INTERACCIONES ENTRE EL METABOLISMO Y LA REPRODUCCI脫N EN LA VACA LECHERA

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ES LA ACTIVIDAD GLUCONEOG脡NICA EL ESLAB脫N PERDIDO?

Resumen

Los sistemas especializados de producci贸n lechera en Antioquia presentan alta incidencia de problemas de tipo metab贸lico, reproductivo y nutricional, caracterizados estos 煤ltimos por deficiencias de energ铆a y fibra y excesos de prote铆na cruda. Con este articulo se propone un modelo de sucesi贸n de eventos, sustentado sobre evidencias experimentales, que podr铆a explicar en buena medida la naturaleza de las interacciones nutricionales, metab贸licas y reproductivas en las vacas en lactancia temprana. La absorci贸n intestinal de glucosa en los rumiantes es muy baja debido a que la fermentaci贸n ruminal condiciona su disponibilidad. Dado que la gl谩ndula mamaria es capaz de utilizar glucosa en presencia de bajas concentraciones de insulina, y debido a las altas demandas por glucosa para la producci贸n lechera, esta afecta la glicemia, la cual debe estabilizarse por incremento en la tasa de gluconeog茅nesis y por disminuci贸n en las tasas de oxidaci贸n de la glucosa. La capacidad de repuesta metab贸lica ante la reducci贸n de la glicemia se puede ver disminuida por la exagerada movilizaci贸n lip铆dica y el exceso de prote铆na cruda en la dieta. Se ha encontrado que en vacas con lipidosis hep谩tica, la actividad de las enzimas claves de la gluconeog茅nesis fue m谩s baja que en las vacas sanas. Se conoce que el ciclo de la urea est谩 sujeto a saturaci贸n y por lo tanto es de esperar que las altas concentraciones de amon铆aco presentes en el hepatocito alteren las condiciones qu铆micas de 茅ste, desfavoreciendo la actividad normal de la gluconeog茅nesis. Trabajos recientes demostraron que In vitro, la adici贸n de cloruro de amonio (NH4 Cl) a hepatocitos ovinos disminuy贸 la tasa de gluconeog茅nesis. Los problemas de infertilidad pueden tener origen en la reducida capacidad gluconeog茅nica. En los resultados reportados se observan valores bajos de glicemia, lo que sugiere que los mecanismos que permiten el mantenimiento normal de la glicemia est谩n fallando. En rumiantes el principal factor que regula la insulinog茅nesis es la glicemia. Tanto la glucosa como los esqueletos carbonados de amino谩cidos e insulina o el factor insulinoide de crecimiento tipo 1 (IGF-1), pueden modular la tasa de ovulaci贸n independientemente de las concentraciones plasm谩ticas de la hormona fol铆culo 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 concentraci贸n de insulina e IGF-1; 茅stos factores sumados a la coexistencia de factores adversos como la acelerada movilizaci贸n lip铆dica y los excesos de amon铆aco reducen significativamente la tasa de gluconeog茅nesis y por ende la glicemia, conduciendo en 煤ltimo t茅rmino a una disminuci贸n marcada de las concentraciones plasm谩ticas de insulina e IGF-1, los cuales son factores de crecimiento ov谩rico.

Rub茅n D Galvis G贸ez1, Zoot; Hector J Correa Cardona2, Zoot, MSc.1 Estudiante de Maestr铆a en Bioqu铆mica Nutricional, Corporaci贸n Ciencias B谩sicas Biom茅dicas, Universidad deAntioquia.2 A.A. 1226* Profesor Universidad Nacional de Colombia , Sede Medell铆n.

Introducci贸n

Los sistemas especializados de producci贸n lechera en el departamento de Antioquia, Colombia, se localizan en su mayor铆a en los altiplanos norte y oriente cercano. Los 煤ltimos estudios descriptivos (9, 22) del modelo tecnol贸gico utilizado en estas zonas arrojan resultados importantes acerca de la incidencia de problemas de tipo metab贸lico y reproductivo que podr铆an ser originados por un manejo nutricional inadecuado. Ambas regiones presentan condiciones bioecol贸gicas comunes: zonas de vida comprendidas entre bh-MB (bosque h煤medo montano bajo) y bmhMB (bosque muy h煤medo montano bajo), temperatura promedio entre 13 y 17 掳C, topograf铆a ondulada con suelos 谩cidos de relativa baja fertilidad y con textura franco arenosa.

Las caracter铆sticas propias de los recursos alimenticios sumadas a su utilizaci贸n inadecuada han originado en las vacas de este tipo de explotaciones una serie de desbalances nutricionales generalizados, caracterizados por deficiencia de energ铆a, exceso de prote铆na cruda y nitratos (NO3- ), deficiencias de fibra, de Ca y de Mg y algunas veces excesos de P y K. De los dem谩s minerales poco se conoce. Esta problem谩tica se origina en las pr谩cticas irracionales de manejo de las praderas como son la excesiva fertilizaci贸n y per铆odos cortos de rotaci贸n 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 d茅ficit energ茅tico. Recientemente (9) se han reportado algunos indicadores metab贸licos alterados en la poblaci贸n bovina de esta zona, como se puede observar en la tabla 1.

