Zootecnia Trop., 16(2):229-240. 1998

NOTA TÉCNICA 

EFECTO DE LA FRECUENCIA DE ALIMENTACIÓN SOBRE EL NUMERO DE LOS HONGOS DEL RUMEN EN OVINOS (Estudio preliminar) 

Nestor E. Obispo¹ y Burk A  Dehority² 

¹FONAIAP-CENIAP. Instituto de Investigaciones Zootécnicas
Apdo. 4653, Maracay 2101.
²The Ohio State University, Ohio Agricultural Research and Development Center
Department of Animal Science. Wooster 446914096. USA.

Recibido:30-12-1997     Aceptado: 21-01-1998

INTRODUCCIÓN

Aunque se ha observado que los hongos anaeróbicos son habitantes normales del tracto gastrointestinal de los herbívoros, su importancia en la fermentación in vivo es aún incierta. A pesar de la habilidad de los hongos del rumen de degradar los componentes estructurales de la pared celular de las plantas in vitro, la mayor porción de tal degradación en el rumen se atribuye todavía a varias especies bacterianas (25) .La extensa digestión de esas paredes celulares por los hongos in vitro es debido principalmente a su gran número de enzimas que pueden degradar los mayores componentes estructurales de la célula vegetal (1,2,3,14,17,19,24) . 

La digestión de la celulosa se incrementa cuando los hongos son cultivados con bacterias metanogénicas, o utilizadoras de lactato (13) .En contraste, la inhibición de la celulolísis ocurre en cocultivos con las bacterias celulolíticas Rurninococcus albus y Rurninococcus flavefaciens (12,20) .Ninguna inhibición se ha observado cuando los hongos son cultivados en presencia de Bacteroides succinogenes (20) .Stewart et al. (23) y Bernalier et al. (4) más tarde encontraron una proteína extracelular termo-lábil producida por el R. flavefaciens y R. albus capaz de inhibir la actividad celulolítica del Neocallimastix frontalis. La inhibición se observo so1o con substratos insolubles como la celulosa, haciendo pensar que el mecanismo inhibitorio se relacionaba con la adeherencia de los hongos. Recientemente, Dehority y Tirabasso (6) encontraron que las bacterias del rumen producen un compuesto termo-estable, in vitro, el cual inhibe notablemente el crecimiento de los hongos del rumen. La actividad inhibitoria fue demostrada en el licor ruminal. Estos mismos autores después demostraron la presencia de un factor estimulante del crecimiento de los hongos en la porción insoluble de fluido ruminal (Dehority y Tirabasso 1994, datos no publicados) . 

Probablemente estos efectos antagónicos entre las bacterias y los hongos también ocurra en el rumen. Tales interacciones podrían ejercer un efecto regulador en el tamaño y actividad de la población de hongos. Asumiendo que el factor inhibitorio es producido por las bacterias, se cree que la frecuencia de alimentación o la disponibilidad del substrato debería afectar su producción y concentración. El presente estudio tuvo como objetivo evaluar el potencial de estos factores en el crecimiento y la actividad celulolítica de los hongos del rumen in vivo.

MATERIALES Y MÉTODOS 

Animales y dietas

Un ovejo provisto de una cánula ruminal, castrado de la raza Targhee de 80 kg de peso vivo, alimentado con alfalfa peletizada (1,5 kg) y Un suplemento de vitaminas y minerales con acceso libre al agua de bebida, fue usado como fuente de inóculo para este experimento. Durante tres periodos consecutivos de 15 días, 10 de adaptación y 5 de de muestreo, la ración diaria de alimento se proporcionó a tres diferentes frecuencias: una (1x) , seis (6x) y veinticuatro (24x) veces por día. Para las frecuencias de alimentación 6x y 24x, se utilizo un alimentador automático ajustado para proporcionar la misma cantidad de alimento en los intervalos deseados. Las muestras fueron tomadas en varias zonas del rumen, a las 8:00 de la mañana, minutos antes de la primera comida del día para la frecuencia de alimentación 1x, ya media hora antes de ofertar la ración, a diferentes horas para originar una muestra compuesta en las frecuencias de alimentación 6x y 24x. 

Digestión y estudios microbianos in vitro

Las técnicas de cultivo fueron similares a las descritas por Hungate (11), con las modificaciones sugeridas por Dehority {7) .El número de hongos totales y celulolíticos fue estimado de acuerdo al procedimiento descrito por Obispo y Dehority (16) . 

