EFECTO DE LA SUPLEMENTACIÓN CON ACEITES VEGETALES …

EFECTO DE LA SUPLEMENTACIÓN CON ACEITES

VEGETALES A VACAS PASTOREANDO CON/SIN SISTEMA

SILVOPASTORIL INTENSIVO CON LEUCAENA SOBRE LOS

ÁCIDOS GRASOS EN LA LECHE Y LA PRODUCCIÓN DE

METANO IN VITRO

EFECTO DE LA SUPLEMENTACIÓN CON ACEITES VEGETALES A VACAS

PASTOREANDO CON/SIN SISTEMA SILVOPASTORIL INTENSIVO CON

LEUCAENA SOBRE LOS ÁCIDOS GRASOS EN LA LECHE Y LA PRODUCCIÓN DE

METANO IN VITRO

ESPERANZA DEL PILAR PRIETO MANRIQUE

Estudiante

Tutora

LILIANA MAHECHA LEDESMA

Co-tutor

JOAQUIN ANGULO ARIZALA

Comité tutorial

LILIANA MAHECHA LEDESMA

JOAQUIN ANGULO ARIZALA

JULIO ERNESTO VARGAS SANCHEZ

JAIME RICARDO ROSERO NOGUERA

DOCTORADO EN CIENCIAS ANIMALES

UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA

2015

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Coordinación de Posgrado

Facultad de Ciencias Agrarias

| Agradecimientos

Mis más sinceros agradecimientos a la Universidad de Sucre que financió mis estudios,

a Colciencias, a la Universdad de Caldas y a la Universidad de Antioquia quienes

financiaron el proyecto de investigación. A todos los docentes que acompañaron mi

proceso de formación de doctorado, especialmente a la D. Agri. Liliana Mahecha

Ledesma y a los profesores Joaquín Angulo Arizala, Julio E Vargas Sánchez y Ricardo

Rosero Noguera, miembros de mi comité tutorial por su orientación. Al M.Sc. Julio

Vargas Sánchez - profesor Universidad de Caldas y líder del proyecto de investigación.

Al DR. Gerardo Gagliostro – investigador INTA, por sus enseñanzas sobre el tema. A

Luis Edwin Avila, Juan Carlos Gómez, Juan Pablo Vélez, David Mayorga, Carlos Mario

Bohada, Alejandro Montoya, Elsa Tequín y demás estudiantes de la Universidad de

Caldas que participaron en la ejecución de la fase de campo y de laboratorio del

proyecto. A mis compañeros de UDEA Fredy Ramírez, Elizabeth Correa y Omar

Ceballos por su acompañamiento y apoyo en la fase in vitro. A José Alfredo Jiménez

Fonseca, Asistente técnico de Fedegan, por su valioso apoyo en las fincas de Guajira.

A Juan Carlos Pérez y Henry Cuello, estudiante y egresado de la Universidad de

Sucre, quienes apoyaron la fase de campo en Guajira. A los ganaderos Carlos Alberto

Gómez Buendía (Finca Asturias), Milciades Salas (Finca Pradera ), Andrés Jaramillo

Bernal (Finca Maracaibo), Roberto Gutiérrez (Fincas Vargas y Japón), Claudia Patricia

Arcila (Finca Esperanza), Juan José Molina y Flia (Finca Hatico), Salvador Raad (Finca

Salsipuedes), Abraham Ovalle (finca Campo Alegre) , a los administradores Juan

Fernando Suárez (Finca Lucerna), José Fernando Cardona (Finca San Felipe), Alirio

Nieto (Finca La Pradera) y a sus trabajadores quienes muy gentilmente, apoyaron el

desarrollo de este trabajo. A mi compañero de trabajo DR. René Patiño, por su

constante tutoría, al DR. Mario Cerón Muñoz - profesor de la Universidad de Antioquía y

a dos grandes sucreños: DR. Oscar Vergara Garay – profesor Universidad de Córdoba -

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y M.Sc. Wilson Barragán – Investigador de Corpoica -, quienes me acompañaron en el

procesamiento estadístico.

A todos MIL GRACIAS.

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| Dedicatoria

Dedico este trabajo a mi familia y especialmente a mi amado esposo y a nuestro hijo

Juan Andrés, para quienes la ganadería forma parte de su cotidianidad. A mis

estudiantes de la universidad de Sucre que en poco tiempo serán los profesionales

encargados de contribuir con el desarrollo de la ganadería y al sector ganadero,

especialmente al sector lechero.

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Tabla de Contenido

| Agradecimientos .................................................................................................................................... i

| Dedicatoria ............................................................................................................................................ iii

| Resumen General ................................................................................................................................. 1

| Abstract .................................................................................................................................................. 4

| Introducción General ........................................................................................................................... 7

| Objetivos ............................................................................................................................................... 12

Objetivo General ................................................................................................................................ 12

Objetivos Específicos ......................................................................................................................... 12

Hipótesis .............................................................................................................................................. 13

| Capítulo 1 ............................................................................................................................................. 14

Efecto de la suplementación lipídica sobre la concentración de ácido linoleico conjugado

(CLA-c9t11) en leche de vaca y la producción de metano: Revisión ............................................ 14

RESUMEN ............................................................................................................................................... 15

INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................................... 16

ÁCIDO LINOLEICO CONJUGADO ............................................................................................................. 18

ORIGEN DEL CLA-c9t11 EN RUMIANTES ................................................................................................. 19

Formación de CLA como consecuencia de la bio-hidrogenación ruminal (BHR) de ácidos grasos. .... 19

Síntesis endógena en la glándula mamaria ........................................................................................ 27

ESTRATEGIAS PARA AUMENTAR CLA-c9t11 Y ATV EN LECHE ................................................................. 28

EFECTO DE LA ADICIÓN DE LÍPIDOS SOBRE CLA-c9t11 Y ATV ................................................................. 29

EFECTO DE LA ADICIÓN DE LÍPIDOS SOBRE PRODUCCIÓN Y COMPOSICIÓN DE LA LECHE ..................... 38

EFECTO DE LA ADICIÓN DE LÍPIDOS SOBRE LA PRODUCCIÓN DE METANO ............................................ 39

CONSIDERACIONES FINALES ................................................................................................................... 44

REFERENCIAS .......................................................................................................................................... 45

| Capítulo 2 ............................................................................................................................................. 62

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Caracterización de la grasa y ácidos grasos en la leche de vacas de los sistemas doble

propósito y lechería tropical, pastoreando con /sin sistema silvopastoril intensivo con

leucaena ................................................................................................................................................... 62

RESUMEN ............................................................................................................................................... 63

INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................................... 65

MATERIALES Y MÉTODOS ....................................................................................................................... 68

Localización ........................................................................................................................................ 68

Análisis estadístico ............................................................................................................................. 77

RESULTADOS .......................................................................................................................................... 78

Lechería Tropical ................................................................................................................................ 78

Sistema Lechería Tropical SSPi ........................................................................................................... 83

Sistema Doble Propósito .................................................................................................................... 87

Sistema Doble Propósito SSPi ............................................................................................................. 90

DISCUSIÓN ............................................................................................................................................. 93

Contenido de grasa en leche .............................................................................................................. 93

Consumo de alimento ........................................................................................................................ 93

Concentración de CLA-c9t11, ATV y otros AGCL en la leche y de sus precursores en la dieta............ 95

Concentración de CLA, TVA y otros AGCL en la leche y número de partos...................................... 102

Concentración de CLA, TVA y otros AGCL en la leche y tercio de lactancia ..................................... 102

CONCLUSIONES .................................................................................................................................... 103

REFERENCIAS ........................................................................................................................................ 104

| Capítulo 3 ........................................................................................................................................... 114

Ácidos grasos, fermentación ruminal y producción de metano in vitro, de forrajes de

silvopasturas intensivas con leucaena ............................................................................................. 114

RESUMEN ............................................................................................................................................. 115

ABSTRACT ............................................................................................................................................. 116

INTRODUCCIÓN .................................................................................................................................... 117

MATERIALES Y MÉTODOS ..................................................................................................................... 119

Localización ...................................................................................................................................... 119

Determinación de la cinética de fermentación y degradación in vitro ............................................ 124

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Determinación de metano, pH, ácidos grasos volátiles y perfil de ácidos grasos (ALC, ATV y AGCL)

......................................................................................................................................................... 126

Estimación de la biohidrogenación .................................................................................................. 128

Análisis estadístico ........................................................................................................................... 128

RESULTADOS Y DISCUSIÓN ................................................................................................................... 129

Ácido linoleico conjugado, trasvaccénico y otros ácidos grasos de cadena larga después de la

fermentación ruminal ...................................................................................................................... 129

Parámetros de fermentación y producción de metano ................................................................... 137

CONCLUSIONES .................................................................................................................................... 142

AGRADECIMIENTOS ............................................................................................................................. 143

REFERENCIAS ........................................................................................................................................ 144

| Capítulo 4 ........................................................................................................................................... 155

Efecto de la inclusión in vitro de aceites vegetales a dietas de base forrajera con/sin

sistema silvopastil intensivo con leucaena, sobre ácidos grasos, fermentación ruminal y

producción de metano ......................................................................................................................... 155

RESUMEN ............................................................................................................................................. 156

INTRODUCCIÓN .................................................................................................................................... 157


Localización ...................................................................................................................................... 160

Determinación de la cinética de fermentación y degradación in vitro ............................................ 165

Determinación de metano, pH, ácidos grasos volátiles (AGV) y perfil de ácidos grasos (CLA-c9t11,

ATV y AGCL) ...................................................................................................................................... 166


RESULTADOS ........................................................................................................................................ 169

Concentraciones de CLA-c9t11 , ATV y otros AGCL producto de la fermentación ruminal .............. 169

Parámetros de fermentación y producción de metano ................................................................... 173

DISCUSIÓN ........................................................................................................................................... 175

Perfil de ácidos grasos producto de la fermentación ruminal .......................................................... 175

Parámetros de fermentación ........................................................................................................... 178

Producción de metano ..................................................................................................................... 180

Inclusión de leucaena, biohidrogenación y producción de metano ................................................. 182

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CONCLUSIONES .................................................................................................................................... 183

REFERENCIAS ........................................................................................................................................ 184

| Capítulo 5 ........................................................................................................................................... 193

Efecto de la suplementación con aceite de girasol sobre el perfil de ácidos grasos de la leche

de vacas en sistemas de lechería tropical y doble propósito manejadas con y sin sistema

silvopastoril intensivo con leucaena ................................................................................................. 193

RESUMEN ............................................................................................................................................. 194

INTRODUCCIÓN .................................................................................................................................... 196


Localización ...................................................................................................................................... 199


Análisis económico ........................................................................................................................... 209

RESULTADOS ........................................................................................................................................ 210

Ensayo 1. Sistema Lechería Tropical ................................................................................................. 210

Ensayo 2. Sistema Lechería Tropical SSPi ......................................................................................... 213

Tabla 5.12. Consumo estimado de grasa y ácidos grasos (kg/animal/día) a partir del consumo total

utilizando cromo como marcador, en los diferentes tratamientos en el sistema lechería tropical SSPi

......................................................................................................................................................... 213

Ensayo 3. Sistema Doble Propósito SSPi ........................................................................................... 216

DISCUSIÓN ........................................................................................................................................... 225

Consumo de forraje .......................................................................................................................... 225

Producción y composición de la leche .............................................................................................. 227

Perfil de ácidos grasos ...................................................................................................................... 230

Análisis económico ........................................................................................................................... 232

CONCLUSIÓN ........................................................................................................................................ 233

REFERENCIAS ........................................................................................................................................ 234

| Capítulo 6 ........................................................................................................................................... 242

Conclusiones Generales ...................................................................................................................... 242

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Lista de tablas Pag

Tabla 1.1. Porcentaje de ácidos grasos presentes en aceite de diferentes semillas............ 30

Tabla 1.2. Variación en el porcentaje de CLA , ATV , AG insaturados, saturados del

total de grasa de la leche, % grasa, producción de leche y rendimiento en grasa , en la

leche de vaca suplemetadas con diferentes fuentes de AG ................................................. 36

Tabla 2.1. Localización y características generales de las fincas en estudio....................... 69

Tabla 2.2. Suplementacón ofrecida en las fincas en estudio……………………………….. 70

Tabla 2.3. Composición química y ácidos grasos de los forrajes de los sistemas de

producción en estudio.............................................................................................................. 72

Tabla 2.4. Composición química y ácidos grasos de los suplementos................................. 73

Tabla 2.5. Consumo estimado de forraje y de ácidos grasos oleico, linoleico y linolénico... 74

Tabla 2.6. Contenido de grasa y de ácidos grasos en la leche en el sistema lechería

tropical.................................................................................................................................. 79

Tabla 2.7. Contenido de grasa y de ácidos grasos en la leche en el sistema lechería

tropical SSPi............................................................................................................................ 85

Tabla 2.8. Contenido de grasa y de ácidos grasos en la leche en el sistema doble

propósito................................................................................................................................ 88

Tabla 2.9. Contenido de grasa y de ácidos grasos en la leche en el sistema doble

propósito SSPi....................................................................................................................... 91

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Tabla 3.1. Composición nutricional y perfil de ácidos grasos de los forrajes y sus

combinaciones más adición de concentrado, propios de lecherías sin y con sistema

silvopastoril, utilizados en la evaluación in vitro, antes de la incubación por

veinticuatro horas.................................................................................................................. 121

Tabla 3.2. Ácidos grasos (g de AG/100 g de AG Totales) obtenidos en la fermentación

ruminal in vitro de los forrajes y sus combinaciones más adición de concentrado, propios

de lecherías sin y con sistema silvopastoril, después de la incubación por veinticuatro

horas...................................................................................................................................... 132

Tabla 3.3. Biohidrogenación obtenida en la fermentación ruminal in vitro de los ácidos

grasos insaturados C18 de los forrajes y sus combinaciones más adición de concentrado,

propios de lecherías sin y con sistema silvopastoril, después de la incubación por

veinticuatro horas................................................................................................................... 134

Tabla 3.4. Cinética de fermentación, producción de metano, concentración y proporción

de ácidos grasos volátiles (AGV) producto de la fermentación ruminal in vitro de los

forrajes y sus combinaciones más adición de concentrado, propios de lecherías sin y con

sistema silvopastoril............................................................................................................... 138

Tabla 4.1. Ácidos grasos de los aceites.................................................................................. 161

Tabla 4.2. Composición nutricional y perfil de ácidos grasos de los tratamientos

utilizados, en la evaluación in vitro, antes de la incubación de las dietas........................... 162

Tabla 4.3. Ácidos grasos (g de AG/100 g de AG Totales) obtenidos en la fermentación

ruminal in vitro de las dietas con adición de diferentes aceites a nivel del 2% y 4% de la

MS, después de la incubación por 24 horas.......................................................................... 170

Tabla 4.4. Cinética de fermentación, producción de metano, concentración y proporción

de ácidos grasos volátiles (AGV) producto de la fermentación in vitro de las dietas con

adición de diferentes aceites a nivel del 2% y 4% de la MS.................................................. 174

Tabla 5.1. Localización de los ensayos realizados................................................................. 200

x

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Tabla 5.2. Características de los sistemas de producción de leche....................................... 200

Tabla 5.3. Manejo alimenticio dado en los diferentes sistemas........................................... 201

Tabla 5.4. Composición química y perfil de ácidos grasos de los alimentos consumidos,

en el sistema lechería tropical (LT) ……………………........................................................ 202


en el sistema lechería tropical SSPi (LTSSPi) ………………….......................................... 202


en el sistema doble propósito (DP) …………………….......................................................... 203


en el sistema doble propósito SSPi (DPSSPi) …………………............................................ 203

Tabla 5.8. Perfil de ácidos grasos del aceite de girasol utilizado.......................................... 204

Tabla 5.9. Consumo estimado de MS y cantidad de aceite suministrado en cada uno de

los sistemas.............................................................................................................................. 204

Tabla 5.10. Consumo estimado de grasa y ácidos grasos (kg/animal/día), en los

diferentes tratamientos en el sistema lechería tropical….................................................. 210

Tabla 5.11. Consumo de forraje, producción, composición y perfil de ácidos grasos de la

leche en el sistema lechería tropical……………………...................................................... 211


diferentes tratamientos en el sistema lechería tropical SSPi............................................ 213


leche en el sistema lechería tropical SSPi.......................................................................... 214


diferentes tratamientos en el sistema doble propósito SSPi….......................................... 217

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leche en el sistema doble propósito SSPi.......................................................................... 218

Tabla 5.16. Análisis económico sin precio de venta del litro de leche diferencial por

contenido de CLA.................................................................................................................... 222

Tabla 5.17. Análisis económico con precio de venta del litro de leche diferencial por

contenido de CLA.................................................................................................................... 224

Lista de Figuras Pag.

Figura 1.1. Tipos comunes de lípidos de almacenamiento y de membrana................. 19

Figura 1.2. Vías de biohidrogenación de los ácidos (A) linolénico, (B) linoleico y (C)

oleico. ............................................................................................................................... 21

Figura 1.3. Papel de Butyrivibrio spp. , Propionibacterium acnes y Butyrivibrio

proteoclasticum sobre el metabolismo de los ácidos grasos insaturados linoleico y

oleico................................................................................................................................. 23

Figura 1.4. Vías metabólicas para la biosíntesis de CLA y compuestos relacionados

de ácido linoleico por bacterias del rumen (B) y protozoos (P)....................................... 24

Figura 1.5. Vías para la síntesis ruminal y endógena de CLA cis9, trans-11 en

vacas lecheras y estrategias para aumentar el contenido CLA en la grasa de la

leche.................................................................................................................................. 29

Figura 2.1. Concentración de CLA-c9t11 en la grasa láctea de los sistemas LT, DP,

DPSSPi (3 tercios de lactancia) y LTSSPI (2 tercios de lactancia)................ 81

Figura 2.2. Concentración de ATV en la grasa láctea de los sistemas LT, DP,

DPSSPi (3 tercios de lactancia) y LTSSPI (2 tercios de lactancia)....................... 82

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Lista de Abreviaturas

AG Ácidos grasos

AGCL Ácidos grasos de cadena larga

ATV Ácido trans-vaccénico

BHR Biohidrogenación ruminal

CLA Ácido linoleico conjugado (Conjugated linoleic acid)

FA Fatty Acids

LDL Lipoproteínas de baja densidad (Low density lipoproteins)

LCFA Long chain fatty acids

MS Materia seca

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| Resumen General

El objetivo de esta investigación fue evaluar el efecto de la suplementación con aceites

vegetales (comerciales) sobre la concentración de ácido linoleico conjugado C18:2

c9t11 (CLA-c9t11), el ácido transvaccénico C18:1 t11 (ATV), otros ácidos grasos de

cadena larga (AGCL), la fermentación ruminal y la producción de metano in vitro y

sobre la concentración de CLA-c9t11, ATV y otros AGCL en la leche producida en

ganaderías de lechería tropical especializada (LT) y doble propósito (DP), cuyos

animales pastorean en solo gramíneas de pasto Estrella (Cynodon plectostachyus) y/o

Guinea (Megathyrsus maximus cv. Tanzania) y en sistemas silvopastoriles intensivos

(SSPi) con Leucaena (Leucaena leucocephala).

Inicialmente se evaluó el efecto del plano alimenticio, número de partos y tercio de

lactancia sobre CLA-c9t11, ATV y otros AGCL en la leche producida en estas

ganaderías. Seguidamente, mediante un estudio in vitro, se determinó el efecto de los

forrajes propios de estas ganaderías, sobre la concentración de CLA-c9t11, ATV y otros

AGCL, fermentación ruminal y producción de metano.

El perfil de ácidos grasos de los alimentos y de la leche, así como el de la digesta de los

estudios in vitro, se obtuvo por cromatografía de gases. Los estudios in vitro se

realizaron mediante la técnica de producción de gas y el consumo de leucaena se

determinó mediante la técnica de desaparición de forraje.

En la fase inicial, la concentración de CLA-c9t11 en la leche osciló entre 1.02 y 2.22

g/100g de AG. En los sistemas LT, LTSSPi y DP, la alta participación de la grasa de los

suplementos (51 a 84%) en el total de grasa consumida (entre 1.63 a 4.44% de la MS)

y la composición de la grasa de los suplementos, llevó a variaciones en el perfil de AG.

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En el sistema DPSSPi a base de solo forraje, solo varió la concentración de ATV,

siendo menor cuando el forraje se cosechó a mayor edad. Sin embargo, en los

sistemas LT, DP y DPSSPi, el índice de aterogenicidad no fue afectado por el plano

alimenticio manteniendo un valor entre 2.16 y 2.89, mientras que en el sistema LTSSPi,

si hubo efecto y el mayor consumo de ácido oleico, en una de las tres fincas evaluadas,

redujo el índice de aterogenicidad a 1.69 vs 2.12, 2.70. El número de partos y el tercio

de lactancia demostraron poca influencia sobre el contenido de CLA-c9t11 y el perfil

de ácidos grasos en la leche, cuando se compara frente a los factores dietarios.

En el ensayo in vitro inicial, no se encontró efecto de los forrajes, sobre el contenido de

CLA-c9t11 en la digesta. La inclusión de 14% de leucaena aumentó el contenido de

ácido linoleico y linolénico en el alimento, y de ATV, esteárico, linoleico y linolénico en la

digesta, no afectó la cinética de fermentación, digestibilidad de la materia seca (MS),

pH, total y proporción de ácidos grasos volátiles (AGV), ni redujo la producción de

metano.

La suplementación con aceite de girasol al 2 y 4% de la MS en las dietas de los

diferentes sistemas, en el estudio in vitro, resultó en un mayor aumento en el contenido

de ácido linoleico, CLA-c9t11 y de ATV en la digesta, con respecto a aceite de palma y

lino. Ninguna suplementación afectó la cinética de fermentación, pH, concentración

total de AGV, proporción de AGV, ni redujo la producción de metano. En base a estos

resultados, se seleccionó el aceite de girasol para evaluar bajo condiciones de campo.

A nivel de campo, no se pudo desarrollar el estudio en la finca del sistema DP porque

se presentó rechazo del aceite por parte de las vacas. En los otros sistemas (LT,

LTSSPi y DPSSPi), la proporción de CLA-c9t11 y ATV aumentaron linealmente con los

dos niveles de suplementación y los AG aterogénicos disminuyeron, obteniéndose una

leche con mayor cantidad de AG insaturados y menor índice de aterogenicidad. El

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ingreso neto adicional fue mayor a nivel de suplementación de 4%, si la leche se

mercadea con un valor diferencial por contenido de CLA- c9t11.

Los resultados del presente estudio, muestran que la suplementación con aceite de

girasol a vacas en pastoreo, permite aumentar en la leche los AG benéficos para la

salud humana. No obstante, el nivel de inclusión de leucaena (14 a 16%) observado en

los animales en condiciones de campo y la cantidad de aceite adicionado, no fueron

suficientes para reducir la producción de metano in vitro. Esta investigación mejoró el

conocimiento de la leche producida en Colombia, como “producto funcional”,

constituyéndose en una herramienta para mercadear nuestros productos lácteos con un

valor diferencial.

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| Abstract

Aim of this investigation was to evaluate the effect of dietary supplementation with

vegetable oils (commercial) on concentration of c9t11 C18:2 conjugated linoleic acid

(c9t11 CLA), t11 C18:1 transvaccenic acid (TVA) and other long-chain fatty acids

(LCFA), ruminal fermentation and methane production in vitro, and on concentration of

c9t11 CLA, TVA and other LCFA in the produced milk of specialized tropical dairy (LT)

and double-purpose cattle (DP) which herds graze in cord grass Estrella (Cynodon

plectostachyus) and/oder Guinea (Megathyrsus maximus cv. Tanzania), and in intensive

livestock farming systems (SSPi) with Leucaena (Leucaena leucocephala).

Initially, the effect of dietary level, parity and third of lactation on the production of c9t11

CLA, TVA and other LCFA was evaluated in the produced milk of these herds.

Thereafter, the effect of own forage on the concentration of c9t11 CLA, TVA and others

LCFA, ruminal fermentation and methane production was assessed by an in vitro study.

Fatty acid profiles of food and milk, as well as the digesta of in vitro studies were

assessed by gas chromatography. In vitro studies were performed by gas production

technique. Leucaena consumption was estimated by herbage disappearance.

In the initial phase, concentration of c9t11 CLA in the produced milk ranged from 1.02 -

2.22 g/100g FA. In LT, LTSSPi and DP systems, the amount of fat supplements (51 -

84%) on total fat consumed (1.63 - 4.44% of DM), and the fat composition of these

supplements led to changes in the fatty acid profile. In the DPSSPi system based on

single fodder, only TVA concentration varied being lower when the fodder was

harvested later in life. Atherogenic index was not affected in LT, DP, or DPSSPi systems

by dietary levels conserving values between 2.16 - 2.89. But in LTSSPi system, the

increased consumption of oleic acid reduced the rate of atherogenicity in one of the

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three tested farms to 1.69 vs 2.12, 2.70 in the remaining two farms. Parturition and

lactation have little influence on content of c9t11 CLA and profile of fatty acids in milk,

when compared against dietary factors.

In the initial in vitro assay, no effect of forage was found on the content of c9t11 CLA in

the digesta. Inclusion of 14% leucaena increased content of linoleic and linolenic acids

in the food, and of TVA, stearic, linoleic and linolenic acids in the digesta, did not affect

fermentation kinetics, digestibility of dry matter (DM), pH, total and ratio of volatile fatty

acids or methane production.

Supplementation with sunflower oil (2 - 4% DM) in the different dietary systems, in vitro,

increase more the content of linoleic acid, c9t11 CLA and ATV in the digesta compared

to palm or flax oil supplementation. Any of the tested supplementations affect

fermentation kinetic, pH, total VFA concentration, VFA ratio or reduced methane

production. Based on these results, sunflower oil was selected to be evaluated under

field conditions.

At the field level, the study could not be performed on the DP system farm due to a high

incidence of oil rejection by cows. In the other systems (LT, LTSSPi and DPSSPi), the

proportion of c9t11 CLA and ATV increased linearly with the two levels of

supplementation whilst the content of atherogenic FA decreased. This resulted in milk

containing greater amount of unsaturated FA and lower atherogenic index. Additional

net income was higher at supplementation level of 4%, when milk is marketed with a

differential value based on the c9t11 CLA content.

The results of this study show that supplementation with sunflower oil to grazing cows

can increase content of fatty acids in milk, which are beneficial to human health.

However, inclusion levels of leucaena (14 -16%) in animals under field conditions, and

the amount of oil added, were not sufficient to reduce methane production in vitro.

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Altogether, this research improved the knowledge of milk produced in Colombia as

"functional product", becoming a tool to market our dairy products with added value.

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| Introducción General

Ante la inminente apertura de mercados se ha generado el reto de transformar la

producción ganadera colombiana, mejorando su productividad y su competitividad. La

producción de leche en Colombia es de gran importancia para la economía del país con

una participación del 10% en el PIB Agropecuario y del 24% en el PIB Pecuario. La

política para el sector lácteo colombiano busca mejorar la competitividad de este sector

mediante el desarrollo de conglomerados productivos en zonas, con ventajas

competitivas para la producción de leche, estableciendo las bases para incentivar una

mayor inversión y las condiciones óptimas para su desarrollo (CONPES, 2010). Se

estima que el país cuenta con 3.2 millones de vacas en ordeño, responsables por una

producción diaria de 15.7 millones de litros de leche, distribuidas en 395.215 unidades

productoras (CNL, 2010). Se presumen grandes oportunidades para el sector lácteo

en el contexto internacional por el incremento de la demanda en algunos países de

oriente y la posibilidad de una desactivación gradual de subsidios existiendo la

voluntad del gobierno para buscar mercados para los productos lácteos y de establecer

futuras negociaciones con países deficitarios en leche (CNL, 2010).

Por otra parte, existe una tendencia internacional de mejorar la calidad de la

alimentación, lo que implica el incremento de consumo de proteína animal dentro de lo

cual están los productos lácteos. Así mismo, en Colombia hay una cultura de consumo

y hay diversificación de la oferta, desde el consumo de leche cruda hasta productos

lácteos funcionales. Con el objetivo de incrementar la productividad, profundizar y

diversificar los mercados interno y externo y aprovechar las oportunidades y ventajas

comparativas que tiene el sector lácteo, este busca entre otras características, el

aumento de la oferta de productos lácteos funcionales y la producción amigable con el

medio ambiente y socialmente responsable (CNL, 2010).

