Efecto de la suplementación con concentrado proteico energético en la dinámica de las partículas del rumen en bucerros (Bubalus bubalis) alimentados con pasto estrella (Cynodon nlemfuensis)

J R López, A Elías, D C Delgado, L Sarduy y M Domínguez

Instituto de Ciencia Animal. Apartado Postal 24, San José de las Lajas. Mayabeque. Cuba
jrlopez@ica.co.cu

Resumen

Se utilizaron cuatro bucerros machos (Bubalus bubalis) de la raza Buffalypso de 10 meses de edad y 214 ± 5 Kg de peso vivo, con el objetivo de determinar el tamaño y gravedad específica funcional (GEF) in situ de las partículas contenidas en la digesta ruminal de bucerros alimentados con pasto estrella de baja calidad y suplementados con diferentes cantidades de concentrado proteico-energético. Se evaluaron cuatros tratamientos con diferentes cantidades de concentrado en la dieta: 0, 3, 6 y 9 g/Kg PV ofrecidos una vez al día (8:00 horas), según diseño experimental cuadrado latino 4 x 4. Los muestreos se realizaron 2, 4, 6 y 8 horas posteriores al suministro del alimento. Se empleó un análisis multivariado para identificar interacción entre los tratamientos y el tiempo de muestreo; en caso de interacción se realizó análisis univariado según modelo de parcelas divididas, donde el tratamiento es la parcela principal y el tiempo las subparcelas.

No hubo interacción entre el tiempo de muestreo y los tratamientos para el tamaño de las partículas de la digesta ruminal de bucerros. El tiempo de fermentación tuvo influencia  en la reducción del tamaño de las partículas del contenido ruminal, se observó mayor (P<0.01) proporción de las partículas grandes a las cuatro horas (37 %) mientras que, las medianas aumentaron (P< 0.05) su proporción a partir de las 6 horas. El tamaño medio de las partículas contenidas en el rumen (1.65 a 1.71 mm) no difirió entre tratamientos, mientras que, para las horas fue mayor (P< 0.05) a la hora cuatro (1.85 mm), respecto a los restantes horarios. Se encontró interacción entre los tiempos de muestreos y el aumento del concentrado hasta 9 g/ kg PV en la dieta de los bucerros para la gravedad específica funcional. La suplementación con 9 g/ kg PV de concentrado favoreció el incremento (P<0.001) de la gravedad especifica funcional (GEF) de las partículas a las ocho horas (1.28 g/ mL) respecto a las partículas del tratamiento control para las dos y cuatro horas (1.03 y 1.19 g/ mL, respectivamente). De manera general, la suplementación con concentrado y el tiempo de permanecía de las partículas en el rumen de bucerros favoreció el aumento de la GEF, mientras que el tamaño de estas solo varío con el tiempo de permanencia en rumen, lo que supone un aprovechamiento de los nutrientes del pasto base.  

Palabras Clave: Bucerros buffalypso, Gravedad específica funcional

Effect of protein-energy concentrate supplementation on the dynamics of ruminal particles in buffalo calves (Bubalus bubalis) fed star grass (Cynodon nlemfuensis)

Abstract

Four male buffalo calves (Bubalus bubalis) of the Buffalypso breed of ten months of age and 214 ± 5 kg of live weight were used with the aim of determining the size and in situ functional specific gravity of the particles contained in the rumen digested material from buffalo calves fed poor quality star grass and supplemented with different amounts of protein-energy concentrate. Four treatments were used with different amounts of concentrate in the diet: 0, 3, 6, and 9 g/ kg LW provided once a day (8:00 hours), according to 4x 4 Latin square experimental design. The samplings were conducted at 2, 4, 6, and 8 hours after the feed supply. We used multivariate analysis to identify interaction between treatments and sampling time, in case of interaction was performed by univariate split-plot model, where treatment is the main plot and subplots time.

There was not interaction between the sampling time and the treatments for the size of the particles from the rumen digested material of buffalo calves. The fermentation time influenced the reduction of the particle size in the rumen content. There was higher (P < 0.05) rate of large particles at four hours (37%), whereas the medians increased (P < 0.05) their rate since 6 hours. The average size of the particles contained in the rumen (1.65 to 1.71 mm) did not differ between treatments, whereas for the hours it was higher (P < 0.05) at the fourth hour (1.85 mm), compared with the rest of the times. There was interaction between the sampling times and the concentrate increase up to 9 g/ kg LW in the diet of buffalo calves for the functional specific gravity. The supplementation with 9 g/ kg LW of concentrate favored the increase (P < 0.001) of the functional specific gravity of the particles at eight hours (1.28 g/ mL) compared with the particles of the control treatment for the two and four hours (1.03 and 1.19 g/ mL, respectively). In general, the supplementation with concentrate and the time of permanence of the particles in the rumen of buffalo calves favored the increase of the functional specific gravity, whereas their size only varied with the rumen permanence time, which supposes the utilization of the nutrients from the basic pasture.

