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Revista mexicana de ciencias pecuarias
On-line version ISSN 2448-6698Print version ISSN 2007-1124
Rev. mex. de cienc. pecuarias vol.11 n.2 Mérida Apr./Jun. 2020 Epub Oct 23, 2020
https://doi.org/10.22319/rmcp.v11i2.5685
Artículos
Uso de un precursor glucogénico en el preparto y su efecto sobre indicadores de energía y parámetros reproductivos en vacas lecheras
a Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro. Departamento de Ciencias Médico Veterinarias, Torreón, Coahuila, México.
b Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro. Posgrado en Ciencias en Producción Agropecuaria, Torreón, Coahuila, México.
c Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro. Departamento de Producción Animal, Torreón, Coahuila, México.
d Universidad Autónoma Chapingo. Unidad Regional Universitaria de Zonas Áridas, Bermejillo, Durango, México.
El objetivo fue evaluar si la suplementación del 1-2 propanodiol más propionato de calcio (precursores glucogénicos) durante el periodo de transición en vacas altas productoras disminuye la incidencia de enfermedades metabólicas y reproductivas durante el inicio de la lactancia. Las vacas se dividieron en dos grupos homogéneos respecto al número de lactancias, y condición corporal. 1) Grupo tratado (GG; n= 112): por 15 días durante el periodo de transición se les administraron 60 g/vaca/día del precursor glucogénico, el cual fue adicionado en la dieta. 2) Grupo control (GC; n= 90): no se le administro ningún tratamiento. Los niveles de beta hidroxibutirato (BHB) (GG= 0.9 ± 0.2 mmol/L vs GC= 1.3 ± 0.2 mmol/L; P<0.05), y ácidos grasos no esterificados (AGNES) (GG= 0.6 ± 0.1 mEq/L vs GC= 0.8 ± 0.1 mEq/L; P<0.05) posparto fueron más altos en el GC que en el GG. Igualmente el GC (23 %) tuvo mayor porcentaje de hembras con retención de placenta que el GG (GG= 13 %; P≤0.06). Mientras que no existió diferencia en metritis, distocia y aborto entre grupos (P>0.05). Sin embargo, la cetosis subclínica (GG= 10 %, GC= 56 %; P<0.05), y la mastitis (GG= 8 %, GC= 16 %; P<0.05) fueron más altas en GC que en el GG. Mientras que, para cetosis clínica, hipocalcemia y acidosis ruminal no existió diferencia entre los grupos (P>0.05). La administración del precursor redujo los niveles de BHB y AGNES, así como el porcentaje de cetosis subclínica y retención de placenta, lo cual puede ser una alternativa para para mejorar la eficiencia reproductiva.
Palabras clave BHB; AGNES; BEN; Cetosis subclinica; Posparto
The aim was to evaluate if 1-2 propanodiol plus calcium propionate (glycogenic precursor) supplementation during the transition period in high yielding dairy cows reduces metabolic and reproductive dysfunctions during early lactation. Cows (n= 202) were divided into two homogeneous groups regarding number of lactations and body condition score. 1) Treated group (GG; n= 112) received 60 g/cow/d for15 d of a glycogenic precursor during the transition period. 2) Control group (GC; n= 90) received no treatment. Postpartum levels of beta hydroxybutyrate (BHB) (GG= 0.9 ± 0.2 mmol/L vs GC =1.3 ± 0.2 mmol/L; P<0.05), and non-esterified fatty acids (NEFA) (GG= 0.6 ± 0.1 mEq/L vs GC = 0.8 ± 0.1 mEq/L; P<0.05) were higher in the GC-group. Similarly, GC-cows had a higher percentage of retained placenta (23 % vs 13 %; P≤0.06) subclinical ketosis (GG= 10 %, GC= 56 %; P<0.05), and mastitis (GG= 8 %, GC= 16 %; P<0.05). Metritis, dystocia, abortions, clinical ketosis, hypocalcemia and ruminal acidosis showed no differences between groups. Administration of a glycogenic precursor during the transition period demonstrated a positive effect upon BHB and NEFA blood levels during early lactation, with parallel decreases of subclinical ketosis and retained placenta; this could be an alternative to enhance the dairy herd reproductive efficiency.