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Los ácidos grasos (AG) insaturados como el ácido linoleico conjugado c9t11 (CLA-

c9t11) o ácido ruménico, el ácido transvaccénico (ATV) , algunos AGCL n-3 de la leche

bovina, se relacionan con beneficios para la salud humana (Harris, 2008; Shingfield et

al., 2013). En la leche bovina CLA y ATV resultan del consumo de AG poliinsaturados

y de la extensión de la biohidrogenación ruminal (BHR), mientras que los AG n-3,

provienen de la dieta y su presencia en la leche depende de su capacidad para escapar

a la BHR (Chilliard et al., 2003; Palmquist, 2007). La magnitud de las cantidades

presentes en la leche está determinada principalmente por factores dietarios (Palmquist,

2005).

A diferencia de otros AG, el CLA-c9t11 no es sólo una molécula energética que

interviene en procesos metabólicos de obtención y almacenamiento de energía, sino

que, además, posee una actividad biológica e interviene en otros procesos funcionales

de la célula (Weiss et al., 2004a).En efecto, el CLA ha demostrado potenciales

beneficios para la salud, observados experimentalmente sobre todo en modelos

animales, como agente anti arteriosclerótico, antiinflamatorio, antidiabético y sobre todo,

anti carcinogénico (inhibe la mutagénesis), así como potenciador del sistema inmune

(Belury, 2002; Pariza, 2004; Khanal, 2004; Weiss et al., 2004a). Aunque estos efectos

no han sido comprobados de forma concluyente en la especie humana, los alimentos

ricos en CLA-c9t11, podrían ser considerados dentro del grupo de los llamados

"alimentos funcionales", siendo el CLA-c9t11 el "ingrediente funcional". El estudio de los

factores que afectan el contenido de este AG en la leche, es uno de los temas de

investigación dentro del ámbito de la nutrición de los rumiantes (Angulo et al., 2013;

Renna et al., 2010; Castro et al., 2009; Lee et al., 2009; Prandini et al., 2009; Chilliard et

al., 2003; Chilliard y Ferlay, 2004), ya que permite obtener información sobre la

posibilidad y mecanismo que aumenten dicho contenido.

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El ATV, es el mayor AG trans en la grasa de rumiantes, siendo además el precursor de

CLA-c9t11 en los tejidos (Field et al., 2009). En algunos estudios ha mostrado además

efectos anticancerígenos (Miller et al., 2003; Sauer et al., 2004). Los AGCL n-3 reducen

en el suero las lipoproteínas de baja densidad, contribuyendo a una disminución en el

riesgo a incidencia de enfermedad cardiovascular humana (Shingfield et al., 2008). El

ácido oleico C18:1 cis-9, en los seres humanos, puede prevenir aumento de la

lipoproteína de baja densidad en la sangre y puede disminuir la presión arterial (Dhakal

et al., 2014). En contraste, existen evidencias que los AG saturados presentes en la

leche tales como láurico C12:0, mirístico C14:0 y palmítico C16:0, aumentan las

lipoproteína de baja densidad (Givens, 2010), con efecto aterogénico (Ulbritch y

Southgate, 1991) e hipercolesterolémico (Givens, 2010) cuando los mismos son

consumidos en exceso. En este contexto, toda disminución en la presencia de estos

AG y el aumento de ATV, AGCL n3 y otros insaturados, permitirá ofrecer una leche mas

saludable.

De otra parte, el metano es un potente gas de efecto invernadero que tiene un potencial

de calentamiento 21 veces mayor que el dióxido de carbono (IPCC 2007). A la

producción agrícola se le atribuye 40% de la producción de metano originado en

actividades humanas. La producción de metano entérica, principalmente de la

ganadería, constituye la mayor fuente individual y alcanza de 15% a 20% de la

producción global de gases efecto invernadero de origen antrópico (Sheehle and Kruger

2006, Moss 2000, Lassey et al. 1997). La producción ruminal de metano constituye una

pérdida de eficiencia nutricional que alcanza del 6% al 8% de la energía bruta

consumida, pero puede incluso llegar hasta 12% de la misma (Johnson and Johnson

1995). Estas razones sugieren, que la búsqueda de tecnologías que permitan reducir la

producción de metano en condiciones comerciales, deba ser un importante tema de

estudio.

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En Colombia, el 45% de la leche se produce en lechería especializada con un mayor

nivel tecnológico y uso de insumos y el 55% bajo el sistema doble propósito (CONPES,

2010). Los dos sistemas en su expresión tradicional tienen una base forrajera de solo

gramíneas. No obstante, otros productores utilizan sistemas más adecuados a las

condiciones medio ambientales con una base forrajera silvopastoril (SP), que permite

aumentar la oferta de forraje, en particular durante el periodo seco, mejorar la calidad

de la dieta a lo largo del año y mejorar la conservación y el reciclaje de nutrientes

(Murgueitio, 1999; Pagiola et al., 2005; Pagiola et al., 2007). Hay evidencia de que

ciertos metabolitos secundarios presentes en plantas forrajeras no gramíneas, pueden

limitar la biohidrogenación ruminal y disminuir el metano (Khiaosa-Ard et al., 2009;

Soliva et al., 2005; Soliva et al., 2008). De igual forma, la suplementación con lípidos

reduce la emisión de metano (Beauchemin et al., 2007), disminuyendo la cantidad de

materia orgánica fermentada en el rumen, la actividad de las bacterias metanogénicas

y el número de protozoos y a través del mayor uso de hidrógeno durante el proceso de

biohidrogenación (Johnson et al., 1995). A nivel del país existen pocos estudios de

caracterización de niveles de CLA-c9t11, ATV y otros AGCL en la leche y sobre la

utilización de aceites poliinsaturados como estrategia para aumentar la presencia de los

nutrientes funcionales y disminuir la producción ruminal de metano.

El desarrollo de capacidad para elevar recomendación sobre suplementación de las

dietas propias de la ganadería colombiana con AG poliinsaturados, como estrategia

para aumentar los ácidos grasos benéficos en la leche y disminuir la producción ruminal

de metano, exige contar con una previa evaluación de los resultados de la utilización de

dicha estrategia bajo las condiciones de alimentación específicas del país. Dichas

condiciones varían de acuerdo al sistema de producción lechería tropical y doble

propósito. Asimismo, para poder entender y luego provocar los cambios deseados, es

necesario abordar el estudio de los procesos de fermentación ruminal bajo las

condiciones de alimentación propias de estos sistemas de producción.

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El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de la suplementación con aceites

vegetales (comerciales) sobre los ácidos grasos (CLA-c9t11, ATV y otros AGCL), la

fermentación ruminal y la producción de metano, mediante técnicas in vitro y sobre la

concentración de CLA-c9t11, ATV y otros AGCL en la leche producida en ganaderías

de lechería tropical especializada (LT) y doble propósito (DP), cuyos animales

pastorean en solo gramíneas de pasto Estrella (Cynodon plectostachyus) y/o Guinea

(Megathyrsus maximus cv. Tanzania) y en sistemas silvopastoriles intensivos (SSPi)

con Leucaena (Leucaena leucocephala).

Esta tesis consta de 6 capítulos. El primero incluye la revisión de literatura y los

siguientes 4 capítulos presentan el análisis de los datos y su respectiva discusión. El

último capítulo presenta las conclusiones generales.

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| Objetivos

Objetivo General

Conocer el efecto de la suplementación alimenticia con aceites vegetales (comerciales)

sobre los ácidos grasos CLA-c9t11, ATV y otros AGCL, la fermentación ruminal y la

producción de metano, mediante técnicas in vitro y sobre la producción de CLA-c9t11,

ATV y otros AGCL en la leche, de ganaderías de lechería tropical especializada (LT) y

doble propósito (DP), que pastorean en solo gramíneas en pasto Estrella (Cynodon

plectostachyus) y/o Guinea (Megathyrsus maximus cv. Tanzania) y en sistemas

silvopastoriles intensivos (SSPi) con Leucaena (Leucaena leucocephala).

Objetivos Específicos

1. Evaluar el efecto de las condiciones alimenticias propias de cada finca, número de

partos y el tercio de lactancia sobre el porcentaje de grasa, la concentración de CLA-

c9t11, ATV y otros AGCL en la leche.

2. Determinar mediante un estudio in vitro, el efecto de los forrajes sobre CLA-c9t11,

ATV, otros AGCL, fermentación ruminal y producción de metano, de ganaderías que

pastorean en solo gramíneas (Cynodon plectostachyus y/o Megathyrsus maximus cv.

Tanzania) y en sistemas silvopastoriles intensivos con Leucaena (Leucaena

leucocephala).

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3. Evaluar mediante estudio in vitro, el efecto de la adición de aceites vegetales

saturados (Palma) e insaturados (Girasol y Lino) y su nivel de inclusión, a la base

forrajera propia de ganaderías que pastorean en solo gramíneas de Estrella (Cynodon

plectostachyus) y/o Guinea (Megathyrsusmaximus cv. Tanzania) y en sistemas

silvopastoriles intensivos con Leucaena (Leucaena leucocephala), sobre la

concentración de CLA-c9t11, ATV, otros AGCL, la fermentación ruminal y la producción

de metano y seleccionar el aceite y nivel de inclusión, que presente mejor

concentración de CLA-c9t11, ATV, AGCL y menor producción de metano.

4. Establecer el efecto de la suplementación alimenticia con el mejor nivel de inclusión

del aceite más destacado en la prueba in vitro sobre la concentración de: CLA-c9t11,

ATV y otros AGCL en la leche y sobre la relación beneficio-costo en las ganaderías en

estudio.

Hipótesis

En ganaderías de producción lechera tropical especializada y de doble propósito, que

pastorean en solo gramíneas y en sistemas silvopastoriles, la suplementación con

aceites vegetales, afecta el patrón de ácidos grasos de cadena larga (CLA-c9t11 y

ATV) en la leche y también en la digesta ruminal en sistemas experimentales de

fermentación in vitro, al tiempo que disminuye la producción de metano sin disminuir la

eficiencia de dicha fermentación.

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| Capítulo 1

Efecto de la suplementación lipídica sobre la

concentración de ácido linoleico conjugado (CLA-

c9t11) en leche de vaca y la producción de metano:

Revisión

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EFECTO DE LA SUPLEMENTACIÓN LIPIDICA SOBRE LA CONCENTRACION DE

ÁCIDO LINOLEICO CONJUGADO (CLA-c9t11) EN LECHE DE VACA Y LA

PRODUCCION DE METANO: REVISIÓN

RESUMEN

Existe una tendencia internacional en mejorar la calidad de la alimentación humana, lo

que implica el incremento de consumo de proteína animal, dentro de lo cual están los

productos lácteos saludables y ricos en CLA-c9t11 ("ingrediente funcional", por sus

potenciales beneficios para la salud humana). Igualmente, se desea una producción

amigable con el medio ambiente y socialmente responsable, razón por la cual, se

búscan tecnologías que permitan reducir la producción de metano. La suplementación

con AG insaturados ha mostrado ser eficiente en la búsqueda de estos objetivos. Este

documento presenta una revisión sobre el efecto de la suplementación con lípidos

sobre la concentración de CLA-c9t11, AG insaturados en la leche bovina y la reducción

en la emisión de metano, abordando inicialmente el concepto y origen del CLA-c9t11 en

rumiantes, junto con los factores que lo afectan, información de gran utilidad cuando se

va a aplicar este tipo de tecnologías a nivel de finca de productor.

Palabras Clave: ácidos grasos, biohidrogenación, glándula mamaria.

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INTRODUCCIÓN

En los últimos años, existe una tendencia internacional en los consumidores orientada a

la mejora en la calidad de la alimentación con el uso de alimentos benéficos para la

salud humana, entre los cuales se incluyen los llamados alimentos funcionales. Así

mismo, es evidente la mayor conciencia y compromiso del consumidor con las

producciones amigables con el medio ambiente y socialmente responsables (CNL,

2010).

Como alimentos funcionales se consideran aquéllos alimentos y/o componentes de los

mismos que poseen propiedades adicionales sobre la salud, que superan el beneficio

clásico de un aporte de nutrientes (Milner, 1999). También son considerados como

funcionales aquéllos alimentos en los que se encuentra reducida alguna fracción que

resulta no saludable para el ser humano. En el caso de la leche y en el contexto del

presente trabajo, toda reducción en el contenido de los ácidos láurico, mirístico y

palmítico resulta de interés funcional por sus potenciales efectos aterogénicos (Ulbritch

y Southgate, 1991) cuando los mismos son consumidos en exceso.

Durante esta última década, estudios con ácido linoleico conjugado (CLA), han revelado

funciones benéficas sobre la salud. El CLA C18:2 cis9, trans11 también conocido como

CLA-c9t11 ó ácido ruménico (AR), ha mostrado potenciales beneficios para la salud,

observados experimentalmente sobre todo en modelos animales, como agente anti

arteriosclerótico, antiinflamatorio, antidiabético y, sobre todo, anti carcinogénico (inhibe

la mutagénesis), así como potenciador del sistema inmune ( Belury, 2002; Pariza,

2004; Khanal, 2004; Weiss et al., 2004a, Shingfield et al., 2008, Salter, 2013).

Además, se ha reportado que el CLA trans10,cis12 inhibe la síntesis de ácidos grasos,

reduciendo la acumulación de grasa corporal en individuos con sobrepeso (Weiss et al.,

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2004b) aunque estos efectos adegazantes no han sido comprobados de forma

concluyente en la especie humana.

En general, las concentraciones totales de CLA en la leche de los rumiantes oscilan

entre un 0.3 y un 2.0% del total de ácidos grasos de la grasa de leche dependiendo del

sistema de alimentación (pastoril o estabulado) y de la suplementación practicada.

Entre las distintas especies productoras, es la leche de vaca la que presenta los

contenidos más altos de CLA (0.2 – 3.7 g CLA/100 g de grasa) seguida de la de cabra

(0.59 – 3.24 g/100 g de grasa) y la oveja (1.17 – 2.97 g/100 g de grasa) (Parodi, 2003).

En la leche bovina, el CLA resulta del consumo que los animales hacen de AG

poliinsaturados y de la extensión de la biohidrogenación ruminal (BHR) (Chilliard et al.,

2003). Por otra parte, la magnitud de las cantidades presentes en la leche está

determinada principalmente por factores dietarios (Palmquist, 2005). El estudio de los

factores que afectan el contenido en CLA de la leche es uno de los temas de

investigación de interés actual, dentro del ámbito de la nutrición de los rumiantes

(Renna et al., 2010; Castro et al., 2009; Lee et al., 2009; Prandini et al., 2009; Chilliard

et al., 2003; Chilliard y Ferlay, 2004), ya que permite obtener información sobre la

posibilidad y mecanismo de modulación natural de la presencia de este AG benéfico en

los lácteos.

De otra parte, uno de los mayores contaminantes del medio ambiente es el metano,

potente gas de efecto invernadero que tiene un potencial de calentamiento 21 veces

mayor que el dióxido de carbono (IPCC 2007). A la producción agrícola se le atribuye

40% de la producción de metano originado en actividades humanas. La producción de

metano entérica proveniente de la actividad ganadera, constituye la mayor fuente

individual y alcanza de 12% a 18% de la producción global de gases efecto invernadero

de origen antrópico, dependiendo del método de estimación (FAO 2006; Westhoek et

al., 2011). La producción ruminal de metano constituye una pérdida de eficiencia

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nutricional (energética) que alcanza de 6% a 8% de la energía bruta consumida, pero

puede incluso llegar hasta 12% de la misma (Johnson and Johnson 1995). Estas

razones justifican la búsqueda de tecnologías que permitan reducir la producción de

metano en condiciones comerciales de producción.

Algunos estudios encontraron, que la suplementación con lípidos de origen animal

(Chouinard et al. 2001; Shingfield et al., 2003, 2006; Abu-Ghazaleh et al., 2003, 2004a)

y de origen vegetal (Stanton et al., 2003; Khanal and Olson, 2004), permite aumentar la

concentración de CLA-c9t11 en la leche y reducir la emisión de metano (Johnson et al.,

1995; Beauchemin et al., 2007).

Este documento presenta una revisión sobre el efecto de la suplementación con lípidos

sobre la concentración de CLA-c9t11 en la leche bovina y la reducción en la emisión de

metano, abordando inicialmente el concepto y origen del CLA-c9t11, en rumiantes.

ÁCIDO LINOLEICO CONJUGADO

El acrónimo CLA (“Conjugated linoleic acid” en inglés) es un término que engloba una

mezcla compleja de isómeros posicionales y geométricos del ácido linoleico (C18:2

cis9,cis12) con dos dobles enlaces, que se encuentra de forma natural en la grasa de

alimentos derivados de rumiantes como la carne y fundamentalmente en los productos

lácteos. Aunque se han detectado distintos isómeros posicionales (7-9, 8-10, 9-11, 10-

12, 11-13, 12-14) y geométricos (cis-trans, trans-cis, trans-trans y cis-cis) del CLA en la

grasa de la leche, más del 70% del contenido en CLA corresponde al isómero C18:2

cis9, trans11 o ácido ruménico (AR) (Bauman et al., 2003a), al que se atribuyen la

mayoría de sus propiedades biológicas saludables (McCrorie et al., 2011). Otro isómero

del CLA que está siendo también objeto de investigación por su implicación en la

inhibición de la síntesis de grasa en mamíferos, es el C18:2 trans10, cis12; pero su

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contenido en la grasa láctea es muy bajo (menos del 0.1% sobre el total de ácidos

grasos y menos del 1% sobre el total de CLA), aunque se han encontrado valores de

2.9% del total de CLA cuando las vacas lecheras fueron suplementadas con aceite de

girasol más alga marina (Angulo et al, 2012a). No obstante, sus efectos sobre la salud

humana son cuestionados por la comunidad científica (McCrorie et al., 2011).

ORIGEN DEL CLA-c9t11 EN RUMIANTES

Formación de CLA como consecuencia de la bio-hidrogenación ruminal (BHR) de

ácidos grasos.

Los lípidos consumidos por los animales están formados por triglicéridos en el caso de

las semillas oleaginosas y por fosfolípidos y galactolípidos, en el caso de los forrajes y

otros alimentos de origen vegetal (Figura 1.1)

Figura.1.1. Tipos comunes de lípidos de almacenamiento y de membrana. Todos los tipos de lípidos mostrados tienen ya sea glicerol o esfingosina como la columna vertebral, a la que están unidos uno o más grupos alquilo de cadena larga y un grupo de cabeza polar. En triglicéridos, glicerofosfolípidos, galactolípidos, y sulfolípidos, los grupos alquilo son ácidos grasos en enlace éster. Tomada de Nelson y Cox (2004).

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En el rumen, estos lípidos sufren dos procesos metabólicos: lipólisis y bio-

hidrogenación. Durante la lipólisis, los enlaces éster entre los AG y el glicerol o la

galactosa se rompen por medio de diversas enzimas microbianas (por ejemplo, lipasas,

galactosidasas, fosfolipasas). El glicerol y la galactosa son fermentados formándose

ácidos grasos volátiles propiónico y acético, respectivamente. La lipólisis ruminal de los

tri y di-glicéridos es consecuencia de la actividad de la bacteria Anaerovibrio lipolitica, la

cual es muy sensible a variaciones en el pH del rumen y en condiciones de acidosis la

lipólisis se ve significativamente reducida. Así mismo, Butyrivibrio fibrisolvens lipasa

hidroliza fosfolípidos (Dehority, 2003) y diferentes galactosidasas y fosfolipasas (e.g.,

fosfolipasa A y fosfolipasa C), producidas por los microbios del rumen, catalizan la

hidrólisis de fosfolípidos y galactolípidos de las plantas (Jenkins,1993). Los protozoos

ciliados poseen actividad lipasa, pero no los hongos (Dehority, 2003), aunque su

contribución es más baja que la de las bacterias.

Después de la lipólisis, los AG insaturados son biohidrogenados por los

microorganismos del rumen (isomerasas y reductasas). Este proceso (Figura 1.2)

convierte los AG insaturados en AG saturados, vía isomerización a AG intermediarios

trans, seguido por hidrogenación de los dobles enlaces (Harfoot y Hazlewood, 1997).

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Figura 1.2. Vías de biohidrogenación de los ácidos (A) linolénico, (B) linoleico y (C) oleico. Adaptado de Harfoot y Hazlewood (1988).

Así, la BHR consiste en una primera isomerización: la forma geométrica cis de los

dobles enlaces pasa a la forma trans (más estable en el rumen). De esta forma, el doble

enlace en posición 12 del ácido linoléico, es transferido con configuración trans al

carbono 11, para dar lugar a CLA cis9, trans11, con un porcentaje en torno a 30% en

vacas (Piperova et al., 2002) y a proporciones variables de diferentes isómeros

conjugados y no conjugados (trans9, cis11; trans10, cis12; etc) (Jenkins, 2008). A

continuación, tiene lugar una hidrogenación progresiva de los dobles enlaces y se

produce entonces, una rápida hidrogenación del enlace cis9 para formar ácido

transvaccénico (C18:1 trans11) (TVA) y una segunda sobre el enlace trans11 para dar

lugar finalmente a ácido esteárico (C18:0). Sin embargo, en función de diversos

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factores, la hidrogenación ruminal podría quedar incompleta, dando lugar a un flujo al

duodeno de ácidos grasos insaturados y determinados metabolitos intermedios

(Stanton et al., 2003), que podrían llegar a absorberse en el intestino y aparecer en los

productos finales (leche y carne).

La BHR del ácido linolénico (C18:3 cis9, cis12, cis15) comienza igualmente con la

isomerización del enlace cis12 a trans11, posteriormente se produce ATV pero a partir

de C18:2 trans11,cis15 (Loor et al., 2002, 2004). Existe discrepancia si durante este

proceso se forma CLA-c9t11; Lee y Jenkins (2011), demostraron en cultivos continuos

de fermentación, que los microorganismos ruminales en mezcla, obtenidos de rumen

de ganado, son capaces de formar isómeros C18:3 y diferentes CLA, incluido el CLA-

c9t11; aunque en proporción menor al 15%, indicando que las vías de biohidrogenación

del ácido linolénico son más complejas que las reportadas previamente.

En el caso del ácido oleico, no ocurre solamente la biohidrogenación a ácido esteárico

sino que, además, se forman numerosos isómeros trans (Mosley et al., 2002) y parte

del ácido oleico, es transformado en los ácidos 10-hidroxiesteárico y 10-cetoesteárico,

como demostraron Jenkins et al., (2006). Cuando se suplementan las dietas de ganado

vacuno con grasas ricas en ácido oleico (AG mono-insaturado), también se han

observado incrementos en los niveles de CLA-c9t11 (Secchiari et al. 2003; Collomb et

al., 2004a), aunque estos aumentos son menos importantes que cuando se utilizan

aceites vegetales ricos en ácidos grasos poli-insaturados.

Según Bauman et al. (1999), la velocidad a la que el ATV es reducido a ácido esteárico

es más lenta que los pasos previos; en consecuencia, la acumulación de ATV, facilita

que una parte del mismo, escape del rumen y sea disponible para la absorción

intestinal. El CLA-c9t11 junto a diferentes ácidos grasos trans mono-insaturados,

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fundamentalmente el ATV, serían los intermediarios más destacados, de este proceso

de hidrogenación.

La biohidrogenación se realiza por acción de diversas enzimas (isomerasas y

reductasas) microbianas. Entre las bacterias ruminales responsables de la

biohidrogenación de los ácidos grasos, Butyrivibrio fibrisolvens (Kepler y Tove, 1967;

Fukuda et al., 2006; Wallace et al., 2006a) en los pasos iniciales y Butyrivibrio

proteoclasticus (Moon et al., 2008) en el paso final (reducción a ácido esteárico),

jugarían el papel más relevante (Figura 1.3), aunque se sabe que otras bacterias como

Ruminococcus, Eubacterium , Fusocillus (Palmquist et al., 2005; Wallace et al., 2006a)

y Propionibacterium acnés (McKain et al., 2010), pueden estar también implicadas.

Figura 1.3. Papel de Butyrivibrio spp., Propionibacterium acnes y Butyrivibrio proteoclasticum sobre el metabolismo de los ácidos grasos insaturados linoleico y oleico.Tomado de McKain et al. (2010) y Wallace et al. (2006b).

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Los hongos del rumen, pueden biohidrogenar ácido linoléico obteniendo como producto

final ATV, pero su biohidrogenación es más baja que la realizada por las bacterias del

rumen, siendo Orpinomyces el hongo más activo (Nam y Garnswotrhy, 2007). Con

respecto a los protozoos existe contradicción, Jenkins et al. (2008), en su revisión

concluye que los protozoos no producen por si mismo CLA-c9t11, ni ATV; sin embargo,

mediante ellos se pueden obtener estos ácidos, disponibles para el animal. No

obstante, Or-Rashid et al. (2011) y Buccioni et al. (2012), plantean que los protozoos

influyen en el contenido de intermediarios de la BHR por las isomerasas y que la mezcla

de bacterias y protozoos, tiene una mayor capacidad para biohidrogenar ácido linoléico,

que las bacterias solas (Figura 1.4).

Figura 1.4. Vías metabólicas para la biosíntesis de CLA y compuestos relacionados de ácido linoleico por bacterias del rumen (B) y protozoos (P). Flechas sólidas más gruesas son actividades bacterianas y protozoarias que conducen a la formación de isómeros de CLA y C18: 1, incluyendo C18:0, las flechas punteadas son la actividad bacteriana que conduce a la formación de los compuestos posibles y las flechas continuas delgadas representan las actividades bacterianas. Tomado de Or-Rashid et al. (2011).

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Las tasas de lipólisis y BHR dependen del tipo y la cantidad de grasa, entregada al

rumen (Beam et al., 2000) y el pH ruminal (Van Nevel y Demeyer, 1996). El proceso de

BHR no deja de ser un mecanismo de defensa de los microorganismos ruminales para

reducir la toxicidad de los ácidos grasos insaturados. Los ácidos grasos de cadena

larga inhiben el metabolismo microbiano, y esta actividad inhibitoria, es mayor cuanto

mayor es su grado de insaturación, por lo tanto la BHR es modificada a través de

toxicidad diferencial sobre las bacterias ruminales de los diferentes AG

poliinsaturados, incluyendo los ácidos grasos omega tres del aceite de pescado

eicosapentaenoico (EPA) y docosahexaenoico (DHA). Si se puede entender como la

toxicidad selectiva de un AG, o incluso otros factores, afectan la fisiología de las

bacterias biohidrogenantes del rumen, es posible que se puedan sugerir nuevas

modificaciones en la dieta de los animales que finalmente conducirían a productos de

rumiantes más saludables para el consumo humano (Maia et al., 2010).

La isomerización previa a la BHR requiere que el grupo carboxilo de la molécula esté

libre, lo cual determina que la lipólisis pueda considerarse como la etapa limitante del

proceso global y que todos los factores que repercuten sobre la lipólisis afecten también

a la BHR (Bauman et al., 2003b). La eficacia de la BHR se relaciona negativamente con

la proporción de concentrados en la dieta (Sauvant y Bas, 2001). De hecho, la BHR es

más intensa en dietas con abundantes forrajes (Kucuk et al., 2001; Lee et al., 2006).

Cuando disminuye la proporción de forraje, el flujo de isómeros C18:1trans totales hacia

el duodeno puede duplicarse (Loor et al., 2004). Ello es debido, principalmente, a un

incremento lineal del flujo del isómero C18:1trans-10, cuya proporción en dichas

circunstancias puede pasar del 4 al 25% del total de isómeros del grupo (Piperova et

al., 2002;Loor et al., 2004). En general, todas aquellas características de la dieta, como

el pequeño tamaño de partícula, abundancia de concentrados, exceso de almidón

degradable en rumen, ausencia de tampones, que reducen el valor medio diario de pH

ruminal a menos de 6.25 (Sauvant et al., 1999) afectan negativamente a la eficacia de

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la BHR. Troegeler-Meynadier et al., (2006) comprobaron in vitro que un pH <6 inhibe la

isomerización y la segunda reducción, lo cual puede relacionarse con el hecho que las

bacterias celulolíticas, principales responsables de la BHR, son muy sensibles a valores

de pH <6 (Slyter, 1986; Owens et al., 1998). Otros factores que afectan negativamente

a la eficacia de la BHR, son la elevada concentración de los ácidos linoleico (Atkinson

et al., 2006; Harvatine y Allen, 2006) y linolénico (Troegeler-Meynadier et al., 2006).

