sobre la fermentación ruminal ha sido ampliamente estudiado, aunque los resultados no son concluyentes y gran parte de los trabajos han sido llevados a cabo en condiciones diferentes a las del cebo intensivo.
En la presente Memoria se estudió el efecto del tipo de cereal empleado en la formulación del concentrado, del procesado del cereal y/o del concentrado y de la forma de distribución del concentrado y de la paja de la ración sobre la fermentación y microbiota del rumen de terneros en cebo intensivo, para lo cual se diseñaron cinco experimentos.
En los Experimentos I y II se estudió el efecto del tipo de cereal y de su procesado sobre la fermentación y microbiota ruminal de terneros en la fase inicial y de acabado del ciclo de cebo, respectivamente. En ambos se formularon dos concentrados con un 60% de maíz y cebada en proporciones 75:25 (M) y 25:75 (C), que fueron administrados a 8 terneros frisones canulados en el rumen, de 150–270 kg de peso vivo – PV – (Experimento I) o 280–390 kg de PV (Experimento II). Cuatro terneros recibieron el concentrado M y los otros 4 el concentrado C a lo largo de todo el experimento junto con paja de cebada ad libitum. Los cereales se ofrecieron molidos a 3,5 mm o aplastados en seco en dos periodos consecutivos de 35 d, siguiendo una distribución en changeover. En dos días al final de cada periodo se registró la pauta de ingestión del alimento y se muestreó el contenido ruminal antes de la distribución del concentrado (08:30 h) y a las 4 y 8 h siguientes, para determinar el pH, la concentración de ácidos grasos volátiles (AGV), amoniaco y ácido láctico, y la abundancia de bacterias totales y de aquellas relacionadas con el metabolismo del ácido láctico (Streptococcus bovis, Selenomonas ruminantium y Megasphaera elsdenii) mediante PCR a tiempo real. Además, se caracterizó el ritmo de fermentación de los concentrados utilizados mediante pruebas de producción de gas in vitro.
Las pruebas in vitro pusieron de manifiesto un mayor ritmo fraccional de producción de gas de las dietas C respecto a M, tanto en el Experimento I (0,092 vs. 0,063 /h, P<0,01) como en el Experimento II (0,093 vs. 0,079 /h, P<0,001). No obstante, el tipo de cereal utilizado tuvo un escaso efecto sobre la pauta de ingestión diaria de concentrado y la fermentación microbiana en ambos experimentos, observándose únicamente un descenso más acusado del pH con el concentrado C en el Experimento I (1,10 vs. 0,76 unidades de pH, P<0,05). Por el contrario, el tipo de procesado tuvo un marcado efecto sobre la pauta de ingestión y la fermentación ruminal; así, en el Experimento I los animales que recibieron los cereales aplastados mostraron un mayor pH ruminal medio (6,09 vs. 5,77, P<0,01) y una menor concentración media de ácido láctico (72,5 vs. 95,2 mg/L, P=0,065) y de AGV totales (110 vs. 138 mmol/L, P<0,05) que los que recibieron el pienso molido. Este efecto fue en general más evidente con el concentrado M, con el que la proporción de observaciones individuales indicativas de acidosis ruminal subaguda (SARA, pH<5,6) disminuyó de 0,58 a 0,11 cuando se usaron los cereales aplastados, aunque la interacción cereal por procesado no fue significativa. En el Experimento II el efecto del procesado fue menos evidente, aunque el aplastado de los cereales resultó en un mayor pH (6,17 vs. 5,71, P<0,01) y en una menor concentración de ácido láctico (88,1 vs. 156 mg/L, P<0,01) y de AGV totales (sólo en el caso del concentrado C, 118 vs. 164 mmol/L, P<0,01) a las 8 h tras la distribución del alimento, acompañado de una menor proporción de observaciones de pH<5,6 tanto con C (0 vs. 0,25, P<0,05) como con M (0 vs. 0,13, P=0,074).
La fermentación más atemperada promovida por el aplastado del cereal pudo estar relacionada con el mayor tamaño de partícula en relación a su molienda (tamaño medio de partícula de 1,11 vs. 0,76 mm, en el Experimento I, y de 1,16 vs. 0,92 mm, en el Experimento II, respectivamente), que habría reducido el acceso microbiano y enzimático a los gránulos de almidón, al mismo tiempo que promovió una pauta de ingestión más homogénea a lo largo del día, caracterizada por una reducción del 16% (Experimento I) y el 25% (Experimento II) de la ingestión de concentrado durante las primeras 4 h tras su distribución.
