Strategies to Reduce Nitrogen Excretion from Ruminants: Targeting the Rumen

• Autores: Andreas Foskolos
• Directores de la Tesis: Sergio Calsamiglia (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat Autònoma de Barcelona ( España ) en 2012
• Idioma: inglés
• Tribunal Calificador de la Tesis: Josep Gasa Gasó (presid.), Eduarda Molina Alcaide (secret.), Jan Dijkstra (voc.)
• Materias:
  • Ciencias agrarias
    • Ciencias veterinarias
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en:  TDX  DDD  TESEO 
• Resumen

  • Esta tesis doctoral se llevó a cabo en el marco del proyecto financiado por la Unión Europea Rednex. El objetivo principal de la tesis fue utilizar tecnologías innovadoras aplicadas al rumen para proponer soluciones que pueden reducir la excreción de N en el ganado bovino lechero. Se llevaron a cabo cuatro estudios para evaluar: la espectroscopia de infrarrojo cercano como herramienta para mejorar la precisión en la formulación de raciones en la granja; el uso de anticuerpos policlonales (APs) contra las principal bacterias proteolíticas y desaminadoras en el rumen; y, el uso de compuestos de aceites esenciales (AE) como modificadores de la población microbiana responsable de la degradación de proteínas en el rumen y en forraje de raigrás durante el ensilaje. En el primer estudio, creamos una base de datos de 809 muestras distintas de alimentos frecuentemente utilizados en la alimentación de rumiantes. Parte de los alimentos se analizaron para la degradación de materia seca (MS) y proteína bruta (PB), y una parte más pequeña (n = 100) para la degradación de fibra neutro detergetnte (FND). Todas las muestras fueron escaneadas de 1,100 a 2,500 nm, utilizando un NIRSystems 5000, y se crearon calibraciones para todas las muestras (ALL), los forrajes (FF) y los no forrajes (NF). La degradación efectiva, las fracciones a y b de MS, PB y FND se predijeron bien, y mejoraron después de separación por grupos. La velocidad de la degradación de la MS, PB y FND no se predijo satisfactoriamente por ALL (r2 <0,7). Sin embargo, cuando las muestras se separaron por grupos (FF y NF) la predicción mejoró (r2> 0,7). En el segundo estudio, evaluamos el efecto de la adición de compuestos activos de AE en la degradación de proteínas en ensilados de raigrás. Se prepararon microsilos (n = 74) en bolsas de poliéster con 2,0 kg de forraje fresco de raigrás. Los tratamientos fueron: timol (THY), eugenol (EUG), cinamaldehído (CIN), capsaicina (CAP) y carvacrol (CAR), a 0, 50, 500 y 2,000 mg / kg de forraje fresco. El pH del ensilaje fue mayor de lo esperado (5,5 a 6,6) y se atribuyó al bajo contenido de MS del forraje y la adición de los AE. La adición de THY, EUG y CAR a dosis altas (2,000 mg / kg) redujo la concentración de N-amoniacal, y la adición de CIN2.000 redujo la degradación de la proteína, resultando en silos con 9,7% más de N proteico real. Los compuestos de AE probados afectaron a la degradación de las proteínas y la desaminación del forraje de raigrás durante el ensilaje, pero la dosis efectiva fue demasiado alta para ser aplicado en la práctica. En el tercer estudio, se produjeron en conejos y probaron in vitro APs contra Prevotella ruminicola, Clostridium aminophilum y Peptostreptococcus anaerobius. Se llevaron dos experimentos a cabo utilizando la técnica de producción de gas e incubaciones in vitro durante 24 h, y ocho fermentadores de cultivo continuo, para probar los efectos de los APs en la fermentación ruminal a corto y largo plazo, respectivamente. Los tratamientos fueron: control (suero de animales no vacunados), APs contra P. ruminicola, C. aminophilum, P. anaerobius, y una mezcla de APs (1:1:1). La adición de APs no tuvo efecto sobre la fermentación ruminal ni a corto ni a largo plazo. En el cuarto estudio, se evaluaron los efectos de propil-propylthiosulfonato (PTSO), un compuesto organosulfurado estable del ajo, sobre la fermentación ruminal en un sistema de cultivo de doble flujo continuo. En el primer experimento, los tratamientos incluyeron un control negativo sin aditivo, un control positivo con monensina a 12 mg/l y dos dosis de PTSO a 30 mg/l (PTSO30) y 300 mg/l (PTSO300). La adición de PTSO30 no afectó a ninguna de las mediciones, y el PTSO300 disminuyo drásticamente la fermentación de nutrientes. El segundo experimento se llevó a cabo para probar dosis crecientes de PTSO (0, 50, 100 y 150 mg / l) sobre la fermentación microbiana ruminal. Los ácidos grasos volátiles totales y la proporción molar del propionato respondieron cuadráticamente con valores más altos en las dosis intermedias, y la digestibilidad de los nutrientes no se afectó. Los resultados sugieren el potencial de PTSO para modificar la fermentación del rumen en una dirección coherente con la mejora en la utilización de energía.