Key words Beta hydroxybutyrate; NEFA; Subclinical ketosis; Postpartum
Introducción
Durante las primeras semanas de lactancia, las vacas con una elevada producción de leche enfrentan un balance energético negativo (BEN) debido que utilizan una gran cantidad de energía cuando tienen una adaptación inadecuada durante el periodo de transición y una baja ingesta de materia seca al comienzo de la lactancia1,2. Esta situación favorece la movilización de los lípidos hepáticos que eleva los niveles en sangre de ácidos grasos no esterificados (AGNES) y de beta hidroxibutirato (BHB), los cuales se consideran indicadores sensibles de BEN3,4. Esta condición fisiológica y metabólica puede dar lugar a lesiones hepáticas que conduzcan a una alta probabilidad de padecer otros trastornos relacionados con disfunciones metabólicas tales como cetosis, mastitis, metritis, hipocalcemia, desplazamiento de abomaso y retención de placenta2. De hecho, al inicio de la lactancia, se registran concentraciones de BHB superiores a 1.2 mmol/L que se relacionan con la presencia de cetosis subclínica5, y los niveles de AGNES permiten predecir problemas de salud posparto6. Considerando todos los procesos que tienen lugar durante el periodo de transición y con el objeto de mantener la normoglucemia, se han utilizado diversas alternativas metabólicas para mantener la glucemia requerida para satisfacer los requisitos de los tejidos periféricos7 esto último, durante todo el proceso de glucogénesis, que permite la producción de la glucosa a partir de los precursores glucogénicos tales como el propionato o el propilenglicol8-11. Con base en los hallazgos previos, el propósito de este estudio fue evaluar el efecto del uso de un precursor glucogénico durante el periodo de transición en los niveles de BEN (AGNES y BHB) en sangre y la incidencia de enfermedades metabólicas y reproductivas al inicio de la lactancia en las vacas lecheras de alto rendimiento.
Material y métodos
Sitio de estudio, animales y manejo
La investigación se llevó a cabo de agosto a septiembre de 2015 en la Comarca Lagunera (25° 44 36 N, 103° 10 15 O; 1,111 msnm). Esta región norteña de México se caracteriza por un clima extremadamente cálido y seco, con temperaturas que van de 23 ºC a 43 ºC en el verano, y de 2 ºC a 9 ºC en el invierno, y con una precipitación anual promedio de 240 mm y una humedad relativa de entre 29 y 83 %. El estudio se realizó en un rebaño lechero comercial con un hato de 1,600 vacas Holstein, manejado con un sistema intensivo de producción en corral abierto. Las vacas fueron alimentadas con una dieta totalmente mixta (50 % de forraje y 50 % de concentrado, en base de materia seca 1.62 Mcal/Kg de ENL, 18 % PB), formulada para satisfacer los requerimientos nutricionales de las vacas en lactancia con una producción de leche > 33 kg/día12. Se alimentó a las vacas con pienso cuatro veces al día (a las 0600, 1000, 1200 y 1600 h) y además se les ofreció un 10 % diario adicional para consumo a voluntad.
Salud y manejo reproductivo
Todas las vacas recibieron cuatro infusiones intramamarias de 375 mg de cefalexina (Rilexine®, Virbac, México) durante el periodo seco. Asimismo, las vacas recibieron un bolo de liberación prolongada de microminerales y vitaminas A, D y E (Megabric®, Laboratorio Neolait, Francia). El control rutinario de la mastitis incluyó la desinfección de los pezones antes y después de la ordeña, la aplicación de la prueba de mastitis de California y un conteo regular de células somáticas.
En este estudio se sometió a vacas frescas a un manejo reproductivo desde el día 0 hasta el día 10; a fin de lograr una involución uterina adecuada, se administró una inyección de 25 mg de PGF2α en los días 35 y 47 posteriores al parto. Además, se vacunó a cada una de las vacas de acuerdo con el programa preventivo de vacunación de rebaño, enfocado principalmente en enfermedades como la diarrea viral bovina, la rinotraqueítis infecciosa bovina, el virus respiratorio sincitial bovino, la parainfluenza tipo 3 y la leptoespirosis (5 variedades).
