Revista Digital del Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias de Venezuela

 CENIAP HOY
  Número 6    septiembre-diciembre  2004

Nestor E. Obispo

Unidad de Producción Animal
CENIAP-INIA, Maracay

Introducción

En un esfuerzo por obtener máxima respuesta animal, los cebadores de ganado bovino incrementan la proporción de alimentos fácilmente degradables en el rumen (granos de cereales, residuos agroindustriales otros concentrados), con respecto al contenido de componentes fibrosos, provocando que los animales sufran problemas digestivos de variada índole, con las concomitantes perdidas económicas. Es en estas condiciones donde se hace necesaria la inclusión de la fibra efectiva en la ración, no sólo en cantidad, sino también en calidad, para estimular la rumia, la producción de saliva amortiguadora del pH y en general para mantener la pared ruminal sana.

Con cierta frecuencia durante la consulta técnica rápidamente se evidencia la deficiencia de alimentos fibrosos, al observar en los corrales la presencia de diferentes grados de animales con diarrea, ausencia de rumiación y estómagos timpánicos. En la mayoría de los casos, el análisis visual del alimento evidencia la falta de componentes fibrosos, y en algunos pocos, cuando es incluida ésta no es de la calidad requerida. El análisis posterior al sacrificio en el matadero revela gran número de hígados rechazados por la presencia de abscesos. Una revisión de las características de la pared ruminal muestra vellosidades hipertrofiadas con algunas ulceraciones, lo que refleja un cuadro típico de acidosis ruminal.

Cuando una dieta rica en carbohidratos rápidamente fermentecibles (CF) es introducida en el rumen, inmediatamente ocurre una alta generación de ácidos grasos volátiles (AGV) que conducen a una disminución en el pH, originándose así un caso agudo de acidosis (pH<5,0) o en el peor de los casos una acidosis subaguda (pH<5,5). Los casos agudos en realidad no son el desafío, sino los subclínicos por las pérdidas económicas que ocasionan. La acidosis subaguda es uno de los desordenes nutricionales más frecuentes en los rebaños bajo explotación intensiva (cebaderos y ganaderías lecheras especializadas).

Los cambios fermentativos ruminales en condiciones de acidosis activan diversas acciones sistémicas que progresan hacia una reducción del consumo de alimento y, en casos severos, la muerte del animal. Se observan entre otros: el síndrome de muerte súbita, poliencefalomalacia (donde se involucra el sistema nervioso central), ruminítis, abscesos hepáticos, laminitis, infosura, problemas de absorción, infección por patógenos, perdida del apetito y reducción del consumo de alimento. La complejidad de los problemas asociados con la acidosis va a depender de la intensidad y duración de esta. Debe recordarse que lo más importante, en todos los casos que ocurre este problema, se relaciona con el umbral de pH en el que ocurren los cambios, no sólo relacionados con las tasas de crecimiento de los microbios y cambios en la microbiota del rumen, sino los que significantemente influencian el estado metabólico y la habilidad de poder catabolizar y excretar ciertos metabolitos.

Es bien conocido que la acidosis ruminal origina un crecimiento de bacterias productoras y consumidoras de ácido láctico (Russell, 1986). Sin embargo, lo que resulta realmente crítico es el desbalance ocasionado por el pH en términos de la optimización del crecimiento bacteriano. Russell y Hino (1985) han demostrado que la tasa de crecimiento del Estreptococo bovis (el más importante productor de ácido láctico) disminuye dramáticamente cuando el pH alcanza valores entre 5,3 y 5,1. Igualmente, Megasfera elsdenii muestra una significante reducción de su tasa de crecimiento a un rango de pH entre 6,0 a 5,5. Este diferencial resulta en una acumulación significativa de ácido láctico cuando el rumiante consume CF. Cuando el pH se mantiene por encima de 5,5 existe un balance entre los microorganismos productores y consumidores de lactato y este por lo tanto no se acumula en el rumen.

Por tanto, un gran consumo de CF en la dieta de los rumiantes provoca síntomas clínicos de variadas formas y grados, dependiendo del tipo y cantidad consumida. Como resultado de la sobrecarga de CF, se producen gran cantidad de ácidos, que sobrepasan los límites fisiológicos, con la correspondiente reducción del pH, el cual causa daños en el rumen y en el sistema metabólico del animal. La cascada de efectos que se originan de la ingestión inicial CF va a depender de la intensidad y duración de este tipo de alimentación.