También, la presencia en el medio ruminal de ácido eicosapentaenoico (EPA) y ácido

docosahexaenoico (DHA) inhiben la reducción del ATV (Chow et al.,2004; Lee et al.,

2005), la de los ácidos oleico y linoleico (AbuGhazaleh y Jenkins,2004) y la suya propia

(Dohme et al.,2003; Chow et al., 2004).

La BHR está fuertemente influenciado por metabolitos secundarios presentes en las

plantas (PSM), que incluye Polifenol Oxidasa (PPO) y taninos (Lee et al.,2007a;

Cabiddu et al., 2009, 2010). La Polifenol oxidasa aumentó la protección de los lípidos

de la actividad lipolítica y disminuyó la BHR por 11-22% (Lee et al.,2007b, 2008). Sin

embargo, no se puedo concluir definitivamente a partir de estos resultados si la

protección fue debida a la inhibición de la lipasa, o si la protección de lípidos fue debida

al complejo proteína-fenol y / o lípidos –fenol (Lee et al., 2010). Varios informes sobre

la relación entre taninos y metabolismo ruminal mencionan los efectos negativos de la

degradación de la proteína y la fibra sobre el desarrollo de la microflora ruminal. Sin

embargo, hay poca información disponible sobre los efectos de los compuestos

polifenólicos, sobre la actividad de la linoleico isomerasa (LA-I) en el rumen (Cabiddu et

al., 2009, 2010). No obstante, Vasta et al. (2009a,b) informaron que los taninos no

interfieren con LA-I, pero interfieren con la proliferación microbiana. Así, los taninos no

inhiben la actividad de las enzimas microbianas, pero cambian la composición de la

población microbiana ruminal.

27

Formato 013



Buccioni et al. (2012), en su revisión sugieren que la lipólisis y BHR están directamente

influenciadas por la asociación de PPO, tasa de pasaje, encapsulado en lípidos y otros

metabolitos secundarios de las plantas (MSP), y esto a veces puede conducir a

resultados que son aparentemente contradictorios. Por lo tanto, se necesita investigar

sobre como las interacciones entre PPO, tasa de pasaje ruminal, encapsulado en

lípidos y MSP influencian la lipólisis y la biohidrogenación y su respectiva jerarquía.

Síntesis endógena en la glándula mamaria

El CLA-c9t11 contenido en la leche, se origina de la absorción intestinal con posterior

transferencia a la glándula mamaria de este AG producido en el rumen y de su síntesis

endógena a partir de ATV por acción de la enzima Delta-9 desaturasa en la glándula

mamaria (Bauman y Lock 2006). Esta última es la principal vía de acumulación de CLA-

c9t11 en la leche bovina y se estima que más del 74% de CLA-c9t11 en la grasa de la

leche es sintetizado a través de esta vía (Bichi et al., 2012).

Los estudios detallados sobre el posible origen endógeno de otros isómeros de CLA

son muy escasos, quizá porque la mayoría de ellos contribuye con porcentajes muy

pequeños a la grasa de leche de vaca y su significado biológico aún no ha sido

clarificado. El trans7 cis9 es cuantitativamente el segundo isómero más importante de

CLA, constituyendo entre el 3 y el 15% del total de los isómeros en grasa de origen

lácteo. Corl et al. (2002) sugirieron que su síntesis era casi exclusivamente en la

glándula mamaria por medio de la Delta-9 desaturasa a partir del C18:1 trans7

producido en el rumen por isomerización del ácido oleico.

Es importante tener en cuenta que, la producción de grasa de la leche depende del

equilibrio entre el aumento en la transferencia de los AG de la dieta a la glándula

28

Formato 013



mamaria y la disminución de la síntesis de novo que pueda tener lugar. Una

disminución en la síntesis de AG dentro de la glándula mamaria se observa

frecuentemente cuando se añaden fuentes suplementarias de AG a la dieta de vacas

lecheras en lactación (Lock y Bauman, 2004).

ESTRATEGIAS PARA AUMENTAR CLA-c9t11 Y ATV EN LECHE

Se han propuesto estrategias para aumentar el CLA-c9t11 en la grasa de la leche, las

cuales se centran en aumentar la cantidad de ATV producido en el rumen e incrementar

la actividad de la Delta-9 desaturasa (Figura 1.5). El aumento de ATV que sale del

rumen, se puede conseguir manipulando la dieta y el proceso de biohidrogenación

mediante el incremento en el ingreso de ácidos poliinsaturados linoleico y linolénico

(precursores de ATV) al rumen y al mantener la vía de formación de trans11 e inhibir el

paso de ATV a ácido esteárico. Por lo tanto, el contenido de CLA-c9t11en la grasa de la

leche puede ser notablemente afectado por vía natural, seleccionando racionalmente la

combinación de alimentos, que afectan el suministro dietético de AG poliinsaturados

y/o afectan el ambiente ruminal, con el fin de alterar la velocidad y la integridad de la

biohidrogenación (Bauman y Lock 2006). De otra parte, el aumento de la Delta-9

desaturasa se puede conseguir, mediante selección genética dada la alta variabilidad

entre vacas para producir leche con alto CLA-c9t11, lo que exige avanzar en la

obtención de marcadores moleculares indicativos de una alta capacidad individual de

generación de CLA y el desarrollo de estudios destinados a cuantificar la expresión del

gen responsable de la expresión de la enzima estearil CoA desaturaturasa o Delta-9

desaturasa (Gagliostro, 2004b).Se esperan futuros avances mediante el uso de

selección asistida por marcadores para aumentar la frecuencia de genotipos favorables

y la formulación de dietas, para aprovechar este potencial genético y mejorar la

composición de los ácidos grasos de los alimentos producidos por los rumiantes

(Shinfgield et al., 2013).

29

Formato 013



Figura 1.5. Vías para la síntesis ruminal y endógena de CLA cis9, trans-11 en vacas lecheras y estrategias para aumentar el contenido CLA en la grasa de la leche. Adaptado de Bauman y Lock (2006).

EFECTO DE LA ADICIÓN DE LÍPIDOS SOBRE CLA-c9t11 Y ATV

Una comparación entre diferentes tipos de aceites de origen vegetal sugiere que

aquéllos con contenidos más altos en los ácidos linoleico y linolénico (como los

procedentes de semillas de soja, algodón, girasol, lino, cártamo y colza –Tabla 1.1) son

los más idóneos para aumentar el CLA-c9t11 en leche (Stanton et al., 2003; Khanal y

Olson, 2004). Además se ha comprobado que aquellos más ricos en ácido linoleico

(girasol, soja) son los más efectivos (Kelly et al., 1998; Dhiman et al., 2000; Lock y

Garnsworthy, 2002; Collomb et al., 2004b, Shingfield et al., 2006; Hervás et al., 2006).

Este efecto es lineal ante la adición de cantidades crecientes de aceite a la ración

30

Formato 013



(hasta 3-4% de la MS, al menos), con una respuesta de alrededor de 0,4% de los AG

totales por punto de aumento de la concentración de lípidos de la ración para la soja, el

girasol o el lino (Chilliard et al., 2007a). Este efecto se explica por un fuerte aumento en

la producción de ATV en el rumen, el cual resulta luego capturado por la glándula

mamaria y desaturado a CLA-c9t11 por la Delta-9 desaturasa. En cambio, un aceite

rico en AG oleico (C18:1 c9) (oliva, colza) aumenta sólo débilmente la secreción de

CLA-c9t11 (Chilliard et al., 2007b).

Tabla.1.1. Porcentaje de ácidos grasos presentes en aceite de diferentes semillas

Aceite Palmítico Esteárico Oleico Linoleico Linolénico Autor

C16:0 C18:0 C18:1 C18:2 C18:3

Colza 4.5 1.4 61.2 23.0 9.9 Rego et al. 2009

Girasol 5.4 2.8 26.8 64.9 0.1 Rego et al. 2009

Lino 4.4 2.6 20.0 16.3 56.7 Rego et al. 2009

Girasol -- -- 15.31 65.23 0.21 Jacob et al. 2011

Soja -- -- 21.53 51.65 8.83 Jacob et al. 2011

Soja 9.6 5.3 26.0 50.5 5.5 Boerman y Lock, 2014

Soja -- -- 25.0 51.0 -- Vargas-Bello-Pérez et al. 2015

Semilla de algodón 19.9 2.4 17.1 58.4 0 Aprianita et al. 2014

La forma de incorporación de estos ácidos grasos insaturados en la dieta del ganado

puede jugar un papel importante. La presentación en forma protegida como sales

cálcicas o el empleo de semillas intactas sin procesar produce leves incrementos en los

niveles de CLA en leche, ya que hay mínima interacción de estos ácidos grasos a nivel

ruminal para la producción del principal precursor de CLA-c9t11. La adición de semillas

sometidas a molienda, extrusión, micronización o calentamiento mejora los contenidos

de CLA-c9t11 en leche (Chouinard et al., 2001; Dhiman et al., 2000; Secchiari et al.,

2003). Las formas de suplementación más efectivas, para aumentar CLA-c9t11 en la

leche, han sido la adición directa de aceite extraído de las semillas o las semillas

sometidas a tratamiento térmico previo (Chilliard et al., 2007b). Un rápido y eficaz

31

Formato 013



contacto del aceite con las bacterias ruminales, conduce a la acumulación ruminal del

precursor ATV (Gagliostro, 2011). Este efecto es particularmente importante cuando las

vacas se encuentran en alimentación bajo pastoreo, debido a que la tasa de pasaje

resulta más rápida y la población microbiana involucrada en el proceso de

biohidrogenación puede verse afectada (Kolver, 1997).

Además de los efectos del tipo de lípidos alimentarios, de su forma de presentación y

de la cantidad, existen importantes interacciones con la naturaleza de los forrajes y con

la relación forraje:concentrado de la ración (Chilliard et al., 2007b).

El efecto de la suplementación con semillas oleaginosas sobre la proporción de grasa

en leche depende de la naturaleza de la semilla (lino, colza), de su forma (extruída,

harina en frio, entera sin procesar) y de la interacción con el tipo de dieta basal (ensilaje

de hierba, heno o pastura) (Lerch et al. 2012). Asímismo, el efecto de la suplementación

con semilla de lino molida, sobre la proporción de AG de la leche, depende de la

relación forraje:concentrado y del tipo de forraje de la dieta basal, siendo mayores los

niveles de C18:1 trans10, C18:1 trans15, C18:1 cis15, C18:2 trans11,cis15 y C18:3 n-3

en la grasa de la leche, con dietas que contenían 5% de semilla de lino molida y

relación forraje:concentrado de 35:65, comparada con niveles de 1 y 3% y relación F:C

de 50:50 o 65:35 (Sterk et al. 2011).

En la mayoría de los estudios realizados se ha observado un aumento del contenido en

CLA-c9t11 y ATV al emplear dietas en las que se aportan lípidos ricos en AG

insaturados. La suplementación con isómeros sintéticos de CLA en forma protegida

(Giesy et al., 2002; Perfield et al., 2002; Bernal-Santos et al., 2003) es biológicamente

efectiva pero no es viable comercialmente debido al elevado precio de adquisición. Los

aceites vegetales y el aceite de pescado son suplementos más asequibles. Se ha

demostrado que la incorporación en la ingesta de suplementos con aceites de pescado

32

Formato 013



(Cruz-Hernandez et al., 2007; Shingfield et al., 2006) aumenta el contenido de CLA, sin

producir cambios en las características organolépticas de la leche, ni en productos

derivados (Caroprese et al., 2013; Ramaswamy et al., 2001; Baer et al., 2001; Campbell

et al., 2003). Los AG poliinsaturados que contienen los aceites de pescado como C20 –

C22 incluyendo a los ácidos omega3 eicosapentanoico (EPA, C20:5 n-3) y

docosahexaenoico (DHA, C22:6 n-3) inhiben las reductasas implicadas en la etapa final

de biohidrogenación (conversión de ATV a esteárico) favoreciendo de esta forma la

acumulación de ATV en líquido ruminal (AbuGhazaleh, 2008; Murphy et al., 2008; Chow

et al. 2004).

De acuerdo con lo anteriormente expuesto, una manera de optimizar la producción

ruminal de ATV precursor del CLA-c9t1, ha sido la combinación de aceites de origen

vegetal (como sustrato, para formación de ATV) con aceite de pescado o suplementos

de origen marino (como inhibidores del paso final de la biohidrogenación). Gagliostro

(2006), evaluó el efecto de la suplementación con 0.8 Kg/día de aceite de girasol,

combinado con 0.24 Kg/día de aceite de pescado (AP), este último aumentó en 37% el

contenido de CLA-c9t11 en leche, al pasar de 2.86 a 3.92 por 100 g de AG. Angulo

(2012a), encontró diferencias para niveles de CLA-c9t11 en leche, siendo menor este

valor con la grasa de palma al compararla con aceite de girasol (2.7% de la MS) más

alga (DHA 0.4% de la MS) y aceite de lino (2.7% de la MS) mas alga (0.4% de la MS),

presentando valores de 1.0; 1.8 y 1.6% respectivamente.

El efecto de la suplementación con AG insaturados sobre la composición de los AG de

la leche, ha sido ampliamente revisado (Chilliard et al. 2001 y 2007a). Estos

generalmente aumentan el porcentaje de AG C18 en la leche y disminuyen los AG de

cadena corta y media, lo que puede ser debido a una inhibición en la síntesis de novo

por los AG de cadena larga (Barber et al. 1997) o por sustitución de AG de cadena

33

Formato 013



corta y media por AG de cadena larga sobre los triglicéridos de la leche (Stoffel et al.

2015; Hansen and Knudsen, 1987).

De otra parte, la suplementación con AG insaturados procedentes de aceite vegetal o

de pescado, disminuyen la grasa de la leche, sin ningún cambio en la producción o en

otros componentes de la leche (Bauman y Grinari, 2001), diferentes publicaciones

(Harvatine y Bauman, 2006; Gervais et al. 2009) han mostrado que CLA trans10, cis12

disminuye la grasa de la leche, a través de una baja regulación en la transcripción de

las enzimas y proteínas que participan en la síntesis de lípidos en la glándula mamaria

(Shingfield et al. 2010, Maxin et al. 2011).Recientemente, Angulo et al. (2012b)

encontraron que CLA trans10, cis12 y AGCL de la familia n-3 (DHA), podrían ser

considerados como posibles supresores de la grasa de la leche, mediado en parte por

una disminución en la proteína 1 unida al elemento de respuesta de los esteroles

(SREBP1), que juega un papel crítico en la regulación de la dieta sobre los genes

lipogénicos, especialmente aquellos asociados con la síntesis de novo.

Cruz- Hernández et al. (2007), demostraron que la adición de 0.5% de aceite de

pescado (AP), combinado con aceite de girasol al 3.0% del consumo de M.S, en

raciones de vacas lecheras que consumían una dieta de 50% de forraje (heno y ensilaje

de cebada y alfalfa) y 50% de concentrado (grano de cebada y maíz), permitió obtener

una composición de grasa de leche estable que contiene aproximadamente 4% de ATV

y 2% de CLA-c9t11, con tan solo una reducción en la grasa de la leche del 11%, al

compararla con el respectivo período en pretratamiento.

Los inconvenientes asociados al uso de aceite de pescado, son su extremadamente

baja palatabilidad, su elevado costo, la variabilidad estacional en sus AG constitutivos

por la diversidad biológica en las especies marinas capturadas para su obtención, la

falta de un suministro constante de este insumo por parte de los laboratorios o

34

Formato 013



empresas proveedoras, la existencia de una restricción a su uso en algunos países

para alimentación de rumiantes, más un cierto riesgo de desvíos en la fermentación

ruminal hacia la producción de ciertos AG no deseados como el C18:1 trans10,

fundamentalmente en los ovinos (Gómez-Cortés, 2010). La generación de una mayor

cantidad de AG relacionados con alteraciones del metabolismo lipídico (C18:1 trans10 y

CLA-c9t11), sugirió que la adición de pequeñas cantidades de aceite de pescado a la

ración de ovinos afectaría en mayor medida al ecosistema ruminal que la incorporación

a la dieta de mayores cantidades de aceites de oleaginosas como el girasol o la soja

(Gómez-Cortés, 2010).

El ácido linolénico (18:3 n-3), contenido en el aceite de lino, también presenta

potencialidad para incrementar los niveles de CLA-c9t11 en la grasa láctea (Gómez-

Cortes et al., 2008) y en el fluido ruminal con la formación de ATV y un menor riesgo de

incrementar el 18:1 trans10. La suplementación con aceite de lino puede también

reducir la relación Omega-6/omega-3 en leche de vacas, (Gagliostro, 2004b), cabras

(Gagliostro, 2004c) y ovejas (Gómez-Cortés, 2010).

Estudios in vitro (Castillo Vargas, 2012) demostraron que la sustitución parcial de C18:2

por C18:3 incrementó las tasas de conversión del C18:2 a CLA-c9t11 y de CLA-c9t11 a

ATV. La mayor tasa de isomerización del C18:2 se obtuvo al combinarlo con el C18:3 lo

que implicaría que la desaparición del C18:2 del fluido ruminal resultaría mayor cuando

se encuentra en mezcla con C18:3 que sólo. Razón por la cual se desarrollan trabajos

de investigación que mezclan aceite de soja, rico en ácido linoleico (C18:2 cis9, cis12),

con aceite de lino fuente de ácido linolénico (C18:3 cis9, cis12, cis15), buscando

generar una leche funcional, pero manteniendo niveles bajos de C18:1 trans10, lo que

podría atenuar la inhibición de la síntesis de novo mamaria y mantener niveles cercanos

al 3% de grasa en la leche o mayores. De acuerdo con lo anterior, Gagliostro y

Antonacci (2013), suplementaron vacas lecheras, con una mezcla de aceites de soja -

35

Formato 013



lino en proporción 70:30, suministrando 0,7 Kg/vaca/día, durante 27 días y

aumentaron en la leche, el CLA-c9t11 de 1.24% que se tenía inicialmente a 3.13% a

los 27 días.

De otra parte, se ha demostrado, que la suplementación con aceites vegetales ricos en

AG poliinsaturados, no solo permite aumentar los niveles de CLA-c9t11, sino que

también aumenta ATV, AG insaturados (moni y poliinsaturados) y disminuye los AG

saturados (Tabla 1.2), tanto en leche como en queso, sin afectar las características

sensoriales del queso (Vargas-Bello-Pérez et al., 2015), con un impacto alto en la

composición de la grasa y su efecto sobre la salud humana. Así mismo, la

suplementación con aceites ricos en AG poliinsaturados, disminuye el % de grasa en

leche, aunque en trabajos recientes de Saliba et al, (2014) y de Boerman y Lock (2014),

un aumento en la producción de leche con la suplementación, conllevó a que el

rendimiento en producción de grasa (kg/día) no se viera afectado (Tabla 1.2).

Un aspecto importante a tener en cuenta en la alimentación de los animales rumiantes

es que, debido al efecto inhibidor de los lípidos sobre el metabolismo microbiano, un

aporte de alimentos con elevados contenidos en grasa puede provocar una inhibición

de la fermentación ruminal, disminuyendo significativamente la digestibilidad y el

consumo de alimento (Harfoot y Hazlewood, 1997). Generalmente, se recomienda que

la grasa total no exceda del 6-7% de la MS de la dieta, de otra forma puede ocurrir una

depresión en el consumo de alimento (NRC 2001).

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Formato 013



Tabla 1.2. Variación en el porcentaje de CLA-c9t11, ATV, AG insaturados, saturados del total de grasa de la leche, % grasa, producción de leche y rendimiento en grasa, en la leche de vaca suplemetadas con diferentes fuentes de AG.

Autor Tratamiento Aceite % MS dieta

CLA- c9t11

ATV Insaturados

Saturados

Grasa Leche

%

Prod Leche Kg/d

Grasa Kg/d

Vargas-Bello-Pérez et al. 2015

Control (sin aceite) Aceite de Soya 500 g/a/d*

Aceite Palma 500 g/a/d

2.6% 2.6%

0.31 0.27 0.12

1.53 4.44 1.33

31.79 41.56 32.65

68.21 58.44 67.35

0.870 0.780 0.650

Boerman y Lock 2014

Control (vainas de Soja) AG de soja destilada (AG libres) Aceite de soja (AG como TG**)

2.0% 2.0%

0.35 0.79 0.83

0.62 1.54 1.70

3.30 3.18 3.11

39.5 42.0 41.4

1.300 1.340 1.290

Saliba et al. 2014 Sin aceite de semilla Lino Forraje:Concentrado 70:30 Forraje:Concentrado 30:70 Con aceite de semilla Lino Forraje:Concentrado 70:30 Forraje:Concentrado 30:70

0% 0%

3.0% 3.0%

0.51 0.36

0.88 0.51

1.13 0.64

2.17 1.02

36.11 37.55

48.96 46.67

63.89 62.54

51.04 53.33

4.22 3.76

4.07 3.37

25.4 32.2 26.9 34.1

1.046 1.165 1.106 1.160

Aprianita et al. 2014 Control (sin aceite) Aceite semilla algodón (800 g/a/d)

0.4 1.8

1.7 4.5

25.2 36.6

74.8 63.4

4.1 3.4

32.3 35.4

1.346 1.224

Ferlay et al. 2013 Heno :Concentrado 50:50 0% semilla de lino extruida 5% semilla de lino extruida 10% semilla de lino extruida 15% semilla de lino extruida Ensilaje maíz :Concent 60:40 0% semilla de lino extruida 5% semilla de lino extruida 10% semilla de lino extruida 15% semilla de lino extruida

0% 5%

10% 15%

0% 5%

10% 15%

0.578 0.915 1.640 1.122

0.61 0.71 0.77 0.92

1.65 2.95 5.61 3.20

1.54 1.95 2.31 3.12

24.32 34.40 42.43 48.17

25.9 34.1 45.1 46.2

69.9 59.8 52.0 45.8

69.0 60.8 48.9 48.1

3.59 3.50 350 2.91

3.38 3.07 2.71 3.12

26.1 25.8 28.3 28.0 25.3 25.2 23.6 25.1

0.936 0.905 0.981 0.804 0.858 0.745 0.646 0.799

Caroprese et al. 2013 Control (no suplementa grasa) Semilla de Lino entera (1,2 kg/día) Aceite de pescado (200 g/día)

0.24 0.29 0.57

Queso

1.78 2.00 2.04

Queso

32.96 32.51 36.50 Queso

67.04 67.49 63.50 Queso

3.51 3.62 4.30

Leche

Angulo et al. 2012 Grasa de Palma (3,1 % de la MS) 3.1% 1.0 1.5 32.1 67.9

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Formato 013



Aceite Girasol (2,7 %)+ DHA Alga (0,4%) Aceite de Lino (2,7 %)+DHA Alga (0,4%)

3.1% 3.1%

1.6 1.8

4.7 6.9

47.5 50.0

52.5 50.0

Ferlay et al. 2010 Control (sin semilla lino) Semilla de lino extruida

0% 5.0%

0.38 1.51

0.86 4.51

25.06 42.64

74.94 57.36

4.22 3.73

27.3 29.2

1.139 1.079

Rego et al. 2009 Control (sin aceite) Aceite de Colza 0,5 Kg/a/d Aceite de Girasol 0,5 Kg/a/d Aceite de Lino 0,5 Kg/a/d

1.18 1.14 1.60 1.54

2.70 2.53 3.31 3.69

63.0 52.5 51.3 52.4

3.75 3.33 3.27 3.59

22.2 21.9 22.0 22.2

0.820 0.720 0.700 0.780

Cruz –Henández et al. 2007

Control (sin aceite) 1,5% aceite girasol+0,5% Aceite Pescado 3,0% aceite girasol+0,5% Aceite Pescado 4,0% aceite girasol+0,5% Aceite Pescado

0% 2.0% 3.5% 4.5%

0.42 2.15 2.09 2.78

0.80 3.08 3.95 6.62

68.90 62.80 56.56 49.29

3.81 3.50 3.63 3.39

27.26 31.31 26.55 29.51

1.038 1.095 0.963 1.000

*g/a/d = gramos/animal/día, **TG=triglicéridos

38

Formato 013



EFECTO DE LA ADICIÓN DE LÍPIDOS SOBRE PRODUCCIÓN Y COMPOSICIÓN DE LA LECHE

Al evaluar la frecuencia de aparición de efectos positivos, nulos o negativos del aporte

de lípidos no protegidos en la ración de vacas lecheras, sobre el consumo, la

producción y la composición de la leche de vaca y se encontró una gran variabilidad de

respuesta. Dicha variabilidad podría explicarse por modificaciones en el consumo

voluntario y del comportamiento ingestivo de las vacas, la naturaleza de la dieta base,

el modo y la frecuencia de distribución de los alimentos, la cantidad y la naturaleza de

los lípidos no protegidos utilizados, el nivel de producción y el estado de lactancia de las

vacas (Morand-Fehr et al., 1986).

La suplementación con grasa incrementa la densidad energética en la ración y este

incremento se sugiere como la principal razón para aumentar la producción de leche

(Grainger y Beauchemin, 2011). Sin embargo, el efecto de la suplementación con

grasa sobre la producción de leche de acuerdo al grado de saturación de la grasa

suplementada ha sido diferente. La suplementación con AG saturados aumenta la

producción de leche, mientras que la suplementación con AG insaturados

frecuentemente no causa aumentos significativos en vacas bajo pastoreo (Schoeder,

2004). Igual resultado se encontró en experimentos en estabulación (Gagliostro y

Chilliard, 1992).

Cuando el consumo de alimento ha disminuido o ha sido similar con la

suplementación con grasa a vacas bajo pastoreo, el aumento en la producción de leche

puede ser explicado por un mejoramiento en la eficiencia de utilización de la energía,

que ha sido atribuido a bajas pérdidas de energía como calor y metano y al uso directo

de AGCL en la formación de la grasa de la leche (Garnsworthy, 1997).

39

Formato 013



La reducción en la concentración de proteína de la leche ha sido variable con la

suplementación con AG insaturados, puede ser el resultado de un bajo consumo de

MS. La reducción del consumo de MS sugeriría menos proteína microbial disponible

para la síntesis de proteínas de la leche (Weiss et al., 2011) o porque la producción de

leche aumenta y por tanto se presenta dilución de proteína de la leche, cambiando así

la concentración pero no el rendimiento (Schoeder et al., 2004, Boerman y Lock, 2014).

Sin embargo, los resultados de estudios con vacas bajo pastoreo sugieren que la

concentración de proteína generalmente no es afectada por la suplementación con

grasa (Schoeder et al., 2004).

La concentración de lactosa en la leche es notablemente constante debido a sus

propiedades osmóticamente activas (Sutton, 1988). Aumento de lactosa con

disminución en consumo, cuando se suplementa con AG insaturados, es debido

posiblemente a la mayor eficiencia de utilización de la energía del alimento y al

aumento en los AGCL preformados en leche que lleva a un ahorro de glucosa debido

a una reducción en la síntesis de novo y así, esta glucosa puede entonces ser utilizada

por otros tejidos o para más síntesis de lactosa (Boerman y Lock, 2014).

EFECTO DE LA ADICIÓN DE LÍPIDOS SOBRE LA PRODUCCIÓN DE METANO

El metano (CH4), se forma en el rumen por acción de los organismos metanogénicos,

un subgrupo de las Archea. En el proceso de digestión ruminal, la fibra de los vegetales

es degradada por microorganismos y fermentada principalmente a ácidos grasos

volátiles (AGV), amonio, hidrógeno (H2) y CO2. Los organismos metanogénicos usan H2

para reducir CO2 a CH4 en una serie de reacciones que están acopladas a la síntesis de

ATP (Leahy, 2010).

