Álvaro García
El crecimiento adecuado de las papilas ruminales es indispensable para maximizar la absorción de ácidos grasos volátiles (AGV) en los rumiantes. En los rumiantes africanos salvajes, por ejemplo, se produce un cambio en el crecimiento de las papilas y del epitelio intestinal entre las estaciones seca y lluviosa como consecuencia de la calidad y abundancia del forraje disponible.
Algo similar sucede cuando las vacas secas se alimentan con forrajes altamente fibrosos de baja calidad que no estimulan la producción de AGV que son críticos para el desarrollo de las papilas. De manera similar, en el rumiante antes del destete, el desarrollo temprano de estas estructuras epiteliales le permite acelerar la transición hacia un rumiante con un rumen funcional, reduciendo así los costes de la alimentación.
Investigaciones recientes han demostrado que las elevadas ratios de fibra (FDN)/almidón en la dieta afectan de forma negativa a la expresión del gen que regula el crecimiento de las papilas ruminales. La proporción correcta de ácidos grasos volátiles en la dieta determina entonces qué cantidad de dichos ácidos se absorberá y cuánta energía obtendrá la vaca de su alimentación.
Destino del butirato sintetizado en el rumen en las vacas en lactación
La lipogénesis es la ruta metabólica que conduce a la síntesis de ácidos grasos que, posteriormente, formarán triglicéridos. Generalmente, la lipogénesis tiene lugar en las células de la mucosa intestinal, el hígado, el tejido adiposo y la glándula mamaria en animales en lactación.
Las células del epitelio de la mucosa intestinal utilizan los ácidos grasos que absorben de la dieta. El hígado, el tejido adiposo y la glándula mamaria sintetizan de novo los ácidos grasos, utilizando una molécula de acetil-coA derivada de los carbohidratos y, en menor medida, de los aminoácidos de la dieta.
En la vaca en lactación, el principal lugar donde se realiza la lipogénesis es el tejido adiposo. La fermentación de carbohidratos en el rumen produce acetato, propionato y butirato. El metabolismo del hígado se encarga de la síntesis de glucosa, mientras que el acetato es el principal precursor lipogénico del tejido adiposo y de la glándula mamaria durante la lactancia.
El butirato se usa para la síntesis de novo de ácidos grasos en la glándula mamaria y, como resultado, debería aumentar la producción de grasa láctea. Las investigaciones también han encontrado una correlación positiva entre el aumento de la grasa y la proteína en tanque y el aumento del contenido de ácidos grasos de novo en la leche.
Investigadores de Cornell han identificado otros factores además de la composición de la dieta que mejoran la síntesis de ácidos grasos de novo y aumentan la síntesis de proteínas lácteas (como son el espacio del comedero y menor densidad de animales en el corral). La intensidad de la síntesis de ácidos grasos de novo parece indicar tanto la salud del rumen como su buen funcionamiento.
Teniendo esto en cuenta, sería lógico esperar que la suplementación con ácido butírico promoviera la síntesis de grasa de la leche y redujera la depresión de la grasa láctea en vacas alimentadas con más concentrado. Los resultados de estos experimentos han sido inconsistentes; algunos señalan que aumenta la grasa láctea, pero otros no muestran ningún efecto o incluso tienen efectos negativos.
Entonces, ¿aumenta realmente la concentración de grasa de la leche al suplementar con butirato?
Un experimento reciente (Izumi et al. 2019) evaluó los efectos de la suplementación con butirato en el consumo de materia seca, la producción de leche y los metabolitos sanguíneos de las vacas en lactación alimentadas con dietas que contenían diferentes concentraciones de almidón. Se utilizaron vacas Holstein después del pico de lactación (58.6 ± 9.96 días en leche; media ± DE) con un peso de 620 kg, que producían al menos 34 kg/día de leche con 3.9% de grasa y 3.2% de proteína; se agruparon y asignaron a uno de dos cuadrados latinos (4 × 4) en un factorial 2 × 2.
Los tratamientos consistían en dietas con dos concentraciones de almidón (20.6 y 27.5% materia seca; MS) y suplementos de butirato (butirato y control) en periodos de 21 días: 16 de adaptación y 5 para la recogida de datos. Las dietas bajas y altas en almidón contenían (en base a MS) 36 y 30% de ensilado de maíz, 18 y 15% de ensilado de hierba, y 46 y 55% de concentrado respectivamente.
El butirato utilizado contenía 70% de butirato de sodio y 30% de mezcla de ácidos grasos, al 2% de la MS (1.1% de MS dietética como butirato); la premezcla control contenía 70% de salvado de trigo y 30% de mezcla de ácidos grasos. Todas las dietas fueron formuladas para que tuvieran concentraciones de proteínas similares y las vacas se alimentaron de forma individual con raciones totalmente mezcladas (RTM), permitiendo un rechazo del 8%.
Las vacas suplementadas con butirato mostraron una mayor concentración de β-hidroxibutirato en suero en comparación con las vacas control (0.706 vs. 0.930 mM), sin alcanzar, sin embargo, la concentración indicativa de cetosis subclínica (1.2 mM). No hubo diferencias en el consumo de MS entre las vacas suplementadas con butirato y las no suplementadas, aunque las vacas con dietas altas en almidón tendieron a comer más.
Las vacas que recibieron butirato tuvieron mayor concentración (4.58 vs. 4.37%) y producción de grasa láctea (1.51 vs. 1.42 kg/día), y tendieron a aumentar la producción de leche corregida por grasa al 4% (35.9 vs. 34.3 kg/día) y la eficiencia alimenticia (1.56 vs. 1.50; producción de leche corregida por grasa al 4%/consumo de materia seca). También mostraron una disminución en la concentración de nitrógeno ureico en leche (10.8 vs. 11.7 mg/dl) en comparación con las vacas no suplementadas.
Las vacas con dietas altas en almidón tendieron a comer más (23.3 vs. 22.5 kg/d), tuvieron una mayor producción de proteínas en la leche (1.13 vs. 1.05 kg/d) y un menor contenido de nitrógeno ureico en la leche (10.3 vs. 12.2 mg/dl). La suplementación con butirato al 1.1% de materia seca dietética aumentó la grasa de la leche y disminuyó la concentración de nitrógeno ureico en la leche sin afectar el consumo de MS ni aumentar el riesgo de cetosis subclínica, independientemente del contenido en almidón de la dieta.
Los resultados de este experimento mostraron que suplementar con butirato al 1.1% de la MS puede aumentar la grasa de la leche, independientemente de la concentración de almidón en la dieta. También mostró que el consumo de MS no se vio afectado, y no hubo un mayor riesgo de acidosis subclínica. La suplementación con butirato también fue efectiva para reducir el nitrógeno ureico de la leche sin afectar a la producción de proteína láctea.
Referencias
K. Izumi, R. Fukumori, S. Oikawa, M. Oba. Short communication: Effects of butyrate supplementation on the productivity of lactating dairy cows fed diets differing in starch content. J. Dairy Sci. 2019. 102 (12): 11051-11056.
R. Fukumori, M. Oba, K. Izumi, M. Otsuka, K. Suzuki, S. Gondaira, H. Higuchi, S. Oikawa. Effects of Butyrate Supplementation on Blood Glucagon-Like peptide-2 Concentration and Gastrointestinal Functions of Lactating Dairy Cows Fed Diets Differing in Starch Content. J. Dairy Sci. 2020 Apr;103(4):3656-3667.
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