*Dirección para correspondencia

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Resumen

El objetivo del presente estudio fue evaluar el efecto del procesamiento del alimento balanceado utilizado en la crianza de terneras, sobre el crecimiento de los animales y el desarrollo  ruminal durante el período pre-destete. Se utilizaron doce terneros Holstein con peso promedio de 38 kg,  estos se asignaron aleatoriamente a uno de cuatro  tratamientos: alimento en harina, alimento en harina+forraje, alimento peletizado y alimento extruzado. Mediciones de consumo, peso corporal, altura a la cruz y altura a la cadera se realizaron semanalmente. A las ocho semanas de edad, se sacrificaron los terneros y se recolectaron los estómagos para determinar la altura y ancho de las papilas ruminales y el grosor de la pared ruminal. Al evaluar el consumo de alimento, se encontraron diferencias entre tratamientos, específicamente entre el peletizado con respecto al de harina+forraje. Al final del ensayo, el alimento en forma de harina presentó los mayores consumos. No hubo diferencias  entre tratamientos para el peso de los animales, la altura a la cadera y el peso de los compartimientos del estómago. Los tratamientos peletizado y extruzado registraron la mayor altura a la cruz en las dos últimas semanas. Los animales que consumieron el alimento extruzado presentaron la menor altura de las papilas cuando se  comparó  con  los  animales  que  consumieron  alimento en harina y  harina+forraje. Los resultados indican que el desarrollo ruminal se vio afectado por el procesamiento del alimento; sin embargo, otros factores deben considerarse.

Palabras clave: nutrición, rumiantes, consumo de alimento, destete, terneras.

Abstract

The objective of the study was to evaluate the effect of calf starter processing on growth and rumen development during the pre-weaning period. Twelve Holstein bull calves weighing on average 38 kg were used. Calves were randomly assigned to one of four treatments: ground, ground+forage, pelleted, and extruded. Feed  intake, body weight, withers height, and hip height were recorded weekly. Calves were harvested at eight weeks of age and stomachs were collected to  determine papillae length and width, and rumen wall thickness. Feed intake was different between pelleted  and ground+forage treatments. At  the  end  on  the  trial  calves  on  the  ground  treatment had  the  highest  intake.  Body  weight  was  not  different between treatments. Calves on the pelleted and  extruded treatments presented the highest withers  height during the last two weeks of the trial. Hip height showed no differences between treatments. When examining weight of the stomach compartments  no  differences  were  found.  Calves  on  the extruded treatment showed the lowest papillae height when compared  to  animals  on  the  ground  or   ground+forage treatment. These results indicate that rumen development is affected by feed processing;  however, other factors should be considered.

Key words: nutrition, ruminants, feed intake, weaning, calves.

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Introducción

La meta principal de cualquier programa de reemplazos debe ser criar y desarrollar animales que alcancen un tamaño y peso óptimo tempranamente para iniciar la pubertad, establecer la preñez y parir fácilmente a una edad adecuada y al menor costo posible (Garnsworthy 2005). Esta meta requiere de conocimientos básicos de nutrición y de manejo apropiado. Sin embargo, la alimentación y prácticas de manejo en la crianza y desarrollo de terneras no son una prioridad en muchas fincas lecheras de nuestro país y esto puede repercutir  negativamente  en  la  tasa  de  crecimiento de los animales y afectar su desempeño productivo y reproductivo.

Uno de los principales objetivos de la alimentación temprana de terneras es maximizar el desarrollo ruminal, para alcanzar la capacidad de utilizar y aprovechar los forrajes complementados con el alimento balanceado. Para alcanzar dicho desarrollo, el tracto gastrointestinal y específicamente el rumen, debe sufrir una serie de cambios anatómicos y fisiológicos que son estimulados o acelerados por el tipo de dieta (Suárez et al. 2007). Esto tiene que ver directamente con la producción de ácidos grasos volátiles que resultan de la fermentación de materia orgánica en el rumen (Suárez et al. 2006b). Butirato y en menor grado propionato, estimulan el desarrollo de la mucosa del rumen, principalmente por su uso como fuentes energéticas para el epitelio ruminal (Tamate et al. 1962). Así por ejemplo, los forrajes usualmente se utilizan poco o nada en las etapas tempranas, ya que disminuyen el consumo de materia seca y presentan bajas tasas de fermentación, mientras que los alimentos balanceados son ampliamente utilizados (Nocek y Kesler 1980), ya que aumentan el consumo de materia seca y proveen de altas concentraciones de ácidos grasos volátiles requeridos para el desarrollo papilar óptimo (Coverdale et al. 2004, Suárez et al. 2007).