En cada muestreo se uso como inoculo 2 ml de la dilución 10^-1 para medir la degradación de la celulosa in vitro. El medio de cultivo sin licor ruminal descrito por Grubb y Dehority (9) se uso tanto "como tal" o con adición del factor de crecimiento (Dehority y Tirabasso, 1994, datos no publicados) .Para inhibir el crecimiento bacteriano en el medio de cultivo se le agrego a los tubos los antibióticos penicilina y estreptomicina para una concentración final de 2000 y 300 UI/ml, respectivamente. Se inocularon cinco tubos de cada medio de fermentación y se conge1o uno de ellos al momento de la inoculación para detener el proceso de fermentación y servir como control. Los cuatro tubos restantes se incubaron a 39'C durante 7 días. Después de la fermentación, se contaron los números de hongos en cada tubo (16) .El factor de crecimiento de los hongos fue preparado extrayéndolo del polvo de licor ruminal liofilizado (LRF) con 5,0 ml de agua durante una hora en un agitador automático. La cantidad de LRF a ser extraído fue determinada de tal manera que el factor de crecimiento a agregar fuera equivalente al 100% de la concentración de licor ruminal que debería estar presente en cada tubo de fermentación. Después de centrifugado a 12000 rpm por 20 min. y decantado el sobrenadante, el residuo restante se suspendió en 4,0 ml de agua destilada y se agrego a cada tubo de fermentación. La celulosa digestada se determino de acuerdo al procedimiento descrito por Hiltner y Dehority (10) , 

Análisis estadístico

 A fin de reducir la variación en el conteo de los hongos, los datos obtenidos fueron transformados a Loglo (5) .Los datos fueron analizados por ANOVA, en un diseño factorial 3x2 (tres frecuencias del alimentación y dos medios de fermentación) , usándose el procedimiento GLM del programa SAS (22) .Las medias fueron comparadas por el procedimiento de la mínima diferencia significativa protegida cuando se observo significancia en los efectos principales. Los números de los hongos se analizaron por ANOVA con la separación de las medias por la prueba del Rango Múltiple de Duncan.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

  La concentración de los hongos anaeróbicos (hongos g^-1  concentración de contenido  ruminal) fue variable de acuerdo con la frecuencia de alimentación (P<0,01) . Las concentraciones más altas ocurrieron cuando el alimento se ofreció seis veces por día (15,1 x 10⁴) al compararla con los de una (6,4 x 10⁴) o veinticuatro (6,2 x 10⁴) veces por día. 

No se observo correlación entre la digestión de celulosa in vitro ni con el número de los hongos ni con la frecuencia de alimentación. La adición del factor de crecimiento al medio duplico (P<0,01) la cantidad de celulosa digerida promedio (32,8% v S 16,2%) (Cuadro 1) .La digestión de la celulosa fue más alta en el medio donde el factor de crecimiento fue añadido para todas las tres frecuencias de alimentación. Se observo un efecto de interacción entre la frecuencia de alimentación y el tipo de medio de cultivo (P<0,05) .El porcentaje de celulosa degradada en el medio, con el factor de crecimiento agregado inoculado con contenido ruminal, cuando la oveja se alimento 6x, fue significativamente más alto que cuando se uso el de la frecuencia 1x. 

En un estudio previo (16) se observó que los hongos anaeróbicos permanecen más o menos constantes en un periodo de 24 h, y su número no parece ser influenciado por las frecuencia de alimentación de una, dos o tres veces al día. De acuerdo a lo que se señala en la literatura, la frecuencia de alimentación parece aumentar la tasa de recambio en el rumen (8, 21, 26) , pareciendo ser más rápida alrededor de frecuencias de alimentación de 4x y 6x, disminuyendo con frecuencias mayores (15) .Los datos del presente estudio muestran un marcado aumento en las concentraciones de los hongos a la frecuencia de alimentación 6x, que no se esperaba si la tasa de recambio ruminal es más rápida a esta frecuencia. 