En el Experimento III se analizó el efecto de la presentación del concentrado en forma de harina o granulado a 3,5 mm (G3,5) o a 10 mm (G10) de diámetro sobre la pauta de ingestión y la fermentación ruminal. El estudio se dividió en dos fases; en la primera (F1) se permitió acceso libre al comedero, mientras que en la segunda (F2) el acceso se restringió a 2,5 h por la mañana y 2,5 h por la tarde, tratando de simular una posible situación de competencia por el alimento. En ambas fases, los concentrados fueron administrados junto con paja de cebada a 6 terneros, siguiendo un diseño de doble cuadrado latino 3×3. En dos días no consecutivos al final de cada periodo se muestreó el contenido ruminal y se determinó la pauta de ingestión, siguiendo un protocolo experimental similar al de los dos primeros experimentos.
El granulado del concentrado incrementó el grado de gelatinización del almidón de 0,113 en el concentrado molido a 0,205 y 0,154 en G3,5 y G10. En ambas fases, G10 disminuyó la ingestión de concentrado en las primeras 4 h de la mañana (P<0,01) sin afectar a la ingestión diaria. Los terneros que recibieron G3,5 mostraron un menor pH medio (5,88 vs. 6,05, P=0,052) que los que recibieron la harina, y G10 promovió una menor caída del pH durante las primeras 4 h en F1 (0,48 vs. 0,67 y 0,91 unidades de pH) y una mayor recuperación del pH de 4 a 8 h tras la alimentación en F2 (P=0,073) en comparación con la harina y G3,5. Los animales alimentados con G3,5 presentaron una menor concentración media de amoniaco (20,3 vs. 46,9 mg/L, P<0,05) en F1, y una mayor concentración de ácido láctico a las 4 h (53,3 vs. 29,0 mg/L, P<0,01) en F2, que los que recibieron la harina. La presentación del concentrado en forma de harina en F1 redujo la concentración de AGV totales (P=0,074) y aumentó la ratio acético/propiónico (P<0,01) en comparación con los pellets. Los resultados indican que con el granulado a 3,5 mm el aumento del ritmo de fermentación del concentrado domina sobre la regulación de la disponibilidad del sustrato, resultando en un menor pH ruminal y mayor riesgo de acidosis en comparación con la molienda del concentrado. Sin embargo, incrementar el tamaño del gránulo a 10 mm puede reducir la fermentación a través de una pauta de ingestión más homogénea a lo largo del día.
En el Experimento IV se estudió el efecto del granulado del concentrado sobre la fermentación microbiana de 8 terneros canulados en el rumen, en función del cereal incluido en el concentrado. Se formularon dos concentrados con 0,53 de maíz (M) o 0,67 de cebada (C) como cereal único para alcanzar un contenido en almidón de 450 g/kg de materia seca (MS), del cual el 90% fue aportado por el cereal a estudio. A 4 terneros se les administró el concentrado M y a los otros 4 el concentrado C junto con paja de cebada ad libitum a lo largo de todo el experimento. Los concentrados fueron presentados molidos a 3,5 mm o granulados a 6 mm de diámetro, y administrados a cada uno de los terneros en dos periodos consecutivos de 45 d, siguiendo una distribución de ambas formas de presentación en changeover. El protocolo experimental fue prácticamente idéntico al de los Experimentos I y II.
