INTERACCIONES ENTRE EL METABOLISMO Y LA REPRODUCCIÓN EN LA VACA LECHERA

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ES LA ACTIVIDAD GLUCONEOGÉNICA EL ESLABÓN PERDIDO?

Resumen

Los sistemas especializados de producción lechera en Antioquia presentan alta incidencia de problemas de tipo metabólico, reproductivo y nutricional, caracterizados estos últimos por deficiencias de energía y fibra y excesos de proteína cruda. Con este articulo se propone un modelo de sucesión de eventos, sustentado sobre evidencias experimentales, que podría explicar en buena medida la naturaleza de las interacciones nutricionales, metabólicas y reproductivas en las vacas en lactancia temprana. La absorción intestinal de glucosa en los rumiantes es muy baja debido a que la fermentación ruminal condiciona su disponibilidad. Dado que la glándula mamaria es capaz de utilizar glucosa en presencia de bajas concentraciones de insulina, y debido a las altas demandas por glucosa para la producción lechera, esta afecta la glicemia, la cual debe estabilizarse por incremento en la tasa de gluconeogénesis y por disminución en las tasas de oxidación de la glucosa. La capacidad de repuesta metabólica ante la reducción de la glicemia se puede ver disminuida por la exagerada movilización lipídica y el exceso de proteína cruda en la dieta. Se ha encontrado que en vacas con lipidosis hepática, la actividad de las enzimas claves de la gluconeogénesis fue más baja que en las vacas sanas. Se conoce que el ciclo de la urea está sujeto a saturación y por lo tanto es de esperar que las altas concentraciones de amoníaco presentes en el hepatocito alteren las condiciones químicas de éste, desfavoreciendo la actividad normal de la gluconeogénesis. Trabajos recientes demostraron que In vitro, la adición de cloruro de amonio (NH4 Cl) a hepatocitos ovinos disminuyó la tasa de gluconeogénesis. Los problemas de infertilidad pueden tener origen en la reducida capacidad gluconeogénica. En los resultados reportados se observan valores bajos de glicemia, lo que sugiere que los mecanismos que permiten el mantenimiento normal de la glicemia están fallando. En rumiantes el principal factor que regula la insulinogénesis es la glicemia. Tanto la glucosa como los esqueletos carbonados de aminoácidos e insulina o el factor insulinoide de crecimiento tipo 1 (IGF-1), pueden modular la tasa de ovulación independientemente de las concentraciones plasmáticas de la hormona folículo estimulante (FSH) por efectos directos en el ovario sobre el desarrollo folicular. Se propone entonces, que en la lactancia temprana se potencializan los factores hormonales que favorecen la baja concentración de insulina e IGF-1; éstos factores sumados a la coexistencia de factores adversos como la acelerada movilización lipídica y los excesos de amoníaco reducen significativamente la tasa de gluconeogénesis y por ende la glicemia, conduciendo en último término a una disminución marcada de las concentraciones plasmáticas de insulina e IGF-1, los cuales son factores de crecimiento ovárico.

Rubén D Galvis Góez1, Zoot; Hector J Correa Cardona2, Zoot, MSc.1 Estudiante de Maestría en Bioquímica Nutricional, Corporación Ciencias Básicas Biomédicas, Universidad deAntioquia.2 A.A. 1226* Profesor Universidad Nacional de Colombia , Sede Medellín.

Introducción

Los sistemas especializados de producción lechera en el departamento de Antioquia, Colombia, se localizan en su mayoría en los altiplanos norte y oriente cercano. Los últimos estudios descriptivos (9, 22) del modelo tecnológico utilizado en estas zonas arrojan resultados importantes acerca de la incidencia de problemas de tipo metabólico y reproductivo que podrían ser originados por un manejo nutricional inadecuado. Ambas regiones presentan condiciones bioecológicas comunes: zonas de vida comprendidas entre bh-MB (bosque húmedo montano bajo) y bmhMB (bosque muy húmedo montano bajo), temperatura promedio entre 13 y 17 °C, topografía ondulada con suelos ácidos de relativa baja fertilidad y con textura franco arenosa.

Las características propias de los recursos alimenticios sumadas a su utilización inadecuada han originado en las vacas de este tipo de explotaciones una serie de desbalances nutricionales generalizados, caracterizados por deficiencia de energía, exceso de proteína cruda y nitratos (NO3- ), deficiencias de fibra, de Ca y de Mg y algunas veces excesos de P y K. De los demás minerales poco se conoce. Esta problemática se origina en las prácticas irracionales de manejo de las praderas como son la excesiva fertilización y períodos cortos de rotación de praderas, que da lugar a pastos con baja cantidad de materia seca, lo que puede condicionar el consumo de forrajes por el animal y favorecer el déficit energético. Recientemente (9) se han reportado algunos indicadores metabólicos alterados en la población bovina de esta zona, como se puede observar en la tabla 1.