Key words: Buffalypso buffalo calves, functional specific gravit

Introducción

La comprensión de los procesos digestivos y fisiológicos que ocurren en el rumiante involucra, entre otros aspectos, el estudio de la dinámica de las partículas en rumen; de los cuales son escasos los resultados que informan la literatura científica especializada, en específico en búfalos.

Van Soest (2002) y Yang y Beauchemin (2007) plantearon que la eficiencia de la utilización de la fibra en los rumiantes puede ser medida por el tiempo de retención de las partículas sólidas en el rumen. Sin embargo, la reducción del tamaño de las partículas y la gravedad específica son los factores primarios que determinan la eficiencia en la digestión y el pasaje de las partículas fuera del rumen (Schwarm et al 2008).

Consecuentemente, las partículas con mayor gravedad específica funcional (GEF) generalmente tienen proporción de escape más rápida fuera del rumen que las partículas con menor gravedad, lo que está en correspondencia con la reducción del tamaño de las mismas, la capacidad de absorción de agua y el ataque de los microorganismos que colonizan y degradan los nutrientes de la digesta ruminal (Hooper y Welch 1985; Heinrichs y Kononoff 2002; Kennedy 2006; García y Kalscheur 2006).

Se tiene información en la literatura científica del comportamiento de la dinámica de las partículas en vacunos y ovinos suplementados con concentrado proteico-energético (Delgadillo 2001 y Suárez  et al 2007), sin embargo, se desconocen muchos de estos aspectos para la especie bubalina en especifico en bucerros. Teniendo en cuenta lo antes planteado, el objetivo del presente trabajo fue determinar el tamaño y gravedad específica funcional in situ de las partículas contenidas en la digesta ruminal de bucerros alimentados con pasto estrella de baja calidad y suplementados con diferentes cantidades de concentrado proteico-energético. 

Materiales y Métodos

Se utilizaron cuatro bucerros (Bubalus bubalis) machos de la raza Buffalypso canulados en rumen, de 10 meses de edad y 214 ± 5 kg de peso vivo promedio. Los animales se mantuvieron estabulados durante todo el tiempo, con acceso libre a agua. Estos se alimentaron con forraje fresco de pasto estrella (Cynodon nlemfuensis) a voluntad y diferentes niveles de concentrado, el que se ofreció una vez al día (8:00 am). El concentrado se formuló en base seca, con 67.4 % de maíz, 30 % de soya, 1.0 % de sal, 1.0 % de premezcla mineral, y 0.6 % de fosfato dicálcico, la composición química de los alimentos se muestra en la Tabla 1.

Tratamientos y diseño

Los tratamientos consistieron en un control (0 g/kg PV) y diferentes cantidades de suplementación proteica-energética: 3, 6 y 9 g de concentrado/kg PV. Se utilizó un diseño cuadrado latino 4 x 4, con cuatro tratamientos y cuatro periodos experimentales. La cantidad de concentrado se ajustó para cada periodo experimental según tratamiento y peso vivo del animal.

Procedimiento experimental

Los períodos experimentales fueron de 14 días de adaptación a la dieta y dos días de muestreo, para la determinación de la gravedad específica funcional in situ y el tamaño de las partículas del rumen.

La determinación del tamaño de las partículas del rumen se realizó mediante el muestreo de las partículas sólidas contenidas en rumen, a partir de las 2, 4, 6 y 8 horas post alimentación, mediante la técnica del tamizado manual de las muestras húmedas (Poppi et al 1980).

El tamaño de las partículas sedimentadas en cada tamiz se utilizaron para determinar el tamaño medio de las partículas (TMP) a través de la media geométrica descrita por Waldo et al (1971).  Por otra parte, el peso de la MS acumulada en los tamices se expresaron en partículas grandes (≥ 2.00 mm), medianas (0.630 – 1.25 mm) y pequeñas (0.160 – 0.315 mm) según Pereira et al (2002).