La secuencia de eventos asociados con la inducción de acidosis aguda se puede simplificar de la forma siguiente (Figura 1). Inicialmente, tan pronto como se incrementa la cantidad de CF en el rumen, surge un incremento en la tasa de crecimiento de todas las bacterias. Ese evento resulta en un incremento en la producción AGV con lo que se produce concomitantemente una reducción en el pH del rumen. A medida que el pH baja, la tasa de crecimiento del E. bovis, relativo al resto del componente bacteriano, incrementa. En este punto, la enzima lactato deshidrogenasa es estimulada y entonces ocurre cambio en el metabolismo del E. bovis, el cual deja de producir acetato y formato y comienza a producir ácido láctico. La acumulación de este ácido entonces comienza a exceder la capacidad tampón ruminal.

Figura 1. Eventos asociados con la aparición de la acidosis aguda (Adpatado de Nocek, 1997)

A medida que el pH sigue declinando (<4,7), la tasa de crecimiento del E. bovis decrece, lo que entonces crea condiciones ideales para el crecimiento del Lactobacilo acidofilus, el cual produce aún más lactato (Russel y Hino, 1985). Si el daño por exceso de CF persiste entonces el efecto espiral también persistirá con la consecuente e inevitable acidosis metabólica.

Otros microorganismos que también se encuentran involucrados son algunos coliformes, el Clostriduim perfringens. Las bacterias celulolíticas descienden en número y los protozoarios prácticamente desaparecen (Obispo y Dehority, 1998). En condiciones de acidosis, el contenido del rumen se hace hipertónico con respecto al plasma, por lo que, un gran porcentaje de agua corporal penetra en el rumen (Dunlap et al. 1965; Shimada, 1983). La clave para evitar el colapso del pH sanguíneo, ante la entrada de ácido láctico al torrente circulatorio, lo constituye el sistema tampón de la saliva, especialmente el del bicarbonato. Este mecanismo por lo general es capaz de mantener el pH dentro de los límites críticos hasta que el proceso se resuelva.

La acidosis aguda presenta signos y síntomas, los cuales pueden ser tratados directamente. Sin embargo, los casos subagudos son insidiosos y considerablemente menos evidentes. En los cebaderos esta condición puede repercutir sobre el potencial productivo del rebaño, al reducir la eficiencia de conversión alimenticia, condición pocas veces observable. Una de las mayores manifestaciones clínicas de la acidosis subaguda es un reducido y/o consumo cíclico de alimentos, diarreas frecuentes sin aparente explicación (hipertonicidad del intestino con respecto al resto de los fluidos del cuerpo) y casos de laminítis (cambios hipóxicos en las pezuñas como son hiperemia, hemorragia, trombosis y edema de los tejidos circulantes, debidos aparentemente a una alta producción de histaminas).

La acidosis subaguda surge en general como una consecuencia del intento de maximizar el consumo energético del animal. Al hacer eso, por lo general estamos bordeando la línea para proveer al animal de los apropiados niveles de nutrientes, los cuales han de ir en la ración diaria y la limitación de espacio físico para acometer este aporte. Es por esta razón que estos casos son mucho más frecuentes en explotaciones que suponemos deberían estar mejor manejadas.

La acidosis subclínica es un estado temporal de alteración del rumen que causa aberraciones en los patrones de fermentación y disminuye el pH. Sin embargo, la intensidad y duración no son los suficientes para causar un hallazgo de signo clínico evidente. Por lo general, se observan algunas alteraciones, tales como falta de una adecuada cantidad de fibra efectiva en la dieta, raciones diarias con relaciones forraje: concentrado alteradas, prácticas de alimentación no recomendadas, entre otras. Esto puede provocar cambios en el pH del rumen promoviendo la incidencia de este tipo de acidosis en el rebaño, y la única prueba diagnóstica, determinante, es la medición del pH ruminal.