Diseño experimental y variables de respuesta
Se seleccionaron vacas (n= 202) sin problemas reproductivos, las cuales fueron divididas en dos grupos homogéneos en cuanto al número de lactancias previas (3.2 ± 1.17) y al puntaje de condición corporal (3.3 ± 0.5; en una escala de 1-5). Mientras que la producción promedio de leche en el día 305 fue de 12,200 ± 147 kg, el número promedio de inseminaciones fue de 3.7 ± 2.4 (en un rango de 1-10 inseminaciones). Un primer grupo de vacas (n= 112; GG; 41.1 ± 0.7 L diarios) recibió 60 g/vaca de un precursor glucogénico (1-2 propanodiol y propionato de calcio, Lipofeed®, México), los cuales se añadieron a la dieta, durante los primeros 15 días del periodo de transición, mientras que el segundo grupo (n= 90; GC; 40.1 ± 0.7 L diarios) no recibió ningún tratamiento.
Ácidos grasos y ácido beta hidroxibutírico
Se determinaron las concentraciones séricas (media ± EE) de ácidos grasos no esterificados (AGNES) recolectando una muestra de sangre de la vena coccígea con tubos de extracción vacíos (BD Vacutainer®) en los días 7, 14 y 21 del posparto; las muestras obtenidas fueron identificadas y refrigeradas hasta que llegaron al laboratorio, donde se las centrifugó (450 g𝑥 20 min) y posteriormente se las congeló y almacenó a -20 ºC hasta el momento de someterlas a análisis. Se cuantificaron in vitro los AGNES en sangre utilizando un analizador automático (Randox RX Monza®, E.E.U.U.) y se determinaron las concentraciones (media ± EE) de ácido beta-hidroxibutírico (BHB) en los días 7, 14 y 21 días después del parto, utilizando un medidor portátil de BHB (sistema de monitoreo Precision Xtra®), el cual emplea tiras reactivas para cuantificar los cuerpos cetónicos en la sangre3,13.
Enfermedades metabólicas
Se calculó el porcentaje de vacas con cetosis clínica, la cual se diagnosticó con base en un bajo rendimiento de leche y una disminución del apetito, y se determinó el porcentaje de cetosis subclínica sumergiendo en la leche tiras reactivas durante los primeros 21 días. Además se evaluó su relación con otras enfermedades clínicas durante los primeros 35 días después del parto14. Se detectó la presencia de mastitis clínica durante la ordeña con base en la determinación del calor y la inflamación, palpando la ubre y evaluando los cambios de consistencia de la leche (acuosa-sanguinolenta, secreciones y coágulos de sangre); esto se hizo diariamente durante las primeras tres semanas posteriores al parto15.
Enfermedades reproductivas
Se cuantificó en ambos grupos el porcentaje de vacas con retención de placenta (RP), la cual se definió como la incapacidad de expulsar las membranas fetales en las primeras 24 hs después del alumbramiento16 y se diagnosticó mediante la observación de la presencia de membranas fetales sobresaliendo de la vulva durante más de 24 h después del parto. Se definió la metritis como la inflamación de toda la pared uterina17. Ésta se confirmó al evaluar, mediante la palpación rectal, el tamaño del útero en relación con el momento del parto, el grosor de la pared uterina y la presencia de líquido en un cuerno uterino o en ambos. Se definió el aborto como la muerte y expulsión fetal entre los 50 y los 260 días de embarazo.
Análisis estadísticos
Se analizaron las concentraciones de BHB y AGNES en la sangre utilizando el procedimiento GLM y la prueba t de comparación de medias de Student. El porcentaje de vacas que mostraron enfermedades reproductivas (retención de placenta, metritis, aborto y distocia) y metabólicas (cetosis clínica y subclínica, hipocalcemia, mastitis y acidosis ruminal) fue calculado y comparado mediante una prueba de Ji cuadrada. En todos los análisis se utilizó el programa SAS y se consideró un nivel de significancia de P<0.05, y de P>0.05 y P≤0.10 para la tendencia estadística.
Resultados
Concentraciones de BHB y AGNES
La Figura 1 muestra los resultados de las concentraciones de BHB y AGNES para ambos grupos en los días 7, 14 y 21 posteriores al parto. Los niveles de BHB durante las primeras tres semanas de lactancia fueron superiores en las vacas GC (1.3 ± 0.2 vs 0.9 ± 0.2 mmol/L; P<0.05). No se encontraron diferencias en el tiempo ni en el tratamiento al séptimo día después del parto. No obstante, se halló una diferencia entre el tiempo y el tratamiento en los días 14 y 21 posteriores al parto (P<0.05). Además, los niveles de AGNES fueron superiores para las vacas GC (0.8 ± 0.1 vs 0.6 ± 0.1 mEq/L; P<0.05). Se dio un efecto de la interacción entre el tratamiento y el tiempo en los días 7, 14 y 21 posteriores al parto (P<0.05).