Los granos presentes en los alimentos balanceados, son la principal fuente de almidones en las dietas para terneras. Maíz, trigo, sorgo, avena y cebada son comúnmente utilizados como fuentes de almidón a nivel mundial. Las alteraciones mecánicas y químicas durante el procesamiento de estas materias primas incrementan el área superficial de exposición e incrementan la digestibilidad del almidón a nivel ruminal (Huntington 1997), y por lo tanto pueden tener una influencia sustancial en el funcionamiento del rumen, ya que mejoran el nivel de fermentación. Así por ejemplo, Murphy et al. (1994) reportaron un incremento en la producción total de ácidos grasos volátiles cuando granos de maíz entero fueron reemplazados con maíz rolado. Por su parte, Joy et al. (1997) y Crocker et al. (1998) demostraron un incremento en la producción de propionato al someter los granos a un proceso de calor, mientras que la producción de butirato incrementó por el procesamiento físico (Murphy et al. 1994).

Con esto en mente, diversos estudios han evaluado la suplementación con alimento balanceado que difiere en la composición de sus carbohidratos (Suárez et al. 2006b), la forma física del alimento (Nocek et al. 1980, Beharka et al. 1998) y la fuente de almidón (Khan et al. 2008) sobre el desarrollo del rumen en terneras de lechería. Estas y otras investigaciones han recalcado la importancia de que el crecimiento post-destete de los animales, es totalmente dependiente de la habilidad de los mismos para consumir y digerir alimentos sólidos y por ello la importancia que se le da al desarrollo ruminal en cualquier sistema de crianza de terneras.

Por lo tanto, el presente estudio se llevó a cabo con el fin de evaluar el efecto del procesamiento del alimento balanceado utilizado en la crianza de terneras, sobre el crecimiento de los animales y el desarrollo ruminal durante el período pre-destete.

Materiales y Métodos

Ubicación, animales y tratamientos

El experimento se llevó a cabo en el módulo para terneras de la Finca “Valle Don Jesús” ubicada en la localidad de La Peña, en el distrito Laguna del cantón de Zarcero, en el período comprendido entre los meses de marzo a agosto del 2011. La finca se ubica a 1736 msnm, presenta una precipitación media anual de 2273 mm y una temperatura media de 17°C (IMN 2011).

Se obtuvieron de fincas aledañas veinte terneros machos Holstein de aproximadamente dos a tres días de edad y con peso inicial promedio de 38,08 kg. El día de recibo, se les colocó un arete de identificación, se les practicó la curación del ombligo utilizando yodo al 7% y se les suministró dos litros de electrolitos por vía oral. Se tomaron también muestras de sangre para posteriormente medir la proteína sérica total de acuerdo a la metodología descrita por Johnson et al. (2007), donde las muestras fueron refrigeradas y dentro de las 24 h se centrifugaron para separar el suero. Las concentraciones séricas de proteína total (g/dl) se determinaron mediante un refractómetro de mano (FP 360, Reichert Inc., Depew, NY). Esta valoración se utilizó como criterio de descarte para los terneros que no cumplían con una adecuada transferencia de inmunidad pasiva. Por lo que del total de veinte animales, se seleccionaron los doce que presentaron una concentración de proteína sérica total mayor o igual a 6,0 g/dl.

Los terneros se asignaron aleatoriamente uno de cuatro tratamientos y fueron alojados en jaulas individuales de 1,50 m x 0,90 m, en piso de rejillas de madera a 20 cm del suelo. Los tratamientos utilizados fueron a) alimento en harina, b) alimento en harina+forraje, c) alimento peletizado y d) alimento extrusado. El alimento balanceado fue formulado para contener igual concentración de nutrientes (Cuadro 1) y se elaboró en sus diferentes presentaciones en una fábrica comercial de alimentos para animales.

 
El alimento balanceado se ofreció a partir del tercer día, iniciando con pequeñas cantidades y estimulando a los animales a consumirlo. Este se ofreció de manera fresca todos los días por la mañana, llevando un registro semanal de consumo y rechazo por animal.

La dieta líquida consistió en un reemplazador de leche comercial (Cuadro 2), el cual se reconstituyó a razón de 250 g de polvo en dos litros de agua caliente (37°C).


El reemplazador se ofreció, en una proporción de 10% del peso vivo al inicio del ensayo y se mantuvo constante hasta la octava semana, momento en que se destetaron los animales. La alimentación líquida se realizó dos veces al día en iguales porciones y se ofreció en un balde. En la semana siete (una semana antes del destete) se eliminó la dosis de la tarde y únicamente se les ofreció la de la mañana.

