Resumen:
El objetivo de esta investigación fue determinar el efecto de la suplementación mineral por vía intramuscular en el desempeño productivo, nutricional y metabólico de hembras ovinas. Dieciocho animales con peso promedio de 48.61 kg fueron divididos en dos tratamientos (n = 9): sin suplementación mineral (SSM) y con suplementación mineral (CSM). Los animales se mantuvieron estabulados durante 62 días y fueron pesados tras un ayuno de 12 horas al inicio y final de la investigación para determinar la ganancia media diaria (GMD). El suplemento mineral con selenio (Se), calcio (Ca), fósforo (P) y magnesio (Mg) fue aplicado en el tratamiento CSM en dosis de 3 mL/100 kg de peso vivo (PV). En la mitad de la investigación se recolectó sangre de los animales por venopunción yugular para determinar la concentración de macrominerales (Ca, P, Mg) y metabolitos relacionados con el metabolismo energético y proteico. Durante el periodo experimental, todos los animales recibieron diariamente heno ad libitum, más 290 g de un suplemento formulado para aportar 30.76 % de proteína bruta (PB)/materia seca (MS). Un ensayo digestivo fue realizado en la mitad del periodo de investigación para determinar el consumo y digestibilidad de los nutrientes. Los tratamientos CSM y SSM no presentaron diferencias para GMD (70.79 g vs. 58.24 g), conversión alimentaria (CA) (36.30 g/g vs. 37.43 g/g), digestibilidad de la materia seca (DMS) (76.44 % vs. 71.69 %), digestibilidad de la materia orgánica (DMO) (79.85 % vs. 74.75 %) y digestibilidad de la fibra detergente neutra (DFDN) (81.33 % vs. 75.82 %), respectivamente (p > 0.05). Los animales SSM presentaron mayor consumo de materia seca (CMS) (1.25 kg vs. 1.22 kg), mayor consumo de materia orgánica (CMO) (1.17 kg vs. 1.15 kg y mayor consumo de fibra detergente neutra (CFDN) (0.836 kg vs. 0.817 kg) (p < 0.001). La suplementación mineral por vía intramuscular no mejoró el desempeño productivo, nutricional y metabólico de hembras ovinas no gestantes ni lactantes.
Palabras claves: Energía, minerales, metabolismo, proteína, rumiantes.
Abstract:
The objective of this research was to determine the effect of mineral supplementation by intramuscular route on the productive, nutritional, and metabolic performance of female sheep. Eighteen animals with an average weight of 48.61 kg were divided into two treatments (n = 9): without mineral supplementation (SSM), and with mineral supplementation (CSM). The animals were stabled for 62 days and weighed after a 12-hour fast at the beginning and end of the research to determine the average daily gain (ADG). The mineral supplement with selenium (Se), calcium (Ca), phosphorus (P), and magnesium (Mg) was applied in the CSM treatment at a dose of 3 mL/100 kg of live weight (LW). Halfway through the research, blood was collected by jugular venipuncture to determine the concentration of macrominerals (Ca, P, Mg), and metabolites related to energy and protein metabolism. During the experimental period, all animals received daily hay ad libitum plus 290 g of a supplement formulated to provide 30.76 % of crude protein (CP)/dry matter (DM). A digestive assay was performed halfway through the research period to determine nutrient intake and digestibility. Treatments CSM and SSM did not show differences for ADG (70.79 g vs. 58.24 g), feed conversion (CA) (36.30 g/g vs. 37.43 g/g), dry matter digestibility (DMS) (76.44 % vs. 71.69 %), organic matter digestibility (OMD) (79.85 % vs. 74.75 %), and neutral detergent fiber digestibility (NDF) (81.33 % vs. 75.82 %), respectively (p > 0.05). SSM animals had a higher dry matter intake (DMI) (1.25 kg vs. 1.22 kg), higher organic matter intake (OMI) (1.17 kg vs. 1.15 kg) and higher neutral detergent fiber (NDF) intake (0.836 kg vs. 0.817 kg) (p < 0.001). Intramuscular mineral supplementation did not improve the productive, nutritional, and metabolic performance of non-pregnant and non-lactating sheep.
Keywords: Energy, minerals, metabolism, protein, ruminants.
