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Cuban Journal of Agricultural Science

Print version ISSN 0864-0408On-line version ISSN 2079-3480

Cuban J. Agric. Sci. vol.51 no.4 Mayabeque Oct.-Dec. 2017

 

Ciencia Animal

Influencia del estado fisiológico en el metabolismo energético, proteico y endocrino, en vacas Siboney de Cuba

C. Gallego1  * 

A. Peñalver1 

A. García1 

Mildred Méndez1 

María Inés Lenz Souza2 

Eunice Oba3 

R. García1 

1Instituto de Ciencia Animal, Apartado Postal 24, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba

2Universidad Federal de Mato Grosso, Campo Grande, Mato Grosso, Brasil

3Universidad Estatal Paulista, UNESP, Rubiáo Júnior, Botucatu, SP, Brasil

Resumen

Se utilizaron 56 vacas Siboney de Cuba en diferentes estados fisiológicos (lactantes y secas), con el objetivo de evaluar las concentraciones de glucosa, colesterol, triglicéridos, proteínas totales y factor de crecimiento semejante a la insulina tipo I (IGF-I). En el grupo I GI (n =18) se utilizaron vacas secas, GII (n = 22) entre 45 y 60 días de lactancia y GIII (n =16) mayor a 150 días de lactancia. Los análisis bioquímicos se realizaron mediante el método calorimétrico enzimático y las lecturas se efectuaron por espectrofotometría de absorción. Los valores de IGF-I se obtuvieron mediante radioinmunoanálisis. Los animales del GII mostraron menores (P = 0.0001) concentraciones de glucosa (1.89 ± 0.22 mmol/L) e IGF-I (P < .0001; 98.74 ±9.85 ng/mL) en relación con el grupo seco (3.11 ±0.27 mmol/L y 103.35 ±11.87 ng/mL) y > 150 días de lactancia (2.78 ± 0.20 mmol/L y 186.13 ±9.49 ng/mL). Las vacas lactando presentaron mayores (P = 0.0011) niveles de colesterol (GII= 3.69 ±0.20 mmol/L y GIII= 3.53 ±0.20 mmol/L) con respecto al GI (2.70 ±0.25 mmol/L). El GIII mostró superiores (P < .0001) concentraciones de triglicéridos (0.45 ±0.04 mmol/L) y proteínas totales (P = 0.0087; 89.4 ±1.8 g/L) que los restantes (GI= 0.26 ±0.03 mmol/L y 84.0 ±2.2 g/L) (GII= 0.27 ±0.03 mmol/L y 82.8 ±1.8 g/L). Se concluye que el estado fisiológico influye en el comportamiento de los indicadores metabólicos, debido fundamentalmente a la demanda de las reservas energéticas, como consecuencia del nivel productivo de los animales.

Palabras claves: Perfil metabólico; producción de leche; balance energético

Para lograr el aumento de la productividad de los rebaños con tecnologías viables de mínimos insumos externos y en condiciones tropicales una de las estrategias es poder determinar los genotipos o razas más adecuadas en diferentes sistemas de producción o condiciones ambientales específicas (Hernández et al. 2012). Un ejemplo de ello es el genotipo racial Siboney de Cuba (5/8 Holstein y 3/8 Cebú), creado para disponer de un animal capaz de adaptarse favorablemente a las condiciones cálido-húmedas imperantes en Cuba. Su adaptación y resistencia también se manifiesta en la tolerancia a enfermedades parasitarias, longevidad, baja mortalidad, alta fertilidad y adecuado peso al nacer. Actualmente constituye la mayor raza sintética que existe en los rebaños lecheros comerciales y genéticos del país (Fraga 2015). Sin embargo la ganadería de Cuba sufre un prolongado proceso de sub-alimentación y las condiciones de manejo no son óptimas para que ese genotipo pueda desarrollar su potencial. Todo ello limita el aporte de nutrientes e implica alteraciones metabólicas que afectan, directa o indirectamente, los procesos productivos y reproductivos (Balarezo et al. 2016).

Es importante, a partir de estos antecedentes, realizar estudios que aporten conocimientos acerca del metabolismo intermediario de los rebaños vacunos lecheros, como herramienta para diagnosticar el estado nutricional y desarrollar estrategias de alimentación durante los períodos más críticos del año.

La determinación de los perfiles metabólicos permite conocer la presencia de estas alteraciones, especialmente en sus estados subclínicos, por lo que su empleo se extiende en muchos países. En Cuba resultan de interés los trabajos de Viamonte et al. (2010), García et al. (2011) y Noval et al. (2016), los que relacionan importantes aspectos metabólicos con la salud, la producción y la reproducción de las hembras vacunas. Sin embargo, son escasas las investigaciones que aborden un estudio integral del metabolismo energético, proteico y endocrino en diferentes estados fisiológicos, en relación con sus exigencias nutrimentales. El objetivo de este estudio fue evaluar las concentraciones sanguíneas de glucosa, colesterol, triglicéridos, proteínas totales y el factor de crecimiento, semejante a la insulina tipo I (IGF-I) en vacas Siboney de Cuba lactantes y secas.