El forraje utilizado para el tratamiento b, fue pasto estrella (Cynodon nlemfluensis) de corta (veinticinco días de rebrote con perfil nutricional de 23% materia seca (MS), 16% proteína cruda (PC), 2% estracto etéreo (EE), 10% cenizas, 69% fibra detergente neutro (FDN), 37% fibra detergente ácido (FDA), y 5% lignina) a un tamaño de partícula aproximado de cuatro pulgadas, ofrecido ad-libitum. Todos los animales tuvieron libre acceso a agua.

Medición del crecimiento, sacrificio de animales y procedimientos

Mediciones de peso corporal, altura a la cruz y altura a la cadera se realizaron semanalmente, siempre el mismo día de la semana y prácticamente a la misma hora, para evitar inconsistencias y reducir el error experimental (Khan et al. 2007a).

A las ocho semanas de edad, se sacrificaron los terneros en la planta de proceso “La Codorniz” ubicado en el cantón de Zarcero (Registrado ante el Servicio Nacional de Salud Animal (SENASA), Ministerio de Agricultura y Ganadería (MAG), Costa Rica). Una vez sacrificados los animales, los estómagos fueron recolectados, vaciados y enjuagados con abundante agua fría. Una vez escurrido el exceso de agua se diseccionaron y pesaron.

El procedimiento utilizado para medir el desarrollo  ruminal  fue  el  establecido  por  Lesmeister  et al. (2004), donde el retículo-rumen se abrió en un plano más o menos simétrico a la derecha e izquierda, separadas por una porción del rumen que se mantuvo intacta. Posteriormente, para el muestreo de las papilas, el rumen se separó en nueve zonas de muestreo diferentes, a saber: porción caudal del saco ciego caudo-ventral, lado derecho de saco caudo-dorsal, lado izquierdo del saco caudo-dorsal, el lado derecho del saco cráneo-dorsal, lado izquierdo del saco cráneo-dorsal, lado derecho del saco cráneo-ventral, lado izquierdo del saco cráneo-ventral, lado derecho de la porción ventral del saco ciego caudo-ventral y parte izquierda de la porción ventral del saco ciego caudo-ventral.

Se tomó una muestra de aproximadamente 1 cm² de tejido del centro de cada área y cuatro más de las esquinas de cada zona (cinco muestras por zona, 45 muestras por rumen). Estas fueron fijadas en solución de formaldehído al 30% para las mediciones posteriores.

De cada trozo de tejido muestreado, se seleccionaron cinco papilas (veinticinco por zona) al azar, a las cuáles se les realizaron mediciones de longitud y ancho de las papilas. También se midió el espesor de la pared del rumen. Las medidas se llevaron a cabo con la ayuda de un estereoscopio marca Zeiss, modelo Sterri con aumento de 2000-c y un vernier digital de precisión de 0,01 mm.

Los datos de consumo, peso y medidas de los animales fueron evaluados utilizando el análisis de medidas repetidas y el procedimiento MIXED de SAS (SAS Institute 2006), donde cada ternero se consideró como la variable aleatoria y el peso inicial se utilizó como covariable y se efectuó la separación de medias con la prueba de Waller-Duncan en aquellas variables que resultaron significativas.

El modelo estadístico utilizado fue:


Donde:
Y_ijk = variables dependientes
μ = media general
T_i = efecto fijo del tratamiento i
 
Wj = efecto de la edad j (medidas repetidas en el tiempo)
(TW)_ij  = efecto de la interacción del tratamiento por la edad
Ternero = efecto aleatorio del ternero k
e_ijk = efecto residual

En cuanto a los datos para el desarrollo ruminal fueron analizados utilizando el procedimiento GLM de SAS (SAS Institute 2006) como un diseño completamente al azar.

Resultados y Discusión

Consumo de alimento

La información sobre el consumo de alimento recolectado durante el trabajo experimental se aprecia en el Cuadro 3. Se encontraron diferencias significativas (P<0,05) entre tratamientos, observándose en la semana 3 una diferencia entre el alimento peletizado con respecto al de harina+forraje, mientras que en las semanas seis, siete y ocho, los animales que consumieron el alimento en forma de harina, presentaron los mayores consumos. No queda claramente establecido el por qué de estas diferencias y se presume que no se deben a efectos entre tratamientos, especialmente cuando estos mayores consumos no se vieron reflejados en mayor peso de los animales. Además, Coverdale et al. (2004) han establecido que presentaciones tanto en harina como en pelets enteros no ocasionan diferencias en los consumos.