Incidencia de disfunción reproductiva y metabólica
El Cuadro 1 concentra el porcentaje de enfermedades reproductivas y metabólicas en ambos grupos experimentales. Se detectó retención de placenta en el 13 % de las vacas GG (15/112) y en el 23 % de las vacas GC (21/90), (P≥0.06). No se encontraron diferencias entre los grupos experimentales (P>0.05) en cuanto a porcentajes de metritis, distocia o aborto. En relación con las enfermedades metabólicas, se observó un porcentaje mayor (P<0.05) para la cetosis subclínica en las vacas GC (56 %; 50/90 vs 10 %; 12/112), así como para la mastitis (18 %; 16/90 vs 8 %; 9/112, respectivamente). No se observaron diferencias entre los grupos experimentales (P>0.05) para las demás enfermedades metabólicas.
Tabla 1 Porcentaje de enfermedades reproductivas y metabólicas posparto de las vacas lecheras tratadas (GG) y no (GC) con un precursor de glucosa por 15 días durante el periodo de transición (%)
| Variables | Grupos | Valor de P | ||
|---|---|---|---|---|
| GG (n= 112) | GC (n =90) | |||
| Enfermedades reproductivas: | ||||
| Placenta retenida | 13 (15/112) | 23 (21/90) | 0.067 | |
| Metritis | 5 (6/112) | 11 (10/90) | 0.132 | |
| Distocia | 7 (8/112) | 11 (10/90) | 0.325 | |
| Aborto | 1 (1/112) | 2 (2/90) | 0.438 | |
| Enfermedades metabólicas: | ||||
| Cetosis clínica | 1 (1/112) | 3 (3/90) | 0.216 | |
| Cetosis subclínica | 10 (12/112 | 56 (50/90) | 0.000 | |
| Hipocalcemia | 1 (1/112) | 1 (1/90) | 0.864 | |
| Mastitis | 8 (9/112) | 18 (16/90) | 0.037 | |
| Acidosis ruminal | 6 (10/112) | 10 (9/90) | 0.467 | |
Discusión
Los resultados demuestran que las vacas tratadas con un precursor glucogénico durante el periodo de transición presentaron un menor BEN que las vacas no tratadas. De hecho, las hembras que presentan BEN tienen niveles más elevados de BHB18; al inicio de la lactancia, las vacas lecheras de alto rendimiento incrementan sus requerimientos de glucosa para la producción de lactosa y, cuando ésta falta, el animal moviliza los sustratos glucogénicos que dan origen a cuerpos cetónicos19. Esto último puede deberse al hecho de que ese precursor glucogénico es un importante sustrato para la gluconeogénesis, que puede haber estimulado la dinámica del glucógeno hepático necesario para satisfacer los requerimientos de glucosa hepática durante el periodo de transición19. De hecho, algunos estudios han demostrado que el uso de propionato10,11 o de propilenglicol8,9 estimula la síntesis de glucosa en las vacas lecheras al principio de la lactancia20. Esto probablemente contribuyó a reducir los niveles de BHB en la sangre en las vacas GC; se ha afirmado que los precursores glucogénicos reducen la concentración de cuerpos cetónicos20. Por otra parte, la administración de un precursor glucogénico redujo las concentraciones de AGNES en la sangre en las vacas GG (0.6 ± 0.1 mEq/L) en comparación con las vacas GC (0.8 ± 0.01 mEq/L), lo que sugiere que las vacas GG probablemente tenían un menor BEN que las vacas del grupo de testigo6. Ciertamente, al comienzo de la lactancia, las vacas se enfrentan a un BEN debido a su elevado rendimiento de leche paralelo a una reducción del consumo de pienso, lo que provoca un incremento en la movilización de lípidos de la grasa corporal al hígado a fin de proveer los niveles de glucosa requeridos para compensar el déficit de energía observado durante el BEN1,6,21.
