Tesis doctoral de Raquel Rodriguez Doce
En españa, la intoxicación del ganado bovino por taninos hidrolizables (th), asociada al consumo de hojas jóvenes de roble (hr; quercus pyrenaica), es una enfermedad frecuente que se presenta repetidamente cada primavera. A este respecto, conviene señalar, por una parte, que el consumo de una gran cantidad de dichas hojas, y por tanto de th, por el ganado vacuno se relaciona con la escasez de otros recursos alimenticios y, por otra, que los animales más afectados son generalmente aquellos con peor estado corporal. Sin embargo, existe un importante desconocimiento tanto del efecto de la ingestión de hr con un elevado contenido de th sobre la fermentación ruminal, como proceso determinante del rendimiento productivo de los animales, como de la patogenia de la intoxicación. Y tampoco se conoce la evolución del valor nutritivo de las hr a lo largo de la estación de pastoreo, ni las diferencias en su utilización ruminal dependiendo de la especie que las consuma. a partir de este planteamiento, la tesis doctoral se estructuró en dos ensayos independientes. El primero de ellos, que incluyó tres pruebas experimentales, se diseñó con el objetivo de estudiar la respuesta del rumen al consumo de distintas cantidades de hojas jóvenes de roble, después de periodos de restricción de alimento de diferente intensidad, y el cuadro tóxico que de ello pudiera derivarse. En el segundo ensayo se analizó la evolución de la composición química de las hr desde mayo hasta octubre, con especial énfasis en los taninos, y su relación con otros indicadores del valor nutritivo, de forma comparativa en el ovino y el vacuno. en las tres pruebas del ensayo 1, se utilizaron hojas jóvenes de roble recolectadas manualmente en la segunda quincena de mayo, que se conservaron congeladas hasta que dieron comienzo los experimentos. En la prueba i se estudió el efecto del consumo de dos cantidades de hr: una moderada y otra elevada, tras un periodo de subalimentación no demasiado severa. Para ello, se emplearon 6 erales de raza parda canulados en el rumen que, tras un periodo de 14 días consumiendo ¿5 kg mf de heno de hierba/animal/día, se distribuyeron en tres grupos y recibieron las dietas experimentales. Estas incluyeron diariamente ¿1,7 kg mf de heno de hierba¿eral (14 g ms/kg pv0,75) junto con las siguientes cantidades de hr: 0 (grupo control), ¿2,5 kg mf (7 g ms/kg pv0,75; grupo m) y ¿5 kg mf (14 g ms/kg pv0,75; grupo a), que se administraron a través de la cánula en dos tomas diarias. Transcurridos 14 días, los animales volvieron a recibir ¿5 kg mf de heno de hierba/animal¿día durante otras 2 semanas. dado que en la prueba i no se observó ningún signo de intoxicación, en la siguiente prueba los animales fueron sometidos a una restricción mucho más severa de alimento (tratando de simular la situación de escasez con la que se supone que se encuentran en condiciones naturales cuando consumen tantas hr) y a la ingestión de una cantidad de hr mucho más elevada. Así, se utilizaron otros 6 erales canulados en el rumen y distribuidos en dos grupos experimentales, control y e. Tras un periodo de adaptación similar al de la prueba i (¿5 kg heno/animal¿día; 14 días), se les sometió a una severa restricción de alimento durante 8 días (4 kg heno/eral durante 2 días, 3 kg durante 1 día, 2 kg durante 4 días y 1 día de ayuno). A continuación, el grupo control recibió aprox. 3,6 kg mf de heno/eral¿día (35 g ms/kg pv0,75) mientras que el grupo e recibió ¿10 kg mf de hr/eral¿día (35 g ms/kg pv0,75). Las hr se administraron repartidas equitativamente en cinco tomas diarias, con un intervalo aprox. De 3 horas entre ellas. Después de sólo tres días, los erales mostraron un cuadro agudo de intoxicación, por lo cual se interrumpió la administración de las hojas y, tras 4 días más con la dieta del periodo de adaptación, los animales tuvieron que ser sacrificados. a partir de lo observado hasta aquí, se planteó una tercera prueba, dosificando nuevamente la misma cantidad de hr que en el tratamiento a de la prueba i, pero añadiendo una restricción drástica de alimento, como en la prueba ii. El objetivo fue estudiar la importancia de la subalimentación previa sobre la instauración y el desarrollo de la intoxicación y sobre la utilización ruminal de la dieta. Para ello, se utilizaron 3 erales que, tras ser sometidos a los mismos periodos de adaptación y restricción severa de alimento de la prueba ii, recibieron diariamente ¿1,7 kg de heno de hierba + ¿5 kg de hojas frescas por animal. Esta dieta experimental se administró únicamente durante 6 días, ya que dos animales mostraron signos clínicos de intoxicación, tras los cuales todos los erales pasaron a recibir la misma dieta ofrecida en el periodo de adaptación durante 12 días más, hasta que fueron sacrificados mediante eutanasia. a lo largo de las tres pruebas experimentales, se emplearon diversas metodologías, in vivo, in situ e in vitro, para estudiar el proceso de fermentación ruminal y, de forma complementaria, algunos indicadores biopatológicos. En las pruebas in vivo, se recogieron muestras de fluido ruminal a distintos tiempos para analizar