Materiales y Métodos

Localización, animales y etapa de estudio. El trabajo se realizó en la unidad experimental vacuna “Genético 4”, perteneciente al Instituto de Ciencia Animal de la República de Cuba. Se utilizaron 52 vacas Siboney de Cuba, no gestantes y multíparas. El estudio se desarrolló durante octubre y noviembre de 2016. El promedio de las precipitaciones durante el período fue de 93.65 mm de lluvia, mientras que la temperatura y la humedad relativa media se comportaron en 23,1 °C y 78 %, respectivamente.

Manejo y Alimentación. El sistema de producción se desarrolló de manera semi-intensiva, con rotación de cuartones y carga de 2.5 UGM hectárea-1. Los animales consumieron pastos como alimento base, con predominio de Penisetum CT-115 (Cenchrus purpureum), y pasto estrella (Cynodum nlenfuensis). No se aplicó riego ni fertilización durante el período de experimentación. Los animales en producción se suplementaron a razón de 400 gramos de concentrado comercial con 16 % de PB y 11.64 MJ/kg de MS-1 de energía metabólica, a partir del cuarto litro de leche y fraccionado en cada ordeño. El grupo no lactante consumió 0.5 kg de igual suplemento en dosis única en las naves de sombra. La sal mineral y el agua de bebida se ofertaron a voluntad.

Diseño experimental, procesamiento y análisis de las muestras. Se confeccionaron tres grupos (G) de animales, según el estado fisiológico. Los GI (n=18) y GII (n=22) contaron con vacas secas y entre 45 y 60 d de lactancia, con peso vivo y producción de leche promedio de 412.5 ± 16 kg, 405 ± 21 kg y 7.3 ±1.2 kg, respectivamente. El GIII (n =16) se diseñó con animales superiores a 150 d de lactancia, con producción láctea y peso vivo promedio de 3.5 ± 0.9 kg y 436 ± 24 kg, respectivamente. El diagnóstico de los órganos genitales se realizó mediante ultrasonografía transrectar (Ecógrafo Pie Medical®), con sonda lineal de 7.5 Mhz. Todos los animales presentaron entre dos y cinco partos.

Las muestras de sangre (10 mL.) se extrajeron mediante punción de la vena yugular y se transportaron (tubos de ensayo) en refrigeración hacia el laboratorio, donde se centrifugaron a 3000 revoluciones por minuto (rpm) durante 15 min. para la obtención del suero. Las concentraciones séricas de glucosa y colesterol total se determinaron mediante el método Oxidasa/Peroxidasa, mientras que los triglicéridos y las proteínas totales se obtuvieron a partir del procedimiento Glicerol-3-Fosfato-Oxidasa y Biuret, respectivamente. Los análisis bioquímicos se realizaron por espectrofotometría de luz visible (Espectrofotómetro Semiautomático Stardust MC 15). La determinación de IGF-I se hizo mediante radioinmunoanálisis, utilizando un contador gamma en fase sólida (RIA Cobra II).

Análisis estadístico. Los datos se analizaron mediante GLM del paquete estadístico SAS (2007), versión 9.1.3 mediante análisis de varianza, para lo cual se utilizó un modelo lineal de efectos fijos. Los factores estudiados por el modelo fueron: grupo (1, 2 y 3) y número de parto (2, 3, 4 y 5). Se utilizó la dócima de comparación múltiple de medias con un nivel de significación para P < 0.05 (Kramer 1956).

Donde:

μ

- constante común a todas las observaciones

Gi

- efecto del i-ésimo grupo i = 1, 2, 3

NPj

- efecto de la j-ésima unidad j = 2, 3, 4, 5

eijk

- error residual, normal e independientemente distribuido con media cero y varianza σe 2

Las restricciones aplicadas a los modelos utilizados

fueron:

Resultados y Discusión

El análisis estadístico evidenció que fue significativo el efecto grupo (P < 0.05) para la concentración de los indicadores metabólicos estudiados (tabla 1). Sin embargo, no se observó igual comportamiento con el número de partos (P > 0.05). Estudios de Hernández et al. (2011) demostraron que los animales primíparos requieren mayor demanda de nutrientes para culminar su crecimiento y mantener la producción de leche. En este trabajo solamente se utilizaron vacas multíparas, entre dos y cinco partos. Es posible que esta condición pudo ser la causa de que el número de partos no mostrara efecto significativo.

