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BASES ANATOMICAS Y FISIOLOGICAS DE LA DIGESTION EN LOS RUMIANTES. M. V. JORGE L. DE LA ORDEN JTP PRODUCCION BOVINOS DE CARNE FCV - UBA

ALIMENTO - NUTRIENTE SUSTANCIA QUE, CONSUMIDA POR EL INDIVIDUO, ES CAPAZ DE CONTRIBUIR A ASEGURAR UN CICLO REGULAR DE VIDA Y A LA PERSISTENCIA DE LA ESPECIE. ESTA CONSTITUIDO POR UNO O MAS NUTRIENTES.

NUTRIENTE: SUSTANCIA SIMPLE QUE UNA VEZ ASIMILADA POR EL ORGANISMO, ES CAPAZ DE CUMPLIR CON UNA FUNCION DETERMINADA.

COMPOSICION DEL ALIMENTO q AGUA q MATERIA Ø MATERIA § § §

ORGANICA

GLUCIDOS LIPIDOS PROTEINAS

Ø MATERIA §

SECA

INORGANICA

MINERALES (CENIZAS)

METABOLISMO DE LOS NUTRIENTES SUCESION DE PROCESOS QUIMICOS QUE TIENEN LUGAR EN EL ORGANISMO CATABOLISMO: DEGRADACION DE SUSTANCIAS COMPLEJAS EN OTRAS MAS SIMPLES q ANABOLISMO: FORMACION DE SUSTANCIAS COMPLEJAS A PARTIR DE SUSTANCIAS SIMPLES q

LOS PUNTOS DE PARTIDA PARA EL METABOLISMO SON LAS SUSTANCIAS PRODUCIDAS EN LA DIGESTION

HAMBRE VERSUS APETITO q

HAMBRE: DESEO FISIOLÓGICO DE ALIMENTACIÓN LUEGO DE UN PERÍODO DE AYUNO.

q

APETITO: RESPUESTA APRENDIDA O HABITUAL FRENTA A LA PRESENCIA DE ALIMENTO.

REGULACIÓN DEL APETITO

REGULACIÓN DEL APETITO q CONTROL

CENTRAL

v CENTRO

DEL APETITO v CENTRO DE LA SACIEDAD

q CONTROL

RUMINAL

v DISTENCIÓN

DEL RUMEN v EFECTO DE LOS AGV

APARATO DIGESTIVO

APARATO DIGESTIVO • BOCA • SECRECION SALIVAL

• • • • •

FARINGE ESOFAGO PRESTOMAGOS ESTOMAGO O CUAJAR INTESTINO DELGADO • SECRECION PANCREATICA • SECRECION HEPATICA

• INTESTINO GRUESO • RECTO

DIGESTIÓN q ES EL PROCESO EN EL CUAL LAS

PROTEÍNAS, LÍPIDOS E HIDRATOS DE CARBONOS COMPLEJOS SE DESINTEGRAN A UNIDADES LO SUFICIENTEMENTE PEQUEÑAS COMO PARA ABSORBERSE.

TAMAÑO RELATIVO DE LOS PREESTOMAGOS SEGÚN LA EDAD EN EL BOVINO (PORCENTAJE)

EDAD

RÚMEN

RETÍCULO

OMASO

ABOMASO

RECIÉN NACIDO

25

5

10

60

3 A 4 MESES

65

5

10

20

ADULTO

80

5

7-8

7-8

DESARROLLO DE LOS PREESTOMAGOS EN EL BOVINO

Primera semana Gotera esofágica Píloro

3 a 4 meses

Esófago

Rúmen

Gotera esofágica

Esófago

Gotera esofágica Esófago

Píloro Rúmen

Omaso

Adulto

Píloro

Rúmen Omaso

Omaso

Abomaso Retículo

Abomaso Retículo

Abomaso Retículo

CARACTERISTICAS DEL RUMEN - RETICULO q CAPACIDAD:

ENTRE 120 – 180 LITROS. q TEMPERATURA: 38 ºC. – 40 ºC. q PH: ENTRE 5,5 – 7,0. q HUMEDAD: ENTRE 80 – 95 %. q CONCENTRACION DE OXIGENO: BAJA . (ANAEROBIOSIS). q TIEMPO DE PASAJE POR RUMEN: MINIMO 30 hs. MAXIMO 100 hs.