parámetros representativos de la actividad fermentativa (ph y concentraciones de amoniaco y agv). Mediante la técnica de las bolsas de nailon, se llevaron a cabo incubaciones in situ de los dos componentes de las dietas experimentales (i. E., Heno de hierba y hr) para estimar la desaparición de ms (dms) tras 24 horas de incubación y, en las pruebas i y ii, se estudió la fermentación ruminal in vitro mediante cultivos discontinuos de microorganismos ruminales y la técnica de producción de gas. Por último, se realizó un seguimiento clínico diario en el que se registraron todas las alteraciones y se recogieron muestras de sangre y orina en las que se evaluaron parámetros hematológicos (creatinina y urea) y urinarios (urea y proteína) indicativos de la función renal. los resultados relativos a la fermentación ruminal (i. E., Concentración de amoniaco y agv y dms del heno y las hr) sugieren que la mayoría de las alteraciones digestivas se debieron principalmente a la subnutrición sufrida por los erales, ya que casi el total de los efectos negativos observados desparecieron en cuanto los animales fueron realimentados, exceptuando en aquellos erales que se intoxicaron. Así, en la prueba i, en la que no se registró ningún signo de intoxicación, la caída de la concentración ruminal de amoniaco en los erales que recibieron las hr (p<0,05) se restableció una vez que cesó su administración y los animales recibieron de nuevo heno de hierba. Además, el hecho de que algunos parámetros se recuperasen aún cuando la administración de las hr no había finalizado (e. G., Dms del heno) sugiere una posible adaptación de la microbiota ruminal al consumo de estos compuestos secundarios y, por tanto, una mejor utilización de la dieta. Por el contrario, en los animales intoxicados (grupo e de la prueba ii y erales 2 y 3 de la prueba iii) se observó una reducción de la dms (p<0,05), así como un incremento anormal de la concentración de amoniaco (p<0,05) que fue paralela a las de creatinina y urea plasmáticas, lo cual indicaría que su origen no es atribuible al metabolismo proteico ruminal sino a la uremia sufrida por estos animales. en el estudio de la fermentación ruminal in vitro, el efecto negativo de los taninos sobre parámetros como los ritmos (c y afr), la dms y la degradabilidad efectiva (p<0,001) o la producción neta de agv (p<0,05), únicamente se observó en las incubaciones del heno de hierba con inóculo ruminal procedente de los erales que consumieron estos compuestos fenólicos. Por el contrario, los resultados fueron los opuestos cuando se incubaron las hr. Así, en los erales que recibieron 2,5 y 5 kg diarios de hojas frescas de roble (i. E., Grupos m y a de la prueba i) el ritmo y la extensión de la degradación de estas, así como la producción neta de agv, fueron más elevados (p<0,001), siendo el incremento mayor cuanto mayor fue la cantidad de hr administrada. Esto, posiblemente, reflejara una adaptación de la microbiota ruminal que les permitió contrarrestar el efecto de los taninos. Sin embargo, en la prueba ii, parece probable que el consumo de 10 kg diarios de hr durante un periodo de administración tan breve (3 días) no permitiese el desarrollo de mecanismos de adaptación por parte de los microorganismos y se sobrepasara su capacidad para resistir o destoxificar los taninos, ya que no se observó ninguna mejora. De forma similar a lo registrado in vivo, las concentraciones de amoniaco fueron menores (p<0,001) en todas las incubaciones realizadas con inóculo de los erales que consumieron el roble, incluso con la dosis más baja, así como de aquellos agv minoritarios (otros; p<0,001) que se originan a partir de la desaminación de ciertos aminoácidos. con respecto a la intoxicación, los resultados pusieron de manifiesto que la cantidad de hojas de roble consumida, aunque fue importante, tuvo una menor influencia en el desarrollo de las intoxicaciones que la subalimentación sufrida previamente. Esto se reflejó en que, aunque el consumo diario de ¿5 kg de hr tras una ligera subalimentación (prueba i) no resultó tóxico, la misma cantidad precedida de una severa restricción de alimento sí lo fue (prueba iii). En dicha prueba iii, de forma análoga a lo que ocurre en condiciones prácticas de explotación, se observó una gran variabilidad individual. Los animales intoxicados (i. E., Grupo e de la prueba ii y erales 2 y 3 de la prueba iii) mostraron alteraciones renales y digestivas similares a las descritas previamente en este tipo de intoxicaciones. para cumplir el objetivo del segundo ensayo, durante una estación de pastoreo (desde mayo hasta octubre) se recogieron mensualmente hojas de quercus pyrenaica para analizar su composición química, incluidos sus contenidos de fenoles (totales y simples) y de taninos (totales e hidrolizables). Así mismo, se estudió la evolución de su fermentación ruminal in vitro, de forma comparativa en el ganado vacuno y el ovino, mediante la técnica in vitro de producción de gas, utilizando como inóculo el fluido ruminal recogido de 3 erales y 3 ovejas alimentados con heno de hierba. Además, como método complementario al análisis químico, la diferencia en la