Sin embargo, el método y grado de procesamiento del grano parecen influir sobre el consumo de materia seca, ya que mayores consumos se han reportado en dietas que contienen granos quebrados, seguidos de enteros, rolados y finalmente con grano fino de molienda (Owens et al. 1997).

Todos los tratamientos presentaron un comportamiento normal semana a semana, donde el consumo aumentó con la edad de los terneros.

En Costa Rica no existe información propia que indique la cantidad de alimento que deberían consumir las terneras; sin embargo, en otras latitudes se reportan consumos de alimento balanceado que varían desde 260 g/d en la etapa pre-destete hasta los 1890 g/d postdestete (Coverdale et al. 2004). Lesmeister y Heinrichs (2005) reportan un consumo promedio total de 3563 g/semana de un alimento texturizado con 5% de melaza a las seis semanas de edad. Por su parte, Suárez et al. (2006a) reportan consumos que van desde los 2800 hasta los 4900 g/semana de alimento balanceado a las ocho semanas de edad en terneros que se suplementaron con diferentes tipos de alimentos balanceados.

Cuando se considera la adición de forraje en las dietas para terneras, la literatura muestra resultados inconsistentes con respecto al consumo total de materia seca. Algunos estudios concluyen que la adición de forraje aumenta el consumo de materia seca proveniente del alimento balanceado (Kincaid 1980, Thomas y Hinks 1982, Stobo et al. 1985). Sin embargo, otros han demostrado un impacto negativo y recomiendan no utilizarlo (Leibholz 1975). En el presente estudio, los animales del tratamiento harina+forraje, consumieron en  promedio 200 g/d de forraje verde después de la tercera semana y hasta las ocho semanas de edad.  Se considera que este consumo es bajo y por lo tanto, es poco probable que haya disminuido la ingesta de alimento balanceado.

Crecimiento de los animales

Los  pesos  de  los  animales  registrados  durante el  estudio,  no  mostraron  diferencias  significativas entre tratamientos (Figura 1). Estos se encuentran por debajo de los reportados para la misma raza en Estados Unidos (Heinrichs y Hargrove 1987) y Costa Rica (Solano y Vargas 1997). Sin embargo, Coverdale et al. (2004) reportan pesos entre 58,7 y 65,6 kg a los 52 días. En animales destetados a las siete semanas, Khan et al. (2007b) reportan entre los 64,13 y 68,71 kg, pero Suárez et al. (2011) indican entre 45,9 y 47,1 kg a las cinco semanas de edad.

Un estudio no mostró ninguna diferencia en los pesos de los animales cuando varió la textura de la dieta (fino, intermedio, grueso) (Coverdale et al. 2004), lo que concuerda con los resultados obtenidos en el presente estudio. Tampoco se observó una interacción entre tratamiento y la edad de los animales.

Otras de las medidas evaluadas fueron la altura a la cruz (Figura 2) y la altura a la cadera (Figura 3). Se presentaron diferencias significativas (P<0,05) para la altura a la cruz en las dos últimas semanas (semana siete y ocho), donde los tratamientos peletizado y extrusado registraron las mayores alturas. Heinrichs y Lammers (1998) reportaron 93,9 cm de altura a la cruz al destete para la raza Holstein e indican que esta medida es muy variable en animales jóvenes. Lesmeister y Heinrichs (2005) reportan valores promedios de 77,08 y 83,08 cm para el nacimiento y el destete, respectivamente. En tanto que Khan et al. (2007b) reportan valores muy similares de 75,72 cm al nacimiento y 85,73 cm al destete.

La altura a la cadera (Figura 3) no mostró diferencias significativas entre los tratamientos. Estos valores son muy similares a los reportados en otros estudios, que fueron en promedio de 79,08 y 88,95 cm al nacimiento y al destete, respectivamente, cuando se evaluaron diferentes fuentes de almidón en alimentos balanceados para terneras (Khan et al. 2007b). Lesmeister y Heinrichs (2005) reportan valores de 80,49 cm al nacimiento y 86,39 cm al destete.

En  Costa  Rica,  la  toma  de  este  tipo  de  datos a nivel de finca o a nivel experimental no es muy frecuente, por lo que no se cuenta con datos nacionales para poder hacer comparaciones.