FERMENTACION PROCESO QUE OCURRE EN EL RETICULO – RUMEN DE LOS RUMIANTES DEBIDO A LA ACCION DE LOS MICROORGANISMOS PRESENTES

RUMEN

BOVINO

FUNCIONES DEL RUMEN - RETICULO q DIGERIR

LA FIBRA (CELULOSA) q DIGERIR GRANOS (ALMIDON) q UTILIZAR LAS PROTEINAS INGERIDAS q USAR N NO PROTEICO (NNP) PARA ELABORACION DE PROT. MICROBIANA q SINTETIZAR VITAMINAS q PRODUCIR ACIDOS GRASOS VOLATILES (AGV)

AGENTES MICROBIANOS v MICROFLORA

. BACTERIAS . HONGOS Y LEVADURAS v MICROFAUNA

. PROTOZOARIOS

BACTERIAS STREPTOCOCO BOVIS DIETA RICA EN ALMIDON. v LACTOBACILOS DIETA RICA EN FORRAJES v METANOBACTERIAS v AMONIACOGENETICAS v LIPOLITICAS v SINTETIZAN FITASAS v

BACTERIAS 1010- 1011/ ML. CONSTITUYEN 98 % DEL CONTENIDO TOTAL DEL RUMEN.

BACTERIAS CELULOLITICAS q ATACAN

PARED CELULAR ( H. DE C.

ESTRUCTURALES) CELULOSA, HEMICELULOSA Y PECTINAS q BAJA

PRODUCCION DE AGV

q USAN

NH3

q BAJO

COSTO DE MANTENIMIENTO

q PH

FAVORABLE 6,5 - 7

BACTERIAS AMINOLITICAS qATACAN

H. DE C. NO ESTRUCTURALES

ALMIDON, AZUCARES q

ALTA PRODUCCION DE AGV

qUSAN qALTO qPH

NH3, PEPTIDOS Y AMINOACIDOS COSTO DE MANTENIMIENTO

FAVORABLE 5,5 - 6

HONGOS Y LEVADURAS ASPERGILIUS, PENICILIUM, ALTINOMICES v SE DESARROLLAN MEJOR CON FORRAJES v SEPARAN A LA CELULOSA Y LA HEMICELULOSA DE LA LIGNINA v ESTABLECEN CONDICIONES DE ANAEROBIOSIS, FERMENTAN GLUCIDOS, SINTETIZAN AMINOACIDOS, SINTETIZAN VITAMINAS, DESACTIVAN SAPONINAS. v

HONGOS Y LEVADURAS 104 / ML.

PROTOZOOS DIPLODINIUM, ENTODINIUM, ISOTRICHIA, METADINIUM v ALMACENAN POLISACARIDOS, AUMENTAN VB DE LA PROTEINAS, CONTRIBUYEN A DIGERIR CELULOSA, POLISACARIDOS, PROTEINAS, FAVORECEN LA MEZCLA DEL CONTENIDO RUMINAL v PROTOZOOS 106 / ML. EL VOLUMEN DE LOS PROTOZOOS ES SIMILAR AL DE LAS BACTERIAS. v

SALIVA q CANTIDAD:

100 – 180 LITROS/DIA (PROPORCIONAL A LA MASTICACION / RUMIA) q PH: 8,1 – 8,4 q GRAN CANTIDAD DE FOSFATOS Y BICARBONATOS DE SODIO Y POTASIO.