Table 1 Effect of groups and number of parturitions on the performance of metabolism indicators. 

Los animales, entre 45 y 60 d de lactancia, presentaron menores concentraciones de glucosa (P =0.0001) y triglicéridos (P < .0001) que aquellos con más de 150 d de producción (tabla 2). Resultados similares informaron Park et al. (2011) y Fonseca et al. (2016). Los altos niveles de producción al inicio de la lactancia, así como la disminución en el consumo, generan una movilización exagerada de estos metabolitos intermediarios hacia la glándula mamaria, como sustrato para la síntesis láctea.

Table 2 Blood concentrations of glucose, cholesterol, triglycerides, total proteins and IGF-I in cows with different productive periods. 

Means with different letters between rows differ significantly P < 0.05 (Kramer 1955).

Physiological range (Source): Research Animal Resources

Los animales secos mostraron inferiores concentraciones de triglicéridos que las vacas con lactancias avanzadas (P < .0001) (tabla 2). Este comportamiento no coincide con los trabajos de Park et al. (2011), quienes plantean que durante el período seco el balance energético es generalmente positivo, lo que condiciona estados de lipogénesis en el tejido adiposo y hepático, incrementándose las concentraciones de triglicéridos en sangre. El grupo no lactante (GI) presentó una condición corporal desfavorable (2.5 ptos) (Houghton et al. 1990), con carencias de tejido adiposo en diferentes regiones anatómicas del cuerpo, lo que indicó que los animales no se recuperaron de la lactancia anterior.

Las concentraciones de colesterol plasmático no arrojaron diferencias (P > 0.05) en los grupos lactantes (GII y GIII) (tabla 2). Comportamiento similar obtuvieron Souza y Birguel (2009), quienes observaron a partir de los 45 d posparto valores estables de colesterol. Sin embargo, ambos grupos mostraron concentraciones superiores a los animales no lactantes (P = 0.0011). Matoba et al. (2012) comprobaron la existencia de una relación estrecha entre el incremento productivo en vacas lecheras y los valores de colesterol total, pérdida de peso y condición corporal. Los mayores valores de colesterol se presentan paulatinamente durante el posparto, los que se relacionan con un balance energético negativo, como consecuencia de una movilización exagerada de las reservas lipídicas corporales, en función de compensar el déficit energético impuesto por la lactancia. Su estabilidad se observa una vez que se inicie el restablecimiento energético, a diferencia de otros constituyentes del metabolismo como la glucosa, que puede demorar más en alcanzar valores estables después del parto.

Los animales secos y con más de 150 d de lactancia mostraron mayores concentraciones de proteínas totales (P = 0.0087) con respecto al grupo entre 45 y 60 d de producción (tabla 2). Zambrano y Marques (2009) obtuvieron resultados similares, al estudiar las proteínas séricas y fraccionadas desde 17 hasta 78 d y de 110 a 153 d posparto. De igual manera, Oliveira et al. (2014) hallaron disminución de las albúminas al inicio de la lactancia. Este comportamiento pudiera estar dado por la capacidad de transferencia hacia la glándula mamaria de elementos proteicos e inmunológicos para la formación del calostro y la leche posteriormente, así como por la utilización de aminoácidos glucogénicos para compensar el déficit de energía durante las primeras semanas posparto. Sin embargo, al disminuir la producción de leche y el balance energético negativo, hubo incremento en las concentraciones de estos compuestos bioquímicos.

Las vacas con más de 150 d de lactancia mostraron valores superiores de IGF-I (P < .0001) y ovarios con actividad cíclica, con respecto a los animales secos y entre 45 y 60 días de producción. Similares resultados encontraron Franco et al. (2014), quienes refieren que las concentraciones en sangre de IGF-I están relacionadas con el estado nutricional y la funcionalidad ovárica. En general, los resultados indican que el sistema de alimentación utilizado no garantiza las demandas de energía para las vacas durante la lactancia temprana.

Se concluye que los animales en diferentes estados fisiológicos presentan variaciones en las concentraciones de algunos indicadores del metabolismo energético, proteico y endocrino, debido fundamentalmente al nivel de movilización de sus reservas corporales, como consecuencia del balance metabólico entre el ingreso de nutrientes y la energía requerida. Se recomienda desarrollar estrategias de alimentación en función de las etapas fisiológicas del ciclo productivo, con el objetico de atenuar los desbalances metabólicos y mejorar el comportamiento productivo y reproductivo de los rebaños lecheros en Cuba.

Agradecimientos

Se agradece Auxilio de la Coordinación de Perfeccionamiento del Personal de Nivel Superior (CAPES) por el financiamiento recibido.

REFERENCIAS

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Recibido: 22 de Agosto de 2017; Aprobado: 18 de Febrero de 2018

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