Mientras que la determinación de la gravedad específica funcional in situ se realizó por la técnica de flotación de las partículas en soluciones salinas, descrita por Hooper y Welch (1985). Se utilizaron bolsas de nailon con 3 g de muestra de forraje de pasto estrella, con tamaño de partículas entre 2.0 - 2.5 mm, las que se incubaron en rumen. Las bolsas se extrajeron, a las 2, 4, 6 y 8 horas después de ofertado el alimento, por duplicados por cada animal y se lavaron con agua corriente y agua destilada para eliminar restos de contenido ruminal, seguidamente se determinó la GEF de las partículas de las bolsas.

Para la determinación de la GEF de las muestras, se consideraron 6 categorías; < 0.9; 0.9 a 1.0; 1.0 a 1.1; 1.1 a 1.2; 1.2 a 1.3 y > 1.3 g/mL, para 0.85; 0.95; 1.05; 1.15; 1.25 y 1.35 g/mL GEF, respectivamente, se asumieron las categorías de 0.85 y 1.35 g/mL de acuerdo con lo planteado por González (1995), ya que GEF menores de 0.85 y mayores de 1.35 g/mL no son necesarias para estos estudios.

Análisis estadístico

Se empleó un análisis multivariado para identificar interacción entre los tratamientos y el tiempo de muestreo; en caso de la interacción se realizó un análisis univariado según un modelo de parcelas divididas, donde el tratamiento fue la parcela principal y el tiempo las subparcelas. Se utilizó el sistema estadístico InfoStat Versión 1 (Balzarini et al 2001) para el procesamiento de los datos y la prueba de Duncan (1955) para la comparación de las medias en los casos necesarios.

Resultados y Discusión

No hubo interacción entre el tiempo de muestreo y los tratamientos para el tamaño de las partículas de la digesta ruminal de bucerros alimentados con diferentes cantidades de concentrado en la dieta. Sin embargo, hubo diferencias para el efecto del tiempo de muestreo en la reducción del tamaño de las partículas del contenido ruminal (Figura 1). En este sentido, se observó un aumento (P<0.01) de las partículas grandes a las cuatro horas (37%) respecto a los demás horarios. Las partículas medianas aumentaron (P<0.05) su proporción a partir de las seis horas en 40%. Por su parte, las partículas pequeñas no difirieron en el tiempo, manteniendo un comportamiento muy similar.

El mayor porcentaje de partículas grandes (>2.00 mm) a las cuatro horas pudiera ser el resultado del mayor consumo de MS en este tiempo por parte del animal y se corresponde con el mayor valor de TMP encontrado (Tabla 2). Resultados similares obtuvieron Pereira et al (2002) al evaluar el tamaño medio de la partículas en novillos alimentados con pastos naturales, quienes encontraron mayor consumo en las primeras horas con mayor tamaño de las partículas en el rumen y menor tamaño de las partículas ruminales, después de las ocho horas.

Sin embargo, después de las seis horas, se observó porcentaje superior de partículas medianas (0.630 - 1.25 mm), lo cual pudiera ser el resultado del aumento en el proceso de reducción del tamaño de las partículas y estar en correspondencia con lo expresado por López et al (2005), quienes indicaron que los búfalos tienen una mayor fuerza de contracción en el rumen que facilita realizar la masticación y la rumia mucho más eficiente, que podría favorecer la reducción de su tamaño.

A su vez, la reducción del tamaño de las partículas en rumen a partir de las seis horas, pudo estar atribuido también al aumento de la producción de biomasa bacteriana a partir de este momento. Rodríguez et al (2003), encontraron incremento de la producción de biomasa bacteriana con la reducción del tamaño de las partículas en rumen, lo cual puede ser atribuido a la mayor posibilidad de adherencia y colonización microbiana, que incrementa la actividad degradativa los nutrientes y la reducción del tamaño de las partículas, al debilitar los tejidos vegetales estructurales e incrementar su fragilidad (Kennedy 2006; Fritz et al 2009).

Por otra parte, no existieron diferencias entre tratamientos para el tamaño medio de las partículas (TMP) contenidas en la digesta de bucerros, sin embargo el tiempo tuvo efecto en este indicador (Tabla 2). El comportamiento del tamaño medio de las partículas del rumen de bucerros siguió el procedimiento de la media geométrica descrita por Waldo et al (1971). El TMP contenidas en el rumen de bucerros estuvo entre 1.65 a 1.71 mm para los tratamientos, mientras que para las horas fue mayor (P<0.05) a la hora cuatro (1.85 mm) lo cual se relaciona con el aumento de las partículas grandes en este horario (Figura 1).