El uso de una sonda estomacal para medir el pH da algunas veces falsas interpretaciones a causa de contaminación salival. Aunque es usada tradicionalmente para fines de investigación, la canulación ruminal es el método preferido para obtener muestras representativas de licor ruminal. Sin embargo, la ruminocentesis o aspiración percutánea con aguja es un medio adecuado para la obtención del licor ruminal con fines diagnósticos en el rebaño (Norlund y Garret, 1994).

Aunque deben seguirse ciertas normas en el manejo de los sistemas de producción intensiva con rumiantes, siempre existirá el riesgo de que los animales al consumir grandes cantidades de granos (>55% de la materia seca) de tener bajo pH ruminal durante el día. La pregunta crítica que todavía no se ha podido reponder ¿Cuán bajo ha de caer el pH ruminal y por cuánto tiempo, antes que los efectos negativos se hagan visibles? Una interpretación del balance ecológico dentro del rumen puede, en última instancia, jugar a favor de inclinar la balanza hacia a una acidosis aguda o subaguda. Cuando se reduce el consumo de alimento después de una carga de CF, el metabolismo energético de los microorganismos del rumen, al igual que el del animal, debe ser interpretado. El consumo es controlado por un balance de factores físicos y mecanismos quimiostáticos. El reto es asegurarse que ambos mecanismos estén trabajando sincrónicamente, de tal manera que uno no se sobreponga sobre el otro, esto es por ejemplo, alta cantidad de granos y/o CF versus mucho forraje.

Aunque son varios los factores que influencian el consumo voluntario, tales como la temperatura ambiental, facilidades de manejo, o composición de la dieta, es sabio saber destacar, entre estos factores, los que en últimas instancias pueden ayudar a anticipar y compensar una determinada respuesta del animal.

Como los carbohidratos constituyen cerca de 70 a 80% de la ración de la vaca lechera de alta producción, estos niveles pueden impactar significativamente sobre el metabolismo del rumen. La cantidad de alimento necesaria para inducir una acidosis ruminal va a depender, como ya se explicó, del tipo de carbohidrato, tipo de procesamiento, período de adaptación, estado nutricional del animal, frecuencia de alimentación. Se ha demostrado (Nocek y Tamminga, 1991) que las tasas y grado de degradación ruminal de varios cereales es diferente. Cebada, trigo, avena y maíz, tienen disponibilidades de almidón mayores a 85%. Por otro lado, el procesamiento de estos granos (molido, maíz en hojuelas preparadas al vapor, tratamientos químicos) puede tener influencia en tasa de degradación de estos alimentos (Nocek y Tamminga, 1991; Theurer, 1986). El proceso de adaptación a la dieta es crítico en determinar la cantidad de carbohidrato que puede inducir a la acidosis (Nagaraja y Town, 1990).

Aunque se ha demostrado que estos sistemas de producción requieren una entrada alta de energía en forma de carbohidratos no estructurales para mantener los elevados niveles de respuesta productiva (Manson y Leaver, 1989), se revela igualmente que la incidencia de problemas metabólicos es más alta con una pérdida económica importante. Sin embargo, se antepone la idea de que los productores están en el negocio para obtener beneficios. Si bien el incrementar la cantidad de concentrados en la ración hasta cierto umbral puede maximizar la producción y los componentes de la leche, al hacer esto, los productores trabajan al borde de una línea entre el máximo beneficio y el tener que lidiar con animales enfermos.

La manera como alimentamos a los animales en el cebadero puede tener un impacto sobre la estabilidad del pH ruminal. En la medida que se aumenta la cantidad de concentrados en la dieta o esta es alta en CF, la producción de saliva y el tiempo de rumiación disminuye con la disminución del pH ruminal. Kaufmann et al. (1980) demostraron que la frecuencia de alimentación tiene un impacto significativo en el mantenimiento de un pH ruminal estable. Por otro lado, Nocek (1992) ha identificado que alimentando los mismos ingredientes y forrajes en diferentes formas estratégicas durante el día puede influenciar el tiempo que el pH puede permanecer bajo a un umbral dado.

