Álvaro García
Las mezclas de gasolina tienen diferentes precios dependiendo del rendimiento esperado del vehículo. Del mismo modo, las razas ganaderas modernas superan a la genética más antigua, siempre que reciban el “combustible” adecuado. La eficiencia en la producción ganadera actual implica transformar cada kilogramo de nutrientes pagados en productos vendibles. En la mayoría de los sistemas de producción ganadera de los Estados Unidos, el maíz es el “rey” cuando se trata de aumentar la densidad energética de la dieta.
La clave para un rendimiento animal superior no es cuánto comen las vacas, sino cuánto se retiene y se transforma en productos animales, este es el concepto de la digestibilidad. A medida que aumenta la digestibilidad, también aumenta la eficiencia de las dietas o los kg ración necesarios para producir 1 kg de producto animal (leche, carne, etc.). En el grano de maíz, el nutriente más abundante por peso (aproximadamente 70% del total) es el almidón. El aumento de su utilización tiene, por tanto, un gran impacto en el rendimiento productivo del animal.
El almidón en el endospermo del grano está encapsulado en glóbulos herméticos (hidrofóbicos) en una matriz hecha de una proteína llamada prolamina, que comprende el 50-60 % de toda la proteína del grano. El almidón presente en el maíz vítreo está más intrincadamente asociado con la prolamina, aumenta su impermeabilidad al agua y por lo tanto, reduce la accesibilidad de las enzimas que digieren el almidón. Es precisamente la prolamina la responsable de la característica vítrea de ciertas variedades de maíz que determinan su digestibilidad y la energía que el ganado obtiene del grano.
El tratamiento con vapor y el ensilado también influyen en la digestibilidad del almidón al debilitar este recubrimiento protector y permitir el acceso de las enzimas. La reducción del tamaño de las partículas tiene un efecto similar, ya que aumenta la superficie de ataque de las enzimas que degradan el almidón. Para estar en el lado seguro y maximizar la digestión del almidón se podría sugerir moler el maíz tanto como sea prácticamente posible, sin enlentecer demasiado el rendimiento del molino.
Por otro lado, moler el grano demasiado fino puede aumentar la digestibilidad excesivamente haciendo que la fermentación del almidón en el rumen sea muy rápida. Esto disminuye el pH, reduce la digestibilidad de la fibra, limita el almidón de pasaje (bypass) y aumenta el riesgo de acidosis subclínica/clínica. Es necesario definir un tamaño de partícula que optimice la utilización del almidón sin afectar la salud o la producción de los animales.
Un experimento de 2020 de Goeser et al. utilizó muestras de maíz molidas comercialmente para analizar el tamaño geométrico medio de las partículas (GMPS), prolamina y la digestibilidad in situ del almidón en el rumen. El objetivo final era encontrar si había una relación entre prolamina, GMPS y digestibilidad del almidón in situ. Se analizaron muestras comerciales de grano de maíz seco molido en busca de almidón, prolamina, tamaño de partícula, superficie y digestibilidad in situ del almidón en el rumen a 0, 7 y 16 horas de incubación.
Relación entre el tamaño de las partículas de grano y el contenido de almidón
El tamaño de las partículas de grano en muestras que llegaron de diferentes fábricas de pienso se correlacionó positivamente con el área de superficie y el contenido de almidón. Los autores explicaron que esto se debía a que los operadores de las fábricas juzgarían que los maíces necesitaban más molienda (o aberturas de cribas más pequeña) probablemente según el tamaño del grano.
La superficie se correlacionó positivamente con la incubación in situ durante 7 horas, de manera que por cada unidad de aumento en la superficie la digestión del almidón a las 7 horas aumentó en 0.22 unidades. Esto es esperable ya que una mayor superficie permitiría una mayor actividad de fermentación por parte de los microorganismos del rumen.
