Diagnóstico de la concentración mineral en tejido óseo de ovinos en pastoreo en el Estado de Yucatán, México

Mineral concentration in bone tissue of sheep grazing in the State of Yucatan, Mexico

José L. Turriza–Chan¹, Arturo F. Castellanos–Ruelas^2*, J. Gabriel Rosado–Rubio², Manuel Hetedia y Aguilat³ y Eduardo Cabrera–Torres⁴

¹ Instituto Tecnológico de Calkiní. Campeche.

² Facultad de Ingeniería Química, Campus de Ingenierías y Ciencias Exactas, Universidad Autónoma de Yucatán. 97203. Periférico Norte km. 33.5. Tablaje Catastral 13615. Colonia Chuburná de Hidalgo Inn. Mérida, Yucatán. México. *Autor responsable: (cruelas@uady.mx).

⁴ Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias. Chetumal, Quintana Roo.

Recibido: Agosto, 2009.
Aprobado: Mayo, 2010.

RESUMEN

Los estudios sobre el perfil mineral de forrajes que consumen los rumiantes en pastoreo deben completarse con información sobre su depósito en los tejidos, debido a que las deficiencias y desequilibrios de minerales se reflejan en la composición corporal y por consecuencia en la productividad de los animales. El objetivo del presente trabajo fue cuantificar el contenido de cuatro minerales en la duodécima costilla de ovinos de pelo en pastoreo en el estado de Yucatán durante la época de lluvias (junio–octubre). Se muestrearon 50 predios de ovinocultores en 47 municipios y se recolectaron 139 muestras de costilla mediante biopsias. Se determinó el contenido de Ca, K, Cu y Fe mediante espectrofotometría de absorción atómica. Los resultados se analizaron estadísticamente usando un diseño experimental completamente al azar con un arreglo trifactorial incluyendo el efecto de la zona geográfica (Centro, Oriente, Poniente y Sur), el estado fisiológico de los ovinos (Destete, Primala y Adulta), el tipo de suelo (Luvisol, Vertisol, Cambisol, Rendzina, Litosol), las dobles y triple interacciones. No se encontró efecto de la localización geográfica (p>0.05) sobre el contenido de Ca; el promedio fue 42.7 %, mayor a 36 % (considerado normal). En las zonas Oriente y Centro, en 33 % y 27 % de las muestras hubo un contenido de Ca inferior al normal. Además, las concentraciones promedio de K (0.017 %), Cu (0.68 ppm) y Fe (4.6 ppm), fueron inferiores a las concentraciones normales. Los destetes tuvieron el menor contenido de Ca (p<0.05) y el mayor de K (p<0.05) en la costilla. No se encontró efecto (p> 0.05) del tipo de suelo en el contenido de Ca, K, Cu y Fe. Se concluye que existen deficiencias de Ca en la zona Centro que afectan más a los corderos al destete. También se detectaron deficiencias de K, Cu y Fe en hueso.

Palabras clave: biopsia, minerales, ovinos de pelo, trópico.

Studies on the mineral profile of fodder consumed by grazing ruminants must be completed with information on its effect on the tissues since deficiencies and mineral imbalances are reflected in the body composition and consequently in the productivity of animals. The aim of this study was to quantify four minerals on the twelfth rib of hair sheep grazing in the state of Yucatán during the rainy season (June–October). Fifty farms of sheep breeders were sampled in 47 municipalities and 139 rib samples were collected through biopsies. The contents of Ca, K, Cu and Fe were determined by using atomic absorption spectrophotometry. Results were statistically analyzed using a completely randomized experimental design with a trifactorial arrangement, including the effect of the geographical area (Centre, East, West and South), the physiological status of sheep (Weaning, Yearling and Adult), soil type (Luvisol, Vertisol, Cambisol, Rendzina, Litosol), double and triple interactions. The geographical location showed no effect (p> 0.05) on the Ca content; the average was 42.7 %, above 36 % (considered normal). In the eastern and central zones, 33 % and 27 % of the samples recorded a Ca content below normal. In addition, the average concentrations of K (0.017 %), Cu (0.68 ppm) and Fe (4.6 ppm) were lower than normal levels. Weaning showed the lowest Ca content (p< 0.05) and the highest of K (p< 0.05) on the rib. There was no effect (p> 0.05) of the soil type on the content of Ca, K, Cu and Fe. It was concluded that there are Ca deficiencies in the central zone which affect the lambs mostly at weaning. Deficiencies of K, Cu and Fe were also detected in bone.

Key words: biopsy, minerals, hair sheep, tropic.

INTRODUCCIÓN

Después de las deficiencias de energía y de proteínas, los desequilibrios de minerales son el factor más limitante de la productividad de los animales de granja (Arellano, 2006). Los rumiantes en pastoreo son más vulnerables a estas carencias dado que dependen del contenido mineral de los forrajes para satisfacer su requerimiento. No obstante su importancia, pocos esfuerzos se han realizado en México para conocer y corregir este importante factor con la finalidad de aumentar la productividad animal.

En el estado de Yucatán se condujeron los primeros trabajos sobre minerales en la alimentación de rumiantes en pastoreo. Para bovinos se detectaron en el pasto Guinea (Millán et al., 1990a) concentraciones marginales de Cu y Zn para sus necesidades (NRC, 2000), y niveles deficitarios de P, Co y Se, la presencia de Fe fue excesiva y en ocasiones la de Ca. Otros autores encontraron resultados similares (Bores y Castellanos, 2003). El inventario de ganado ovino en el estado de Yucatán ha crecido más de 50 % en el período 2002 a 2007 (SIAP, 2009); sin embargo, la investigación en ovinos no ha recibido la misma atención que los bovinos productores de carne.

Las deficiencias, concentraciones marginales y desequilibrios de minerales pueden ser resueltos mediante su aporte adecuado al ganado en pastoreo, sobre todo de macrominerales (Millán et al., 1990b). La respuesta al aporte de microminerales es menos detectable en la productividad animal (Cetz et al., 2005). En el caso de Ca, su abundancia en la dieta puede interferir con la absorción del P cuando la relación Ca:P es mayor a 7:1 (Gueguen et al. 1988). En cuanto al Fe, puede interferir con la absorción del Cu y Zn (Gooneratne et al., 1994).

El análisis de forrajes es una herramienta incompleta para el diagnóstico del estatus mineral de los rumiantes en pastoreo, ya que no considera el grado de absorción intestinal de los minerales, ni su utilización. Una manera de investigarlo es realizar análisis del contenido mineral de las costillas de los animales. Las costillas y el esqueleto axial son rehabilitados más rápidamente que los huesos largos; por tanto, ahí se detectan los cambios minerales por efecto de la dieta (Underwood y Suttle, 2001).

El objetivo de esta investigación fue medir el contenido de cuatro minerales en el tejido óseo de ovinos en pastoreo, con diferente estado fisiológico, durante la época de lluvias en el estado de Yucatán, México, y su relación con la zona geográfica y el tipo de suelo.

MATERIALES Y MÉTODOS

Esta investigación se realizó en el estado de Yucatán, cuyo clima es de tipo AW₀, de acuerdo con la clasificación de Kóppen (modificado por García, 1973); el cual es más seco que los climas cálidos sub–húmedos, con lluvias en verano y una estación de sequía de enero a mayo, con temperatura media anual de 22–26 °C y una precipitación anual de 600–1200 mm (Duch, 1998).

El muestreo de tejido óseo de ovinos en pastoreo se realizó en la época de lluvias (junio–octubre) de 2006. La superficie del estado se dividió en cuatro zonas de acuerdo con la actividad agropecuaria tradicional de uso de suelo: Centro (C) (producción de henequén), Oriente (O) (ganadería), Poniente (P) (indefinida) y Sur (S) (agricultura).

Se obtuvieron muestras de la 12ª costilla de ovinos de pelo de tipo comercial localizados en predios de ovinocultores. Los animales no recibían suplementos minerales, pero en algunos predios eran alimentados esporádicamente con pollinaza, la cual es rica en minerales (Pacheco et al., 2003). Para determinar el número total de muestras a obtener, se recolectaron previamente seis muestras al azar en cada zona de estudio. Los resultados de la varianza del contenido de Ca en hueso se multiplicaron por la confiabilidad (fijada en 95 %), dividiéndose el resultado entre un error aceptado del 5 % (Segura y Honhold, 2000); así se calculó que se requerían 139 muestras. Las muestras se tomaron según el número de ovinocultores en cada zona geográfica, registrados en el censo de la Asociación de Ovinocultores del Estado de Yucatán. Se seleccionaron y muestrearon al azar 25 predios ubicados en la zona Centro, 13 en la Oriente, seis en la Poniente y seis en la Sur.

En cada predio se seleccionaron al azar ovinos de cada una de las siguientes categorías, según su estado fisiológico: 1) destetes (D), machos destetados de entre tres y cinco meses de edad (n=44); 2) primalas (P), hembras de nueve a doce meses de edad (n=48); 3) adultas (A), hembras de más de 12 meses (n=47).

Se tomó una biopsia de la duodécima costilla del lado derecho, utilizando la técnica descrita por Little (1972). Las muestras se depositaron en recipientes de plástico en una solución de formaldehído al 10 % para su conservación. Para su análisis, se colocaron aproximadamente 0.5 g de hueso en una cápsula de porcelana, se añadió 1 mL de solución de HCl y se sometieron a baño maría. Después de 10 min aproximadamente se añadieron 3 a 5 gotas de HCl Q. P. Se repitió la adición de ácido hasta dos veces mientras la solución de la muestra permaneció en el baño maría. Luego las cápsulas se colocaron en una mufla a 500 °C por 6 h o hasta obtener un cenizado gris. Se dejaron enfriar, se agregó 0.5 mL de HCl (1:4) y se transfirió la mezcla a un vaso de precipitados de 100 mL. Se añadieron 5 mL de HCl y se evaporó a sequedad en baño maría con el propósito de eliminar SiO₂. El residuo se humedeció con 2 mL de HCl, se añadió 50 mL de agua y se calentó unos minutos en el baño maría. La muestra se transfirió a un matraz volumétrico de 100 mL, se enfrío bruscamente, se aforó hasta la marca agitando continuamente y se filtró. Las muestras fueron analizadas para medir su contenido de Ca, K, Cu y Fe, usando espectrofotometría de absorción atómica de flama en un equipo Perkin Elmer modelo AAnalyst 800 (Fick et al., 1979). Los resultados se expresaron en base desengrasada y seca.

También se tomaron muestras de suelo de los mismos predios para su identificación y clasificación; se usó un muestreo en equis, con un punto central y cuatro extremos (Tejada y Carrasco, 1990). Las submuestras se integraron en una o dos muestras compuestas de 1 kg cuando se consideró que eran de un mismo tipo. Se clasificó el suelo de acuerdo con la recomendación de la FAO (1988): Cambisol, Litosol, Luvisol, Rendzina y Vertisol.

Los datos del contenido de Ca, K, Cu y Fe se analizaron según un diseño experimental completamente al azar con un arreglo tri factorial incluyendo los efectos de la zona geográfica (C, O, P y S), del estado fisiológico de los ovinos (D, P y A), del tipo de suelo (Cambisol, Litosol, Luvisol, Rendzina y Vertisol), las dobles y triple interacciones (Montgomery, 2004). El modelo estadístico fue el siguiente:

Los datos se analizaron con el procedimiento GLM (SAS, 1988). Cuando se detectaron efectos significativos en alguna variable, los promedios se compararon con la prueba de Tukey (p< 0.05). También se realizaron análisis de correlación entre todos los minerales (Montgomery, 2004).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Los resultados del contenido de minerales en el tejido óseo de ovinos, en función de la zona geográfica se encuentran en el Cuadro 1. Sólo hubo diferencias (p<0.05) en el contenido de Cu. El contenido promedio de Ca en el tejido óseo de los ovinos en las cinco zonas muestreadas fue superior al 36 %, el cual es considerado normal en el hueso de rumiantes (Fick et al., 1979). Sin embargo, la variación de los datos fue muy alta, sobre todo en los ovinos de la zona Centro, observándose un alto porcentaje de muestras (27 %) debajo de la concentración normal. Si bien en la zona Poniente se encontró el mayor porcentaje de muestras (33 %) abajo del valor normal, el número de predios en esta zona fue menor, y representa una baja población ovina. Los mayores valores de Ca se detectaron en la zona Oriente, donde se registró el menor porcentaje de muestras abajo del límite normal.

Contrariamente a las deficiencias de Ca aquí encontradas, atribuibles al consumo de forrajes con este déficit, Borges et al. (2008) señalan que el suelo de Yucatán es rico en Ca, lo cual puede deberse a que son suelos jóvenes de origen marino. Sin embargo, los datos del presente estudio coinciden con los de Cabrera et al. (2009), quienes reportan deficiencias de Ca en forrajes que crecen en la zona norte del estado de Quintana Roo. Después de trabajar en los mismos predios aquí muestreados, Vivas et al. (2009)^[5] concluyen que en 34 % de los forrajes muestreados el contenido de Ca fue menor al requerimiento de los ovinos. Estos datos coinciden con lo encontrado en este estudio.

El contenido promedio de K en todas las zonas muestreadas (Cuadro 1) fue notoriamente inferior a 0.05 %, el cual es considerado normal en el hueso de rumiantes (Fick et al., 1979). El porcentaje de muestras debajo de este valor osciló entre 95 % y 100 %. Según Borges et al. (2008) los suelos del estado de Yucatán tienen una gran variabilidad en su contenido de K (de 0.88 a 3.02 cmol(+) kg^–1), posiblemente debido a la naturaleza y proporción de los coloides presentes. En los suelos de zonas ganaderas de la región norte de Quintana Roo (Cabrera et al., 2009) el contenido de K también es bajo.

El contenido promedio de Cu en todas las zonas fue inferior a 2 ppm, sugerido por Fick et al. (1979) como normal. El porcentaje de muestras debajo de este valor osciló entre 97 % y 99 %. El mayor contenido de Cu en la costilla de los ovinos se encontró en la zona Poniente y el menor en la Sur (p<0.05). El bajo contenido de Cu observado en el hueso de ovinos confirmó el reporte por Millán et al. (1990a) sobre el contenido marginal de este mineral en el estado de Yucatán.

Todos los valores de Fe fueron inferiores a 15 ppm, concentración considerada normal en el hueso de rumiantes (Fick et al., 1979). Esta misma deficiencia fue reportada por Cabrera et al. (2009) en forrajes y suelos del estado de Quintana Roo. Sin embargo, Millán et al. (1990a) informan que el contenido de Fe en los forrajes fue muy alto en la zona oriente de Yucatán.

La carencia de Ca, K y Cu en el hueso de los ovinos pudo deberse a su nivel marginal en los forrajes, como lo cuantificaron Vivas et al. (2009)^[5] en los mismos predios. Por tanto, es necesario tomar medidas para corregir las deficiencias encontradas en la presente investigación, suministrando al ganado sales minerales fortificadas con K, Cu y Fe, en todas las zonas, así como Ca en las zonas Centro y Poniente.

En el Cuadro 3 se muestran los resultados del contenido de minerales en hueso de ovinos en función del tipo de suelo. No se encontraron diferencias (p>0.05) en las concentraciones de los minerales analizados en hueso entre tipos de suelo.

El promedio de Ca encontrado en los huesos de ovinos en pastoreo en todos los tipos de suelos (Cuadro 3) fue mayor a la concentración normal (36 %; Fick et al., 1979). Los suelos Luvisoles de los municipios de Tekax y Santa Elena (Sur), Yaxcabá (Centro) y Calotmul (Oriente) mostraron el mayor contenido de Ca (45.9 %). En cambio, el menor contenido (39.7 %) fue en los suelos Cambisoles muestreados en el municipio de Abalá y los Litosoles (39.9 %) de los municipios de Dzilam González, Mocochá, Chocholá, Mérida, Teya y Hocabá; todos ubicados en la zona Centro.

El contenido de K en el hueso de ovinos en función del tipo de suelo donde se ubicaban las unidades de producción, fue menor al 0.05 %, sugerido por Fick et al. (1979). Las muestras de costilla con el mayor contenido de K (0.02 %) fueron de ovinos que pastoreaban suelos Cambisoles, en los municipios de Ticul y Chemax. En cambio, el menor contenido de K (0.009 %) se obtuvo en muestras de hueso de ovinos pastoreando en suelos Vertisoles, en los municipios de Conkal y de Peto. Las diferencias encontradas no son importantes dado que en todos los casos las concentraciones de K fueron inferiores a los valores normales indicados para tejido óseo en ovinos.

El contenido promedio de Cu en hueso de ovinos que pastoreaban en todos los tipos de suelo fue inferior al normal (2 ppm). De manera similar, para todos los tipos de suelo, el contenido promedio de Fe fue menor al normal (15 ppm); las concentraciones más bajas (3.8 ppm de Fe) se encontraron en suelos Luvisoles, que también tuvieron el mayor contenido de Ca.

Hubo efecto (p<0.05) de la interacción suelo con estado fisiológico de los ovinos en el contenido de Fe, atribuible a que las muestras de costilla de las ovejas primalas tuvieron la mayor concentración de Fe en los diferentes tipos de suelo, comparado con las ovejas adultas y los destetes. Los valores más altos se encontraron en adultas y en Luvisoles. No se encontró efecto (p> 0.05) de la triple interacción entre zona de muestreo, con el estado fisiológico y con el tipo de suelo.

El contenido de Cu en el hueso estuvo relacionado con el de K (R=0.18; p<0.05) y con el de Fe (R= 0.27; p< 0.01). Aparentemente, la asociación negativa entre el Cu y el Fe en el tubo digestivo (Bremmer et al., 1987) no se manifiesta en el tejido óseo. No hubo correlaciones entre los otros minerales.

Los resultados aquí presentados, junto con aquellos obtenidos de forrajes y suelos en las mismas zonas, pudieran servir para diseñar formulaciones de minerales que corrijan los desequilibrios aquí mostrados. Ello ha sido realizado para bovinos tanto en Yucatán (Millán et al., 1990b; Segura y Castellanos, 1999) y en algunos países (Mc Dowell, 1996).

CONCLUSIONES

AGRADECIMIENTOS

El presente trabajo fue parcialmente financiado por el proyecto CONACyT–SAGARPA, clave 12284.

LITERATURA CITADA

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NOTA

⁵ Vivas, M. E. F., J. G. Rosado R., A. F. Castellanos R., M. Heredia A., y E.J. Cabrera T. 2009. Contenido mineral en forrajes de predios de ovinocultores del Estado de Yucatán. Reporte Técnico. Proyecto CONACyT–SAGARPA, clave 12284. Datos no publicados.