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Para mitigar la producción de metano en el rumen se han usado múltiples alternativas

que comprenden: adición de ionóforos, uso de forrajes de alta calidad, aumento en el

uso de granos y uso de grasas (Hook et al. 2010). Estas alternativas nutricionales

reducen la emisión de metano por manipulación de la fermentación ruminal, inhibición

directa de los metanogénicos y protozoos, o retirando los iones de hidrógeno del

proceso metanogénico (Boadi et al., 2004). La defaunación frecuentemente reduce la

metanogénesis ruminal (Holtshausen, 2009, Hess et al., 2003, Cheeke 2000) por que

cerca del 25% de los metanogénicos ruminales viven asociados a los protozoos

(Newbold et at., 1997). Sin embargo, la mayoría de alternativas han fallado, o solo han

alcanzado un éxito muy limitado, debido a baja eficacia, efecto poco selectivo sobre los

microorganismos, toxicidad de los compuestos contra el hospedador o la generación de

resistencia contra el compuesto anti metanogénico (McAllister and Newbold 2008;

Martin et al., 2010).

En términos generales, se conoce que los lípidos pueden reducir la emisión de metano

disminuyendo: la cantidad de materia orgánica fermentada en el rumen, la actividad de

las bacterias metanogénicas y el número de protozoos, y a través del uso de hidrógeno

durante el proceso de biohidrogenación (Johnson and Johnson 1995). Sin embargo, la

cantidad de hidrógeno utilizado en el proceso de biohidrogenación es pequeña (1%) en

comparación con la cantidad de hidrógeno utiliza para reducir el dióxido de carbono

para producir metano (48%; Czerkawski, 1986).

Los aceites ricos en AG de cadena media reducen la producción de metano

(Machmüller, 2006,), los ácidos láurico (C12: 0) y mirístico (C14: 0) han sido los más

eficaces (Dohme et al, 2001; Soliva et al, 2003). Panyakaew et al, (2013), en un estudio

in vitro, adicionando 120 mg de aceite de coco (C12:0 (44%) y C14:0 (18%)) /100 ml

de fluido de incubación, redujo la producción de metano en 14,5%.

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Se considera que los AG de la dieta, principalmente los poliinsaturados, constituyen una

de las alternativas dietarias más prometedoras para deprimir la metanogénesis (Martin

et al., 2006; 2010; Wu et al, 2013; Cieslak et al, 2013). Se ha comprobado que en vacas

lecheras la suplementación con AG del lino (rico en linolénico), deprimen la

metanogénesis ruminal, sin embargo también muestran un efecto negativo sobre la

producción de grasa en la leche, y aún demanda mayor investigación (Martin et al.,

2008). En otro estudio la inclusión de semillas oleaginosas trituradas en la dieta de

vacas lactantes, en 9 a 10% de MS de la dieta (6,7 y 7,3 % de grasa en bruto) redujo la

producción de CH4 por unidad de leche corregida al 4% de grasa, en aproximadamente

el 15% (Beauchemin et al., 2009). Se ha encontrado un efecto similar en la disminución

de la producción de metano ruminal con los ácidos grasos C18: oleico, linoleico y

linolénico (Beauchemin et al., 2009 , JCLA et al., 2007).

Beauchemin et al. (2007), compararon grasa animal (sebo 47% AG saturados) y aceite

de girasol (78 % de AG insaturados en la dieta), suplementando 3,4 % de la MS de la

dieta y encontraron que la producción de metano se redujo en 17 % para ambas

fuentes de lípidos, pero el aceite de girasol presentó mejor potencial para adoptar en

ganaderías porque presentó mínimo efecto sobre la digestibilidad de la fibra y aumentó

consumo de energía digestible y ganancia de peso en el ganado.

La reducción de metano in vitro, inducida por la adición de grasa a la dieta puede

alcanzar hasta un 50% (Machmüller et al., 1998) y se ha observado que está asociada

a la disminución de protozoarios (Cieslak et al., 2006). Los metanógenos dependen de

la actividad metabólica de los protozoos (Janssen et al., 2010). Así, el efecto supresor

sobre producción de metano de C18: 2 y C18: 3 observado, puede ser debido a un

efecto tóxico indirecto sobre los metanógenos del rumen.

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Los ácidos grasos de cadena impar y ramificada (OBCFA) son principalmente de origen

bacteriano y forman parte de los lípidos de membrana de las bacterias, con un perfil

constante y específico para cada especie. Los cambios en el perfil de OBCFA pueden

reflejar variaciones en la abundancia relativa de las poblaciones de bacterias

específicas o su actividad metabólica, razón por la cual se utilizan como indicadores, del

efecto de la suplementación con grasa sobre la población de bacterias, en estudios in

vitro (Amaro, 2012).

La respuesta inhibitoria de grasas en la producción de metano depende de la

concentración, tipo, composición de AG de las grasas, y la composición nutricional de

las dietas (Beauchemin et al., 2008; Machmüller, 2006). Mayores concentraciones de

grasa, aunque sustancialmente reducen la producción de metano, a menudo ejercen

efectos perjudiciales sobre la digestibilidad y la fermentación de los alimentos

afectando el rendimiento de los animales.

Un reciente meta-análisis de 29 trabajos de investigación que contenía 105 tratamientos

dietarios, informó que los AG C12: 0 y C18: 3 tienen un marcado efecto inhibidor sobre

la metanogénesis en comparación con otros AG en la dieta. Las emisiones de metano

no se vieron afectadas considerablemente por la concentración total de AG saturados,

pero fueron deprimidas por las concentraciones totales de AG mono y poliinsaturados

en las dietas. Las grasas mostraron una respuesta cuadrática sobre el consumo de MS

(aumento de 14.3 kg / día a 14.9 kg / día con concentraciones de grasa de 4.2% de la

MS, por encima de este disminuyó). Las digestibilidad de la MS y de la fibra detergente

neutro se redujo linealmente con incremento en la concentración de grasa. La

producción de leche alcanzó niveles de meseta dentro de un rango de 3.9 a 6.0% de

concentración de grasa, y luego disminuyó con el aumento de las concentraciones de

grasa. Los ácidos grasos volátiles totales y porcentaje de acetato en el fluido ruminal

no fueron alteradas por las grasas, pero el porcentaje de propionato aumentó

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linealmente con el aumento de las concentraciones de grasas en la dieta. Las grasas

tendieron a disminuir el porcentaje de butirato y la relación acetato:propionato

linealmente. De este análisis, se puede concluir que las grasas con altas

concentraciones de C12:0, C18: 3 y AG poliinsaturados hasta 6% de MS de la dieta,

deberían ser consideradas a la hora de desarrollar estrategias efectivas de alimentación

para disminuir metano sin comprometer la productividad del ganado lechero (Patra,

2013).

Estudios in vitro que evaluaron aceite de coco (44% de C12:0) en dosis de 80 y 120

mg/100 ml de fluido de incubación, con y sin adición de 20 mg de una mezcla de aceite

de girasol y lino (PUFA), redujeron la producción de metano en 12.7 y 14.5% para la

dosis de 80 y 120 mg sin adición de PUFA y en 31 y 28% para la dosis de 80 y 120 mg

con adición de PUFA (Panyakaew et al., 2013). Wu et al. (2013), adicionando 50

mg/500 mg de sustrato de ácido oleico o linoleico disminuyó la producción de metano

con ambos aceites. Cieslak et al. (2013), evaluó la adición de 50 g/kg de MS de aceite

de uva (69.6% de ácido linoleico) o aceite de grosella negra (58.6% de ácido linoleico)

en 2 dietas, alfalfa más harina de trigo en proporción 60:40 y heno de pradadera más

harina de trigo en proporción 60:40, encontraron que aunque la adición de los aceites

no afectó la fermentación, solo se presentó una disminución en la producción de

metano en la dieta con alfalfa, siendo de 4.7 , 3.71 y 3.62 mmol a las 24 horas de

fermentación para los tratamientos control, aceite de uva y grosella respectivamente, y

de 3.37 , 3.92 y 3.75 mmol para los tratamientos control, aceite de uva y grosella

respectivamente, en la dieta con heno de pradera, sugiriendo que pudo haber un efecto

detrimental del tipo de dieta y aceite sobre los protozoos. Igualmente, Amaro et al

(2012), evaluando ácido estearidónico (C18:4 n-3), a niveles de 1, 5, 20 y 50 mg/L de

medio de incubación, no encontró efecto de la adición de aceite sobre la producción de

metano, concluyendo que se necesitan altos niveles de ácido estearidónico no

esterificado para mitigar metano.

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FAO (2013), en su revisión concluye que los lípidos son eficaces en la reducción de

emisión de metano entérico, pero la viabilidad de esta práctica de mitigación depende

de su costo-efectividad y de los efectos potenciales sobre la alimentación,

productividad y el contenido en la grasa de la leche, en animales en periodo de

lactancia (positivo o negativo). Subproductos de alimentos con alto aceite, como los

granos de destilería y alimentos de la industria del biodiesel, pueden servir como

fuentes rentables de lípidos con potencial efecto suprimiendo metano. Su posible

reducción, no ha sido bien establecida y en algunos casos la producción de metano,

puede aumentar, debido al aumento de la ingesta de fibra. Hay un gran número de

oleaginosas no tradicionales siendo investigadas como materia prima para

biocombustibles, que si están disponibles, se pueden utilizar para la alimentación del

ganado y tienen un efecto beneficioso sobre la productividad de los animales (a través

de mejoras en la energía y el suministro de proteínas), incluyendo un efecto de

mitigación de metano, aunque se carece de datos para apoyar este concepto.

CONSIDERACIONES FINALES

De acuerdo a la revisión realizada, la suplementación con lípidos de origen vegetal

fuente de AG insaturados, permite aumentar la concentración de CLA-c9t11, disminuir

la proporción de AG saturados en la leche y reducir la emisión de metano, pero la

respuesta varía de acuerdo con la fuente de grasa empleada, su nivel y la interacción

con la dieta basal.

En Colombia la producción de leche se realiza, con animales bajo pastoreo de

gramínea sola o en mezcla con leguminosas, dentro de los que se encuentran los

sistemas silvopastoriles intensivos (SSPi), con o sin suplementación con alimentos

concentrados. La aplicación de estrategias nutricionales, como la suplementación

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lipídica, para producir leche más saludable y disminuir metano, conlleva a que se

desarrollen estudios sobre las características de la leche en relación con la composición

de la grasa (proporción de nutrientes funcionales y AG insaturados) y la variación que

se desprende de los sistemas de producción con su alimentación característica; evaluar

diferentes fuentes de AG insaturados, para incrementar la presencia de nutrientes

funcionales y conocer los efectos que se ocasionan, sobre la producción de metano y la

fermentación ruminal, ayudados de la técnica in vitro de producción de gas y así poder

seleccionar, la mejor opción a probar en finca de productor, buscando un producto

diferencial, con un impacto alto en la composición de la grasa y su efecto sobre la salud

humana.

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| Capítulo 2

Caracterización de la grasa y ácidos grasos en la

leche de vacas de los sistemas doble propósito y

lechería tropical, pastoreando con /sin sistema

silvopastoril intensivo con leucaena

Este capítulo corresponde al primer objetivo de esta tésis:

“Evaluar el efecto de las condiciones alimenticias propias de cada finca, número de


c9t11, ATV y otros AGCL en la leche“.

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CARACTERIZACIÓN DE LA GRASA Y ÁCIDOS GRASOS EN LA LECHE DE

VACAS, DE LOS SISTEMAS DOBLE PROPÓSITO Y LECHERÍA TROPICAL,

PASTOREANDO CON/SIN SISTEMA SILVOPASTORIL INTENSIVO CON

LEUCAENA

RESUMEN

Se evaluó el efecto de las condiciones alimenticias propias de la finca, el número de


c9t11, ATV y otros AGCL en la leche. El trabajo se llevó a cabo en 10 ganaderías

(fincas), representativas de los sistemas de producción denominados lechería tropical

(LT) 3 fincas, lechería tropical sistema silvopastoril intensivo (LTSSPi) 3 fincas, doble

propósito (DP) 2 fincas, doble propósito sistema silvopastoril intensivo (DPSSPi) 2

fincas. Estos productores realizan pastoreo rotacional con período de ocupación entre

12 a 48 horas, en solo gramíneas de Cynodon plectostachyus y/o Megathyrsus

maximus cv. Tanzania y en los sistemas silvopastoriles en Cynodon plectostachyus

y/o Megathyrsus maximus cv. Tanzania con Leucaena leucocephala. En los sistemas

de producción LT, LTSSPi y DP se suplementa la dieta base con concentrado y/o

subproductos de la agroindustria o una mezcla de ambos. En cada finca, se

seleccionaron 5 vacas de más de un parto, en las que se tomaron muestras individuales

de leche, durante 3 veces (día 62 ± 22, día 147 ± 22 y día 227 ± 22 de lactancia).

Conjuntamente con cada uno de los muestreos de leche, se estimó el consumo de

suplemento y de forraje y se tomaron muestras de cada componente de la dieta para

determinar el contenido de grasa y el perfil de AG de la misma a fines de estimar el

consumo de grasa y de ácidos grasos. El análisis de grasa total de la leche, se realizó

en la leche fresca, mediante Milkoscan 133 B mientras que los AG de la leche se

analizaron mediante cromatografía de gases con detector de ionización de llama (FID) y

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los AG de los alimentos mediante cromatografía de gases acoplado a espectrometría

de masas.Cada sistema de producción se analizó independientemente.

El contenido de grasa en leche no fue afectado por el manejo alimenticio dado en cada

finca (p>0.05), ni por el número de parto (p>0.05), pero fue afectado por el tercio de

lactancia (p<0.05), en el sistema LTSSPi y DPSSPi y con una tendencia (p=0.09) en el

sistema LT, presentando el primer tercio el menor valor, en los tres sistemas (LT,

LTSSPi y DPSSPi).

Las concentraciones de CLA-c9t11, ATV y AGCL de la leche fueron afectadas por las

condiciones alimenticias inherentes a cada finca. En los sistemas LT, LTSSPi y DP, la

alta participación de la grasa de los suplementos en el total de grasa consumida y la

composición de la grasa de los suplementos, provocó variaciones en el perfil de AG de

la leche. En el sistema LT el ácido linoleico representó la mayor contribución a los AG

insaturados consumidos aunque en una de las fincas la proporción de CLA-c9t11 y de

ATV en la leche fueron menores, con respecto a las otras dos fincas (p<0.05), debido al

poco aprovechamiento del ácido linoleico presente en la semilla de algodón utilizada

como suplemento. En el sistema DP la situación fue similar, sin afectar la proporción de

CLA-c9t11 y de ATV en la leche (p>0.05), pero aumentando la proporción de ácido

linoleico en la leche (p<0.05). En el sistema LTSSPi, el mayor consumo de ácido oleico

en una de las fincas evaluadas no afectó la proporción de CLA-c9t11 y de ATV en la

leche (p>0.05), pero aumentó la proporción de ácido oleico en la leche (p<0.05),

conllevando a un aumento en los AG monoinsaturados (p<0.05) y a un menor índice de

aterogenicidad (p<0.05). En el sistema DPSSPi a base de solo forraje, no se

detectaron diferencias significativas en el contenido de CLA-c9t11 en la leche (p>0.05),

pero si para el ATV (p<0.05), siendo menor cuando el forraje se cosechó a mayor edad.

65

Formato 013



El efecto del número de parto sobre los AG insaturados de la leche, resultó significativo

con muy poca frecuencia, solo se presentó para AG oleico en el sistema LTSSPi y para

AG linolénico en el sistema DP. Hubo diferencia asociadas al tercio de lactancia para la

proporción de CLA-c9t11, en los sistemas LT y DP, presentando un valor mayor en el

segundo y tercer tercio con respecto al primero. Para los demás ácidos grasos

insaturados evaluados, no se presentó una variación consistente asociada al tercio de

lactancia, que afectara el índice de aterogenicidad.

INTRODUCCIÓN

El ácido linoleico conjugado C18:2 c9t11(CLA-c9t11) o ácido ruménico, el ácido

transvaccénico C18:1 t11 (ATV), algunos ácidos grasos de cadena larga (AGCL) de la

familia omega tres (n-3) y la proporción de ácidos grasos (AG) insaturados, de la leche

bovina, se relacionan con beneficios para la salud humana (Harris, 2008; Shingfield et

al., 2013). Se ha reportado que el CLA-c9t11 inhibe el crecimiento de varias líneas

celulares de cáncer humano, reduce la tasa de desarrollo del tumor inducido

químicamente, altera el metabolismo de las lipoproteínas, y modifica la función inmune

en modelos animales (Shingfield et al., 2008). Por lo tanto, el CLA- c9t11 puede tener

varios beneficios potenciales sobre la salud en los seres humanos. El ATV es el

principal ácido graso trans en la grasa de rumiantes siendo a su vez el precursor del

CLA-c9t11 en los tejidos (Field et al., 2009). Dicho AG ha demostrado a su vez efectos

anticancerígenos (Miller et al., 2003; Sauer et al., 2004). Los AG 18:3 n-3 reducen la

presencia en sangre de lipoproteínas de baja densidad, contribuyendo así a una

disminución en el riesgo a incidencia de enfermedad cardiovascular en el ser humano

(Shingfield et al., 2008). Asimismo, el ácido oleico C18:1 cis-9 puede prevenir el

aumento de la lipoproteína de baja densidad en la sangre y disminuir la presión arterial

(Dhakal et al., 2014). En contraste, existen evidencias que los AG saturados tales como

el láurico (C12:0), el mirístico (C14:0) y el palmítico (C16:0), aumentan la presencia de

66

Formato 013



lipoproteína de baja densidad (Givens, 2010), con efecto aterogénico (Ulbritch y

Southgate, 1991) e hipercolesterolémico (Givens, 2010).

En la leche bovina, tanto el CLA-c9t11, como el ATV, los AGCL n-3 e insaturados,

resultan del consumo de AG insaturados, de la extensión de la biohidrogenación

ruminal (BHR) o de su capacidad para escapar a la misma. La magnitud de las

cantidades presentes de cada AG en la leche está fuertemente determinada por

factores dietarios (Palmquist, 2007).

El contenido en CLA-c9t11 en la leche es mayor en animales que reciben raciones con

una mayor proporción de forraje, y puede a su vez estar afectado por el tipo de forraje

consumido siendo mayor en animales en pastoreo que cuando los mismos reciben

forrajes conservados (ensilados) (Weiss et al., 2004 a y b; Mele et al., 2006;

Mohammed et al., 2006). El efecto enriquecedor de las pasturas sobre los niveles de

CLA-c9t11 en leche se explica por el consumo de ácido linolénico proveniente del

pasto, su posterior conversión en ATV (C18:1 t11) a nivel de rumen y la subsiguiente

conversión a CLA-c9t11 por actividad de la enzima mamaria Delta-9 desaturasa

(Griinari y Bauman (1999). Se estima, que más del 74% de CLA-c9t11 en grasa de la

leche es sintetizado a través de la actividad de la enzima Delta-9 desaturasa (Bichi et

al.,2012).

Aunque las dietas a base en pasturas resultan en una leche con mayores niveles

basales de CLA-c9t11, se pueden alcanzar aumentos adicionales con la

suplementación a base de lípidos que contengan AG polinsaturados (Chilliard y Ferlay,

2004; Schroeder et al., 2004). Esta práctica permite aumentar el CLA-c9t11, ATV, AG

insaturados y disminuir la concentración de AG saturados (Ferlay et al 2013) que

presentan efectos aterogénicos (Ulbritch y Southgate, 1991) e hipercolesterolémicos

(Givens, 2010), aunque su efecto varía de acuerdo con la cantidad y fuente de grasa

67

Formato 013



empleada y con la composición de la dieta basal (Chillard y Ferlay 2004; Dewhurst et

al. 2006).

En Colombia, el 45% de la leche se produce en Lechería especializada de trópico alto

orientada solo a la producción de leche y el otro 55% bajo el sistema doble propósito

orientado a la producción de leche y carne (CONPES, 2010), en donde se incluyen los

sistemas de lechería tropical como una modificación del doble propósito pero con mayor

nivel tecnológico y orientado solo a la producción de leche. Los sistemas doble

propósito y de lechería tropical en su expresión tradicional se manejan bajo pastoreo

con una base forrajera de solo gramíneas, sin o con suplementación de alimentos

concentrados, con el fin de cubrir los requerimientos nutricionales de las vacas. Sin

embargo, otros productores utilizan pastoreo en sistemas con una base forrajera

silvopastoril (SP), que permite aumentar la oferta de forraje, en particular durante el

periodo seco, mejorar la calidad de la dieta a lo largo del año y mejorar la conservación

y el reciclaje de nutrientes (Murgueitio, 1999; Pagiola et al., 2005; Pagiola et al., 2007).

Hay evidencia de que ciertos metabolitos secundarios presentes en plantas forrajeras

no gramíneas, pueden afectar la biohidrogenación ruminal (Khiaosa-Ard et al., 2009) y

de esta forma podrían modificar la composición de la leche.

El rango en las concentraciones de CLA-c9t11 en la leche de las vacas bajo pastoreo

es amplio (0.5 a 1.7%), debido a cambios estacionales en la disponibilidad de pasto,

asignación de pastura, composición botánica de los recursos naturales y pastos

cultivados, concentración de lípidos y ácido linolénico (Chilliard y Ferlay, 2004;

Schroeder et al., 2004) y al tipo de suplemento ofrecido (Rico et al., 2007) siendo los

factores dietarios los principales determinantes de las concentraciones de CLA-c9t11 en

leche. Otros factores como el número de partos y el estado de lactación también

pueden presentan cierta influencia (Lawless et al., 1999; White et al., 2001; Kelsey et

al., 2003). Existe en Colombia muy poca información al respecto y por lo tanto, el

68

Formato 013



desarrollo de estrategias de suplementación en la ganadería colombiana con ácidos

grasos poliinsaturados que permitan aumentar los ácidos grasos benéficos en la leche,

exige un previo conocimiento de como las diferentes condiciones de producción y

alimentación específicas del país influyen sobre el valor saludable de la leche de

acuerdo al sistema de producción.

El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de las condiciones alimenticias

propias de cada finca, el número de partos y el tercio de lactancia sobre el porcentaje

de grasa, la concentración de CLA-c9t11, ATV y otros AGCL en la leche, en ganaderías

de los sistemas lechería tropical y doble propósito, bajo pastoreo de solo gramíneas

(Cynodon plectostachyus y/o Megathyrsus maximus cv. Tanzania) y bajo pastoreo en

sistemas silvopastoriles (Cynodon plectostachyus y/o Megathyrsus maximus cv.

Tanzania con Leucaena leucocephala).

MATERIALES Y MÉTODOS

Localización

Este trabajo se llevó a cabo en 12 ganaderías (fincas), seleccionadas representativas

de los siguientes sistemas de producción:

a. Doble propósito (DP) definido en su forma más universal de ordeño con becerro y

cruces mixtos de Bos taurus x Bos indicus, sin sistemas silvopastoriles.

b. DP (idem) en pastoreo en sistemas silvopastoril intensivos (SSPi).

c. Lechería tropical (LT) definida por cruces mixtos de Bos taurus x Bos indicus con

predominio de Bos taurus, el ordeño sin ternero, pastoreo sin SSPi.

d. LT (idem) en pastoreo con SSPi

69

Formato 013



El Sistema Silvopastoril Intensivo se definió como el uso de la tierra destinado a la

producción tropical eficiente y natural de ganado bovino, donde se combina en el mismo

espacio una mezcla de gramíneas mejoradas (estoloníferas y cespitosas), con un

segundo estrato de plantas de Leucaena leucocephala u otras, no menor a 8.000

arbustos por hectárea (Murgueitio et al., 2009).

La localización y características generales de las fincas se presentan en la Tabla 2.1.

Tabla 2.1. Localización y características generales de las fincas en estudio

N° Sistema Finca Municipio y Departamento

m.s.n.m T.P.1 °C

Forraje D.D.2 pastura

Leche L/día3

1 LT Esperanza Risaralda - Caldas 1.743 21 Estrella 30 15.4

2 LT Pradera Risaralda - Caldas 1.743 21 Guinea 32 12.2

3 LT San Felipe Pereira-Risaralda 1.411 22 Estrella 27 11.8

4 LTSSPi Asturias Tebaida - Quindío 1.190 23 Estrella Guinea Leucaena

43 15.6

5 LTSSPi Hatico Cerrito- Valle del Cauca

987 24 Estrella Guinea Leucaena

51 13.4

6 LTSSPi Lucerna Buga la Grande- Valle del Cauca

941 23 Estrella Leucaena

41 15.6

7 DP Maracaibo Neira - Caldas 1.969 18 Estrella 27 10.8

8 DP Vargas Palestina - Caldas 1.630 23 Estrella Guinea 9.3

9 DP Japón Palestina - Caldas 1.630 23 Estrella 21 ----

10 DPSSPi Pradera La Jagua del Pilar - Guajira

223 28 Guinea Leucaena

31 6.2

11 DPSSPi Salsipuedes Fonseca - Guajira 12 28 Guinea Leucaena

47 5.5

12 DPSSPi Campo Alegre Fonseca - Guajira 12 28 Guinea Leucaena

31 ----

1T.P= Temperatura Promedio 2D.D.= Días de descanso 3Promedio de los 3 muestreos, del grupo de vacas en estudio DP= Terneros menores de 3 meses permanecen con la vaca 3 horas/día y mayores de 3 meses solo en ordeño DPSSPi= Terneros menores de 4 meses permanecen con la vaca 8 horas/día y mayores de 4 meses solo en ordeño

70

Formato 013



Estos productores realizan pastoreo rotacional con periodo de ocupación entre 12 a 48

horas, con disponibilidad de agua fresca y limpia para los animales. En los sistemas

LT, LTSSPi y DP se suplementa la dieta base de acuerdo con la producción de

leche/animal/día, con concentrado y/o subproductos de la agroindustria o una mezcla

de los dos (Tabla 2.2) y en todos los sistemas de producción se ofrece sal

mineralizada.

Tabla 2.2. Suplementacón ofrecida en las fincas en estudio.

Sistema Finca Relación Leche: Suplemento

Suplementación

LT La Esperanza 4.0:1.0 Concentrado: Estandar 70 (harina) Promedio= 3,8 Kg Conc /animal/día

LT La Pradera 3.2:1.0 Mezcla preparada en Finca (18% proteína) Promedio: 4.3 Kg Mezcla + 1.5 Kg galleta =5.8 Kg/a/d

LT San Felipe 3.0:1.0 Concentrado: Soya leche 18 Promedio:4.1 kg/a/d Mezcla Maní Forrajero 80% + Matarratón 20% (4,7 Kg/a/día) + Cachaza (2 L/a/día)

LTSSPi Asturias 4.0:1.0 Mezcla: Maxileche 70 + Supl Energético, en relación 3:1 Promedio: 4.2 Kg de mezcla /a/d

LTSSPi Hatico 4.0:1.0 Mezcla: Salvado arroz (38%) + Soya leche 18 (38%)+ barredura Milo (24 %) Promedio: 3.3 Kg de mezcla /a/d

LTSSPi Lucerna 4.0:1.0 Concentrado: Soya leche 18 Barredura Milo: 0.8 Kg/a/d Promedio:4.0 kg Concen + 0.8 kg barred: 4.8 kg/a/d

DP Maracaibo 5.5:1.0 Mezcla Torta de Soya (25%)+harina de maíz (75%) 1 kg de semilla de algodón/a/d Promedio= 1,8 Kg Mezc. + 1 Kg Semilla Algo= 2.8 Kg/a/d 20 gr de Rumencin + 20 gr de Carbonato de Ca

DP Vargas 5.9:1 Concentrados: Alimento 14-16 : 1 kg animal/día y Estandar 70:Según producción(8 l=0.5 a >20 l=4 Kg/a/d) Promedio: 1 Kg(14-16) + 1.7 Kg estándar 70 =2.7 Kg/a/d Silo de cítrico: 1 kg/a/d

DP Japón 5.1:1 Concentrado: Alimento 14-16 : 1 kg animal/día y Estandar 70:Según producción(8 l=0.5 a >20 l=4 Kg/a/d) Promedio: 1 Kg(14-16) + 2.8 Kg estándar 70 =3.8 Kg/a/d Silo de cítrico: 1 kg/a/d

DPSSPi Pradera ----- No se suplementa

DPSSPi Salsipuedes ----- No se suplementa

DPSSPi Campo Alegre ------ No se suplementa

71

Formato 013



Se trabajaron 3 fincas por sistema. En cada finca, se seleccionaron 5 vacas de más de

un parto, en las que se tomó muestra individual de leche, durante 3 veces (día 62 ±

22, día 147 ± 22 y día 227 ± 22 de lactancia), en el periodo de lluvias (Mayo - inicio de

Diciembre). Así cada sistema contó con 15 vacas y dado que estas no tenían igual

número de partos, se evaluó el efecto del número de partos sobre las variables en

estudio.