Tabla 1. Indicadores metabólicos para los sistemas especializados en producción de leche en el municipio de Santa Rosa de Osos (Antioquia)

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Tratando de establecer relaciones de asociación entre los indicadores metabólicos y parámetros reproductivos deficientes (9), se encontró que un gran porcentaje de hatos con problemas reproductivos presentaban valores bajos de glicemia y bilirrubina, además de presentar valores plasmáticos de urea y Aspartato Succinil Transferasa (AST) superiores al valor de referencia (véase Tabla 2).

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Tabla 2. Indicadores metabólicos y parámetros reproductivos para los sistemas especializados en producción de leche en el municipio de Santa Rosa de Osos (Antioquia)

Al clasificar los hatos de acuerdo con el grado de alteración metabólica (9), se encontró que existe asociación entre parámetros reproductivos deficientes y el grado de alteración metabólica, medido como el número de indicadores metabólicos alterados por hato. Estos resultados se presentan en la tabla 3. Como se puede observar en la tabla 3 la mayoría de los hatos presentan alteración en 3 o 4 indicadores, lo que dimensiona la magnitud del problema y sugiere la posible asociación entre parámetros reproductivos deficientes e indicadores metabólicos alterados.

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Tabla 3. Grado de alteración metabólica y parámetros reproductivos para los sistemas especializados en producción de leche en el municipio de Santa Rosa de Osos (Antioquia)

Luego de analizar los resultados anteriores, es lógico pensar en la existencia de relaciones estrechas entre el desbalance nutricional, el desorden metabólico y los problemas de infertilidad en los hatos de los sistemas de explotación lechera especializada en los altiplanos norte y oriente de Antioquia. A continuación se hará énfasis en algunas evidencias experimentales que permiten una mejor aproximación teórica a la explicación de estas relaciones. Para hacer un análisis más integral acerca de esta problemática se deben considerar las relaciones suelo- planta-animal-hombre, pues cada uno de estos componentes tiene un papel preponderante en la explicación del fenómeno en estudio.

Niveles de fertilización y calidad nutritiva de los forrajes

La disponibilidad de minerales en el suelo, permite que la planta pueda sintetizar sus componentes estructurales y metabólicos; esto se ve alterado por los niveles de fertilización. Es bien conocido que en los sistemas especializados de producción lechera en los altiplanos norte y oriente de Antioquia se utilizan altos niveles de fertilización, que en muchos casos superan los 400 kg de N y 240 kg de P por hectárea por año (Comunicación personal. Sierra, JO. Profesor Universidad de Antioquia, 1999).

Los excesos de fertilización cambian radicalmente el balance de nutrientes de los pastos, como se observa en los sistemas en mención, donde los pastos presentan un porcentaje promedio de proteína cruda del 24% (22). Es de esperar que los niveles energéticos también sean afectados por el nivel de fertilización. Ha sido demostrado (5) que la adición de dosis crecientes de nitrógeno (0, 100, 200, 400 kg/N/Ha) y dosis constantes de P2 O5 (100kg) y K2O (80kg) tienen efecto sobre la densidad energética de la materia seca del forraje. En este trabajo (5) se observóque la producción total de materia seca, el nivel de proteína cruda, la digestibilidad y los niveles de energía se incrementaron a medida que se incrementaba el nivel de N, sin embargo los valores de energía neta de lactancia y de energía metabolizable, calculados sobre la base del incremento en los valores de proteína y energía, decrecieron a medida que se incrementaron los niveles de fertilización nitrogenada.

Además del efecto de la fertilización sobre los niveles de energía, es posible que se presente una reducción significativa en el consumo voluntario de forraje debido a los bajos contenidos de materia seca. Se cree que el alto contenido de agua en los forrajes limita la capacidad de ingestión al ocupar un volumen mucho mayor. Es muy probable que la sumatoria de estos efectos conlleve a una reducción drástica en el consumo de energía metabolizable, favoreciendo el déficit energético.

Con respecto a los niveles de proteína cruda en los pastos de estos sistemas, se ha encontrado que ellos superan las necesidades para vacas lactantes de alta producción. Estudios realizados en Nueva Zelanda (19), describen como las praderas fertilizadas con nitrógeno contienen entre 25 y 30% de proteína cruda mientras que los requerimientos de proteína para vacas de alta producción están entre 18 y 19% (21). Este trabajo plantea que tales pasturas pueden tener bajos niveles de carbohidratos fermentables (carbohidratos solubles (CS), fibra detergente neutra (FDN) y Pectina) y que bajo estas condiciones el exceso de proteína no puede ser utilizado por los microorganismos ruminales.

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