Carátula del artículo
Desempeño productivo, nutricional y metabólico de hembras ovinas multíparas recibiendo suplementación mineral inyectable
Productive, nutritional, and metabolic performance of multiparous female sheep receiving injectable mineral supplementation
David Esteban Contreras Marquez decontreras@ucundinamarca.edu.co
Universidad de Cundinamarca, Colombia
Beatriz Regina Rossari Rosa beatriz.rosa@alunos.ifsuldeminas.edu.br
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sul de Minas, Brazil
Diego Esteban Pico Abril depico@ucundinamarca.edu.co
Universidad de Cundinamarca, Colombia
Santiago Acosta Pinto santiagoacosta@ucundinamarca.edu.co
Universidad de Cundinamarca, Colombia
José Andrés Tabla Rojas jtabla@ucundinamarca.edu.co
Universidad de Cundinamarca, Colombia
Karen Patricia Montoya Andrade kmontoya@ucundinamarca.edu.co
Universidad de Cundinamarca, Colombia
Acta Agronómica, vol. 72, no. 4, pp. 361-367, 2023
Universidad Nacional de Colombia
Received: 19 March 2024
Accepted: 25 September 2024
Introducción
El suministro de sales mineralizadas en animales debe verse como una estrategia de suplementación que tenga como objetivo aportar las cantidades de cada macro y micromineral deficiente en la dieta. Dicha deficiencia debe ser calculada por la diferencia entre los requerimientos minerales de los animales en cada una de las etapas productivas (Costa et al., 2021; Pereira et al., 2016) y el aporte de minerales de la dieta basal. La no aplicación de suplementación mineral estratégica podría generar deficiencias o excesos de estos compuestos nutricionales, estimulando cambios en el metabolismo o posibles manifestaciones patológicas que alteren el desempeño productivo (Wang et al., 2023).
El uso de sales mineralizadas comerciales no siempre se presenta como una suplementación estratégica toda vez que se realiza desconociendo las deficiencias de minerales en la dieta ingerida por los animales (Stewart et al., 2021), siendo necesaria en la mayoría de los sistemas productivos la aplicación vía parenteral de minerales que probablemente podrían estar en déficit o exceso en la dieta (Ahmed et al., 2021). Es importante realizar estudios que determinen el verdadero efecto de la aplicación parenteral de minerales en animales que reciben sales mineralizadas como parte de la dieta total ingerida (González-Reyna et al., 2016).
Por lo tanto, el presente trabajo tiene como objetivo determinar el efecto de la suplementación mineral por vía intramuscular en el desempeño productivo, nutricional y metabólico de hembras ovinas multíparas no gestantes ni lactantes.
Materiales y métodos
Local, delineamiento experimental y dieta
Este trabajo de investigación tuvo una duración de 62 días y se realizó en la unidad agroambiental “La Esperanza” de la Universidad de Cundinamarca, sede Fusagasugá, Colombia. Se utilizaron 18 hembras ovinas multíparas no gestantes ni lactantes de las razas Dorper (n = 9) y Katahdin (n = 9), con edad promedio de 5 años y peso promedio de 48.61 kg. Todos los animales fueron mantenidos en estabulación respetando una densidad de 2 m2/ animal, en cubículos individuales para cada animal, provistos de comederos, saladeros y bebederos.
El delineamiento experimental utilizado fue completamente al azar con dos tratamientos: sin suplementación mineral inyectable (SSM) (cinco hembras Dorper y cuatro hembras Katahdin) y con suplementación mineral inyectable (CSM) (cinco hembras Katahdin y cuatro hembras Dorper), y nueve repeticiones por tratamiento (N = 18). El suplemento mineral utilizado estaba constituido por selenito de sodio (Na2SeO3) al 45 % (490 mg de Se), gluconato de calcio (C12H22CaO14) (465 mg de Ca), glicerofosfato de sodio (C3H7Na2O6P) (500 mg de P) e hipofosfito de magnesio Mg(H2PO2)2 (360 mg de Mg), y fue aplicado por vía intramuscular en dosis de 3 mL/100 kg de peso corporal.
La dieta ofertada en cada tratamiento constituía de heno de pasto peludo (Brachiaria decumbens), sal (cloruro de sodio) mineralizada ad libitum constituida por sodio (Na): 19 %; fósforo (P): 5 calcio (Ca): 12 %; magnesio (Mg): 0.8 %; azufre (S): 8 %; flúor: 0.05 %; zinc: 0.84 %; yodo: 0.01 %; cobalto: 0.004 % y selenio: %, y 290 g de un suplemento a base de torta de palmiste (31.84 %), harina de soya (47.95 %), granos secos de destilería (10.05 %) y harina de maíz (10.16 %); formulado para aportar 30.76 % de proteína bruta (PB) con base en la materia seca (MS).
Al inicio del experimento, todos los animales fueron suplementados con vitaminas y vermifugados contra endo y ectoparásitos. Al inicio y final del periodo de investigación, los animales fueron pesados luego de un ayuno hídrico y de alimento de 12 horas para determinar la ganancia de peso total y la ganancia media diaria.