La muestra de leche, se tomó por triplicado: una para determinación de grasa y demás

componentes, una para perfil de ácidos grasos y una contramuestra. Los muestreos

se hicieron de acuerdo a las recomendaciones de I.O.S.. and I.D.F (2008).

Conjuntamente con cada uno de los muestreos de leche, se determinó el consumo de

materia seca del suplemento mediante la diferencia entre la oferta y rechazo y también

del forraje, mediante la técnica de desaparición de forraje descrito por (Macoon et al.,

2003). Seguidamente, se tomaron muestras de cada componente de la ración para

determinar la composición química incluyendo el contenido de grasa y el perfil de

ácidos grasos de los alimentos (Tabla 2.3 y 2.4). Con base en lo anterior, se estimó el

consumo de forraje, de grasa y de ácidos grasos oleico, linoleico y linolénico que se

presentan en la Tabla 2.5.

72

Formato 013



Tabla 2.3. Composición química y ácidos grasos de los forrajes de los sistemas de producción en estudio

Variable

LECHERÍA TROPICAL LECHERÍA TROPICAL SSPi DOBLE PROPÓSITO DOBLE PROPÓSITO SSPi

Esperanza Pradera San

Felipe Asturias Hatico Lucerna Asturias Hatico Lucerna Maracaibo Vargas Pradera Salsipue Pradera Salsipue

Estrella Guinea Estrella Estr-Gui Estr-Gui Estrella Leucaena Leucaena Leucaena Estrella Estr-Gui Guinea Guinea Leucaena Leucaena

Grasa % 1.5 0.8 1.2 1.1 0.9 1.0 2.0 2.6 2.3 1.2 1.0 1.2 1.2 2.7 3.5

Proteína % 16.2 11.5 12.2 11.9 8.9 8.7 26.0 27.6 27.3 13.8 15.7 9.6 7.8 28.6 24.5

FDN % 64.3 65.7 69.2 69.0 69.1 72.9 31.4 31.5 28.8 69.7 68.2 71.1 72.0 33.0 29.9

FDA % 28.7 37.2 31.5 32.0 34.0 35.1 14.4 17.2 16.0 32.6 31.7 37.8 38.6 17.0 15.3

Cenizas % 9.6 14.4 8.4 10.2 9.7 9.4 6.9 8.3 7.7 10.6 11.1 12.2 11.5 8.2 7.4

g AG/100g AG Totales

C14:0 0.44 0.61 0.60 0.59 0.76 0.59 0.30 0.55 0.52 0.58 0.53 0.86 0.67 0.33 0.35

C16:0 24.78 29.51 26.00 27.20 27.85 25.91 24.46 24.10 24.97 25.32 26.30 27.42 27.34 22.77 21.63

C18:0 1.75 2.45 2.05 2.15 2.53 2.08 5.20 6.21 7.20 1.72 1.93 3.13 2.45 6.43 6.33

C18:1c9 1.79 2.05 2.06 2.07 2.38 1.94 2.15 3.04 3.36 2.17 1.95 3.61 1.83 2.99 3.15

C18:2c9,12 15.20 17.33 15.94 16.03 16.87 15.80 16.29 16.04 14.01 15.99 15.99 14.31 15.39 14.17 11.41

C18:3c9,12,15 47.26 39.04 41.61 41.70 35.84 41.70 42.54 39.62 38.08 43.95 44.09 43.69 43.21 43.20 47.39

Sumatorias

Saturados 30.95 36.98 34.52 34.89 38.48 34.62 33.14 35.39 37.19 32.63 32.97 34.49 34.65 32.80 31.38

Insaturados 69.04 63.01 65.47 65.10 61.51 65.37 66.85 64.60 62.80 67.36 67.02 65.50 65.34 67.19 68.61

Monoinsaturados 4.76 4.96 5.75 5.38 6.13 5.84 6.89 7.63 9.44 5.51 5.17 6.12 4.87 8.52 8.63

Poliinsaturados 64.28 58.05 59.72 59.71 55.13 59.53 59.95 56.97 53.36 61.85 61.85 59.38 60.47 58.67 59.98

73

Formato 013



Tabla 2.4. Composición química y ácidos grasos de los suplementos

Variable LECHERÍA TROPICAL LECHERÍA TROPICAL SSPi DOBLE PROPÓSITO

Esperanza Pradera San Felipe Asturias Hatico Lucerna Maracaibo Vargas

Grasa % 5.7 4.2 4.0 7.3 10.0 5.9 7.9 3.8

Proteína % 17.1 18.0 20.5 15.8 12.2 12.8 19.7 17.3

FDN % 32.0 36.7 26.0 32.7 19.6 24.1 36.5 36.3

FDA % 10.0 16.2 7.3 11.4 5.8 6.5 18.5 14.5

Cenizas % 6.4 9.0 8.2 9.5 7.0 5.8 3.7 7.5


C16:0 22.62 26.70 19.70 27.88 25.88 24.24 28.33 21.47

C18:0 2.56 2.69 3.06 8.76 5.33 11.01 3.00 3.43

C18:1c9 23.73 21.43 23.94 22.60 33.56 26.45 19.00 21.80

C18:2c9,12 44.83 40.41 44.35 28.65 27.67 25.93 44.90 36.20

C18:3c9,12,15 2.24 1.59 4.26 1.60 1.50 1.33 0.99 1.97

Sumatorias

Saturados 27.60 35.43 25.26 43.13 34.77 41.14 33.63 37.90

Insaturados 72.39 64.56 74.73 56.86 65.22 58.85 66.36 62.09

Monoinsaturados 24.88 22.27 25.62 25.89 35.56 30.57 20.23 23.47

Poliinsaturados 47.51 42.28 49.11 30.97 29.65 28.27 46.13 38.62

74

Formato 013



Tabla 2.5. Consumo estimado de forraje y de ácidos grasos oleico, linoleico y linolénico

Item Lechería tropical Lechería tropical SSPi Doble Propósito Doble Propósito

SSPi

ESPERANZA PRADERA SAN FELIPE ASTURIAS HATICO LUCERNA MARACAIBO VARGAS PRADERA SALSIPUEDES

Consumo Kg MS/a/d

Pasto 8.60 8.20 8.09 9.27 4.82 6.09 9.92 8.80 8.72 7.99

Leucaena 0.00 0.00 0.00 2.62 0.78 2.14 0.00 0.00 1.66 0.25

Concentrado 3.42 5.22 3.69 5.04 3.33 4.59 2.52 2.43 0.0 0.0

Total 12.02 13.42 11.78 16.93 8.93 12.83 12.44 11.23 10.38 8.23

% Forraje 72 61 69 70 63 64 80 78 100 100

% Concentrado 28 39 31 30 37 36 20 22 0 0

% Gramínea 100 100 100

78 84 74

100 100

84 97

% Leucaena 0 0 0

22 16 26

0 0

16 3

Consumo Grasa Kg/a/d

Pasto 0.129 0.069 0.094 0.103 0.043 0.058 0.119 0.090 0.109 0.098

Leucaena 0.000 0.000 0.000 0.052 0.021 0.050 0.000 0.000 0.045 0.009

Concentrado 0.196 0.220 0.148 0.370 0.334 0.269 0.200 0.093 0.000 0.000

Total 0.325 0.288 0.242 0.525 0.397 0.377 0.319 0.183 0.154 0.107

% de la MS 2.70 2.15 2.05

3.10 4.44 2.94

2.56 1.63

1.48 1.30

Aporte Grasa %

Forraje 39.6 23.8 38.8

29.5 16.0 28.6

37.3 49.1

100 100

Concentrado 60.4 76.2 61.2

70.5 84.0 71.4

62.7 50.9

0.0 0.0

Consumo del AG (% del total de Grasa Consumida) Oleico

Pasto 0.71 0.49 0.80

0.41 0.26 0.30

0.81 0.96

2.55 1.68

Leucaena

0.21 0.16 0.44

0.88 0.26

Concentrado 14.32 16.32 14.65

15.93 28.20 18.89

11.91 11.10

Linoleico Pasto 6.03 4.13 6.19

3.14 1.82 2.43

5.97 7.85

10.12 14.13

Leucaena

1.61 0.83 1.85

4.15 0.94

Concentrado 27.06 30.78 27.14

20.20 23.25 18.52

28.15 18.43

Linolénico Pasto 18.74 9.31 16.15

8.18 3.87 6.42

16.40 21.65

30.90 39.67

Leucaena

4.21 2.05 5.03

12.65 3.89

Concentrado 1.35 1.21 2.61

1.13 1.26 0.95

0.62 1.00

Total 68.20 62.24 67.53

55.02 61.70 54.82

63.85 60.98

61.24 60.55

Participación de cada AG (% del total de Grasa Consumida)

Oleico 15.03 16.81 15.45

16.55 28.61 19.63

12.72 12.05

3.43 1.94

Linoleico 33.08 34.91 33.32

24.95 25.90 22.80

34.11 26.28

14.27 15.06

Linolénico 20.09 10.52 18.75

13.51 7.18 12.40

17.02 22.65

43.55 43.55

75

Formato 013



El análisis de grasa total y demás componentes de la leche, se realizó en la leche fresca,

mediante Milkoscan 133 B. Las muestras de leche y alimentos para perfil de ácidos grasos,

se mantuvieron congeladas a -20ºC hasta la realización del análisis.

Los AG de la leche se analizaron mediante cromatografía de gases con detector de ionización

de llama (FID). Para esto, la muestra se descongeló, se homogenizó vigorosamente con la

mano y luego por 3 min en vortex, se transfirieron 300 ul a viales de 4 ml ámbar con tapa de

sílica y se liofilizaron. La derivatización de los ácidos grasos y extracción de los metil éster de

ácidos grasos, se llevó a cabo a partir de esta muestra, siguiendo el protocolo de trans-

esterificación mediante el siguiente procedimiento: tomar 300 uL de leche liofilizada en viales

de reacción ámbar de 4 ml con tapas de sílica, adicionar 300 ppm de estándar interno C19,

adicionar 1 ml de metóxido de sodio 0.5 N en metanol y mezclar en vortex durante 3 minutos,

calentar durante 10 minutos a 50 ºC, sacar y mezclar, calentar a 50ºC por 20 minutos, sacar y

mezclar, enfriar a temperatura ambiente, adicionar 1ml de hexano y tapar, mezclar en vortex

por 2 minutos y transferir con pipeta Pasteur la capa superior a viales de 1.5 ml para posterior

análisis en cromatografía.

Se utilizó un cromatógrafo de gases HEWLET PACKARD 6890, con automuestreador. Las

condiciones cromatográficas fueron las siguientes; fase móvil: gas transportador Nitrógeno,

flujo de columna 1ml/min, velocidad lineal 26 cm/seg ; inyector :temperatura 220 °C, volumen

0.2 ul, modo splitt, radio splitt 1:50; columna: Modelo CP – Sil – 88 marca restek, longitud

100m, diámetro interno 0.25 mm , espesor de la película 0.2 uL; rampa de temperatura:

temperatura 150 °C, tiempo de calentamiento 3 minutos, rata 15 °C/min; detector : FID,

temperatura 250 °C, flujo de H2 40 ml/min, flujo de aire 400 ml/min, flujo de N 10 ml/min . Los

ácidos grasos fueron separados e identificados por comparación de los tiempos de retención

con sus respectivos estándares (MatreyaLLC, Pennsylvania, U.S.A.), se cuantificaron

utilizando la curva de calibración de los estándares de CLA (CLA-c9t11; CLA-c10t12; CLA-

t10c12 y CLA Mezcla para los isómeros restantes), de ATV y los demás ácidos grasos, con el

76

Formato 013



estándar FAME Mix de Supelco 37, además se utilizó el ISTD (ácido nonadecanoico, C19:0).

El porcentaje de cada AG fue calculado a partir de su concentración (ppm) determinada por

cromatografía (Tequin-Ocampo, 2014).

Con base en el porcentaje de cada AG, se calculó mediante sumatorias, el porcentaje de AG

saturados, insaturados, monoinsaturados , poliinsaturados, omega 3 (C18:3 c9,12,15; C20:3

c11,14,17; C20:5 c5,8,11,14,17), omega 6 (C18:2 t9,12; C18:2 c9,12; C18:3 c6,9,12;

C18:2 c10,t12; C18:2 t10,c12; C20:3 c8,11,14; C20:4 c5,8,11,14; C22:2 c13,16) , relación

n6/n3, C10 a C16, trans C18:1 (ATV y C18:1 t9), aterogénicos (C12:0,C14:0,C16:0) e índice

de aterogenicidad. El índice aterogénico (IA) fue calculado de acuerdo con Ulbricht y

Southgate (1991), mediante la ecuación IA = C12:0+ 4C14:0 + C16:0/AG insaturados.

Para la determinación de la composición química de los alimentos (Tablas 2.3 y 2.4), se

utilizaron las técnicas analíticas convencionales de la AOAC (1999) (materia seca método ID

934.01, cenizas método ID 942.05, proteína bruta método ID 984.13, grasa y fibra detergente

ácido método ID 973.18) y los descritos por Van Soest et al. (1991) para los análisis de fibra

detergente neutro y fibra detergente ácido.

El perfil de ácidos grasos, de los alimentos, se realizó mediante el método de cromatografía

de gases acoplado a espectrometría de masas. Para esto, 15 g de muestra de alimento fue

liofilizada, seguidamente se realizó la derivatización de los ácidos grasos siguiendo el

protocolo de esterificación, que consiste en pesar 50 mg alimento y depositarlos en viales de

reacción ámbar de 4 ml con tapas de silica, adicionar 300 ppm de estándar interno C19,

adicionar 1 ml de metóxido de sodio 0.5 N en metanol y mezclar en vortex durante 3 minutos,

calentar durante 10 minutos a 50 ºC, sacar y mezclar, adicionar 1 ml de HCl0.5 N en metanol

y mezclar en vortex durante 3 minutos, calentar durante 10 minutos a 50 ºC, sacar y mezclar,

enfriar a temperatura ambiente, adicionar 1ml de hexano y tapar, mezclar en vortex por 2

minutos y finalmente, transferir con pipeta Pasteur la capa superior a viales de 1.5 ml para

posterior análisis cromatográfico. Se utilizó un cromatógrafo de gases acoplado a

77

Formato 013



espectrómetro de masas ShimadzuQP2010 plus, con automuestreador. Las condiciones

cromatográficas fueron las siguientes; fase móvil: gas transportador Helio, flujo de columna

1ml/min, velocidad lineal 26 cm/seg; inyector:temperatura 220 °C, volumen 0.2 ul, modo

splitles; columna: Modelo CP – Sil – 88 marca restek, longitud 100m, diámetro interno 0.25

mm , espesor de la película 0.2 uL; rampa de temperatura: temperatura 150 °C, tiempo de

calentamiento 3 minutos, rata 15 °C/min; detector: temperatura 250 °C, flujo de N2 10 ml/min.

Los ácidos grasos fueron separados e identificados por comparación de los tiempos de

retención con sus respectivos estándares (MatreyaLLC, Pennsylvania, U.S.A.) y por

comparación de la librería del equipo; se cuantificaron utilizando la curva de calibración de

los estándares de CLA y sus isómeros, de ATV y los demás, con el estándar FAME mix de

supelco 37, además se utiliza el ISTD (ácido nonadecanoico, C19:0).El porcentaje de cada AG

fue calculado a partir de su concentración (ppm) determinada por cromatografía (Tequin-

Ocampo, 2014).

Análisis estadístico

El análisis para las variables contenido de grasa, perfil de ácidos grasos de la leche y las

respectivas sumatorias, se realizó mediante un modelo mixto de medidas repetidas para

cada sistema de forma independiente, que incluyó efecto del manejo alimenticio propio de

cada finca (finca), tercio de lactancia, vaca dentro de finca, número de partos y sus

interacciones, utilizando PROC MIXED de SAS (SAS, 2001).

La diferencia entre promedios dentro de sistema, se analizó mediante prueba de Tuckey-

Kramer, con nivel de significancia del 5%. Se consideraron tendencias estadísticas cuando el

valor de p fue < 0.05 ≤ 0.1.

Las fincas de cada sistema de producción están ubicadas en la misma zona agroecológica

que influye las condiciones de producción y por tanto existe homogenidad dentro de cada

78

Formato 013



sistema. Sin embargo, cada sistema de producción está ubicado en una zona agroecológica

diferente, razón por la cual cada sistema se evaluó independientemente, utilizando el modelo

estadístico descrito anteriormente, el cual permitió cumplir el objetivo propuesto en la fase de

caracterización, que buscó conocer el % de grasa y el perfil de AG de la leche de cada

sistema de acuerdo al manejo alimenticio dado en cada finca, al número de partos y al tercio

de lactancia.

Se inició con 12 fincas, pero para el segundo muestreo, una de las fincas cambió su sistema

de Doble propósito a Lechería Tropical y en otra finca del sistema DPSSPi, se presentó una

alta mortalidad de terneros, que ocasionó la suspensión del ordeño de sus madres, razón por

la cual solo se analizaron 10 fincas. Así mismo, para el sistema LTSSPi, por problemas

técnicos en el laboratorio, hubo necesidad de eliminar el perfil de AG de la leche del último

tercio de lactancia y por esto el análisis se realizó con base en el tercio 1 y 2.

RESULTADOS

Lechería Tropical

Las condiciones alimenticias propias de cada finca (finca) y el número de parto, no afectaron

el porcentaje de grasa de la leche (p>0.05) (Tabla 2.6). Hubo una tendencia (p= 0.09) al

aumento en el contenido de grasa de la leche, con el tercio de lactancia, siendo el último

tercio el que presentó la mayor cantidad de grasa (Tabla 2.6).

79

Formato 013



Tabla 2.6. Contenido de grasa y de ácidos grasos en la leche en el sistema Lechería Tropical

Ácido Graso Finca

Parto

Tercio lactancia

Valor de p

Esperanza Pradera San

Felipe

3 6

1 2 3

Finca Parto Tercio Finca*Tercio

Grasa % 4.01 3.48 3.53

3.63 3.71

3.49 a 3.70 a 3.84 b

ns ns 0.0904 ns

Proteina % 3.15 2.97 2.97 3.07 2.99 2.77 a 3.05 b 3.26 c ns ns <0.0001 ns

Sólidos no grasos % 8.69 8.25 8.28 8.55 8.27 8.26 a 8.37 a 8.60 b ns ns <0.0001 ns

Sólidos totales % 12.67 a 11.76 b 11.71 b 12.10 11.99 11.76 a 12.01 a 12.37 b 0.0701 ns 0.0048 ns

Lactosa % 4.76 4.52 4.53 4.70 4.51 4.57 4.63 4.61 ns ns ns ns

MUN (mg/dl) 19.32 15.45 15.34 17.08 16.32 14.53 a 18.34 b 17.24 b ns ns <0.0152 ns


C6:0 1.52 a 1.31 ab 1.68 ac

1.50 1.50

1.55 a 1.56 a 1.39 c

0.0006 ns 0.0168 0.0005

C8:0 1.18 a 0.99 b 1.15 a

1.12 1.10

1.20 a 1.14 a 1.99 c

0.0029 ns < 0,0001 ns

C10:0 2.24 1.78 2.06

1.95 2.10

2.14 a 2.05 ab 1.89 bc

ns ns 0.0064 ns

C11:0 0.43 0.39 0.44

0.43 0.41

0.42 a 0.44 ab 0.39 ac

ns ns 0.0327 ns

C12:0 2.91 2.53 2.61

2.59 2.78

2.65 2.76 2.63

ns ns ns 0.0163

C13:0 0.23 0.23 0.25

0.23 0.24

0.25 0.23 0.23

ns ns ns ns

C14:0 + C14:1 cis 15.56 a 13.56 b 14.71 ab

14.01 15.21

14.39 14.93 14.51

0.0311 ns ns 0.0637

C15:0 + C15:1 cis 2.48 a 2.22 ab 2.73 ac

2.39 2.56

2.30 a 2.58 b 2.54 b

0.0154 ns 0.0003 ns

C16:0 21.60 23.73 21.98

21.67 23.20

21.33 a 22.63 b 23.35 b

ns ns < 0,0001 < 0,0001

C16:1 cis 1.33 1.58 1.44

1.40 1.50

1.33 a 1.48 b 1.54 b

ns ns 0.0064 0.0708

C17:0 0.90 a 0.78 a 1.10 b

0.93 0.92

1.00 a 0.90 b 0.88 b

< 0,0001 ns 0.0002 0.0519

C17:1 cis10 0.48 a 0.48 a 0.53 ab

0.53 0.48

0.55 a 0.49 b 0.47 b

0.0294 ns 0.0091

C18:0 14.62 16.61 14.33

15.90 15.29

16.59 a 14.69 b 14.29 b

ns ns < 0,0001 0.0019

C18:1 cis9 21.79 23.76 22.17

24.35 20.80

22.88 22.23 22.61

ns ns ns ns

C18:1 trans9 0.51 0.59 0.57

0.55 0.56

0.59 a 0.52 b 0.56 ab

ns ns 0.0085 0.0375

C18:1 trans11 6.32 a 5.09 b 6.34 a

5.61 6.21

6.12 5.79 5.83

0.0173 ns ns 0.0179

C18:2 cis9,12 2.10 2.52 1.97

2.10 2.30

2.28 2.19 2.13

ns ns ns 0.0059

C18:2 cis9,trans11 2.09 a 1.28 b 2.08 a

1.93 1.70

1.53 a 1.91 b 2.01 b

0.0165 ns 0.0001 0.0274

C18:3 cis6,9,12 0.25 0.21 0.23

0.26 0.20

0.16 a 0.24 b 0.29 b

ns ns 0.0006 ns

C18:3 cis9,12,15 0.37 a 0.36 a 0.48 b

0.39 0.42

0.45 0.40 0.40

0.0281 ns ns 0.0307

C20:0 0.32 0.26 0.32

0.30 0.30

0.28 0.32 0.30

ns ns ns ns

C22:0 0.13 0.09 0.15

0.14 0.10

0.11 0.13 0.13

ns ns ns ns

Sumatorias

80

Formato 013



Saturados 64.10 64.35 64.31

62.69 65.81

63.96 64.45 64.35

ns ns ns ns

Insaturados 35.90 35.65 35.69

37.31 34.19

36.04 35.55 35.65

ns ns ns ns

Monoinsaturados 30.89 31.04 30.15

32.53 28.86

31.65 30.16 30.26

ns ns ns ns

Poliinsaturados 5.01 4.61 5.54

4.78 5.33

4.39 a 5.39 b 5.39 b

ns ns 0.0122 0.1707

Omega 3 (n3) 0.53 a 0.36 b 0.57 a

0.51 0.41

0.42 a 0.47 b 0.50 b

<0,0001 ns 0.0244 <0,0001

Omega 6 (n6) 2.77 2.77 2.62

2.65 2.79

2.59 2.81 2.77

ns ns ns ns

n6/n3 5.70 a 7.97 b 4.99 a

5.93 7.28

6.28 7.02 6.51

0.0180 ns ns 0.0002

C10 a C16 45.34 44.34 44.33

43.33 46.01

43.50 45.25 45.26

ns ns ns 0.0081

Trans C18:1 6.84 a 5.68 b 6.89 a

6.18 6.76

6.72 6.29 6.40

0.0194 ns ns 0.0079

Aterogénicos C12, 14,16 40.12 37.43 39.14

37.48 40.32

38.40 40.31 37.96

ns ns ns ns

Índice de aterogenicidad 2.42 2.16 2.36

2.11 2.51

2.27 2.41 2.25

ns ns ns 0.0049

Valores con letras diferentes en la misma fila difieren significativamente entre tratamientos (p<0,05).

81

Formato 013



El CLA-c9t11, fue diferente entre fincas (p<0.05), siendo la finca Pradera la que presentó la

menor proporción (Figura 2.1). No se presentó efecto del número de partos (p>0.05). Se

presentaron diferencias entre tercios de lactancia (p<0.05), con un mayor valor en el último

tercio; la interacción finca x tercio de lactancia fue significativa (p<0,05), siendo la finca

Pradera en el primer tercio la que presentó el menor valor (Tabla 2.6).

Figura 2.1. Concentración de CLA-c9t11 (ruménico) en la grasa láctea de los sistemas LT, DP, DPSSPi (3 tercios de lactancia) y LTSSPI (2 tercios de lactancia).

El ATV fue diferente entre fincas (p<0.05), presentando la finca Pradera la menor proporción

de ATV con respecto a las fincas Esperanza y San Felipe (Figura 2.2). No se presentó efecto

del número de partos, ni del tercio de lactancia (p>0.05). Se presentó interacción entre finca x

tercio de lactancia (p<0.05), nuevamente la finca pradera en el primer tercio presentó el menor

valor.

82

Formato 013



Figura 2.2. Concentración de ATV C18:1 t11 en la grasa láctea de los sistemas LT, DP, DPSSPi (3 tercios de lactancia) y LTSSPI (2 tercios de lactancia).

El ácido linolénico presentó una mayor proporción en la leche de la finca San Felipe (p<0.05).

No se presentó efecto del número de partos, ni del tercio de lactancia (p>0.05). Se presentó

interacción entre finca x tercio de lactancia (p<0.05), la finca San Felipe en el primer tercio

presentó el mayor valor.

Los ácidos oleico y linoleico, no presentaron diferencias entre fincas, numero de parto o tercio

de lactancia (p>0.05) (Tabla 2.6).

Las condiciones alimenticias propias de cada finca (finca), el número de partos y el tercio de

lactancia no afectaron la proporción de AG saturados, insaturados, omega 6, aterogénicos, ni

índice de aterogenicidad (p>0.005) (Tabla 2.6).

6,32

5,09

6,345,74

6,49

4,88

6,50 6,265,89

4,40

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

Esp

eran

za

Pra

der

aRi

San

felip

e

Ast

uri

as

Hat

ico

Luce

rna

Mar

acai

bo

Var

gas

Pra

der

aGu

a

Sals

ipu

edes

LT LT SSPi DP DP SSPi

ATV C18:1 t11 %

% TVA

a

b

aa

b

83

Formato 013



En la leche de la finca Pradera, la proporción los ácidos grasos n-3 fue menor (p<0.005) y la

relación n6/n3, fue mayor a las otras dos fincas (p<0.005). Igualmente, la finca Pradera

presentó la menor proporción de ATV y de Trans C18:1 (ATV + C18:1 t9) (p<0.005),

Los AG poliinsaturados fueron menores en el primer tercio de lactancia y aumentaron en los

dos últimos tercios de lactancia (p<0.05). Los AG omega 3, presentaron un comportamiento

similar (p<0.05), con una marcada interacción de finca x tercio (p<0.05), la finca Pradera en el

primer tercio presentó el menor valor.

Sistema Lechería Tropical SSPi

El contenido de grasa en leche no presentó diferencias entre fincas (p>0.05), ni número de

parto (p>0.05), pero presentó diferencia significativa por tercio de lactancia (p<0.05), siendo

el tercer tercio el que presentó la mayor cantidad de grasa (Tabla 2.7).

En este sistema los AG fueron cuantificados solo para el 1 y 2 tercio. El CLA-c9t11, no fue

diferente entre fincas (Figura 2.1), partos, ni tercios de lactancia (p<0.05) (Tabla 2. 7).

El ATV no fue diferente entre fincas (Figura 2.2), ni número de partos (p>0.05) (Tabla 2.7),

pero fue diferente entre tercios de lactancia (p<0.05), con un mayor valor en el tercio 2 con

respecto al primer tercio y hubo interacción entre finca x tercio de lactancia (p<0.05), la finca

Hatico en el segundo tercio presentó el mayor valor.

El ácido oleico presentó una mayor proporción en la leche de la finca Hatico (p<0.05). En el

cuarto parto (p<0.05) y en el segundo tercio (p<0.05) y se presentó interacción entre finca x

tercio de lactancia (p<0.05), la finca Hatico en el segundo tercio presentó el mayor valor.

.

84

Formato 013



Los ácidos linoleico y linolénico, no presentaron diferencias entre fincas, numero de parto o

tercio de lactancia (p>0.05) (Tabla 2.7).