SALIVA FUNCIONES: ØMANTENER

PH DEL RUMEN CONSTANTE Ø FACILITAR LA DEGLUCION Y POSTERIOR RUMIA Ø DAR HUMEDAD ADECUADA AL RUMEN Ø APORTAR NITROGENO NO PROTEICO (NNP) Ø LOS FOSFATOS ESTIMULAN EL DESARROLLO MICROBIANO Ø MUCINA AYUDA A EVITAR LA FORMACION DE ESPUMA

RUMIA REGURGITACIÓN DE LA INGESTA SEGUIDA DE MASTICACIÓN, SALIVACIÓN Y DEGLUCIÓN. Ø SE PRODUCE POR CONTRACCIÓN DEL RUMEN – RETICULO Y DIAFRAGMA ESOFAGO – ESOFAGO BOCA Ø

RUMIA Ø

CADA BOLO SE REMASTICA POR 1 MINUTO, EN PROMEDIO, 8 Hrs. DIARIAS.

Ø

TIEMPO DE RUMIA

ü

DIETA RICA EN FIBRA 45-55 Min/KgMS DIETA RICA EN CONCENTRADOS 20-30 Min/KgMS

ü

Minutos dedicados por hora

60

0

q Pastoreo

q Rumia

60 6 AM

6 PM

6 AM

PRODUCTOS DE LA FERMENTACION q ACIDOS

GRASOS VOLATILES

q GASES q PROTEINAS q LIPIDOS q METABOLITOS

INTERMEDIOS

GASES RUMINALES CANTIDAD: 30/50 Lts/Hora (800–1500 L/DIA)

q

q

COMPOSICION: . DIOXIDO DE CARBONO . METANO . NITROGENO . OXIGENO/HIDROGENO

(60 – 70 %) (30 – 40 %) ( 7 – 10 %) ( 1 - 2 %)

ELIMINACION DE GASES RECEPTORES SENSIBLES A VARIACION DE PRESION EN EL CARDIAS. q q q

. ERUCTO . ABSORCION RUMINAL . PULMONES

ACIDOS GRASOS VOLATILES AC. ACETICO q AC. PROPIONICO q AC. BUTIRICO q

OTROS: q AC. FORMICO q AC. ISOBUTIRICO q AC. VALERICO q AC. CAPROICO

DESTINO DE LOS AGV 75 % SE ABSORBEN EN RETICULO – RUMEN q 20 % SE ABSORBEN EN ABOMASO Y OMASO q 5 % SE ABSORBEN EN INTESTINO DELGADO q

q

PASAN A LA SANGRE Y DE ALLI POR VENA PORTA AL HIGADO

COMPOSICION DE LOS FORRAJES v AGUA v MATERIA Ø Ø Ø Ø

SECA CELULOSA (20 – 30 %) HEMICELULOSA (14 – 20 %) PECTINAS (10 %) LIGNINA (2 -12 %)

DEGRADACIÓN DE LA CELULOSA CELULOSA

FRAG MENORES

CELOBIOSA

GLUCOSA

AGV

DEGRADACIÓN DE LA HEMICELULOSA HEMICELULOSA

FRAG MENORES

XILOBIOSA

GLUCOSA

AGV

DEGRADACIÓN DE LAS PECTINAS

PECTINAS

AC PEPTICO

AC. GALACTURONICO

XILOSA METANOL GLUCOSA

AGV

DEGRADACIÓN DEL ALMIDÓN

ALMIDON

DEXTRINAS

MALTOSA

GLUCOSA

AGV

DIETA CON ALTO CONTENIDO DE FIBRA PROPORCION DE AGV CON DIETA RICA EN FORRAJES 10% 25% 65% Ac. Acetico

Ac. Propionico

Ac. Butirico

DIETA CON ALTO CONTENIDO DE CONCENTRADOS PROPORCION DE AGV CON DIETA RICA EN ALMIDON 15% 45% 40% Ac. Acetico

Ac. Propionico

Ac. Butirico

METABOLISMO DE LAS PROTEINAS q q q q q q q

EL N QUE INGIERE PROVIENE DE FUENTES PROTEICAS O NO PROTEICAS EL NNP PUEDE INGERIRSE CON LOS ALIMENTOS O DE LA UREA RECICLADA EL NNP ES TOTALMENTE DEGRADADO EN RUMEN Y TRANSFORMADO EN AMONIACO LAS PROT. PUEDEN SER TOTALMENTE DEGRADAS O PASAR A INTESTINO (BY PASS) EL AMONIACO ES EL NUTRIENTE USADO POR LAS BACT. PARA LA SINTESIS DE PROTEINA LA MAXIMA SINTESIS DE PROTEINA OCURRE CUANDO LA RELACION NH3/AA ES 3/1 LAS PROT. BY PASS Y LA BACTERIANA ES DEGRADADA EN EL INTESTINO