Procedimientos experimentales y muestreos
Ensayo de digestibilidad
Durante los días 30, 31 y 32 del periodo experimental se realizó un ensayo digestivo con el objetivo de determinar el consumo y la digestibilidad de los compuestos nutricionales presentes en la dieta. El consumo de heno y del suplemento fue determinado de forma individual por la diferencia entre la cantidad ofertada menos las sobras obtenidas 24 horas después de la oferta. La excreción de heces fue determinada por colecta total durante 24 horas utilizando bolsas colectoras tipo arnés (Figura 1), adaptadas al cuerpo de cada individuo. Dichos procesos fueron realizados de manera consecutiva durante los tres días del ensayo digestivo; el consumo y la excreción fueron calculados como el promedio de los días de colecta (Contreras-Márquez et al., 2020).
Figura 1
Animales en adaptación al arnés para colecta total de heces. Fuente: diseño propio de los investigadores vinculados al proyecto.
Colecta de heno, suplemento y heces
Por cada día del ensayo de digestibilidad se colectaron muestras de heno, suplemento y heces, las cuales fueron enviadas al Laboratorio de Nutrición Animal de la Universidad de Cundinamarca, sede Fusagasugá, donde fueron llevadas a estufa de circulación forzada de aire (TE-393/180L. Tecnal®, Brasil) a 60 °C/72 h (Detmann et al., 2012). Posteriormente, fueron molidas a 1 mm en un molino de martillo tipo Croton (R-TE-625. Tecnal®, Brasil) y almacenadas para posteriores análisis químicos.
Colecta de sangre
El último día del ensayo digestivo se tomaron muestras de sangre por venopunción yugular cuatro horas después de la oferta de suplemento, en tubos de colecta al vacío con anticoagulante (EDTA) (Improvacuter® 13 x 75 mm, 3.5 ml, Britania, Argentina) y tubos sin aditivos (13 x 100 mm, 6 ml, Britania, Argentina). Las muestras fueron centrifugadas a 2500 rpm en una centrífuga digital (Scientific® Ref. Td4, Colombia), y el plasma y el suero fueron congelados en un ultra congelador (Lexicon® II Ultra-low Temperature Freezer, Singapore) a -70 °C para posteriores análisis de concentración de minerales (Ca, P y Mg) (Brenner y Seidel, 1975), proteínas totales, albúminas, globulinas, nitrógeno ureico en sangre (NUS), colesterol, triglicéridos y glucosa. Para el análisis de calcio se utilizó el suero obtenido de los tubos sin aditivo, y para el resto de los análisis se utilizó el plasma colectado de los tubos con EDTA. Todos los metabolitos en sangre fueron analizados por el método colorimétrico utilizando el equipo automático para bioquímica de la marca DIRUI®, modelo CS-T180 (China).
Análisis bromatológico
Las muestras de heno, suplemento y heces fueron analizadas bromatológicamente para determinar las concentraciones de materia seca (MS) (INCT-CA G-003/1), materia mineral (MM) (INCT-CA M-001/1), proteína bruta (PB) (INCT-CA N-001/1), extracto etéreo (EE) (INCT-CA G-005/1) y fibra detergente neutro (FDN) (INCT-CA F-002/1), según Detmann et al. (2012). Los carbohidratos no fibrosos (CNF) fueron calculados siguiendo las adaptaciones a las recomendaciones de Hall y Akinyode (2000), usando la siguiente ecuación:
Donde PBU = PB venida de la urea. Si la muestra no presenta urea, se asume que los valores de PBU y urea serán iguales a 0.
Consumo y digestibilidad
El consumo de los compuestos nutricionales presentes en la dieta fue calculado utilizando la siguiente ecuación:
Donde CN = consumo de nutrientes; CH = consumo de heno; NH = concentración de nutrientes en el heno; CS = consumo de suplemento; y NS = concentración de nutrientes en el suplemento.
La excreción de nutrientes a través de las heces fue determinada utilizando la siguiente ecuación:
Donde EN = excreción de nutrientes; EHc = excreción de heces; y NHc = concentración de nutrientes en las heces.
La digestibilidad de los compuestos nutricionales presentes en la dieta fue calculada utilizando la siguiente ecuación:
Donde % Dig = porcentaje de digestibilidad; CaNI = cantidad ingerida de nutrientes; y CaNE = cantidad excretada de nutrientes.