Sin embargo, esto no significa necesariamente que este aumento de la superficie dará lugar a una mayor digestibilidad total de la dieta. Más fermentación de granos produce más ácidos grasos volátiles (AGV), que reducen el pH del rumen, interfiriendo negativamente con la digestibilidad de la fibra, y contrarrestando los efectos positivos del aumento de la digestibilidad del grano.
La prolamina no se asoció con la fermentación a 0 o 7 horas, sino que se asoció cuadráticamente con la incubación a 16 horas. Dado que la prolamina protege el almidón de la degradación de las enzimas, esto significa que se fermentó más almidón a las 16 horas. Desde un punto de vista práctico, las vacas en su pico de lactancia con mayores ingestas y tasas de pasaje, necesitan forrajes altamente digestibles que se vean menos afectados por el aumento de la digestibilidad del maíz, sincronizando así el suministro de nutrientes para una mayor eficiencia de crecimiento de los microorganismos del rumen.
El maíz para el pienso de vacas lecheras debería molerse a un GMPS de menos de 400 μm
Los resultados del GMPS en este experimento fueron consistentes con investigaciones anteriores. La digestibilidad del almidón del rumen in situ disminuyó con el aumento de GMPS de 404.7 a 1.378.8 μm. En la actualidad, la industria de piensos sugiere moler el maíz finamente para los piensos de vacas lecheras si es posible a un GMPS de menos de 400 μm. Las variedades con más contenido de prolamina (aproximadamente 6 a 8 g de proteína de prolamina por cada 100 g de almidón) se benefician de la molienda con un GMPS más pequeño.
El efecto de la etapa de lactancia también es importante, ya que determina el tiempo de retención en el rumen. Una vaca en el pico de la lactancia requiere un tamaño de partícula más pequeño para estimular la ingesta, y forrajes altamente digestibles para sostener una alta producción de leche, en comparación con esa misma vaca más tarde en la lactancia. El desafío para las vacas de lactancia temprana no es solo la tasa de pasaje del alimento, sino también un pH ruminal más bajo.
Existe un equilibrio delicado entre el tamaño de las partículas del alimento que aumenta la ingesta pero que aún estimula la producción de saliva para amortiguar esa acidez y el de un tamaño de partícula demasiado grande que induce el comportamiento de selección y conduce precisamente al resultado no deseado, la acidosis subclínica y/o clínica.
El GMPS del grano de maíz para una granja individual no debe ser independiente de la calidad del forraje utilizado y del tamaño de partícula real de la RTM de dicha granja. Las implicaciones económicas de moler el maíz a un tamaño de partícula adecuado también se pueden entender con el siguiente ejemplo. Una vaca Holstein de alto consumo que come 25 kg de MS de un RTM, puede ingerir aproximadamente 2.5 kg de almidón proveniente de 7 kg MS de ensilado de maíz, y 7.5 kg de almidón proveniente de 13 kg de concentrado, para un total de 10 kg de almidón.
Dado que la investigación ha demostrado que las vacas pueden digerir un máximo de unos 2.5 kg de almidón en el intestino, es necesario alcanzar al menos un 75% de digestibilidad del almidón en el rumen (7.5 kg fermentados) para minimizar las pérdidas de almidón en las materias fecales.
Conclusiones
En resumen, el objetivo del procesamiento del grano de maíz debe ser optimizar la fermentación del almidón en el rumen para no exceder la capacidad digestiva en el tracto gastrointestinal inferior y así minimizar las pérdidas de almidón en las heces. Comprender los efectos de la prolamina y el tamaño de las partículas de grano en la digestibilidad del almidón puede ayudar a lograr este objetivo. La alimentación con granos de tamaño de partícula inadecuado es costosa no solo desde la perspectiva de la utilización del pienso, sino también debido a los posibles efectos negativos para la salud de las vacas lecheras.
Reference
John P. Goeser and Randy D. Shaver. 2020. Commercial ground corn grain samples vary in particle size metrics and in situ rumen starch digestibility. Applied Animal Science 36:610–614.
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