El concentrado C mostró un mayor ritmo de producción de gas in vitro y promovió un menor pH ruminal (5,64 vs. 6,14, P=0,001) y una mayor concentración de AGV totales (140 vs. 113 mmol/L, P=0,014) a las 4 h tras la distribución del alimento, así como una mayor proporción de observaciones de pH<5,6 (0,27 vs. 0,10, P=0,039) y AGV>150 mmol/L (0,18 vs. 0,02, P=0,019). Además, el concentrado C produjo variaciones más acusadas a lo largo del día en la concentración de amoniaco y en la proporción molar de ácidos acético y propiónico. Parte de la respuesta en la pauta de fermentación pudo deberse a la mayor ingestión de concentrado C en comparación con M durante las primeras 4 h tras su distribución (2,83 vs. 2,43 kg de MS, P=0,031). Por otra parte, el granulado del concentrado no afectó a la pauta de ingestión y promovió una menor ratio acético/propiónico, efecto que fue más evidente con M (1,15 vs. 2,39, P=0,003), y una mayor caída del pH en las primeras 4 h tras la distribución del concentrado (1,01 vs. 0,87 unidades de pH, P=0,059). Los resultados sugieren que la formulación del concentrado a base de maíz como fuente exclusiva de almidón promueve una fermentación ruminal más estable, mientras que el granulado a 6 mm en comparación con la molienda no regula la pauta de ingestión y no es aconsejable para prevenir el riesgo de aparición de acidosis.
En el Experimento V se estudió el efecto de la forma de distribución del concentrado y de la paja de la ración (por separado o en forma de total mixed ration, TMR) sobre la fermentación y microbiota ruminal. Se utilizaron 8 terneros que recibieron un concentrado y paja de cebada ad libitum en comederos diferentes y en forma de TMR en dos periodos consecutivos, de 240 a 320 kg de PV (P1) y de 320 a 390 kg de PV (P2), siguiendo un diseño en changeover. La TMR se formuló con 0,08 y 0,10 de paja en P1 y P2, respectivamente, atendiendo al consumo voluntario estimado. En cada periodo se determinó la pauta diaria de rumia (2 d) y de ingestión de alimento (5 d), y se realizaron muestreos ruminales (2 d) para caracterizar el perfil de la fermentación ruminal y la estructura de la microbiota ruminal mediante PCR a tiempo real y secuenciación por Ion Torrent.
La administración de la ración en forma de TMR promovió la ingestión de una mayor proporción de paja respecto al total de MS (0,080 vs. 0,053, en P1, y 0,100 vs. 0,076, en P2; P<0,001) y un mayor tiempo de rumia (336 vs. 224, en P1, y 424 vs. 356 min/d, en P2). No obstante, el efecto de la forma de distribución de la ración sobre la fermentación ruminal no fue concluyente ya que mientras no se produjeron diferencias relevantes en P1, el uso de la TMR en P2 promovió un pH ruminal medio (6,12 vs. 5,66, P=0,042) y mínimo (5,73 vs. 5,25, P=0,018) más elevados, una menor proporción de observaciones de pH<5,6 (0,16 vs. 0,73, P<0,001), una concentración menor de AGV totales (91 vs. 112 mmol/L, P=0,054) y ácido láctico (57 vs. 102 mg/L, P>0,10) y una mayor ratio acético/propiónico (2,00 vs. 1,09, P=0,017). Estas diferencias podrían explicarse por una menor ingestión diaria de alimento (8,89 vs. 10,2 kg de MS, P=0,052) y por una pauta de ingestión más homogénea, caracterizada por una menor ingestión durante las primeras 3 h (0,903 vs. 1,15 kg/h, P=0,001) y entre las 9 y 12 h (0,347 vs. 0,669 kg/h, P<0,001) con la TMR.
Los resultados de los Experimentos I, II y IV indican que el tipo de cereal incluido en el concentrado y su procesado tuvo un escaso efecto sobre las bacterias implicadas en la producción (S. bovis) y utilización (M. elsdenii y S. ruminantium) del ácido láctico, probablemente debido a la escasa variación en las proporciones de concentrado y de forraje entre las dietas experimentales, al hecho de que los terneros fueron adaptados a la alimentación intensiva y a la gran estabilidad del núcleo de la microbiota ruminal. Streptococcus bovis presentó una baja abundancia relativa en todos los experimentos, entre el 0,001% (Experimento I) y el 0,004% (Experimento IV) del total de bacterias, independientemente del pH y de la proporción de observaciones indicativas de SARA, lo que sugiere que este microorganismo no sería determinante en su desarrollo. Por otra parte, en el Experimento V varios géneros del phylum Firmicutes presentaron una mayor abundancia relativa cuando la paja y el concentrado fueron administrados por separado, coincidiendo con valores más bajos de pH, sugiriendo que son ácido-tolerantes y/o que podrían jugar un papel importante en el desencadenamiento de la acidosis ruminal subaguda.