Los AG insaturados fueron diferentes entre fincas (p<0.05), entre tercios de lactancia (p<0.05)

y en la interacción finca x tercio (p<0.05), presentando la finca Hatico y el segundo tercio de

lactancia, la mayor proporción. No se presentó diferencia por número de parto (p<0.05). La

proporción de AG monoinsaturados fue mayor en la finca Hatico (p<0.05), mientras que los

AG poliinsaturados no presentaron diferencias entre fincas (p>0.05). Los AG monoinsaturados

y poliinsaturados no fueron diferentes entre número de partos, ni entre tercios de lactancia

(p>0.05).

En este sistema, la proporción de AG omega 3, no fue diferente entre fincas, número de

partos, ni tercios de lactancia (p>0.05).

Los AG omega 6, no fueron diferentes entre fincas, ni número de partos (p>0.05), pero fueron

diferentes entre tercios de lactancia siendo mayores en el segundo tercio (p<0.05), con

interacción de finca x tercio (p<0.05), no obstante, lo anterior no afectó la relación n6/n3 en

ninguno de los efectos evaluados (p>0.05).

La proporción de AG aterogénicos, fue diferente entre fincas (p<0.05), partos (p<0.05), tercio

de lactancia (p<0.05) e interacción finca x tercio (p<0.05), presentando el mayor valor la finca

Lucerna, los partos 5 y 7 y el primer tercio de lactancia. Sin embargo, el índice de

aterogenicidad no presentó diferencias entre Lucerna y Asturias, siendo mayor en estas y en

el primer tercio de lactancia (p<0.05).

85

Formato 013



Tabla 2.7. Contenido de grasa y de ácidos grasos en la leche en el sistema Lechería Tropical SSPi

Ácido Graso Finca

Parto

Tercio lactancia

Valor de p

Asturias Hatico Lucerna

3 4 5 6 7

1 2 3

Finca Parto Tercio F*T

Grasa % 3.16 3.43 3.45

3.39 3.07 3.53 3.31 3.43

2.84 a 3.54 b 3.66 b

ns ns 0.0352 ns

Proteína % 3.35 3.11 3.24 3.28 3.21 3.39 3.12 3.17 2.95 a 3.25 b 3.51 c ns ns 0.0001 0.0308

Sólidos no grasos% 8.79 a 7.96 b 8.28 ab 8.67 8.50 8.42 8.27 8.31 8.16 8.37 8.50 0.0505 ns ns ns

Sólidos totales % 11.96 11.38 11.87 12.01 11.23 12.00 11.61 11.83 11.21 a 11.86 ab 12.14 b ns ns 0.032 ns

Lactosa % 4.67 a 4.01 b 4.18 b 4.58 a 3.99 b 4.22 ab 4.38 ab 4.32 ab 4.29 4.38 4.23 0.0176 0.0788 ns ns

MUN (mg/dl) 9.38 7.78 8.46 7.05 7.12 11.72 8.47 8.34 5.23 a 9.23 b 11.16 c ns ns 0.0001 0.0020


C6:0 1.44 1.32 1.40

1.35 0.85 1.30 1.24 2.20

1.71 a 1.06 b

ns ns 0.0001 0.0103

C8:0 1.15 0.91 1.15

1.08 1.06 1.06 0.94 1.21

1.22 a 0.92 b

ns ns 0.0087 ns

C10:0 1.95 ab 1.48 b 2.30 a

1.82 1.63 2.16 1.57 2.37

2.15 a 1.67 b

0.0177 ns 0.0001 0.0113

C12:0 2.38 ab 1.96 b 2.98 a

2.29 1.95 2.90 1.95 3.11

2.72 a 2.16 b

0.0271 ns 0.0001 0.0063

C14:0 + C14:1 cis 12.24 b 11.11 b 16.03 a

12.18 b 9.76 b 15.97 b 11.31 b 16.42 a

14.04 b 12.21 a

0.0148 0.0298 0.0001 0.0001

C15:0 + C15:1 cis 2.16 1.80 1.90

1.97 1.97 2.21 1.93 1.69

1.95 1.96

ns ns ns 0.0403

C16:0 22.3 22.19 22.63

22.11 21.98 22.57 22.31 22.91

21.80 a 22.95 b

ns ns 0.0016 0.0037

C16:1 cis 1.17 1.48 1.25

1.05 1.39 1.63 1.18 1.26

1.22 1.38

ns ns ns Ns

C17:0 1.14 a 0.80 b 0.88 b

0.99 1.03 0.81 1.01 0.85

0.93 0.95

0.0314 ns ns Ns

C17:1 cis10 0.57 0.44 0.46

0.48 0.57 0.44 0.51 0.45

0.48 0.50

ns ns ns Ns

C18:0 18.53 17.01 15.68

18.95 17.76 14.07 19.33 15.25

16.56 17.59

ns ns ns Ns

C18:1 cis9 23.91 b 27.28 a 22.43 b

25.03 b 29.95 a 23.54 b 24.28 b 19.9 b

23.53 a 25.55 b

0.0339 0.0372 0.0052 0.0425

C18:1 trans9 0.78 b 1.08 a 0.62 b

0.80 0.72 0.79 0.89 0.93

0.90 a 0.75 b

0.0025 ns 0.0335 Ns

C18:1 trans11 5.74 6.49 4.88

4.92 4.87 5.61 6.23 6.55

5.07 a 5.20 b

ns ns 0.0013 0.0262

C18:2 cis9,12 2.55 2.65 3.14

2.63 2.8 2.41 2.57 3.5

2.70 2.87

ns ns ns 0.0029

C18:2 cis9,trans11 1.02 1.46 1.07

0.86 1.00 1.44 1.22 1.41

1.23 1.14

ns ns ns Ns

C18:3 cis6,9,12 0.31 0.26 0.26

0.34 0.39 0.22 0.26 0.16

0.22 a 0.33 b

ns ns 0.0037 0.0084

C18:3 cis9,12,15 0.30 0.30 0.34

0.26 0.23 0.32 0.31 0.45

0.31 0.32

ns ns ns Ns

C20:0 0.37 0.38 0.31

0.43 0.34 0.29 0.39 0.32

0.32 a 0.39 b

ns ns 0.0119 Ns

Sumatorias

Saturados 63.67 a 58.46 b 65.45 a

63.44 57.88 63.44 62.39 65.48

63.25 a 61.81 b

0.0189 ns 0.0414 0.0244

Insaturados 36.32 b 41.53 a 34.54 b

36.55 42.11 36.55 37.60 34.51

36.74 a 38.18 b

0.0189 ns 0.0414 0.0244

Monoinsaturados 32.05 b 36.85 a 29.79 b

32.37 37.64 32.11 33.12 29.23

32.32 33.47

0.0051 ns ns 0.0101

86

Formato 013



Poliinsaturados 4.21 4.78 4.77

4.13 4.38 4.54 4.47 5.43

4.46 4.72

ns ns ns 0.0016

Omega 3 (n-3) 0.38 0.29 0.30

0.30 0.25 0.31 0.37 0.37

0.3 0.34

ns ns ns Ns

Omega 6 (n-6) 2.82 3.03 3.44

2.98 3.14 2.81 2.86 3.69

2.95 a 3.24 b

ns ns 0.0301 0.0009

n6/n3 8.14 11.39 11.16

11.55 12.86 8.75 8.97 10.01

10.10 10.76

ns ns ns Ns

C10 a C16 41.14 b 38.55 b 46.51 a

40.76 a 36.44 b 46.12 a 39.37 b 47.63 a

43.38 a 40.75 b

0.0187 0.0502 0.0529 0.0015

Trans C18:1 6.36 ab 7.51 a 5.51 b

5.77 5.64 6.38 7.10 7.40

6.97 a 5.95 b

0.0351 ns 0.0013 0.0295

Aterogénicos C12, 14,16 36.99 b 35.07 b 41.55 a

36.68 b 33.80 b 41.26 a 35.57 b 42.05 a

38.42 a 37.32 b

0.0083 0.0289 0.0580 0.0003

Índice de aterogenicidad 2.12 a 1.69 b 2.70 a

2.15 1.65 2.46 1.87 2.71

2.32 a 2.02 b

0.0094 ns 0.0003 0.0001

F*T =Finca * Tercio Valores con letras diferentes en la misma fila difieren significativamente entre tratamientos (p<0,05).

87

Formato 013



Sistema Doble Propósito

En este sistema se evaluaron 2 fincas.El contenido de grasa en leche no fue afectado por el

manejo alimenticio dado en cada finca (p>0.05), el número de parto (p>0.05), ni el tercio de

lactancia (p>0.05) (Tabla 2.8).

El CLA-c9t11, no fue afectado por el manejo alimenticio dado en cada finca (p>0.05) (Figura

2.1), ni el número de parto (p>0.05), fue afectado por el tercio de lactancia (p<0.05), con un

mayor valor en el segundo y tercer tercio y la interacción finca x tercio de lactancia fue

significativa (p<0.05) siendo menor en la finca Maracaibo en el primer tercio (Tabla 2.8).

El ATV no fue diferente entre fincas (p>0.05) (Figura 2.2), partos (p>0.05), ni tercios de

lactancia (p>0.05).

El ácido linoleico presentó una mayor proporción en la leche de la finca Maracaibo (p<0.05),

en el tercer parto (p<0.05), no presentó diferencias por tercio de lactancia (p>0.05) y se

presentó interacción entre finca x tercio de lactancia (p<0.05), siendo menor en la finca Vargas

en el segundo tercio.

Los ácidos oleico y linolénico, no presentaron diferencias entre fincas, numero de parto o

tercio de lactancia (p>0.05) (Tabla 2.8).

La proporción de AG saturados, insaturados, omega 6, n6/n3, C10 a C16, trans C18:1,

aterogénicos e índice de aterogenicidad, no fueron afectados por la finca (p>0.05), el parto

(p>0.05), ni tercio de lactancia (p>0,05). Solo los omega 3, presentaron diferencias entre

fincas (p<0.05), siendo la finca Maracaibo la que presentó la mayor proporción con respecto a

la finca Vargas que solo registró linolénico en la leche y los demás n3 no los registró, aunque

la relación n6/n3 no se vio afectada (p>0.05).

88

Formato 013



Tabla 2.8. Contenido de grasa y de ácidos grasos en la leche en el sistema Doble Propósito

Ácido Graso Finca

Parto

Tercio lactancia

Valor de p

Maracaibo Vargas

2 3 4 5

1 2 3


Grasa % 2.70 2.96

2.88 2.65 3.16 2.63 2.40 2.94 3.15

ns ns ns ns

Proteína % 3.20 3.28 3.20 3.33 3.13 3.32 2.86 a 3.37 b 3.50 b ns ns 0.0001 0.0021

Sólidos no grasos % 8.79 8.84 8.85 8.95 8.54 8.93 8.10 a 8.87 b 9.07 c ns ns 0.0001 0.0019

Sólidos totales % 11.44 11.71 11.66 11.55 11.67 11.43 10.95 a 11.68 b 12.10 b ns ns 0.0121 ns

Lactosa % 4.77 4.78 4.87 a 4.84 a 4.59 b 4.82 a 4.72 4.79 4.82 ns 0.0377 ns ns

MUN (mg/dl) 14.24 a 19.95 b 16.56 16.51 20.23 15.08 16.28 16.45 18.55 0.0200 ns ns 0.0093


C6:0 1.93 1.08

2.06 0.77 1.45 1.74

1.6 1.89 1.02

ns ns ns ns

C8:0 1.14 1.14

1.15 1.33 1.07 1.01

1.38 a 0.96 b 1.08 b

ns ns 0.0005 0.0422

C10:0 2.14 2.10

2.27 a 2.33 a 2.02 ab 1.87 b

2.41 a 1.83 b 2.12 b

ns 0.064 0.0013 ns

C11:0 0.43 0.45

0.43 0.43 0.46 0.43

0.46 0.39 0.46

ns ns ns 0.0106

C12:0 2.68 2.80

2.95 a 2.94 a 2.68 ab 2.41 b

2.99 a 2.42 b 2.82 a

ns 0.0127 0.0009 0.0787

C13:0 0.21 0.27

0.27 0.28 0.20 0.21

0.27 0.20 0.26

ns ns ns ns

C14:0 + C14:1 cis 15.08 15.41

15.84 14.50 15.28 15.39

15.71 14.79 15.25

ns ns ns ns

C15:0 + C15:1 cis 2.59 2.77

2.65 2.59 2.74 2.74

2.55 2.63 2.86

ns ns ns 0.0005

C16:0 21.36 23.31

22.98 21.45 22.43 22.50

21.82 22.52 22.67

ns ns ns ns

C16:1 cis 1.47 1.74

1.52 1.60 1.39 1.76

1.47 1.64 1.71

ns ns ns 0.0315

C17:0 1.05 0.98

0.99 1.09 2.00 0.98

1.11 a 0.88 b 1.05 a

ns ns 0.0003 0.0358

C17:1 cis10 0.56 0.60

0.51 0.65 0.55 0.60

0.66 a 0.41 b 0.59 ab

ns ns 0.008 0.0055

C18:0 14.30 13.50

13.99 14.69 13.47 13.45

14.61 13.43 13.66

ns ns ns 0.0312

C18:1 cis9 22.78 22.49

20.56 23.16 23.20 23.61

21.91 23.54 23.45

ns ns ns ns

C18:1 trans9 0.66 0.62

0.62 0.67 0.61 0.67

0.70 0.59 0.64

ns ns ns 0.0037

C18:1 trans11 6.50 6.26

6.49 6.38 6.42 6.23

6.23 6.48 6.43

ns ns ns 0.0055

C18:2 cis9,12 1.92 A 1.40 b

1.48 a 2.11 b 1.53 a 1.52 a

1.79 1.48 1.71

0.0249 0.0258 ns 0.0333

C18:2 cis9,trans11 1.98 2.22

2.00 2.19 2.15 2.71

1.65 a 2.37 b 2.26 b

ns ns 0.0034 0.0207

C18:2 trans9,12 0.35 0.42

0.35 0.35 0.45 0.40

0.33 0.40 0.44

ns ns ns ns

C18:3 cis6,9,12 0.17 0.20

0.20 0.19 0.19 0.16

0.14 a 0.28 b 0.13 a

ns ns 0.0002 ns

C18:3 cis9,12,15 0.44 0.34

0.40 0.45 0.38 0.35

0.40 0.36 0.42

ns ns ns ns

C20:0 0.27 0.23

0.25 0.29 0.19 0.25

0.26 0.23 0.25

ns ns ns ns

Sumatorias

Saturados 63.03 63.63

65.77 62.09 62.89 62.56

64.80 62.08 63.11

ns ns ns ns

89

Formato 013



Insaturados 36.97 36.37

34.23 37.91 37.11 37.44

35.20 37.92 36.89

Ns ns ns ns

Monoinsaturados 31.96 31.76

29.73 32.55 32.30 32.87

30.99 32.78 31.81

Ns ns ns ns

Poliinsaturados 5.01 4.61

4.51 5.36 4.81 4.57

4.21 5.14 5.08

Ns ns ns 0.0421

Omega 3 (n-3) 0.55 A 0.34 b

0.45 0.53 0.45 0.36

0.40 0.42 0.52

0.0099 ns ns ns

Omega 6 (n-6) 2.40 1.99

1.96 2.63 2.12 2.07

2.13 2.21 2.25

Ns ns ns ns

n6/n3 4.65 5.81

4.51 5.58 5.21 5.62

5.68 5.41 5.60

Ns ns ns ns

C10 a C16 44.68 45.96

47.60 46.28 45.38 45.02

46.15 44.61 45.20

Ns ns ns ns

Trans C18:1 7.16 6.90

7.10 7.09 7.03 6.89

6.95 7.06 7.08

Ns ns ns n

Aterogénicos C12, 14,16 39.11 41.51

41.73 38.88 40.36 40.27

40.50 39.70 40.72

Ns ns ns ns

Índice de aterogenicidad 2.32 2.46

2.65 2.20 2.31 2.39

2.53 2.25 2.39

Ns ns ns ns

F*T =Finca * Tercio Valores con letras diferentes en la misma fila difieren significativamente entre tratamientos (p<0,05).

90

Formato 013



Sistema Doble Propósito SSPi

En las 2 fincas evaluadas, el contenido de grasa en leche no fue afectado por el manejo

alimenticio dado en cada finca (p>0.05), ni por el número de parto (p>0.05), fue afectado por

el tercio de lactancia (p<0.05), presentando el primer tercio el menor valor (Tabla 2.9).

El CLA-c9t11, no fue diferente entre fincas (p>0.05) (Figura 2.1), partos (p>0.05), ni tercios de

lactancia (p>0.05) (Tabla 2.9).

El ATV fue diferente entre fincas (p<0.05) (Figura 2.2), siendo la finca Pradera la que presentó

la mayor proporción, pero no presentó diferencias por parto (p>0.05), ni tercio de lactancia

(p>0.05).

Los ácidos oleico, linoleico y linolénico de la leche, no presentaron diferencias entre fincas,

numero de parto o tercio de lactancia (p>0.05) (Tabla 2.9).

La proporción de AG saturados, insaturados, omega 6, aterogénicos, índice de

aterogenicidad, no fueron afectados por la finca (p>0.05), el parto (p>0.05), ni tercio de

lactancia (p>0.05). Los omega 3, solo presentaron diferencias entre tercios de lactancia

(p<0.05), siendo mayores en el tercer tercio y por tanto la relación n6/n3 fue menor en este

tercio de lactancia (p<0,05).

La proporción de trans C18:1 fue diferente entre fincas (p<0.05), siendo mayor en la finca

Pradera. El número de partos (p>0.05) y el tercio de lactancia (p>0.05) no afectaron esta

variable.

91

Formato 013



Tabla 2.9. Contenido de grasa y de ácidos grasos en la leche en el sistema Doble Propósito SSPi

Ácido Graso Finca

Parto

Tercio lactancia

Valor de p

Pradera Salsipuedes

1 3 4 5 6

1 2 3


Grasa % 4.40 4.99

4.41 4.80 4.55 4.97 4.74

3.83 a 5.1 b 5.15 b

ns ns <0.0001 ns

Proteína % 3.43 3.65 3.61 3.31 3.57 3.74 3.46 3.25 a 3.61 b 3.75 b ns ns <0.0001 ns

Sólidos no grasos % 8.96 8.77 9.14 8.58 8.76 9.16 8.68 8.70 a 8.92 b 8.98 b ns ns 0.0102 ns

Sólidos totales % 13.33 13.76 13.50 13.38 13.33 14.07 13.43 12.63 a 13.85 b 14.14 b ns ns <0.0001 ns

Lactosa % 4.75 a 4.30 b 4.73 4.49 4.36 4.63 4.41 4.53 4.59 4.46 0.0299 ns ns 0.0603

MUN (mg/dl) 12.50 17.75 17.43 16.18 13.82 15.34 12.85 12.92 a 16.80 b 15.66 b ns ns 0.0007 <0.0001


C6:0 1.46 1.36

1.41 1.46 1.38 1.37 1.43

1.41 1.42 1.40

ns ns ns ns

C8:0 1.08 0.96

1.02 1.12 1.97 1.01 1.99

1.06 a 1.14 a 0.88 b

ns ns 0.0006 0.0478

C10:0 1.87 1.87

1.83 2.04 1.77 1.87 1.84

2.04 a 2.08 a 1.48 b

ns ns 0.0014 0.068

C11:0 0.33 0.39

0.38 0.37 0.33 0.36 0.38

0.40 a 0.40 a 0.29 b

ns ns 0.0031 ns

C12:0 2.42 2.55

2.46 2.63 2.40 2.51 2.43

2.65 a 2.81 a 2.00 b

ns ns 0.0025 ns

C13:0 0.21 0.23

0.23 0.22 0.21 0.23 0.19

0.23 0.23 0.19

ns ns ns ns

C14:0 + C14:1 cis 14.87 16.42

15.54 15.64 15.97 14.84 16.23

15.86 ab 16.70 a 14.37 b

ns ns 0.0483 ns

C15:0 + C15:1 cis 2.58 3.07

2.81 2.80 2.78 2.71 3.03

2.73 2.83 2.93

ns ns ns 0.0943

C16:0 24.21 24.13

21.84 24.97 23.39 25.04 25.62

23.61 25.65 23.29

ns ns ns ns

C16:1 cis 1.42 1.43

1.12 1.52 1.51 1.41 1.56

1.45 1.51 1.31

ns ns ns 0.000028

C17:0 1.13 1.18

1.21 1.15 1.55 1.19 1.07

1.10 a 1.09 a 1.28 b

ns ns <0,0001 ns

C17:1 cis10 0.52 0.58

0.47 0.55 0.56 0.57 0.53

0.56 0.54 0.56

ns ns ns ns

C18:0 14.58 14.18

16.15 14.38 14.07 14.38 12.91

14.23 ab 13.06 a 15.85 b

ns ns 0.0122 0.0066

C18:1 cis9 21.56 22.37

22.46 21.03 22.94 22.12 21.27

22.06 20.67 23.17

ns ns ns ns

C18:1 trans9 0.55 0.41

0.50 0.55 0.43 0.47 0.46

0.51 0.50 0.44

ns ns ns 0.0003

C18:1 trans11 5.89 a 4.40 b

5.68 5.20 4.76 4.95 5.14

5.39 4.90 5.15

0.0227 ns ns ns

C18:2 cis9,12 1.01 1.25

1.27 1.03 1.26 1.14 0.96

1.15 1.05 1.18

ns ns ns ns

C18:2 cis9,trans11 2.05 1.43

1.67 1.64 1.75 1.73 1.91

1.80 1.73 1.70

ns ns ns 0.0943

C18:2 trans9,12 0.28 0.15

0.15 0.30 0.17 0.23 0.23

0.19 0.25 0.22

ns ns ns ns

C18:3 cis6,9,12 0.26 0.25

0.23 0.26 0.30 0.23 0.25

0.22 0.26 0.27

ns ns ns 0.0101

C18:3 cis9,12,15 0.43 0.41

0.46 0.40 0.49 0.40 0.35

0.41 0.40 0.46

ns ns ns ns

C20:0 0.36 0.31

0.37 0.31 0.34 0.34 0.31

0.27 a 0.32 a 0.41 b

ns ns 0.0088 0.0129

C22:0 0.19 0.16

0.17 0.18 0.19 0.19 0.15

0.17 ab 0.15 a 0.21 b

ns ns 0.0362 ns

C24:0 0.10 0.13

0.11 0.11 0.11 0.12 0.11

0.10 0.11 0.13

ns ns ns ns

92

Formato 013



Sumatorias

Saturados 65.36 66.95

65.55 67.09 65.25 66.14 66.73

65.85 67.83 64.78

ns ns ns ns

Insaturados 34.64 33.05

34.45 32.91 34.75 33.86 33.27

34.15 32.17 35.22

ns ns ns ns

Monoinsaturados 30.03 29.29

30.38 28.90 30.26 29.63 29.13

30.01 28.20 30.78

ns ns ns ns

Poliinsaturados 4.61 3.76

4.07 4.01 4.49 4.23 4.14

4.14 3.97 4.44

ns ns ns ns

Omega 3 (n-3) 0.66 0.63

0.63 0.60 0.57 0.64 0.60

0.56 a 0.58 a 0.80 b

ns ns 0.0209 ns

Omega 6 (n-6) 1.79 1.69

1.67 1.71 1.85 1.79 1.66

1.64 1.64 1.92

ns ns ns ns

n6/n3 2.68 2.88

2.80 2.78 2.47 3.00 2.84

3.09 a 2.91 a 2.34 b

ns ns 0.0055 ns

C10 a C16 46.22 47.65

44.50 47.91 46.28 47.06 48.92

47.07 ab 50.10 a 43.64 b

ns ns 0.0456 ns

Trans C18:1 6.45 a 4.84 b

6.18 5.75 5.19 5.49 5.61

5.87 5.42 5.64

0.0234 ns ns ns

Aterogénicos C12, 14,16 41.52 43.08

39.82 43.22 41.79 42.41 44.26

42.16 45.17 39.56

ns ns ns ns

Índice de aterogenicidad 2.53 2.89

2.59 2.77 2.64 2.77 2.79

2.70 3.09 2.35

ns ns ns ns

F*T =Finca * Tercio; Valores con letras diferentes en la misma fila difieren significativamente entre tratamientos (p<0,05).

93

Formato 013



DISCUSIÓN

Contenido de grasa en leche

El contenido de grasa en leche, en las fincas de los sistemas LT y LTSSPi, estuvo

dentro de los valores normales, al compararlo con los porcentajes de grasa en leche

reportados por Calderon et al., (2006) para varias regiones de Colombia (3.19 a

3.48%); sin embargo, sorpresivamente las fincas del sistema DP presentaron valores

promedio bajos (2.70 y 2.96 –Tabla 2.8), mientras que las fincas del sistema DPSSPi

presentaron valores promedio altos (4.40 y 4.99% -Tabla 2.9). Los valores altos de

grasa encontrados en el sistema DPSSPi están asociados con la menor producción de

leche respecto a los valores promedios nacionales, esto hace que ocurra un efecto de

concentración de los componentes de la leche. Existe una relación inversa entre la

producción de leche y el porcentaje de constituyentes de la misma; cuando se produce

más cantidad, los componentes disminuyen por tener un mayor factor de dilución

(Prendiville et al., 2011; Campabadall C., 1999). Esta explicación también aplicaría para

la mayor concentración de grasa encontrada en el último tercio de lactancia. En cuanto

a los valores bajos de grasa en leche encontrados en el sistema DP, estos podrán ser

explicados por el efecto del amamantamiento de la cría. Se ha demostrado, que vacas

que amamantan sus crías, presentan menor % de grasa en leche para la venta, que

aquellas que no lo hacen y que el porcentaje de grasa es mayor en la leche que

consumen las crías, que en la leche para venta (Ojeda et al., 2001; Froberg et al., 2007;

Cozma et al., 2011). Las vacas del sistema Doble propósito (DP) amamantaron sus

crías, por tanto su porcentaje de grasa en la leche para la venta, fue menor que el de

las vacas de los sistemas LT y LTSSPi que no amamantaron cría.

Consumo de alimento

El consumo diario de MS por animal estuvo entre 8.23 y 14.64 Kg MS, valores que

están de acuerdo con la proporción de suplemento consumido. Así, las fincas del

94

Formato 013



sistema DPSSPi, que no recibían suplementación presentaron un menor consumo que

las suplementadas. De otra parte, las fincas Hatico del sistema LTSSPi y la finca

Salsipuedes del sistema DPSSPi, presentaron un consumo bajo ocasionado por el bajo

consumo de leucaena, en Hatico se registró poca disponibilidad de forraje debido

posiblemente a la edad del cultivo en donde correspondió el muestreo (más de 10

años) y en Salsipuedes, se presentó rechazo de la leucaena por parte de los animales;

los valores de FDN (29.9%) y FDA (15.3 %) para la leucaena de Salsipuedes, fueron

similares a las demás fincas, lo que lleva a proponer que el bajo consumo fue debido

posiblemente a baja palatabilidad, ocasionada por un mayor nivel de taninos como

consecuencia de una mayor edad del forraje (47 días), con respecto a la finca Pradera-

Guajira (31 días). Es conocido que la presencia de taninos en la leucaena, por sus

propiedades astringentes pueden constituir factores disuasivos del consumo (García et

al., 2008).

La cantidad de alimento consumido está dentro de los rangos reportados para este tipo

de animales, Mahecha et al. (2000), en un sistema silvopastoril, reporta un consumo de

forraje promedio de 9.5 Kg/animal/día – 7.7 Kg de C. plectostachyus y 1.8 Kg de

leucaena- correspondiente a una proporción gramínea: leucaena de 81:19 y un

consumo total de 13 Kg MS/animal incluyendo pastoreo más concentrado; Bacab-Pérez

y Solorio-Sánchez (2011), reportan un consumo de forraje entre 8.25 y 11.8 Kg de

MS/animal y consumo total entre 9.75 – 13.3 Kg de MS/animal en sistemas

silvopastoriles de L. leucocephala cv. Cunningham asociada con P. máximum cv

Tanzania y para el sistema tradicional con C. plectostachyus un consumo diario de

forraje de 3.63 Kg de MS/animal y consumo total de 11.63 Kg de MS/animal.