Conversión alimentaria
Una vez calculado el consumo de materia seca (CMS) y la ganancia media diaria (GMD), se calculó la conversión alimentaria (CA) dividiendo el consumo de materia seca entre la ganancia de peso, tal como se observa en la siguiente ecuación:
Donde CMS = consumo de materia seca y GMD = ganancia media diaria.
Análisis estadístico
Los datos productivos, nutricionales y metabólicos de esta investigación fueron sometidos a análisis de variancia adoptándose un nivel de 5 % de probabilidad para el error tipo III, usando el programa estadístico R, versión 4.3.1 (2023). El peso inicial fue utilizado como covariable, y cuando esta variable fue considerada estadísticamente no significativa, fue retirada del modelo.
Resultados
En la Tabla 1 se puede observar la composición nutricional del heno y del suplemento ofertado a los animales durante el periodo de investigación.
Tabla 1
Composición nutricional del heno y del suplemento ofertado a las hembras ovinas que recibieron o no suplementación mineral inyectable
MN: materia natural; MS: materia seca.
No se observó aumento en el desempeño productivo y la conversión alimenticia (p > 0.05) en los animales en función de la suplementación mineral inyectable (Tabla 2).
Tabla 2
Desempeño productivo de hembras ovinas sometidas a suplementación mineral inyectable
EME = error medio estándar; SSM = sin suplementación mineral inyectable; CSM = con suplementación mineral inyectable. Valor p < 0.05 denota diferencia significativa.
Animales SSM presentaron mayor consumo de materia seca de heno (MSH), MS, MO, PB, EE, FDN y CNF en comparación con animales del tratamiento CSM (p < 0.001) (Tabla 3).
Tabla 3
Consumo diario de compuestos nutricionales presentes en la dieta ofertada a hembras ovinas recibiendo o no suplementación mineral inyectable
EME = error medio estándar; SSM = sin suplementación mineral inyectable; CSM = con suplementación mineral inyectable. Valor p < 0.05 denota diferencia significativa.
No se observaron diferencias significativas (p > 0.05) en la digestibilidad de los compuestos nutricionales (MS, MO, PB, EE y FDN) en función de la suplementación mineral inyectable. Los animales del tratamiento CSM presentaron mayor digestibilidad de los carbohidratos no fibrosos (p = 0.048) en comparación con los animales del tratamiento SSM (Tabla 4).
Tabla 4
Digestibilidad de los compuestos nutricionales presentes en la dieta ofertada a hembras ovinas que recibieron o no suplementación mineral inyectable
EME = error medio estándar; SSM = sin suplementación mineral inyectable; CSM = con suplementación mineral inyectable. Valor p < 0.05 denota diferencia significativa.
No se presentaron diferencias significativas (p > 0.05) en las concentraciones plasmáticas de proteínas totales, albúminas, globulinas y nitrógeno ureico en los animales de ambos tratamientos (SSM y CSM) (Figura 2).
Figura 2
Concentración plasmática de metabolitos relacionados con el metabolismo proteico. Nitrógeno ureico en sangre (NUS) en mg/dL; proteínas totales (PT) en g/dL; albúminas (Alb) en g/dL; y globulinas (Glob) en g/dL. SSM: sin suplementación mineral inyectable; CSM: con suplementación mineral inyectable. Valor p < 0.05 denota diferencia significativa. Las barras representan el error medio estándar.
No se observaron diferencias entre los tratamientos para las concentraciones de colesterol, triglicéridos, glucosa (Figura 3), calcio, fósforo y magnesio (Figura 4).
Figura 3
Concentración plasmática de metabolitos relacionados con el metabolismo energético. Colesterol en mg/dL; triglicéridos en mg/dL y glucosa en mg/dL. SSM: sin suplementación mineral inyectable; CSM: con suplementación mineral inyectable. Valor p < 0.05 denota diferencia significativa. Las barras representan el error medio estándar.
Figura 4
Concentración de calcio en suero y concentración plasmática de fósforo y magnesio. Calcio (Ca) en mg/dL; fósforo (P) en mg/dL y magnesio (Mg) en mg/dL. SSM: sin suplementación mineral inyectable; CSM: con suplementación mineral inyectable. Valor p < 0.05 denota diferencia significativa. Las barras representan el error medio estándar.
Discusión
Para determinar si una dieta está aportando los minerales acordes a los requerimientos del animal para un determinado objetivo de producción, se hace necesario calcular el consumo de minerales. En la presente investigación no fue posible determinar el consumo de macro y/o microminerales, por lo tanto, se desconoce si los animales del tratamiento SSM presentaron deficiencias minerales o, por el contrario, si la aplicación parenteral de minerales en los animales del tratamiento CSM pudo resultar en excesos de minerales a nivel metabólico.