Desarrollo ruminal

Al evaluar el peso de los compartimientos del estómago, no se presentaron diferencias significativas (P>0,05)  entre  tratamientos  (Cuadro  4). Al  evaluar diferentes fuentes de almidón en alimentos balanceados para terneras, se encontró valores promedios de 1,360; 0,432 y 0,442 kg para el retículo-rumen, omaso y abomaso, respectivamente (Khan et al. 2007b). En otro estudio, se analizaron diferentes niveles de inclusión de granos de destilería (DDGS) y no se encontró diferencias significativas entre los pesos del retículorumen, el abomaso y el omaso para los diferentes tratamientos (Suárez et al. 2011). Igualmente, Beharka et al. (1998) y Baldwin et al. (2004) concluyeron que ni el tipo ni la forma física de la dieta afectan los pesos del retículo-rumen, omaso y abomaso; lo que concuerda con los resultados obtenidos.


Para el análisis del desarrollo ruminal, los datos obtenidos de los terneros a las ocho semanas de edad (Cuadro 5), se sometieron al análisis estadístico correspondiente. Los animales que consumieron el alimento  extrusado  presentaron  la  menor  altura  de las papilas cuando se comparó con los animales que consumieron alimento en harina y harina+forraje. De manera similar el tratamiento de alimento extrusado presentó el menor grosor de la pared ruminal en comparación con el tratamiento en harina. El largo de las papilas es la variable más importante en el análisis de desarrollo ruminal, además de ser la variable más influenciada por la dieta (Lesmeister et al. 2004). Una mayor longitud de las papilas se pueden atribuir a un mejor estímulo químico por mayores concentraciones de ácidos grasos volátiles (AGV) (Khan et al. 2008). Diversas investigaciones han reportado la influencia de la dieta (leche e iniciador) sobre el largo de las papilas (Nocek et al. 1980, Greenwood et al. 1997, Baldwin et al. 2004); mencionando que el desarrollo de  las  mismas  está  fuertemente  relacionado  con  la edad y la presencia del butirato como resultado de la digestión  fermentativa  de  carbohidratos  (Brownlee 1956, Warner et al. 1956, Klein et al. 1987).


Beharka et al. (1998) estudiaron el efecto de la forma física del alimento sólido sobre el desarrollo anatómico, el conteo de bacterias anaeróbicas y el desarrollo fisiológico del rumen en terneros de la raza Holstein; tal como en el presente experimento, todas las  dietas  presentaban  el  mismo  perfil  nutricional. Ellos encontraron que el pH del rumen fue menor para los animales que consumieron la dieta más fina. El conteo de bacterias no fue afectado por alimento, pero los animales que consumieron la dieta fina tuvieron menor número de bacterias celulolíticas y mayor número de amilolíticas. La forma de la dieta no afectó el peso de los compartimentos estomacales ni el grosor de la pared ruminal, pero si afectó el tamaño de las papilas. En dicho estudio los animales con dieta fina tuvieron menores consumos. Adicionalmente la concentración de AGV tendió a ser mayor en animales que consumieron la dieta fina. Esta situación podría eventualmente explicar el hecho de que los animales que consumieron el alimento extrusado presentaron una menor longitud de las papilas y un menor grosor de la pared ruminal, al compararse con aquellos que consumieron el alimento en harina.

Es importante comprender que la alteración de la forma física del alimento puede tener una influencia sustancial en la función ruminal, digestibilidad y consumo, ya que durante el procesamiento de los granos, se aumenta el área superficial disponible para que los microorganismos ruminales puedan adherirse y atacar (Huntington 1997, Beharka et al. 1998).

Otros  estudios  también  indican  que  el  grado del  procesamiento  del  grano  también  influye sobre la producción de AGV, el pH y la concentración de amoniaco del rumen (Murphy et al. 1994) y además, un incremento en la digestibilidad del almidón debido al procesamiento puede ser ventajoso para el crecimiento de las terneras. Sin embargo, un efecto negativo posible entre el grado de procesamiento y el pH del rumen pueden disminuir su desarrollo y la capacidad absorptiva del epitelio (Lesmeister y Heinrichs 2005), situación que pudo haberse dado con el alimento extrusado.

En una reciente publicación se indica que el desarrollo ruminal en terneras se ve afectado por algo más allá del butirato (Khan et al. 2011) y hay que considerar, especialmente antes de las tres semanas de edad, otros agentes como cambios en los factores endocrinos (insulina, IGF-I) cuando se promueve el consumo de mayores cantidades de leche y factores de crecimiento encontrados en el calostro (Elizondo 2007). Sin embargo, se requiere de mayor investigación para determinar la función de estos factores en el desarrollo ruminal.

Para concluir, es importante indicar que un adecuado desarrollo ruminal en animales de reemplazo, tiene que ver más con la alimentación que con la edad de los mismos y esto debe ser considerado al momento del destete para poder desarrollar así animales con una baja incidencia de enfermedades, adecuadas ganancias de peso y que puedan llegar a producir eficientemente.

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