Igualmente, Restrepo et al. (2013), reportan para sistema silvopastoril de L.

leucocephala asociada con Megathyrsus máximus y C. plectostachyus un consumo de

forraje de 8.47 Kg de MS/animal y consumo total de 12.7 Kg de MS /animal.

95

Formato 013



Concentración de CLA-c9t11, ATV y otros AGCL en la leche y de sus precursores

en la dieta

Para las diferentes fincas analizadas, la concentración de CLA-c9t11 en la grasa de la

leche, presentó valores entre 1.28% y 2.22% y la proporción de ATV, estuvo entre

4.40 y 6.50%. Algunos de los valores de CLA-c9t11 fueron superiores al valor promedio

reportado por Rico et al. (2007) de 1.35% o Vargas et al (2013) de 1.0 a 1.2%, en

animales bajo pastoreo en Sabana de Bogotá y mucho más altos, a los valores

reportados con animales estabulados, alimentados con forrajes conservados en TMR y

con suplementación lipídica, los cuales están entre 0.27 y 0.92% (Vargas-Bello- Pérez

et al 2015; Boerman and Lock 2014; Saliba et al. 2014; Ferlay et al. 2013). Igual

situación se presentó con los valores de ATV, los cuales están entre 0.62 y 1.65 % para

los grupos control (sin adición de aceite), en los trabajos de estos autores y entre 2.6 a

3.3 % en el trabajo de Vargas et al (2013). No obstante, Angulo et al., (2012a), reportan

valores de 1.6 a 1.8 % para CLA-c9t11 y de 4.7 a 6.9% para ATV, alimentando con

TMR e incluyendo diferentes tipos de fuentes de AG poliinsaturados más alga marina.

Es conocido que la grasa de la leche producida a partir de pastos es rica en ácidos

grasos insaturados, incluyendo ácidos C18 - trans y CLA-c9t11. El pasto es una fuente

rica de AG poliinsaturada, principalmente linolénico (18: 3n-3), que contribuye como

precursor de CLA-c9t11 y de C18:1 trans-11 (Chilliard et al., 2007). Además, se ha

comprobado que la suplementación con ácido linoleico es efectiva para aumentar CLA-

c9t11 (Rego et al., 2009; Shingfield et al., 2006; Hervás et al., 2006; Angulo et al 2012),

esto podría ser debido a que, la suplementación con ácido linoleico, favorece la

formación de ATV y CLA-c9t11, que llega de rumen a glándula mamaria e incrementa

los niveles de este último ácido graso en glándula mamaria a partir del ATV.

96

Formato 013



En todos los forrajes de los sistemas evaluados, el AG que estuvo en mayor proporción

fue el ácido linolénico con valores entre 34.8 y 47.3 %, valor similar al reportado por

Vargas et al (2013) de 41%, para pasto kikuyo a edad de rebrote de 45 días, pero

menor al reportado por Elgersma et al (2006) de 50-70%. El ácido linoleico se presentó

en mayor proporción en los suplementos, a excepción del suplemento utilizado en

Hatico que presenta mayor proporción de ácido oleico. El valor de ácido linoleico estuvo

entre 36.2 y 44.8% para los sistemas LT y DP, mientras que para las fincas del sistema

LTSSPi estuvo entre 26 y 28.6 %, diferencia que puede ser debida a las materias

primas utilizadas en la preparación de los suplementos.

Los forrajes utilizados, fuente de linolénico y linoleico, constituyen la base alimenticia,

no obstante en los sistemas LT, LTSSPi y DP, se utiliza suplementación con

alimentos concentrados, consumiendo una proporción forraje:concentrado de 70:30 en

LT y LTSSPi y de 80:20 en DP. Estos concentrados, altos en MS y con mayor

porcentaje de grasa que los forrajes, hacen el mayor aporte de la grasa consumida. Se

estimó que del consumo total diario de grasa, el concentrado está aportando entre el 60

y 84% de la grasa, en estos sistemas (Tabla 2.5). Por lo tanto, las diferencias

presentadas en la proporción de ATV, CLA-c9t11, omega 3, relación n6/n3 y Trans

C18:1 en el sistema LT y en la proporción de insaturados, monoinsaturados, Trans

C18:1, aterogénicos e índice de aterogenicidad en el sistema LTSSPi y de ácido

linoleico en la leche del DP, fueron determinadas por las diferencias en la cantidad del

AG precursor, existente en el suplemento consumido en cada finca.

En el sistema LT, el porcentaje estimado de ácido linoleico del concentrado, estuvo

entre el 27.06 y 30.78% del total de grasa consumida, proporción mayor a la de los

ácidos oleico y linolénico de forraje y concentrado. Así mismo, el ácido linoléico

consumido, tuvo la mayor participación, seguido del ácido linolénico (Tabla 2.5), lo

que corresponde con altos valores de CLA-c9t11 para las fincas Esperanza y San

97

Formato 013



Felipe (2.09 y 2.08 respectivamente). No obstante la finca Pradera, que muestra el

mayor porcentaje estimado de ácido linoleico consumido en el concentrado (30.78%) y

mayor consumo de linoleico respecto a las otras 2 fincas, presenta el menor valor de

CLA-c9t11 (1.28%) y de ATV (5.09%) de estas tres fincas, debido posiblemente a que

en esta finca se suministra semilla de algodón entera (rica en ácido linoleico), como

parte del concentrado. Igual situación ocurre, en la finca Maracaibo del sistema DP,

donde también se ofrece semilla de algodón entera. En esta finca se estimó que el

ácido linoleico participó en 28.15% del total de grasa consumida, mayor al 18.43%

estimado para la finca Vargas (Tabla 2.5); sin embargo, el valor de CLA-c9t11 en la

leche de Maracaibo fue menor que en Vargas (1.98% vs 2.22). Esta observación está

de acuerdo con lo encontrado por Rico et al., (2007), quienes reportan una asociación

negativa (r=-0.7, p<0.05) entre la semilla de algodón y el contenido de CLA-c9t11,

indicando una tendencia a la disminución del CLA-c9t11 al suplementar con semilla de

algodón. Sin embargo, Aprianita et al (2014), resaltan la bondad del aceite de semilla de

algodón para aumentar CLA-c9t11 y ATV en leche. En las fincas de este estudio se

utilizó semilla de algodón sin ningún tipo de procesamiento y la forma de incorporación

de los AG insaturados en la dieta del ganado puede jugar un papel importante. La

presentación en forma protegida como sales cálcicas o el empleo de semillas intactas

sin procesar produce leves incrementos en los niveles de CLA en leche, ya que hay

mínima interacción de estos ácidos grasos a nivel ruminal para la producción del

principal precursor de CLA-c9t11. La adición de semillas sometidas a molienda,

extrusión, micronización o calentamiento mejora los contenidos de CLA-c9t11 en leche

(Chouinard et al., 2001; Dhiman et al., 2000; Secchiari et al., 2003). Las formas de

suplementación más efectivas, para aumentar CLA-c9t11 en la leche, han sido la

adición directa de aceite extraído de las semillas o las semillas sometidas a tratamiento

térmico previo (Chilliard et al., 2007b).

98

Formato 013



De otra parte en las fincas Pradera (LT) y Maracaibo (DP), en que se suministró

semilla de algodón entera, la proporción de ácido linoleico en leche fue mayor, con

diferencias significativas en la finca Maracaibo del sistema DP. Lo que demuestra que el

ácido linoleico presente en la semilla de algodón, puede aumentar linoleico en leche,

pero presenta dificultad para aumentar CLA-c9t11. Venturelli et al. (2015) reportan que

semillas enteras de oleaginosas sin procesamiento pueden producir una menor

concentración de CLA-c9t11 y ATV en leche que las semillas procesadas o el aceite,

debido a una menor disponibilidad de los ácidos grasos insaturados que hay en la

semilla para que sean biohidrogenados en el rumen, dando como resultado un mayor

contenido de ácidos grasos polinsaturados en leche.

En el sistema LTSSPi, el porcentaje estimado de ácido linoleico del concentrado fue

baja, entre 18.28 % y 23.25% del total de grasa consumida y el porcentaje total de

oleico, linoleico y linolenico consumido, fue más bajo que en los otros sistemas (Tabla

2.5), por tanto los valores de CLA-c9t11 en leche en este sistema fueron menores.

Asimismo, en la finca Hatico, el ácido oleico presentó la mayor participación de los

ácidos grasos precursores consumidos y esta finca marcó la diferencia en este

sistema, con una mayor proporción de ácido oleico, monoinsaturados y menor índice

de aterogenicidad en la leche. Aunque en este sistema existe un consumo de

leucaena entre 16 y 26 % de la MS del forraje consumido diariamente, su aporte sobre

aumento de CLA-c9t11 y ATV no marca la diferencia en estos AG, dada la alta

participación del concentrado. Asimismo el alto consumo de oleico en la finca Hatico,

no aumentó los valores de CLA-c9t11, ni de ATV en leche de manera significativa, lo

que está de acuerdo con lo reportado por Rego et al. (2009), quienes indican que ATV

no es el principal producto de la isomerización de oleico en rumen y con lo encontrado

por Stoffel et al. (2015), que al suplementar con aceite de girasol rico en ácido oleico,

aumentó la proporción total de C18:1 en leche.

99

Formato 013



En el sistema DP, aunque la proporción de ácido linoleico consumido fue mayor en la

finca Maracaibo (Tabla 2.5), no se presenta diferencias entre CLA-c9t11 y ATV en la

leche, debido posiblemente a la dificultad del ácido linoleico presente en la semilla de

algodón para aumentar CLA-c9t11, expuesta anteriormente.

En el sistema DPSSPi que no usa suplementación y los AG presentes en la leche solo

provienen del forraje, la edad del forraje y su efecto sobre la disponibilidad de la grasa

a nivel de rumen, así como el consumo de leucaena, cobran importancia. La finca

Salsipuedes cosechó el forraje a mayor edad que la finca Pradera (47 vs 31 días). Así

mismo, la finca Salsipuedes presentó un bajo consumo de leucaena con respecto a

Pradera (3% vs 16%), que representa 0.24 vs 1.6 Kg de MS/animal/día

respectivamente, pero su contenido de grasa y de ácido linolénico fue mayor que el de

Pradera, razón por la cual el consumo total estimado de ácido linolénico y linoleico fue

similar (Tabla 2.5), no obstante la finca Salsipuedes presentó una menor proporción

CLA-c9t11 en leche, aunque no significativa, la cual puede deberse a una pobre

disponibilidad a nivel ruminal de los AG poliinsaturados ingeridos, ocasionada por la

edad de los forrajes, lo que también se refleja en menor ATV y menor proporción de

trans C18:1 producto de la biohidrogenación, no obstante, el total de AG saturados,

insaturados, omega 3, omega 6, aterogénicos e índice de aterogenicidad no se vieron

afectados. Ferlay et al. (2006) reportan una disminución (p<0.01) en CLA-c9t11 de

17.2 a 8 mg/g de grasa, cuando se cambió de 21 a 42 días de rebrote en una pastura

nativa conformada por 50% de Festuca rubra y en la Sabana de Bogotá se encontró

que el contenido de CLA-c9t11 en la leche de vacas en pastoreo de kikuyo disminuyó

(p<0.01) de 22.4 a 14.4 mg/g de grasa al aumentar la edad de rebrote de 50 a 70 días

(Aguilar et al., 2009).

Cuando se alimenta con altas dosis de AG insaturados se ha observado una

disminución en la grasa de la leche, relacionada con un cambio en los procesos

100

Formato 013



microbianos que implica una alteración en las vías y en la integridad de la

biohidrogenación que resulta en un aumento en la formación de C18:1 trans10 y de

intermediarios relacionados (Griinari et al. 1998), que están altamente correlacionados

con aumentos en el contenido en la grasa de la leche de muchos C18:1 trans y de

isómeros de CLA (Kadegowda et al. 2008, Loor et al. 2005, Shingfield et al. 2008).

Asimismo, con este tipo de suplemen tación pueden haber cambios en la expresión de

genes lipogénicos en glándula mamaria que provocan una disminución en la expresión

de genes envuelto en la síntesis de la grasa (Angulo et al., 2012b). En este estudio,

otros CLA como el C18:2 c10t12, C18:2 t10c12 y mezcla de CLA, no fueron

detectados o su contenido fue más bajo que el nivel de detección y solo se registraron

en pocas muestras, no ofreciendo información consistente para ser analizada.

Existe evidencia de que los AG saturados de la dieta aumentan las concentraciones de

colesterol asociado a las lipoproteínas de baja densidad (LDL) (Givens, 2010). Los AG

saturados laúrico, mirístico y palmítico puede provocar aterosclerosis en seres

humanos; teniendo el ácido mirístico, un efecto 4 veces más fuerte que el palmítico,

sobre los niveles plasmáticos del colesterol (Ulbricht y Southgate 1991), razón por la

que se busca disminuir estos AG en la leche y aumentar los AG insaturados, buscando

un índice de aterogenicidad bajo. La proporción de AG insaturados en la leche de las

fincas en estudio fue similar a la registrada en otros estudios realizados con dietas en

base a forrajes frescos (Rico et al 2007; Vargas et al 2013), pero superior a la

registrada en estudios con forrajes conservados (Ferlay et al 2010; Ferlay et al 2013),

debido al mayor suministro de ácido linolénico y linoleico por parte de los forrajes

frescos y de los suplementos utilizados. Es de destacar la finca Hatico con 41.53% de

AG insaturados y solo 58.46 % de AG saturado, esta finca presentó un mayor

suministro de grasa, con una mayor proporción de oleico en el suplemento (Tabla 2.5),

que se refleja en una mayor proporción de monoinsaturados en la leche, conllevando

101

Formato 013



a una mayor proporción de insaturados en la leche y menor proporción de aterogénicos

e índice de aterogenicidad.

Los AG n-3 y n-6 son esenciales en la dieta, ya que son necesarios para las funciones

fisiológicas normales ligadas a la integridad de membrana y a señales reguladoras de

las células; el equilibrio de AG n-6 y n-3 en la dieta es un factor crítico que influye en la

salud humana (Wijendran y Hayes, 2004). Los efectos beneficiosos de los AG

poliinsaturadas n-3 están bien documentados y el aumento en su consumo reduce el

riesgo de enfermedad cardiovascular, mejora el desarrollo fetal y puede proteger contra

la demencia (Givens y Gibbs, 2008). Se ha recomendado aumentar la ingesta de AG n-

3 y disminuir la ingesta de AG n-6, basado en la preocupación de que el alto consumo

de AG n-6 pueden interferir con el metabolismo de los AG n-3, y se puede aumentar el

riesgo de enfermedades inflamatorias, trastornos del sistema inmune y aumentan la

susceptibilidad de los lípidos del tejido a una modificación oxidativa (Kris-Etherton y

Innis, 2007; Calder, 2006), se recomienda mantener una relación n-6/n-3, menor de 5:1

(World Health Organization, 2003). En salud humana resulta más conveniente utilizar la

relación omega 6/3, que la concentración individual absoluta de ellos en la ración

(Gagliostro, 2011). En este estudio la leche de las fincas del sistema DPSSPi, donde

su alimentación es solo a base de forraje y no reciben suplemento, presentaron una

baja relación n6/n3 (2.68 y 2.88), ocasionada por el alto consumo de linolénico (n3),

proveniente del forraje; en las fincas de los sistemas LT y DP que reciben

suplementación rica en ácido linoleico (n6), esta relación estuvo en torno a 5 y solo en

la leche del sistema LTSSPi esta relación fue superior a 5, situación suceptible de

mejorar con una suplementación de ácidos grasos que busque este objetivo.

Los ácidos láurico, mirístico y palmítico cuando son consumidos en exceso elevan el

colesterol plasmático total y el colesterol asociado a las LDL (Schrezenmeir y Jagla

2000 ), a pesar de que el riesgo de aterosclerosis por el consumo de grasas lácteas, no

102

Formato 013



está definido (Chowdhury et al., 2014), los productos lácteos con índice aterogénicos

inferiores tienen menos probabilidad que sean negativos para la salud humana (Ulbricht

y Southgate 1991; Allred et al., 2006). El índice aterogénico de las leches en estudio

estuvo entre 2.12 a 2.89 y en la finca Hatico en 1.69. Vargas-Bello-Pérez et al., (2015)

reportan un valor de 2.50 para leche de vacas alimentadas con dietas TMR a base de

forrajes conservados y de 1.55 para leche de vacas alimentadas con TMR, pero

suplementadas con 500 g/animal/día de aceite de soja.

Concentración de CLA, TVA y otros AGCL en la leche y número de partos

El efecto del número de parto sobre los AG insaturados de la leche, se presentó con

muy poca frecuencia, solo se presentó para AG oleico en el sistema LTSSPi y para AG

linolénico en el sistema DP. De La Fuente et al. (2009), sugieren que la influencia del

número de partos sobre el contenido de ácidos grasos en la leche es mínimo.

Asimismo, Kelsey et al. (2003), concluyen que los factores fisiológicos como número

de partos tienen poca influencia sobre el contenido de CLA en la leche cuando se

compara frente a los factores dietarios.

Concentración de CLA, TVA y otros AGCL en la leche y tercio de lactancia

Algunos investigadores han sugerido que al aumentar los días de lactancia se presenta

variación en la composición de la grasa láctea, evidenciándose en los primeros días

una mayor concentración de ácidos grasos de cadena larga provenientes de la

movilización de las reservas corporales, y posteriormente el incremento en los ácidos

que se obtienen por síntesis de novo (Bargo et al 2006; Kelsey et al 2003). Sin

embargo, Mapekula et al., (2011) observaron concentraciones más altas de ácidos

103

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grasos saturados en la etapa temprana de la lactancia en comparación con mediados y

finales de la lactancia.

Kay et al., (2005) y Stoop et al., (2009) encontraron un aumento en la concentración de

CLA en la medida que se incrementaban los días en lactancia. En el estudio de Vargas

et al (2013), el perfil de AG, con excepción al CLA-c9t11, no fue modificado por el tercio

de lactancia y este AG presentó mayores concentraciones en animales de segundo

tercio al compararlos con los de primer tercio. Los resultados de este estudio, están de

acuerdo con estos autores en el sentido que se presentó diferencia por tercio de

lactancia para la proporción de CLA-c9t11, en los sistemas LT y DP, presentando un

valor mayor en el segundo y tercer tercio con respecto al primero. Para los demás

ácidos grasos insaturados evaluados, no se presentó una variación consistente por

tercio de lactancia, que afectara el índice de aterogenicidad, contrario a lo observado

por Nantapo et al. (2014), quienes reportan menor proporción de AG insaturados en

lactancia tardía, lo que llevó a un alto índice de aterogenicidad.

CONCLUSIONES

En los sistemas LT, LTSSPi y DP, la alta participación de la materia grasa contenida en

los suplementos en el total de grasa consumida y su composición en ácidos grasos

produjo variaciones en el perfil de AG de la leche. En los sistemas LT y DP, los

suplementos ofrecidos presentaron un buen contenido de ácido linoleico compuesto

que representó la mayor participación de los AG insaturados consumidos por las vacas,

que condujo a obtener leches con niveles altos de CLA-c9t11 y de ATV. En las fincas

que utilizan semilla de algodón como suplemento, la proporción de ácido linoleico

presente en el alimento no se vio reflejada en las proporciones de CLA-c9t11 en la

leche, pero si en la proporción de ácido linoleico en la leche indicando un efecto pobre

de este suplemento sobre la síntesis del CLA.

104

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En el sistema LTSSPi, los suplementos ofrecidos presentaron una menor proporción de

ácido linoleico lo que se tradujo en un menor consumo del mismo ocasionando un

menor nivel de CLA-c9t11 en la leche. No obstante el mayor consumo del ácido oleico

en una de las fincas de este sistema, ocasiona una leche más rica en este ácido graso,

con una mayor proporción de AG insaturados y un bajo índice de aterogenicidad.

Las fincas del sistema DPSSPi a base de solo forraje, en las que el ácido linolénico

presenta la mayor participación, seguido del ácido linoleico, presentaron niveles de

CLA-c9t11 entre 1.43 y 2.05% observándose que la edad del forraje y por lo tanto su

grado de madurez puede estar disminuyendo la disponibilidad de precursores a nivel de

rumen resultando aconsejable implementar períodos de descanso más cortos a fines de

mejorar el valor saludable de la leche y derivados.

El índice de aterogenicidad varió de 1.69 a 2.89, ofreciendo una ventaja para la salud

humana, sin embargo puede ser menor con la manipulación de la alimentación de las

vacas, mediante la suplementación con aceites ricos en AG poliinsaturados.

El número de partos y el tercio de lactancia tienen poca influencia sobre el contenido

de CLA y el perfil de ácidos grasos en la leche, cuando se compara frente a los factores

dietarios.

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| Capítulo 3

Ácidos grasos, fermentación ruminal y producción

de metano in vitro, de forrajes de silvopasturas

intensivas con leucaena

Este capítulo corresponde al segundo objetivo de esta tesis

Determinar mediante estudio in vitro, el efecto de los forrajes sobre CLA-c9t11, ATV,

otros AGCL, fermentación ruminal y producción de metano, de ganaderías que

pastorean en solo gramíneas (Cynodon plectostachyus y/o Megathyrsus maximus cv.

Tanzania) y en sistemas silvopastoriles intensivos con Leucaena (Leucaena

leucocephala).

Este capítulo ha sido sometido a la revista Agronomía Mesoamericana (2015), bajo el

título “Ácidos grasos, fermentación ruminal y producción de metano, de forrajes

de silvopasturas intensivas con leucaena”, por lo tanto el artículo conserva la

estructura requerida por la revista.

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ÁCIDOS GRASOS, FERMENTACIÓN RUMINAL Y PRODUCCIÓN DE METANO, DE

FORRAJES DE SILVOPASTURAS INTENSIVAS CON LEUCAENA

Evaluación in vitro de forrajes del sistema silvopastoril

Esperanza Prieto-Manrique, Julio Ernesto Vargas-Sánchez, Joaquín Angulo-Arizala,

Liliana Mahecha-Ledesma

RESUMEN

El objetivo del presente trabajo fue conocer el perfil de los ácidos grasos de cadena

larga, la fermentación ruminal y producción de metano generados en un sistema in vitro

cuando se utilizan diferentes forrajes caraterísticos de un sistema de producción de tipo

sistema silvopastoril intensivo.La investigación se desarrolló en el laboratorio

NUTRILAB–GRICA, perteneciente a la Facultad de Ciencias Agrarias, de la Universidad

de Antioquia, Medellín–Colombia, en Julio del 2013. Se utilizó la técnica de producción

de gas in vitro, utilizando como substrato de fermentación las gramíneas (C.

plectostachyus y/o M.maximus cv. Tanzania) y Leucaena (L. leucocephala), solas o en

sus combinaciones, con una relación forraje:concentrado 70:30 y gramínea: leucaena

56:14, para un total de siete tratamientos. No se encontró efecto de los forrajes

(p>0,05), sobre el contenido de ácido linoleico conjugado ( ALC, C18:2 c9t11) o

ruménico, en la digesta. La inclusión de 14 % de leucaena aumentó el contenido de

ácido linoleico (C18:2 c9, 12) y linolénico (C18:3 c9, 12, 15) en el alimento y de

transvaccénico ( ATV, C18:1 t11), esteárico (C18:0), linoleico y linolénico en la digesta

(p<0,05), y no afectó la cinética de fermentación, digestibilidad de la materia seca (MS),

pH, total y proporción de ácidos grasos volátiles, ni redujo la producción de metano. C.

plectostachyus y M. maximus se comportaron similar en las variables evaluadas

(p>0,05). Los resultados in vitro sugieren que las especies forrajeras utilizadas en los

sistemas silvopastoriles generan productos finales de biohidrogenación predisponentes

a aumentar los ácidos grasos benéficos en la leche.

Palabras Clave: ácido linoleico conjugado, ácido transvaccénico, Cynodon

plectostachyus, Megathyrsus maximus cv. Tanzania, Sistema silvopastoril

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FATTY ACIDS, RUMINAL FERMENTATION AND METHANE PRODUCTION, OF

FORAGE IN INTENSIVE SILVOPASTURES WITH LEUCAENA

ABSTRACT

The aim of this study was to evaluate the effect of forages on the long chain fatty acids,

ruminal fermentation and methane production in an intensive silvopastoral system of

Leucaena leucocephala. The study was carried out by the in vitro gas production

technique using grasses (C. plectostachyus y/o M. maximus cv. Tanzania) and

Leucaena (L. leucocephala), alone or with their combinations, with 70:30

forage:concentrate ratio and 56:14 grass:leucaena ratio, as fermentation substrate. This

work was developed in the laboratory NUTRILAB-GRICA, belonging to the Faculty of

Agricultural Sciences, University of Antioquia, Medellin- Colombia, in July 2013. No

forage effect (p>0,05) on the conjugated linoleic fatty acid content (CLA, C18:2 c9t11 or

rumenic acid),in the digesta was found. The inclusion of 14 % of the leucaena increased

linoleic (C18: 2 c9, 12) and linolenic (C18: 3 c9, 12, 15) acids in food and transvaccenic

(TVA, C18: 1 t11), stearic (C18: 0), linoleic and linolenic acids in the digesta (p <0.05),

and did not affect the kinetics of fermentation, digestibility of dry matter, pH, total and

ratio volatile fatty acids, or reduce methane production. C. plectostachyus and M.

maximus had a similar behavior in the evaluated variables (p> 0.05). Silvopastoral

systems could be an option to increase the beneficial fatty acids in milk.

Keywords: conjugated linoleic acid, transvaccenic acid, Cynodon plectostachyus,

Megathyrsus maximus cv. Tanzania, silvopastoral system

117

Formato 013



INTRODUCCIÓN

El ácido linoleico conjugado C18:2 cis9-trans11 (ALC c9t11) o ácido ruménico, el ácido

transvaccénico (ATV) y algunos ácidos grasos de cadena larga (AGCL) n-3 de la leche

bovina se relacionan con beneficios para la salud humana (Harris, 2008). Así, ALC y

ATV, resultan del consumo de ácidos grasos (AG) insaturados y de la extensión de la

biohidrogenación ruminal, mientras que (AGCL) n-3 provienen de la dieta y de su

capacidad para escapar a la biohidrogenación. La magnitud de las cantidades

presentes en la leche está determinada principalmente por factores dietarios (Palmquist,

2007).

El contenido de ALC c9t11en la leche, es más elevado en animales que reciben

raciones con una mayor proporción de forraje lo que a su vez puede estar afectado por

el tipo de forraje consumido, siendo más alto en animales en pastoreo (forraje fresco)

que cuando reciben forrajes conservados (ensilados) (Weisset al., 2004 a y b; Mele et

al., 2006; Mohammed et al., 2006). El efecto enriquecedor de las pasturas sobre los

niveles de ALC c9t11 en leche, se explica por el consumo de ácido linolénico

proveniente del pasto, su posterior conversión en ATV (C18:1 trans11) como resultado

de la biohidrogenación a nivel de rumen y la subsiguiente conversión a ALC c9t11, por

actividad de la enzima mamaria delta-9 desaturasa (Griinari y Bauman, 1999). Se

estima, que más del 74 % de ALC c9t11 en la grasa de la leche es sintetizado a través

de la actividad de la enzima delta-9 desaturasa (Bichi et al., 2012). Por lo tanto, resulta

de interés aumentar el flujo de ATV desde el rumen para aumentar el contenido de

ALC c9t11en la leche debido a sus potenciales efectos benéficos sobre la salud.

Uno de los mayores contaminantes del medio ambiente es el metano, gas de efecto

invernadero que tiene un potencial de calentamiento veintiún veces mayor que el

dióxido de carbono (IPCC, 2007). A la producción agrícola se le atribuye 40 % de la

118

Formato 013



producción de metano originado en actividades humanas. La producción de metano

entérica, principalmente de la ganadería, constituye la mayor fuente individual y alcanza

de 15 % a 20 % de la producción global de gases efecto invernadero de origen

antrópico (Lassey et al., 1997; Moss et al., 2000; Sheehle y Kruger, 2006). La

producción ruminal de metano constituye además una pérdida de energía cuya

magnitud representa del 6 % al 8 % de la energía bruta consumida pudiendo inclusive

llegar hasta el 12 % de la misma (Johnson y Johnson, 1995). Por las razones

expuestas, la búsqueda de alternativas naturales que permitan reducir la producción de

metano en condiciones de sistemas comerciales de producción, es un relevante tema

de estudio.