METABOLISMO DE LAS PROTEINAS PROTEINA

RUMEN

(vegetal)

POLIPEPTIDOS

PROTEINA

AMINOACIDOS

(microbiana)

DESAMINACION

TRANSAMINACION

NNP AMONIACO

AGV

INTESTINO PROTEINA

AGV

HIGADO

CICLO RUMINO – HEPATO - SALIVAL

HIGADO

AMONIACO

RIÑON

UREA

RUMEN

GLAND SALIV.

ORINA

AMONIACO

SALIVA

AMINOACIDOS ESCENCIALES VALINA, LEUCINA, ISOLEUCINA, TREONINA,METIONINA, LISINA, ARGININA, HISTIDINA, FENILALANINA, TRIPTOFANO, GLICINA*.

UTILIZACION DE LA PROTEINA MICROBIANA Nivel de producción (kg. de medida 4% GB)

Ingestión de EM MJ / día

Contribución de la proteína microbiana neta

Mantenimiento

61.9

100%

10

110.5

89%

20

159.1

69%

40

256.3

58%

60

353.5

54%

Fte: Área de Nutrición y Alimentación Animal. Fac. Cs. Veterinarias (U.B.A.)

ACIDOS GRASOS MAS DE 10 CARBONOS SOLIDO, MENOS ACEITES. ACIDOS MAS FRECUENTES:PALMITICO, ESTEARICO Y OLEICO. ACIDOS GRASOS ESENCIALES: LINOLEICO, LINOLENICO Y ARAQUIDONICO.

METABOLISMO DE LOS LIPIDOS RUMEN GLICEROL

TRIGLICERIDOS

ACIDOS GRASOS INSATURADOS

ACIDOS GRASOS SATURADOS

INTESTINO

PROPIONATO

LIPIDOS MICROBIANOS

AGV

DIETA CON ALTO CONTENIDO DE CONCENTRADOS q

AUMENTA CONSIDERABLEMENTE LA CANTIDAD TOTAL DE LOS AGV.

q

AUMENTA LA PROPORCION, DENTRO DE LOS AGV., EL ACIDO PROPIONICO.

q

AUMENTA LA PRODUCCION DE ACIDO LACTICO ( STREPTOCOCCUS BOVIS)

MECANISMOS DE ADAPTACION 1. 2. 3. 4. 5. 6.

REGULACIÓN DEL PH RUMINAL ADAPTACIÓN DE LA FLORA BACTERIANA RUMINAL CAMBIOS DE LOS PROTOZOOS RUMINALES AUMENTO DE LA TASA DE PASAJE AGRANDAMIENTO DE LAS PAPILAS RUMINALES AUMENTO DE LA TASA DE ABSORCIÓN