producción de gas a 24 horas (g24) en incubaciones llevadas a cabo en ausencia o presencia de polietilenglicol (peg), un polímero sintético con una gran afinidad por los taninos, a los que puede unirse e inactivar, se utilizó para estimar la actividad biológica de estos polifenoles. la evolución de la composición química de las hr mostró un patrón de variación característico del avance del estado de madurez de las plantas, es decir, una reducción de la pb y la mo (p<0,001) y un incremento de los constituyentes de la pared celular (p<0,001). Con respecto a los taninos, resultó notable no solo su elevadísimo contenido medio en mayo (234 g/kg ms; expresados en equivalentes de ácido tánico), sino también la acusada caída ocurrida en junio (de aprox. Un 48% en taninos totales y galotaninos y un 26% en elagitaninos) y de nuevo, aunque en menor medida, en octubre (p<0,001). No obstante, estas modificaciones no se reflejaron en la actividad biológica de los taninos ya que el incremento proporcional de g24 en presencia de peg resultó similar entre mayo y agosto, lo que podría sugerir que la evolución de las propiedades bioquímicas de los taninos o de la relación condensados/hidrolizables de las hr condicionaron su efecto sobre la fermentación ruminal. en este sentido, es interesante señalar que el efecto de los taninos fue muy irregular y muy difícil de interpretar, debido posiblemente a la interacción de sus variaciones (no solo en el contenido, sino también en la estructura química) con las del resto de componentes de las hojas. Así, por ejemplo, en mayo, coincidiendo con la máxima concentración de estos compuestos fenólicos, el ritmo medio de fermentación mostró uno de los valores más bajos, lo que podría estar relacionado con la especial sensibilidad de los ritmos a la acción de los taninos, pero su valor no fue significativamente diferente del observado en julio o en octubre, lo que impide tal interpretación. En cambio, la degradabilidad efectiva de las hr fue máxima en este mes (es decir, en mayo; p<0,001), a pesar de su elevado contenido de taninos, lo que sugeriría que otras fracciones, como la pb o los hidratos de carbono fácilmente fermentables, tuvieron una mayor influencia sobre la utilización ruminal de las hojas. por otro lado, a pesar de las escasas variaciones de la composición química de las hojas entre junio y septiembre, se observó un incremento general de varios indicadores de la fermentación ruminal (de, afr, concentración de amoniaco y producción neta de ácidos propiónico y butírico; p<0,001) que quizás podría responder a un incremento de la relación condensados/hidrolizables y a una consiguiente menor actividad biológica de estos compuestos, relacionados ambos con las modificaciones derivadas del proceso de senescencia. También resulta destacable la diferente e irregular evolución a lo largo de la estación de pastoreo de la producción acumulada de gas (a) y la dms120 y, por lo tanto, del factor de partición, lo que no permitió interpretar la acción de los taninos sobre la distribución de los nutrientes disponibles en el rumen. los resultados del estudio comparativo entre el vacuno y el ovino apuntaron hacia una mejor utilización digestiva de las hr por parte de las ovejas, tal y como reflejaron parámetros de la fermentación ruminal in vitro como la a, la dms120 o la degradabilidad efectiva (p<0,01), lo que indicaría, como ya se ha señalado en trabajos previos, una mayor susceptibilidad de los erales al efecto de estos polifenoles. Debido a la enorme variabilidad observada entre los inóculos dentro de cada especie, otros indicadores de la fermentación ruminal (e. G., El ritmo medio de fermentación o el lag) mostraron valores solo numéricamente diferentes (i. E., No de forma significativa), a favor de las ovejas. Las producciones netas de agv y sus evoluciones a lo largo de la estación de pastoreo fueron distintas en el ovino y el vacuno, pero las diferencias no se inclinaron favorablemente hacia ninguna de las dos especies, lo que coincidiría con la disparidad señalada en la bibliografía respecto al efecto de los taninos sobre los agv. Como implicación final, cabría señalar que la aparentemente mejor utilización ruminal de las hr por parte del ovino podría permitir plantearse la introducción de esta especie como una alternativa al ganado vacuno en el aprovechamiento de las zonas de robledal. No obstante, este sería únicamente un primer paso y se precisarían muchos otros estudios antes de poder realizar esta recomendación a nivel práctico.
Datos académicos de la tesis doctoral «El consumo de hojas jóvenes de roble (quercus pyrenaica) por el ganado vacuno: aspectos nutricionales e intoxicación«
- Título de la tesis: El consumo de hojas jóvenes de roble (quercus pyrenaica) por el ganado vacuno: aspectos nutricionales e intoxicación
- Autor: Raquel Rodriguez Doce
- Universidad: León
- Fecha de lectura de la tesis: 16/06/2010
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Pilar De Frutos Fernández
- Tribunal
- Presidente del tribunal: secundino López puente
- Francisco Javier Giráldez García (vocal)
- Manuel Fondevila camps (vocal)
- valentin Perez perez (vocal)