Considerando que la respuesta animal ante situaciones de deficiencias nutricionales está representada principalmente por procesos compensatorios como aumento en la ingesta de alimento o el consumo de partículas extrañas que no hacen parte de la dieta y que pueden generar procesos patológicos “pica o malacia” (Borgna- Pignatti y Zanella, 2016), junto con comportamientos de geofagia (Mahaney y Krishnamani, 2003), se podría inferir que los animales del tratamiento SSM presentaron deficiencias de minerales, proceso que motivó el aumento en el consumo de materia seca de pasto, y por ende el consumo de todos los compuestos nutricionales presentes en la dieta. Este proceso compensatorio por parte de los animales del tratamiento SSM explica la ausencia de diferencias estadísticas en cuanto a las concentraciones sanguíneas de los minerales Ca, P y Mg, evaluados en la presente investigación. Para el caso del Ca, resultados similares fueron encontrados en el trabajo realizado por Moyano-Tapia et al. (2020), donde la suplementación mineral en ovejas Blackbelly no mejoró las concentraciones plasmáticas en comparación con los animales no suplementados. Sin embargo, a diferencia de la presente investigación, en estudios previos, la suplementación mineral sí elevó las concentraciones séricas de fósforo y magnesio (González-Reyna et al., 2016; Rahnema y Fontenot, 1983).
Se esperaría que un mayor consumo de nutrientes genere un mejor desempeño productivo en los animales del tratamiento SSM, al igual que una mayor concentración de metabolitos en sangre. En vista de que estos resultados no fueron observados y que no fue determinado el consumo de macro y microminerales, los autores consideramos que el aumento en el consumo como proceso compensatorio en los animales del tratamiento SSM no proporcionó una mayor ingesta de minerales, afectando la capacidad de los microorganismos ruminales de degradar los nutrientes ingeridos en mayor cantidad por parte de los animales de este tratamiento, lo que a su vez explicaría la ausencia de diferencias en la digestibilidad de la materia de los compuestos nutricionales presentes en la dieta.
De acuerdo con Meng et al. (2024), la suplementación con selenio presenta efectos positivos en el ambiente ruminal al regular el pH, mejorando la presión osmótica y la actividad microbiana, motivando de esta forma la fermentación y la digestibilidad de los compuestos nutricionales presentes en la dieta (Pino y Heinrichs, 2016). Estas evidencias podrían explicar el aumento en la digestibilidad de carbohidratos no fibrosos en los animales que recibieron suplementación mineral inyectable con selenio como uno de sus constituyentes, datos similares a los de Zhang et al. (2020), quienes trabajaron con otras especies de rumiantes donde la suplementación con selenio mejoró el catabolismo de los carbohidratos inmersos en la dieta. De ser así, se desconoce por qué el selenio tuvo un efecto individual sobre los microorganismos amilolíticos y no sobre los demás microorganismos fibrolíticos y proteolíticos presentes en el ambiente ruminal.
A pesar de que los animales del tratamiento CSM presentaron mayor digestibilidad de los carbohidratos no fibrosos, este aumento no fue suficiente como para modificar los niveles plasmáticos de metabolitos relacionados con el metabolismo energético, principalmente glucosa. Si consideramos que el nitrógeno ureico en sangre representa parte de la proteína metabolizable que queda como diferencia entre la proteína digestible menos el nitrógeno eliminado en la orina, la falta de diferencias en la digestibilidad de la proteína bruta podría explicar la ausencia de diferencias en la concentración de NUS entre los tratamientos.
Las proteínas totales, entre ellas la albúmina y la globulina, se presentan como las proteínas más abundantes en el plasma sanguíneo (Cattaneo et al., 2021) y tienen diversas funciones, entre ellas la de participar en la regulación de la presión osmótica y transportar hormonas, minerales (Lu et al., 2008) y moléculas insolubles en sangre como lípidos. Se asume que la no alteración en las concentraciones de proteínas totales, albúmina y globulinas en los dos tratamientos evaluados se debe a la ausencia de diferencias en la digestibilidad del extracto etéreo, sin modificaciones en la cantidad de lípidos en sangre disponibles para ser transportados hacia los tejidos albos.
Conclusiones
La suplementación mineral por vía intramuscular no mejoró el desempeño productivo, nutricional y metabólico de hembras ovinas no gestantes ni lactantes. Animales sin suplementación mineral inyectable con posible deficiencia mineral se tornan más eficientes, lo que aumenta el consumo y evita la reducción en el desempeño productivo.
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