En resumen se puede decir que la influencia de los CF sobre el pH del rumen es el enlace crítico entre la nutrición, acidosis y otras problemas en los rumiantes. Aunque estos carbohidratos en exceso son los acusados por el incremento de la producción de ácido y falla del sistema tampón de bicarbonato, la falta de "fibra efectiva" puede significativamente afectar la producción de saliva y el pH ruminal. La fibra efectiva es capaz de estimular la masticación y la rumia con lo cual se estimula la producción de saliva. Los amortiguadores de la saliva son capaces de neutralizar la producción de ácidos de la fermentación ruminal. Por lo tanto, el pH del rumen es el resultado de un balance entre la producción de ácidos a partir de los sustratos, carbohidratos, y la producción de saliva (acción amortiguadora) (Figura 2).

Figura 2. Efectos de los carbohidratos estructurales o no sobre el sistema tampón del rumen (Adaptado de Nocek, 1779)

Al presente se requiere más información sobre FDN efectiva. La relación entre carbohidratos no estructurales (CNE), almidón disponible, FDN y FDN efectiva es crítica en el adecuado mantenimiento de la función ruminal (Poore et al. 1993). La proporción de FDN del forraje con respecto al almidón degradable en el rumen debería ser mantenida en 1:1 para evitar la depresión de la digestión de la fibra y así mantener normales las funciones del rumen. Nocek y Russell (1988) han demostrado que el rendimiento de leche es maximizado cuando la proporción CNE:FDN se encuentra en el rango de 0,9 a 1,2.

Se ha demostrado que el efecto de la fibra efectiva no sólo se limita a los estímulos anteriormente descritos, sino también ayuda a mantener saludable e integra la pared ruminal. La introducción de ocho esponjas plásticas en el rumen de novillos que estaban siendo cebados con dietas alta en CF resultó en una tendencia a ganar más peso (7 kg) durante 152 días de alimentación en comparación con aquellos que no recibieron el tratamiento con las esponjas (Loerch, 1990). Una de las demostraciones logradas con el experimento de Loerch destaca el efecto de limpieza que hace el elemento fibroso sobre la pared del rumen al impedir la acumulación de material fermentable en la superficie de las papilas (ruminitis). Al existir una pared ruminal sana hay menos probabilidades de que ciertos patógenos (Esferoforus necroforus) puedan alcanzar órganos internos del animal, particularmente el hígado. Loerch observó igualmente una disminución significativa de pérdidas por concepto de hígados descartados (presencia de abscesos) en los animales sacrificados del grupo que recibió el tratamiento con las esponjas de plástico.

Los casos de acidosis aguda deben ser tratados de manera inmediata:

• Suministrar 500 g de bicarbonato de sodio, 850 cc (12%) de formaldehído, 20 g de oxido de magnesio, 40 g de carbón mineral. Agregar agua hasta completar los 2 litros. Mezclar bien y administrar 100 ml en tres litros de agua vía sonda.
• En casos donde se diagnostican desordenes cerebrales (poliencefalomalacia) se recomienda una inyección de 10 mg/kg Tiamina I.V. y repetir por 2 o 3 días I.M.
• En caso de infecciones secundarias administrar Tetraciclínas vía I.M. por tres días.

En casos de acidosis subclínicas mucho de los animales se recuperan solos sin tratamientos. Sin embargo, se deben evaluar las siguientes recomendaciones:

• Nunca alimente concentrados y forraje por separado.
• Asegúrese que el consumo diario no aumenta o disminuye de un día a otro;
• Alimente a sus animales a la misma hora diariamente;
• Use cierta cantidad de fibra efectiva en la ración (≥15%);
• Si es disponible use un ionóforo en la formulación de las raciones;
• Mantenga siempre agua fresca en los bebederos;
• Si es posible en dietas ricas en concentrados, alimente la ración diaria en varias porciones durante el día;
• Mantenga vigilancia de los animales en el consumo de la ración, es decir, observe si dejan de de comer.

Bibliografía

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Referencia de este artículo:

Obispo, N.E. 2004. LA IMPORTANCIA DE LA FIBRA EFECTIVA EN LOS CEBADEROS BOVINOS Y SU RELACIÓN CON ACIDOSIS RUMINAL CLÍNICA Y SUBCLÍNICA. Revista Digital  CENIAP HOY Número 6, septiembre-diciembre 2004.  Maracay, Aragua, Venezuela. URL: www.ceniap.gov.ve/ceniaphoy/articulos/n6/arti/obispo_n/arti/obispo_n.htm   Visitado en fecha: