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Actas XXII Foro Nacional de Ovino 2020 – 9ª Ponencia – Seminario 4: ‘Bioseguridad, bienestar y patologías en pequeños rumiantes’

Mejora de la producción lechera y salud ruminal con el uso de levaduras

Josep Roquet

Director técnico en Alltech Spain

17/11/2020
Los rumiantes son fermentadores pregástricos. El rumen es un saco de fermentación al que van llegando directamente los alimentos que ingieren los rumiantes. Este saco de fermentación contiene billones de microorganismos por cada centímetro cúbico, que son quienes primero van a tener acceso a los nutrientes contenidos en los alimentos ingeridos por la oveja. Estos microorganismos incluyen varios géneros como son bacterias, hongos, protozoos, etc., y para cada uno de estos géneros podemos encontrar múltiples especies diferentes, por lo que el número total de especies que podemos encontrar en el rumen es enorme. A pesar de grandes avances durante los últimos años, todavía faltan bastantes de ellas por identificar y caracterizar.
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Estos microorganismos utilizan los alimentos ingeridos por los animales como su propia fuente de alimentación, creciendo y desarrollándose a partir de ellos, y produciendo metabolitos que son utilizados por el animal como fuente de energía. A su vez, los propios microorganismos son arrastrados con el contenido ruminal hacia el resto del sistema digestivo del rumiante, donde son digeridos y aprovechados como fuente de nutrientes para el animal. Se establece así una relación simbiótica con los animales rumiantes, que les aporta importantes ventajas, aunque no está exenta de alguna desventaja. Las principales ventajas son que permite el aprovechamiento de la fibra, que otras especies de monogástricos no consiguen aprovechar. Hay que tener en cuenta que la fibra es uno de los compuestos orgánicos más abundantes en la naturaleza, por lo que los rumiantes tienen una ventaja competitiva frente a otras especies. Durante el proceso de alimentarse de esos nutrientes, la flora microbiana libera ácidos grasos volátiles, que son subproductos de la fermentación y que el propio animal aprovecha directamente mediante la absorción a través de la pared del rumen, constituyéndose en su principal fuente de energía. Hasta un 70% o un 80% de la energía que utilizan diariamente procede de este proceso. Otra parte de la energía procede de una parte de los alimentos que los microorganismos no son capaces de fermentar, lo que se conoce como alimentos ‘by-pass’. Entre un 10 y un 15 % de la energía restante proviene de nuevas fermentaciones que tienen lugar en el intestino grueso.

Estas especies microbianas van multiplicándose y progresando a lo largo del tracto digestivo del animal, por lo que a su vez se convierten en una fuente importante de nutrientes para la oveja. Es lo que se denomina ‘proteína microbiana’, siendo el principal aporte de proteína de la oveja. Además, tiene la ventaja de que permite transformar productos de una calidad biológica media o mala en productos de muy buena calidad. Los microorganismos también son una fuente importante de otros nutrientes como grasas, vitaminas y minerales.

Todo este proceso tiene el inconveniente de que se pierde una parte de la energía que contienen los alimentos en forma de gas. Este gas es el que ha provocado que se señalara a los rumiantes como uno de los principales productores de gas de efecto invernadero. Afortunadamente, se ha comprobado que no es así y se está rectificando.

En la naturaleza, los animales han ido evolucionando pastando y consumiendo alimentos con estructuras variadas y complejas que limitan de forma natural el ritmo al que son fermentados, de manera que la producción de ácidos grasos en el rumen ocurre de forma paulatina, dando tiempo que se absorban a través de la pared ruminal y evitando acumulaciones dentro del rumen. Sin embargo, hoy en día se piden unos niveles de producción muy elevados a los animales, lo cual exige dietas muy digestibles, rica en cereales y con una alta capacidad de fermentación, que deriva en un elevado ritmo de producción de ácidos grasos volátiles. Cuando hay algún desequilibro, con más concentrado del que debería en la dieta, molturaciones excesivas que facilitan el acceso de los microorganismos al sustrato para fermentar o por algún motivo de manejo en el que los animales son capaces de escoger el concentrado frente al forraje, la tasa de producción de ácidos grasos puede ser mayor que la tasa de absorción a través de la pared del rumen dando lugar a acúmulos en el rumen. Como su nombre indica, estos ácidos provocan una ligera acidosis con una cierta caída del pH ruminal. Si no se consigue cortar este proceso, provocará un desequilibrio de la flora microbiana, favoreciendo el crecimiento de bacterias productoras de ácido láctico. Este ácido láctico es muy potente, capaz de hacer disminuir el pH del rumen de una forma significativa, provocando una acidosis. Si los animales no están bien adaptados o comen una cantidad excesiva de carbohidratos, puede llegar a producir la muerte de los animales. Afortunadamente, salvo en casos poco frecuentes, la muerte no suele ocurrir, pero sí que existen una serie de consecuencias, como la acidosis ruminal subaguda (SARA), patología relativamente habitual en las explotaciones intensivas de rumiantes.

Acidosis ruminal subaguda (SARA)

Además de inducir una bajada del pH ruminal, los ácidos grasos volátiles son osmóticamente activos. Por tanto, su acumulo en el rumen conducirá a un aumento de la presión osmótica intraruminal, de manera que va a absorberse agua desde los tejidos extracelulares del animal hacia el rumen, intentando equilibrar la presión osmótica del organismo con la del rumen. El flujo de agua a través de la pared del rumen y de las papilas ruminales provoca una hidratación excesiva (edema) que debilita las uniones entre las células epiteliales que recubren el interior del rumen. Cuando estas uniones entre células se debilitan, algunos microorganismos y/o restos de ellos, son capaces de llegar a la circulación sanguínea del animal provocando inflamación local y activaciones del sistema inmunitario. El coste energético de la activación del sistema inmune es muy importante, restando nutrientes para la síntesis de leche, que en el caso de vacas se ha estimado que puede ser del orden de 4 a 5 litros diarios. Si el flujo de agua ocasionado por la presión osmótica intraruminal es muy agudo, puede llegar a producirse desgarros del epitelio ruminal, por los que bacterias ruminales pueden llegar hasta el hígado, provocando abscesos en el mismo. Si estos procesos se repiten muchas veces, la capacidad de absorción del epitelio ruminal también queda muy afectada, entrando en un círculo vicioso en el que los ácidos grasos se absorben mal, permanecen en concentraciones elevadas en el rumen y se crea un acidosis subaguda permanente que merma de forma significativa la capacidad productiva del animal.

Otra consecuencia de la acidosis subaguda son cambios en la flora microbiana del rumen. Los microorganismos responsables de la digestión de la fibra son muy sensibles a los descensos de pH, inhibiendo su desarrollo y afectando la capacidad de digerir fibra, que es la ventaja competitiva que tienen los rumiantes. Esta pérdida de digestibilidad de la fibra va a tener varias consecuencias: menor consumo de alimentos por parte del animal, ya que la digestión del forraje va a ser más lenta, limitando la capacidad de ingesta de los animales. En segundo lugar, esto, unido a la menor liberación de nutrientes, limita la energía disponible para los animales, afectando a su capacidad productiva, ya sea para reproducirse o para producir leche. En tercer lugar, dado que los ácidos grasos volátiles producidos mayoritariamente por las bacterias fibrolíticas son los precursores de la síntesis de la grasa de la leche, uno de los efectos inmediatos es un descenso de la grasa en la leche. Animales de alta calidad genética son capaces de sacrificar su bienestar, su sistema inmunitario o su sistema reproductivo en aras de producir leche o carne lo cual puede tener efectos bastante nefastos en la salud de los animales.

Uso de levaduras

La levadura es capaz de aumentar el pH del rumen, por lo que evita esta acidosis. Un estudio realizado por el IRTA demuestra que los animales suplementados con levadura tienen un pH del rumen muy superior respecto a animales no suplementando, llegando estos a niveles de pH realmente comprometidos, por debajo de 5,2. Este estudio, junto con otros muchos publicados, demuestran que las levaduras son capaces de tener un efecto importante sobre la salud del rumen. ¿Cuál es el mecanismo de acción capaz de provocar estos efectos?

Cada vez que el animal traga, ya sea por la rumia o porque engulle el alimento que acaba de ingerir, arrastra oxígeno con ese bolo alimenticio. El oxígeno resulta bastante tóxico para gran parte de los microorganismos ruminales, siendo las bacterias fibrolíticas las más afectadas por el óxigeno al ser anaerobias estrictas. Por su parte, las anaerobias facultativas son más tolerantes frente al oxígeno. Una de las bacterias identificadas poco sensible al oxígeno es Streptococus bovis. Esta bacteria, capaz de sobrevivir en ambientes relativamente ricos en oxígeno, y que prefiere almidón y otros sustratos altamente fermentables como sustento, produce como subproducto el ácido láctico, el cual es un ácido potente, capaz de hacer bajar el pH del rumen de forma significativa. La presencia de oxígeno, junto con el ácido láctico, inhibe el desarrollo de algunas especies de microorganismos, favoreciendo el desarrollo de otros. Las levaduras, al consumir el oxígeno que entra en el rumen, contribuyen a evitar el crecimiento desmesurado de algunos microorganismos y a mantener un ecosistema estable y sano dentro del rumen.

Un segundo modo de acción que explica el efecto beneficioso de las levaduras vivas es su capacidad para captar azucares y almidones libres por el líquido ruminal, evitando que puedan ser fermentados por bacterias y enlenteciendo así el ritmo de fermentación y de producción de ácidos grasos volátiles.

Un tercer efecto de las levaduras es la secreción de algunos péptidos que promueven el crecimiento de algunas poblaciones bacterianas, entre las que hay varias digestoras de fibra, por lo que se mejora la ingesta de los animales. También estimulan el desarrollo de bacterias utilizadoras de lactato, las cuales consumen el ácido láctico y lo vuelven a convertir en ácidos grasos volátiles normales. Un buen crecimiento de las bacterias utilizadoras de lactato, gracias a la levadura, facilita eliminar el ácido láctico y controlar el pH.

Este mayor control de las fermentaciones y del pH ruminal favorece la creación de un ecosistema estable, altamente funcional y en constante multiplicación, que permite una buena digestibilidad de los alimentos en el rumen, favoreciendo el vaciado del mismo y permitiendo aumentar la ingesta de más alimentos. Por tanto, el uso de levaduras vivas va a aumentar la disponibilidad de nutrientes para el animal ya que aumenta la digestibilidad de los nutrientes, permite aumentar la ingesta de alimentos por parte del animal y el mayor desarrollo de los microorganismos también va a proporcionar más proteína microbiana y otros nutrientes de alto valor biológico para el animal. A nivel practico, este mayor aporte de nutrientes se traduce en mayor producción de leche, mejor eficiencia alimentaria y disminución significativa de fallos reproductivos

Las levaduras son una gran ayuda, aunque no es la única herramienta de la que se dispone. El carro ‘unifeed’ fue una gran herramienta de manejo, evitando que los animales pudieran escoger de forma indiscriminada concentrado o forraje. Otras herramientas necesarias son trabajar con forrajes de muy alta calidad, con alta digestibilidad y que permitan no tener que trabajar con porcentajes de concentrado tan elevados para satisfacer las necesidades de los animales.

Existe una gran variedad de cepas levaduras y, si bien todas ellas ejercen estos efectos en mayor o menor grado, la variación entre unas y otras es importante, por lo que es necesario seleccionar aquellas cepas que mejor ejerzan esta función para obtener los beneficios deseados. También es imprescindible asegurarse que la dosificación es la adecuada a las necesidades de los animales. Cada cepa de levadura necesita unas cantidades mínimas (unidades formadoras de colonias) para ser efectivas. Según la capacidad que tenga la levadura de captar oxígeno y de estimular el crecimiento de bacterias consumidoras de láctico, se necesitarán más unidades formadoras de colonias o menos. El hecho de que una cepa de levadura tenga más unidades formadoras de colonias que otras no es necesariamente positivo, ya que probablemente necesita más cantidad.

Recomendación del uso de levaduras

Desde Alltech recomendamos el uso de levaduras en dietas para rumiantes de alta producción por las ventajas que ofrecen frente a otras soluciones. Pequeñas cantidades son suficientes para obtener importantes beneficios, sin alterar la dieta como ocurre con el uso de tampones. El uso de levaduras vivas supone un método muy efectivo para mejorar el ecosistema ruminal y aumentar su eficiencia, lo que se traduce en una mayor producción por parte de los animales y una mejora de la salud digestiva y general.

Tiene un retorno enorme respecto a la inversión que pueda representar.

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