Orpin (18) ha mostrado que un aumento en concentraciones de zoosporos generalmente ocurre brevemente después de la ingestión del alimento, hecho que asocio con la presencia de componentes de la dieta que activan ¡a liberación los zoosporos por los esporangios. Alimentando cada 4 h (6x) se puede aumentar al máximo el ciclo reproductor de los hongos del rumen, es decir, el enquistamiento, crecimiento del esporangio y la liberación de los zoosporos. Así, la presencia de los componentes estimuladores y de liberación de los zoosporos llegan a ser factores importantes en la regulación del tamaño de la población de estos microorganismos. 

Por otro lado, es probable que exista un equilibrio entre esos factores producidos por la población bacteriana que inhiben y estimulan el crecimiento de los hongos en el rumen y que ese equilibrio esta ejerciendo un efecto regulador importante sobre el tamaño de la población de los hongos o de su actividad enzimática. Se ha demostrado que la actividad inhibitoria del fluido ruminal es dependiente de su concentración (6) , por consiguiente, la tasa de crecimiento de la población bacteriana in vivo y la correspondiente producción del inhibidor, probablemente depende de ambos, cantidad de alimento y frecuencia de alimentación. Sobrepuesto a esto, podría estar la tasa de recambio que contribuiría a diluir al factor inhibidor. Así, si la frecuencia de alimentación 6x tiene una tasa de recambio más rápida, se podría esperar que sea la que tenga la concentración más baja de inhibidor. Es de señalar que no existe información en relación a la concentración óptima para la actividad del factor de crecimiento en el fluido del rumen. La interacción entre la frecuencia de alimentación y el medio de cultivo podría ser un indicativo de que el factor inhibidor y los de crecimiento influyen en la regulación del desarrollo de los hongos en el rumen. Cambios en la concentración de esos factores en el rumen, como resultado de la dilución causada por el incremento de la tasa de recambio podrían posiblemente explicar las diferencias observadas en la población de los hongos a las distintas frecuencias de alimentación. 

No obstante, se requieren estudios más extensos en los que las concentraciones de los factores inhibidores y de crecimiento sean evaluados en el fluido ruminal a varias frecuencias de alimentación.

CONCLUSIONES 

• Un equilibrio entre los factores inhibidores y de crecimiento producidos por las bacterias del rumen podría ser el mayor regulador de la población de los hongos anaeróbicos del rumen. 
  

• Los cambios en la concentración de estos factores en el rumen, como resultado de la dilución causada por una tasa de recambio alta, parecieran explicar las diferencias observadas en las distintas frecuencias de alimentación.

RESUMEN

En un experimento preliminar, se determinaron las concentraciones de los hongos anaeróbicos en un ovejo alimentado a tres frecuencias diferentes, una vez (1x), seis (6x) y veinticuatro (24x) veces por día. Al mismo tiempo se midió la actividad celulolítica in vitro a cada tiempo de muestreo. La concentración de hongos se vio afectada por la frecuencia de alimentación con los valores más altos ocurriendo a la frecuencia de alimentación de 6 x. La digestión de la celulosa se incremento en todas las frecuencias de alimentación cuando la fracción insoluble del licor ruminal se añadió al medio de fermentación basal. No se observo correlación entre el número de hongos y la frecuencia alimentación con la digestión celulosa in vitro; sin embargo, se observo interacción entre la frecuencia de alimentación y el medio de cultivo. Los resultados sugieren que en el rumen existe un equilibrio entre un factor que inhibe y otro (s) que estimulan el crecimiento de los hongos.  

Palabras Clave: Hongos, Rumen, Alimentación, Digestión, Celulosa.

EFFECT OF FEEDING FRECUENCY ON RUMEN FUNGAL NUMBERS IN SHEEP (Preliminar study)

SUMMARY

In this preliminar study, fungal concentrations were determined in a sheep fed its daily ration at three different feeding frequencies, once (lx) , six (6x) and twenty-four (24x) times a day. Concbmitantly, at each sampling time in vitro cellulolytic activity was measured. Fungal numbers were affected by feeding frequency with the nighest concentrations occurring with 6x feeding per day. Cellulose digestión was increased at all feeding frequencies when the insoluble fraction of rumen fluid was added to the basal fermentation medium. Neither fungal numbers nor feeding frequency were correlated with cellulose digestión in vitroi however, a feeding frequency x mediúm interaction was observed. Results suggest an equilibrium exists in the rumen between an inhibitory and growth factors which serves to control fungal concentrations. 

Key Words: Rumen fungi, Feeding frequency, cellulose digestión, Fungi numbers. 

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