Tabla 1. Indicadores metab贸licos para los sistemas especializados en producci贸n de leche en el municipio de Santa Rosa de Osos (Antioquia)

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Tratando de establecer relaciones de asociaci贸n entre los indicadores metab贸licos y par谩metros reproductivos deficientes (9), se encontr贸 que un gran porcentaje de hatos con problemas reproductivos presentaban valores bajos de glicemia y bilirrubina, adem谩s de presentar valores plasm谩ticos de urea y Aspartato Succinil Transferasa (AST) superiores al valor de referencia (v茅ase Tabla 2).

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Tabla 2. Indicadores metab贸licos y par谩metros reproductivos para los sistemas especializados en producci贸n de leche en el municipio de Santa Rosa de Osos (Antioquia)

Al clasificar los hatos de acuerdo con el grado de alteraci贸n metab贸lica (9), se encontr贸 que existe asociaci贸n entre par谩metros reproductivos deficientes y el grado de alteraci贸n metab贸lica, medido como el n煤mero de indicadores metab贸licos alterados por hato. Estos resultados se presentan en la tabla 3. Como se puede observar en la tabla 3 la mayor铆a de los hatos presentan alteraci贸n en 3 o 4 indicadores, lo que dimensiona la magnitud del problema y sugiere la posible asociaci贸n entre par谩metros reproductivos deficientes e indicadores metab贸licos alterados.

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Tabla 3. Grado de alteraci贸n metab贸lica y par谩metros reproductivos para los sistemas especializados en producci贸n de leche en el municipio de Santa Rosa de Osos (Antioquia)

Luego de analizar los resultados anteriores, es l贸gico pensar en la existencia de relaciones estrechas entre el desbalance nutricional, el desorden metab贸lico y los problemas de infertilidad en los hatos de los sistemas de explotaci贸n lechera especializada en los altiplanos norte y oriente de Antioquia. A continuaci贸n se har谩 茅nfasis en algunas evidencias experimentales que permiten una mejor aproximaci贸n te贸rica a la explicaci贸n de estas relaciones. Para hacer un an谩lisis m谩s integral acerca de esta problem谩tica se deben considerar las relaciones suelo- planta-animal-hombre, pues cada uno de estos componentes tiene un papel preponderante en la explicaci贸n del fen贸meno en estudio.

Niveles de fertilizaci贸n y calidad nutritiva de los forrajes

La disponibilidad de minerales en el suelo, permite que la planta pueda sintetizar sus componentes estructurales y metab贸licos; esto se ve alterado por los niveles de fertilizaci贸n. Es bien conocido que en los sistemas especializados de producci贸n lechera en los altiplanos norte y oriente de Antioquia se utilizan altos niveles de fertilizaci贸n, que en muchos casos superan los 400 kg de N y 240 kg de P por hect谩rea por a帽o (Comunicaci贸n personal. Sierra, JO. Profesor Universidad de Antioquia, 1999).

Los excesos de fertilizaci贸n cambian radicalmente el balance de nutrientes de los pastos, como se observa en los sistemas en menci贸n, donde los pastos presentan un porcentaje promedio de prote铆na cruda del 24% (22). Es de esperar que los niveles energ茅ticos tambi茅n sean afectados por el nivel de fertilizaci贸n. Ha sido demostrado (5) que la adici贸n de dosis crecientes de nitr贸geno (0, 100, 200, 400 kg/N/Ha) y dosis constantes de P2 O5 (100kg) y K2O (80kg) tienen efecto sobre la densidad energ茅tica de la materia seca del forraje. En este trabajo (5) se observ贸que la producci贸n total de materia seca, el nivel de prote铆na cruda, la digestibilidad y los niveles de energ铆a se incrementaron a medida que se incrementaba el nivel de N, sin embargo los valores de energ铆a neta de lactancia y de energ铆a metabolizable, calculados sobre la base del incremento en los valores de prote铆na y energ铆a, decrecieron a medida que se incrementaron los niveles de fertilizaci贸n nitrogenada.

Adema虂s del efecto de la fertilizacio虂n sobre los niveles de energi虂a, es posible que se presente una reduccio虂n 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 ingestio虂n al ocupar un volumen mucho mayor. Es muy probable que la sumatoria de estos efectos conlleve a una reduccio虂n dra虂stica en el consumo de energi虂a metabolizable, favoreciendo el de虂ficit energe虂tico.

Con respecto a los niveles de protei虂na cruda en los pastos de estos sistemas, se ha encontrado que ellos superan las necesidades para vacas lactantes de alta produccio虂n. Estudios realizados en Nueva Zelanda (19), describen como las praderas fertilizadas con nitro虂geno contienen entre 25 y 30% de protei虂na cruda mientras que los requerimientos de protei虂na para vacas de alta produccio虂n esta虂n 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 protei虂na no puede ser utilizado por los microorganismos ruminales.

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