1. REGULACION DEL PH RUMINAL Y 2. ADAPTACION DE LA FLORA RUMIA AGV APORTE BUFFER DE LA SALIVA

PH = 5.5 - 6

OPTIMO PARA : ü DESARROLLO DE FLORA AMILOLITICA ü LA DIGESTION DEL ALMIDON

FLORA AMILOLITICA

CELULOLITICA

14 a 21 días

3. CAMBIOS EN LOS PROTOZOOS GÉNERO ENTODINIUM

Nº PROTOZOARIOS x 105/ml LIQUIDO RUMINAL Género

100%FORRAJE

50% CONCENTRADO

75% CONCENTRADO

Entodinium

3.19

5.71

7.34

Diplodinium

0.09

0.07

0.02

Epidinium

0.31

0.60

0.62

Isotricha

0.02

0.04

0.04

Total

3.61

6.42

8.03

Adaptado de Franzolin and Dehority, 1996

4. AUMENTO EN LA TASA DE PASAJE MAYOR NIVEL DE ALIMENTACION

TASA DE PASAJE MENOR TIEMPO DE RETENCION DEL ALIMENTO EN EL RUMEN

CARBOHIDRATOS ALCANZAN EL INTESTINO

Eficiencia energética PERDIDA EN BOSTA

5- AGRANDAMIENTO DE LAS PAPILAS RUMINALES HENO

Fuente: Weignard, Young, McGilliard

GRANO

6- AUMENTO DE LA TASA DE ABSORCION pH

absorción de AGV TASA DE ABSORCION RUMINAL

AGV

pKa

pH=7.0

pH=4.7

ACETICO

4.76

0.31

0.31

PROPIONICO

4.87

0.35

0.68

BUTIRICO

4.81

0.28

0.85

LACTICO

3.87

---

---

PAUTAS PARA FACILITAR LA ADAPTACION

Ø DURACION DEL PERIODO DE ADAPTACION

Ø

FRECUENCIA DE CONSUMO

FRECUENCIA DE CONSUMO

6.3

6 5.8

FRECUENCIA DE CONSUMO

6.3

6 5.8

Fuente: Kauffmann, 1980

DURACION DEL PERIODO DE ADAPTACION v REEMPLAZO GRADUAL DE HENO POR GRANO ( 0.5 KG/DÍA ) v DÍA 14 : 90% CONCENTRADO (MAÍZ ENTERO) PH RUMINAL ESTABILIZADO EN 5.8 DIAS DE ADAPTACION 0

2

5

9

14

21

PH

6.80

6.59

7.15

6.03

5.80

5.84

AGV TOTALES

86

102

53

131

136

130

ACETICO

71

58

61

49

45

45

PROPIONICO

20

34

29

40

45

44

BUTIRICO

7

6

6

6

5

6

Fuente: Lyle, 1981

DURACION DEL PERIODO DE ADAPTACION

ØAumento Paulatino Ø1414-21 días Ejem. Nº Raciones de Adaptación 1º etapa (7d): Ración 1: 60% H 40% G 2º etapa (7d): Ración 2: 50% H 50% G 3º etapa (7d): Ración 3: 25% H 75% G día 21 :Ración 4 (de Terminación): 10% H 90% GRANO

Ø Horario y rutina

ETAPAS DEL ENGORDE A CORRAL O FEEDLOT

w ETAPA INICIAL O DE ACOSTUMBRAMIENTO (15 – 20 DIAS) ETAPA DE TERMINACIÓN ( 70 – 100 DIAS)

w

COMPOSICION DE UNA DIETA DE ENGORDE A CORRAL Ø CONCENTRADO ENERGETICO: (GRANO BASE: MAIZ) Ø CONCENTRADO PROTEICO Ø SUBPRODUCTO Ø FIBRA: ROLLO, FARDO BASE ALFALFA PICADO Ø NUCLEO VITAMINICO – MINERAL ( 6 Kg. /TON DE RACION)

SITIOS DE DIGESTION DE MAT. ORG. Y ALMIDON CON TRES TIPOS DE GRANOS SORGO

MAIZ

CEBADA

Consumo M.O. (kg)

6,3

6,5

6,5

Digestión total (%)

79

84

81

Digestión ruminal (%)

43

48

62

Digestión intestinal (%)

64

71

61

3,54

3,63

3,27

Digestión total (%)

97

99

99

Digestión ruminal (%)

75

83

87

Digestión intestinal (%)

87

93

93

Digestión intestinal (g)

785

565

377

Consumo almidón (kg)

Spicer et al., 1986

EFECTO DE TAMAÑO DE PARTICULA DEL GRANO DE MAIZ Tamaño de partícula

3mm

8mm

Consumo MS (kg)

3,58

3,58

3,48

Digestión total (%)

75

77

77

Digestión ruminal (%)

62

61

45

Digestión intestinal (%)

13

16

32

Consumo almidón (kg)

2,0

2,0

3,0

Digestión total (%)

94

94

88

Digestión ruminal (%)

92

93

71

2

1

17

pH Rúmen

6,2

6,25

6,33

pH Heces

6,33

6,25

6,63

Digestión intestinal (%)

Entero

Galyean et al., 1979b