Por lo tanto, en las vacas tratadas con el precursor glucogénico durante el periodo de transición se redujo la incidencia de hembras con trastornos metabólicos. De hecho, las vacas GG tuvieron menos cetosis subclínica que las vacas del grupo testigo (10 % vs 56 %). Según McArt et al.18, el nivel medio de BHB en la sangre que hace suponer la presencia de una cetosis subclínica es 1.2 mmol/L, el cual es cercano al promedio del grupo no tratado (1.3 mmol/L). En efecto, más del 50 % de las vacas del grupo de control, o GC, presentaron cetosis subclínica, misma que constituye un factor de riesgo para la salud de los animales y aumenta la incidencia de enfermedades reproductivas durante el periodo de frialdad. Además, la cetosis subclínica también incrementa el intervalo de retorno al estro y eleva la tasa de vacas de desecho en el hato a la vez que reduce la producción de leche, lo cual ocasiona pérdidas económicas3,4,14. Esto se debe probablemente a que la administración del precursor glucogénico, que asimismo redujo las concentraciones circulantes de BHB (0.9 mmol/L en las vacas GG), lo que sugiere fallas en la capacidad de adaptarse durante el periodo de transición22. Ciertamente, una vaca lechera de alto rendimiento requiere de una gran cantidad de glucosa para producir lactosa. Sin embargo, las vacas presentan una deficiencia de glucosa en la sangre, por lo que intentan compensar este reto metabólico movilizando lípidos desde el hígado. Es probable que este panorama fisiológico y metabólico haya provocado en las vacas del grupo de control un incremento del nivel de BHB en la sangre y que éste, a su vez, haya causado un alto porcentaje de cetosis subclínica6,19,20. Esto último puede también haber favorecido un mayor riesgo de enfermedades como el hígado graso y la cetosis6,10,20.
Por otra parte, las vacas GG tuvieron 50 % menos mastitis que las vacas del grupo de control. Esto puede obedecer a que las vacas del grupo de control tenían concentraciones de BHB en la sangre de ≥ 0.6 mmol/L desde el preparto hasta el inicio de la lactancia, lo cual ha sido reportado como un factor que incrementa la probabilidad de que las vacas presenten enfermedades preparto y por consiguiente una reducción en la producción de leche6,23. Es probable que esto haya ocurrido porque la cetosis se ha asociado como un factor que incrementa el riesgo de mastitis clínica14,24. Es más, el incremento de los AGNES (≥ 0.8 mEq/L) es otro factor de riesgo asociado con otras enfermedades como la metritis, la mastitis y la cetosis clínica4,6. Ciertamente, cualquier desequilibrio en los niveles de energía y la condición de salud reduce la respuesta inmune compensatoria de las vacas y puede impedir que contrarresten suficientemente cualquier agravio a la salud que las ponga en riesgo25. Hay estudios que han demostrado una relación entre las concentraciones altas de AGNES y ciertas enfermedades metabólicas e inflamatorias que afectan al sistema inmune26,27. Por otra parte, el reducido porcentaje de vacas que presentaron retención de placenta, comparado con el de las vacas del grupo de control, podría explicarse por el hecho de que las vacas tratadas tuvieron un metabolismo energético mejor, lo cual a su vez incrementó la funcionalidad de su sistema inmune y, por ende, llevó a una reducción de los procesos inflamatorios28. Se sabe que las bajas concentraciones de AGNES de las vacas GG elevan el contenido de lípidos en la sangre, mientras que las concentraciones altas de AGNES en la sangre se asocian con una mayor incidencia de enfermedades del periparto (retención de placenta y desplazamiento de abomaso), así como con una predisposición a las enfermedades inflamatorias (mastitis y metritis)29,30; esto puede haber elevado el porcentaje de incidencia de retención de placenta22,31. Además, una mayor concentración de BHB en la sangre incrementa el riesgo de enfermedades reproductivas en las vacas3,4.
Conclusiones e implicaciones
Las vacas tratadas con un precursor glucogénico durante el periodo de transición redujeron el impacto del balance energético negativo y, en consecuencia, disminuyeron algunos problemas de salud, tales como retención de placenta, cetosis subclínica y mastitis al inicio de la lactancia. Los resultados también indican que esa estrategia de suplementación podría ser una alternativa interesante para influir de manera positiva en el equilibrio energético durante el periodo de transición de las vacas lecheras y a la vez mejorar su condición de salud. Todas estas respuestas metabólicas y sanitarias deben contribuir a mejorar la eficiencia reproductiva de las vacas lecheras de alto rendimiento.
Agradecimientos
Los autores desean expresar su agradecimiento al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT) por la beca otorgada para cursar la Maestría en Ciencias, y a los estudiantes del Programa de Posgrado en Ciencias de la Producción Agrícola por el apoyo técnico durante la realización de la presente investigación.
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Recibido: 27 de Agosto de 2018; Aprobado: 11 de Marzo de 2019
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