Cuando se analizó el comportamiento del TMP, se encontró que los valores nunca estuvieron por encima de 2 mm, siendo 1.69 mm la media general. En este sentido César de Queiroz et al (1996) encontraron el tamaño crítico de las partículas de 1.3 y 1.6 mm para búfalos mediterráneo de 24 meses de edad y PV de 350 kg. Lo cual permite suponer que el TMP encontradas tenían el tamaño óptimo para la salida del rumen (Wylie et al 2000; Codron y Clauss 2010). Este valor no es una medida estándar para cada especie y estado fisiológico del animal, pues depende de diversos factores como cantidad de concentrado en la dieta, tipo y calidad del pasto o forraje que se oferta, frecuencia de alimentación, desarrollo corporal del animal, entre otros.

El comportamiento del tamaño medio de las partículas del rumen de bucerros está en correspondencia con un nivel de consumo de MS del forraje similar en todos los tratamientos, las características fisicoquímicas de la dieta, la forma que se ofreció la misma y el efecto aditivo del concentrado López et al (2009). Kennedy (1995) informó mayor porcentaje de partículas pequeñas en el rumen de búfalos de pantano a diferencia del ganado vacuno, aspecto que indica mayor eficiencia en los procesos de rumia que ocurre en la fisiología digestiva de los bubalinos.

Está demostrado que la reducción del tamaño de las partículas en el rumen está asociada con la ganancia de gravedad específica funcional (Kaske y Engelgardht 1990; Clauss et al 2011). En este sentido, se encontró interacción entre los tiempos de muestreos y la cantidad de concentrado en la dieta de los bucerros para la ganancia de GEF de las partículas en bucerros alimentados con pasto estrella y suplemento. La GEF de las partículas se incrementó (P<0.001) con el aumento del concentrado y el tiempo de permanencia de las partículas en rumen (Tabla 3). La gravedad específica funcional inicial fue de 0.99 g/mL.

Los valores de GEF de los tratamientos con suplementación a las dos horas fueron mayores (P<0.001) que el tratamiento control,  en este sentido la suplementación estratégica con 9 g/ kg PV de concentrado favoreció (P<0.001) el aumento de GEF de las partículas a las ocho horas respecto a las partículas del tratamiento control para las dos y cuatro horas, respectivamente.

De acuerdo con lo planteado por Hristov et al (2003), la gravedad específica funcional de las partículas (GEF) es el factor más importante que interviene en la dinámica de las partículas en el rumen e influye en el tiempo de permanencia en este órgano, y éste, a su vez, está muy relacionado con la reducción del tamaño de las partículas. Por su parte, Kaske y Engelhardt (1990) consideraron que el 59% de la variación del tiempo de retención de las partículas en rumen está determinada por este indicador.

Los resultados de este indicador pudieran estar relacionados con los procesos de reducción del tamaño de las partículas, y la acción de los microorganismos que favoreció el incremento de la capacidad degradativa de los indicadores del pasto estrella evaluado en bucerros y estar dado por la pérdida de peso de las partículas, las que se compensan por alta hidratación o por intercambio o absorción de iones que proporciona la suplementación con concentrado. Consecuentemente, Wattiaux et al (1992) encontraron relación directa entre el aumento de los microorganismos en el rumen y el aumento de la GEF de las partículas. Mientras que Whetsell et al (2004) encontraron aumentó en la GEF con la reducción del tamaño de las partículas en novillos. Es de suponer que ambos factores descritos pudieron incidir en los indicadores evaluados en bucerros.

Kaske y Engelhardh (1990) plantearon que la GEF y el tamaño de las partículas determinan más del 80% del tiempo de retención de las partículas en el tracto digestivo. En este sentido, los estudios que se presentan constituyen los primeros resultados en esta temática para las condiciones tropicales, lo que hace necesario que se encaminen nuevas investigaciones que permitan profundizar en la interrelación de estos aspectos de la fisiología digestiva de la especie y su relación con los resultados que se obtienen en los sistemas de producción actuales de búfalos. En este aspecto, es de suponer mejor aprovechamiento de los nutrientes del pasto base en buceros con la suplementación con concentrado proteico-energético hasta 9 g/kg PV.

Conclusiones

• Se concluye que la suplementación con concentrado y el tiempo de permanencia de las partículas en el rumen de bucerros favorecieron el aumento de la ganancia de gravedad específica funcional, mientras que el tamaño de estas solo varío con el tiempo de permanencia en rumen.

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Received 26 May 2012; Accepted 13 August 2012; Published 3 September 2012

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