En Colombia, el 45 % de la leche se produce en lechería especializada y el 55 % bajo el

sistema doble propósito (CONPES, 2010), que en su expresión tradicional se manejan

bajo pastoreo con una base forrajera de solo gramíneas. Sin embargo, otros

productores utilizan pastoreo en sistemas con una base forrajera silvopastoril, que

permite aumentar la oferta de forraje, en particular durante el periodo seco, mejorar la

calidad de la dieta a lo largo del año y mejorar la conservación y el reciclaje de

nutrientes (Murgueitio, 1999; Pagiola et al., 2005, 2007). Hay evidencia de que ciertos

metabolitos secundarios presentes en plantas forrajeras no gramíneas, pueden limitar la

biohidrogenación ruminal (Khiaosa-Ard et al., 2009) y la producción de metano

(Jayanegara et al., 2011; Tan et al., 2011). Adicionalmente, existe variación en la

composición lipídica de los forrajes frescos (Krebsky et al., 1996; Addis et al., 2005;

Cabiddu et al., 2009), que puede afectar la cantidad de ATV producido en el rumen.

El desarrollo de estrategias alimenticias que permitan aumentar los ácidos grasos

benéficos en la leche y disminuir la emisión de metano en los sistemas de producción

de Colombia, exige un conocimiento previo a escala experimental para conocer el

119

Formato 013



potencial impacto de las diferentes condiciones de alimentación sobre los procesos de

fermentación ruminal

Por todo lo expuesto este trabajo tuvo como objetivo determinar el efecto de los

diferentes forrajes utilizados en un sistema silvopastoril intensivo de Leucaena

leucocephala sobre los ácidos grasos de cadena larga, fermentación ruminal y

producción de metano


Localización

Este trabajo fue desarrollado en el laboratorio NUTRILAB –GRICA, perteneciente a la

Facultad de Ciencias Agrarias, de la Universidad de Antioquia, Medellín –Colombia,

durante el mes de Julio del 2013.

El estudio se realizó mediante la técnica de producción de gas in vitro (Menke y

Steingass, 1988; Theodorou et al., 1994); utilizando como substrato de fermentación

forrajes y sus combinaciones más la adición de concentrado, propios de la base

alimenticia, de ganaderías que pastorean en solo gramíneas de estrella (C.

plectostachyus) y/o Guinea (M. maximus cv. Tanzania) y en sistemas silvopastoriles

intensivos (SSPi) con Leucaena (L. leucocephala), con una proporción de gramínea-

leucaena 80:20 y de forraje-concentrado 70:30.

Se aplicaron los siguientes tratamientos:

1. Pasto Estrella 70 % + Concentrado 30 % (EC)

2. Pasto Guinea 70 % + Concentrado 30 % (GC)

3. Pasto Estrella 35 %+ Guinea 35 % + Concentrado 30 % (EGC)

4. Pasto Estrella 56 % + Leucaena 14 % + Concentrado 30 % (ELC)

120

Formato 013



5. Pasto Guinea 56 % + Leucaena 14 % + Concentrado 30 % (GLC)

6. Pasto Estrella 28 %+ Guinea 28 % + Leucaena14 % + Concentrado 30 % (EGLC)

7. Leucaena70 % + Concentrado 30 % (LC)

La composición nutricional y el perfil de ácidos grasos de los tratamientos utilizados, se

presenta en el Cuadro 1.

121

Formato 013



Cuadro 1. Composición nutricional y perfil de ácidos grasos de los forrajes y sus combinaciones más

adición de concentrado, utilizados en la evaluación in vitro, antes de la incubación de las dietas por

veinticuatro horas. Medellín, Colombia. Julio del 2013.

Table 1. Nutritional composition and fatty acid profile of forages and their combinations plus concentrate,

used in the in vitro evaluation, before incubation of diets for twenty four hours. Medellin, Colombia. July

2013.

VARIABLE

TRATAMIENTOS

EC GC EGC ELC GLC EGLC LC

n=3 n=3 n=3 n=3 n=3 n=3 n=3

Composición Química (%)

% Grasa 3,3 3,0 3,2 3,2 3,2 3,2 3,4

% Proteína 13,0 15,1 13,8 15,1 16,7 15,6 22,8

% FDN 62,7 55,1 57,9 56,8 50,5 53,7 34,8

% FDA 27,4 25,5 26,6 24,5 23,3 23,7 12,2

% Cenizas 9,2 12,2 10,6 9,4 12,7 10,0 7,5

ÁCIDOS GRASOS (AG) g de AG/100 g de AG totales

C12 1,13 1,25 1,10 0,88 0,98 1,06 0,86

C14 1,21 1,31 1,17 1,02 1,12 1,15 0,96

C16 31,33 33,06 31,15 30,50 31,99 31,54 30,05

C18 6,71 6,82 6,81 7,05 6,87 7,04 7,71

C18:1t11 1,02 0,98 1,07 1,09 0,93 0,96 0,88

C18:1c9 17,64 16,76 17,41 17,64 16,95 17,38 15,20

C18:2c9,12 21,89 21,93 22,03 22,78 22,93 22,55 21,00

C18:3c9,12,15 9,47 10,76 9,79 11,17 11,67 10,99 16,91

Sumatorias

AG saturados 44,68 46,33 44,30 43,66 44,33 44,72 42,93

AGMI 23,24 20,11 22,99 21,34 20,37 21,16 18,28

AGPI 32,52 33,69 32,84 35,00 35,53 34,59 39,03 EC: Estrella 70 % + Concentrado 30 %; GC: Guinea 70 % + Concentrado 30 %; EGC: Estrella 35 % + Guinea 35 % + Concentrado 30 %; ELC: Estrella 56 % + Leucaena 14 % + Concentrado 30 %; GLC: Guinea 56% + Leucaena 14% + Concentrado 30 %; EGLC: Estrella 28 % + Guinea 28 %+ Leucaena 14 % + Concentrado 30 %; LC: Leucaena70 % + Concentrado 30 %; FDN: Fibra insoluble en detergente neutro, FDA: Fibra insoluble en detergente ácido, AGMI: ácidos grasos monoinsaturados, AGPI: ácidos grasos poli insaturados.

EC: Estrella 70 % + Concentrate 30 %; GC: Guinea 70 % + Concentrate 30 %; EGC: Estrella 35 % + Guinea 35 % + Concentrate 30 %; ELC: Estrella 56 % + Leucaena 14 % + Concentrate 30 %; GLC: Guinea 56 % + Leucaena 14 % + Concentrate 30 %; EGLC: Estrella 28 % + Guinea 28 % + Leucaena14 % + Concentrate 30 %; LC: Leucaena70 % + Concentrate 30 %; FDN (NDF): neutral detergent fiber, FDA (ADF): acid detergent fiber, AGMI (MUFA): monounsaturated fatty acids, AGPI (PUFA):polyunsaturated fatty acids.

122

Formato 013



Las muestras de forraje y de concentrado empleadas, provenían de una sola finca

manejada bajo sistema silvopastoril intensivo, representativa de los sistemas

evaluados. Los forrajes tenían una edad de rebrote de 40 días y su cosecha se realizó

durante la época de lluvias. Los forrajes se colocaron en estufa a 60 °C durante 48

horas y luego fueron molidos, al igual que el concentrado, utilizando una criba de 1mm.

Los ácidos grasos cis-monoenoicos con 18 carbonos o menos se funden por debajo de

la temperatura ambiente (los isómeros trans tienen puntos de fusión un poco más altos)

y debido a la presencia del doble enlace, son más susceptible a la oxidación que los

ácidos grasos saturados. En general, los ácidos grasos poliinsaturados tienen bajos los

puntos de fusión, y son susceptibles a deterioro oxidativo o auto-oxidación, por lo que si

no están protegidos, se autooxidan muy rápidamente en el aire, y puede que no sea

posible obtener un análisis preciso por medios cromatográficos. El mecanismo de

autooxidación implica el ataque de los radicales libres y es exacerbado por la luz fuerte

y por iones metálicos. Cuando es necesario concentrar extractos de lípidos, volúmenes

grandes de disolventes se eliminan mejor por medio de un evaporador de película

rotatorio a una temperatura, que en general no debe exceder de aproximadamente 40

°C (Christie W.W. 1990).

En términos generales puede decirse que la exposición a la temperatura de 60

grados centígrados e incluso al aire y a la luz, puede generar alguna tipo de oxidación

de los ácidos grasos polinsaturados, y que la liofilización sería un método de

preparación preferido (como se hizo con las muestras de forraje de la fase 1), sin

embargo, para los propósitos del estudios el método de secado si ofrece alguna

alteración constituiría un error sistemático al que se expusieron todos y cada uno de los

tratamientos por lo que la observación de los efectos evaluados (forrajes o aceites) no

queda comprometida.

123

Formato 013



Se tomó una muestra de alimento de cada tratamiento para determinar la composición

química y el perfil de ácidos grasos. La composición química se realizó mediante las

técnicas analíticas convencionales de la AOAC (1999) (materia seca método ID 934.01,

cenizas método ID 942.05, proteína bruta método ID 984.13, grasa y fibra detergente

ácido método ID 973.18) y los descritos por Van Soest et al. (1991) para los análisis de

fibra detergente neutro y fibra detergente ácido.

El perfil de ácidos grasos, se realizó mediante el método de cromatografía de gases

acoplado a espectrometría de masas, siguiendo la metodologia propuesta por Tequin-

Ocampo (2014), tanto para la extraccion-derivatización como para el análisis

cromatográfico en sí mismo. Para esto, las muestra de alimento fueron liofilizadas,

seguidamente se realizó la derivatización de los ácidos grasos siguiendo el protocolo de

esterificación, que consiste en pesar 50 mg de alimento y depositarlos en viales de

reacción ámbar de 4 ml con tapas de sílica, adicionar 300 ppm de estándar interno C19

y 1 ml de metóxido de sodio 0.5 N en metanol, mezclar en vortex durante tres minutos,

calentar durante diez minutos a 50 ºC, sacar y mezclar, adicionar 1 ml de HCl 0.5N en

metanol y mezclar en vortex durante tres minutos, calentar durante diez minutos a 50

ºC, sacar y mezclar, enfriar a temperatura ambiente, adicionar 1ml de hexano y tapar,

mezclar en vortex por dosminutos y finalmente, transferir con pipeta Pasteur la capa

superior a viales de 1.5 ml para posterior análisis cromatográfico. Se utilizó un

cromatógrafo de gases acoplado a espectrómetro de masas, con automuestreador. Las

condiciones cromatográficas fueron las siguientes; fase móvil: gas transportador helio,

flujo de columna 1 ml/min, velocidad lineal 26 cm/seg; inyector: temperatura 220 °C,

volumen 0.2 ul, modo Splitless; columna: Modelo CP – Sil – 88 , longitud 100 m,

diámetro interno 0.25 mm , espesor de la película 0.2 uL; rampa de temperatura:

temperatura 150 °C, tiempo de calentamiento tres minutos, rata 15 °C/min; detector:

temperatura 250 °C, flujo de N2 10 ml/min. Los ácidos grasos fueron separados e

124

Formato 013



identificados por comparación de los tiempos de retención con sus respectivos

estándares y por comparación de la librería del equipo; se cuantificaron utilizando la

curva de calibración de los estándares de ALC y sus isómeros, de ATV y los demás

ácidos grasos. Se utilizó como estándar interno ácido nonadecanoico (C19:0). El

porcentaje de cada AG fue calculado a partir de su concentración (ppm), determinada

por cromatografía (Tequin-Ocampo, 2014).

La solución tampón se preparó un día antes del inicio del ensayo, de acuerdo con las

recomendaciones de McDougall (1948): 9.8 g/l de NaHCO3, 4,65 g/l de Na2HPO4.7H2O,

0.57 g/l de KCl, 0.47 g/l NaCl, 0.12 g/l de MgSO4.7H2O, 0.05 g/l de CaCl2. Estos

reactivos fueron disueltos totalmente en agua destilada y la solución fue saturada con

CO2 y almacenada a 39 °C.

En cada tratamiento se usaron tres inóculos, procedentes de tres novillos que

consumían pastos Cynodon plectostachyus; Panicum máximum; Brachiaria mutica;

Dichantium aristatum Benth. La colecta del líquido ruminal se hizo inmediatamente

después del sacrificio, se filtró en paños de algodón y se almacenó en termos pre-

calentados con agua a 40 °C. En el laboratorio, el líquido ruminal de cada animal se

filtró nuevamente y fue transferido a tres erlenmeyer (uno por cada animal), los cuales

fueron saturados con CO2 y mantenidos en estufa a 39 °C, durante el tiempo que

demoró la inoculación.

Determinación de la cinética de fermentación y degradación in vitro

La cinética de fermentación se determinó mediante la técnica de producción de gas in

vitro (Menke y Steingass, 1988; Theodorouet al., 1994), modificada por Posada et al.

(2006). Se utilizaron botellas de 100 ml de capacidad, en las que se colocó 0.5 g de

sustrato de fermentación, 5 ml de líquido ruminal y 45 ml de medio de cultivo, bajo un

125

Formato 013



flujo de C02. Las botellas se cerraron con tapones de caucho y se pre-cintarón con

cápsulas de aluminio. Luego se agitaron y se colocaron dentro de una estufa de cultivo

que se mantuvo a 39 ºC.

Adicionalmente, se utilizaron dos frascos/inóculo, que contenían medio de cultivo e

inóculo, pero no sustrato, los cuales fueron usados como blancos, para corregir la

presión generada por la utilización de CO2 y la presión producida por la fermentación de

los microorganismos presentes en el líquido ruminal.

Al cabo de 2, 4, 6, 8,10,12,15, 24, 30, 36, 48, 72 y 96 horas de incubación, se midió la

producción de gas a partir del aumento de presión en el espacio de la cabeza de los

viales, utilizando un transductor digital, acoplado a una aguja que se introducía a través

de la tapa de caucho de los frascos. La presión se midió en libras por pulgada cuadrada

(PSI). Para transformar los datos de presión (PSI) (X) en volumen de gas (ml) (Y), se

utilizó la ecuación Y= -0.1375 + (5.1385*X) + (0.0777*X2) propuesta por Posada et al.

(2006).

Al finalizar la incubación, el contenido de las botellas se filtró usando crisoles (poro

número 1), de peso conocido, se utilizó una bomba de vacío. El residuo recuperado se

secó en horno (65°C por 48 h), luego se pesó y se usó para calcular por gravimetría la

digestibilidad de la MS (García-González et al., 2008).

Para establecer la relación entre la cantidad de sustrato degradado (mg) y el volumen

de gas producido (ml) se calculó el factor de partición (FP), que es considerado como

un factor de eficiencia microbiana (Duque et al., 2009).

126

Formato 013



Determinación de metano, pH, ácidos grasos volátiles y perfil de ácidos grasos

(ALC, ATV y AGCL)

Para estas determinaciones se utilizaron botellas de fermentación similares a las

descritas, preparadas de manera simultánea y de la misma forma; pero en este caso la

fermentación solo se adelantó por un periodo total de veinticuatro horas. Al cabo de

este tiempo, se midió el volumen de gas acumulado en el espacio de cabeza de la

botella, utilizando un transductor digital y mediante una jeringa se tomó una muestra

de gas presente en la botella y se colocó dentro de un tubo de ensayo (10 ml) con

vacío. Posteriormente, en esta muestra de gas, se determinó la concentración de

metano mediante cromatografía de gases, para ello,se tomaron 200µl de muestra, los

cuales se inyectaron manualmente, con una jeringa de 1 ml, en un cromatógrafo

equipado con detector de ionización de llama (FID) y una columna empacada, modelo

GS-AL/KCl , de 50m de largo, 0,53 mm de diámetro, con fase móvil de nitrógeno al

99.995 % de pureza, flujo constante de 1 mL/min y programación del horno con

isoterma a 80 ºC, durante 5 min, seguido de una temperatura post corrida de 100 ºC

durante un minuto. El contenido de metano se determinó mediante la generación de un

curva de calibración obtenida diluyendo un estándar de metano de alta pureza (99.99

%) con CO2, procedimiento que se realizó siguiendo los lineamientos de López y

Newbold (2007).

La producción de metano (ml) fue calculada a partir del volumen total de gas (ml) y la

concentración de metano. Esta se expresó por gramo de materia seca incubada (MSi).

Del mismo modo, se hizo determinación de la concentración de metano a 48 horas, la

muestra provenía de las botellas que se incubaron por 96 horas; para esto, el gas que

produjo cada botella a las 2, 4, 6, 8, 10, 12, 15, 24, 30, 36 y 48 horas de incubación, se

colectó en la respectiva medición de producción de gas, con una jeringa, conectada

127

Formato 013



junto con el transductor digital a una válvula de 3 salidas. La primera salida fue

conectada a una aguja que se insertaba en el interior de la botella incubada, la segunda

al trasductor de presión y la tercera a la jeringa plástica que colectaba el gas. El gas

colectado fue acumulado en una bolsa herméticamente cerrada, utilizando una bolsa

para cada botella, posteriormente se tomó una muestra del gas presente en esta bolsa

y se colocó dentro de un tubo de ensayo (10 ml) con vacío.

Luego de abrir las botellas incubadas por veinticuatro horas, se midió el pH con pH-

metro digital y se tomó una muestra de líquido sobrenadante de cada botella (0.8 ml),

para hacer la determinación de ácidos grasos volátiles (AGV); esta muestra fue

congelada inmediatamente y posteriormente, se preparó para análisis de cromatografía

de gases; para esto la muestra fue descongelada y agitada, se tomaron 800 µl de

muestra y se colocaron en un tubo eppendorf, se adicionaron 500 µl de una solución

con 20 g/l de ácido metafosfórico y 4 g/l de ácido crotónico (usado como estándar

interno) en ácido clorhídrico 0.5 N, se tapó y dejó por dos horas, al cabo de las cuales

se centrifugó a 13.000 rpm durante quince minutos, seguidamente se tomó 1 ml de

sobrenadante y se colocó en viales de 1.5 ml, los cuales fueron colocados en el

automuestreador del cromatógrafo. Se usó un cromatógrafo equipado con detector de

ionización de llama, con una columna capilar TR-FFAP de 30 m × 0.53 mm × 1 m. Las

condiciones de temperatura fueron 50 ºC iniciales en la columna por cinco minutos, 225

ºC por diez minutos con un gradiente de 5 ºC por minuto. El gas portador fue nitrógeno

con un flujo de 1 ml/minuto, el volumen de inyección de 0,4 µl a una temperatura de 225

ºC en modo split 1:50.

La concentración de AGV (mmol/litro) fue calculada a partir de la concentración (ppm)

determinada por cromatografía y asumiendo una masa molar de 60.05 g/mol para el

ácido acético, 74.08 g/mol para propiónico, 88.11 g/mol para ácido butírico e isobutírico

128

Formato 013



y 102.13 g/mol para los ácidos pentanóico e isopentanóico, seguidamente se calculó la

proporción molar de cada AGV.

El líquido que quedó en las botellas, se usó para el análisis de AG, para esto, se

almacenó a -20 ºC hasta el momento de la extracción de los lípidos y su análisis por

cromatografía de gases, siguiendo el procedimiento descrito anteriormente para AG de

los alimentos.

Estimación de la biohidrogenación

La biohidrogenación (BH) se estimó como la desaparición de ácido oleico (C18: 1c9),

linoleico (C18: 2c9,12) y linolénico (C18: 3c9,12,15) contenidos en las dietas incubadas

y después de 24 h de incubación, asumiendo que la desaparición de estos ácidos

grasos se debió a la biohidrogenación. Cada ácido graso se expresó como una

proporción del total de estos ácidos grasos C18 (Amaro et al., 2012). El porcentaje de

cada AG después de la fermentación fue corregido por su blanco, para esto se le restó

el respectivo porcentaje de AG presente en el blanco y luego sí, se estableció la

relación, aplicando la siguiente fórmula descrita por Amaro et al. (2012):

Biohidrogenación=1-(AG C18 individual contenido en la fermentación después de 24 h

de incubación/Total de AG C18 en la fermentación después de 24 h de incubación)/(AG

C18 individual contenido en la dieta/Total de AG C18 en la dieta).


La cinética de producción de gas fue ajustada al modelo de France et al., (2000);

correspondiente a G = A[1 −exp−c(t−L)], donde G (ml/g) es el volumen de gas

129

Formato 013



acumulado en el tiempo (t); A (ml/g) es el volumen de gas correspondiente a la

digestión completa del sustrato (asíntota); C (%/hora) es la tasa constante de

producción de gas y L (horas) es el tiempo de colonización. El ajuste de los datos al

modelo y las estimativas de los parámetros se realizaron a través de PROC NLIN de

SAS (2004).

El perfil de ácidos grasos (ALC, ATV, AGCL), biohidrogenación, parámetros de

producción de gas, FP, digestibilidad de la MS, producción de metano, pH y los AGV,

se analizaron mediante ANOVA en un diseño completamente al azar (CAA). El efecto

fijo en el modelo correspondió al tratamiento experimental y el efecto aleatorio al

inóculo ruminal. La diferencia entre promedios, se analizó mediante prueba de Tukey

con nivel de significancia del 5 %; utilizando PROC GLM de SAS (2004).

Adicionalmente, para dilucidar el efecto de la leucaena sobre la composición de AG en

la fermentación, se realizaron contrastes ortogonales utilizando PROC GLM de SAS

(2004).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Ácido linoleico conjugado, trasvaccénico y otros ácidos grasos de cadena larga

después de la fermentación ruminal

La proporción de ácidos grasos después de la fermentación ruminal, se presenta en el

Cuadro 2. No se presentó efecto significativo del tratamiento (p>0,05), sobre el

contenido de ALC c9t11 (ácido ruménico). Igualmente, la comparación de los

tratamientos con leucaena vs sin leucaena (ELC, GLC, EGLC vs EC,GC,EGC), no fue

130

Formato 013



significativa (p>0,05), indicando que la inclusión de leucaena no tuvo efecto sobre este

AG . No obstante, si hubo un efecto significativo del tratamiento (p<0,05) sobre el

contenido de ATV (C18:1 t11), linoleico (C18:2 c9,12), linolénico (C18:3 c9,12,15) y

esteárico (C18:0). El tratamiento que incluía solo leucaena como forraje (LC) marcó la

diferencia, ya que presentó la mayor proporción de ATV (C18:1 t11) respecto a los

tratamientos GC y EGC, de linoleico (C18:2 c9,12) respecto a GC, de linolénico (C18:3

c9,12,15) respecto a EC, GC y de esteárico (C18:0) con respecto a EGC. Asimismo,

las comparaciones entre los tratamientos que incluían leucaena respecto a los que no la

incluían (ELC,GLC,EGLC) vs. (EC,GC,EGC), mostraron que la inclusión de leucaena

aumentó el porcentaje de estos ácidos grasos y hubo una tendencia (p=0.08) a

incrementar ácido linolénico. Al comparar el comportamiento de las gramíneas EC

contra GC, no se presentaron diferencias significativas entre ellas (p>0,05), en el

contenido de ATV, linoleico, linolénico y esteárico, cuando se encontraban solas o en

mezcla con leucaena.

De otra parte, la inclusión de 14 % de leucaena en la mezcla con gramínea no afectó la

biohidrogenación de los ácidos oleico, linoleico y linolénico (p>0,05). La

biohidrogenación del ácido oleico C18:1 c9 fue de 76 a 92 %, la del ácido linoleico

C18:2 c9,12 de 47 a 55 % y la del ácido linolénico C18:3 c9,12,15 de 18 a 39 %

(Cuadro 3). El tratamiento LC que incluyó 70 % de leucaena como único forraje,

tampoco afectó la biohidrogenación de estos tres ácidos grasos (p>0,05).

La mayor proporción de ATV, linolénico y linoleico en la digesta de tratamientos que

incorporaban leucaena (Cuadro 2) y el no efecto de la leucaena, sobre la

biohidrogenación del ácido oleico, linoleico y linolénico (Cuadro 3), sugieren que el

aumento en ATV cuando se incluyó leucaena comparado a cuando no se incluyó, se

debió a un aumento en sus precursores (linoleico y linolénico). Así, en los alimentos, el

AG linoleico: aumentó 0,52% en EGLC vs EGC, 0,89% en ELC vs EC y 1,0% en GLC

131

Formato 013



vs GC; el AG linolénico: aumentó 0,91% en GLC vs GC, 1,19% en EGLC vs EGC y

1,7% en ELC vs EC. Por lo tanto, los microrganismos al presentar mayor sustrato,

incrementaron la producción de ATV producto de la biohidrogenación incompleta de los

AG insaturados, con gran potencial para ir a tejidos. Lo que está de acuerdo con lo

encontrado por otros autores, quienes reportan que el mayor consumo de ácido

linolénico y linoleico, su posterior conversión en ATV a nivel de rumen, aumenta los

niveles de ALC c9t11 en leche (Griinari y Bauman, 1999; Chilliard et al., 2007).

132

Formato 013



Cuadro 2. Ácidos grasos (g de AG/100 g de AG Totales) obtenidos en la fermentación ruminal in vitro de los forrajes y sus combinaciones más

adición de concentrado, después de la incubación por veinticuatro horas. Medellín, Colombia. Julio del 2013.

Table 2. Fatty acids (g of FA/100 g of total FA) obtained in the in vitro ruminal fermentation of forages and their combinations plus concentrate,

after incubation for twenty four hours.Medellin, Colombia. July 2013.

Acidos Grasos (AG) TRATAMIENTOS

CONTRASTES

EC GC EGC ELC GLC EGLC LC Valor p

EC, GC, EGC ELC, GLC, EGLC Valor P

C6:0 1,22 1,06 1,07 1,28 1,13 1,32 1,41 0,1300

1,11 b 1,24 a 0,0504

C8:0 0,22 0,21 0,21 0,23 0,23 0,25 0,26 0,7114

0,21 0,23 0,2534

C10:0 0,11 0,11 0,11 0,11 0,12 0,12 0,12 0,3476

0,10 b 0,11 a 0,0539

C11:0 0,10 0,11 0,11 0,12 0,13 0,13 0,12 0,4222

0,10 b 0,12 a 0,0287

C12:0 0,63 0,64 0,64 0,64 0,70 0,68 0,64 0,3805

0,63 0,67 0,1063

C13:0 0,15 0,14 0,15 0,17 0,16 0,19 0,17 0,5678

0,14 0,17 0,1178

C14:0 2,36 2,35 2,35 2,41 2,60 2,51 2,27 0,4455

2,35 2,50 0,1124

C15+C14:1c9 2,92 2,88 2,85 3,00 3,16 3,12 2,68 0,1030

2,88 b 3,09 a 0,0360

C16:0 24,51 23,86 23,58 25,31 26,50 25,63 25,62 0,1734

23,98 b 25,81 a 0,0130

C16:1c9 0,36 0,34 0,52 0,39 0,39 0,40 0,42 0,3447

0,40 0,39 0,7311

C17:0 1,01 1,04 1,00 1,04 1,15 1,11 1,03 0,1113

1,01 b 1,10 a 0,0168

C17:1c10 5,72 9,51 7,34 4,07 0,29 2,21 2,22 0,0611

7,52 a 2,18 b 0,0053

C18:0 26,29 ab 25,62 ab 24,36 b 26,64 ab 27,70 a 27,76 a 27,82 a 0,0136

25,42 b 27,33 a 0,0024

C18:1c9 4,53 4,08 4,60 4,96 5,01 4,70 4,82 0,2285

4,40 b 4,89 a 0,0326

C18:1t9 4,53 4,25 6,23 2,62 2,87 2,89 1,15 0,7687

5,00 2,81 0,2479

C18:1t11 14,18 ab 13,53 b 13,71 b 15,07 ab 15,37 ab 15,12 ab 16,65 a 0,0155

13,80 b 15,18 a 0,0078

C18:2c9,12 2,14 bc 1,89 c 2,18 bc 2,28 abc 2,43 ab 2,23 bc 2,73 a 0,0013

2,07 b 2,31 a 0,0088

C18:2c9t11 0,79 0,71 0,77 0,95 0,96 0,92 0,89 0,8193

0,75 0,94 0,1356

C18:2t9,12 0,26 0,26 0,28 0,33 0,29 0,34 0,33 0,4098

0,26 b 0,32 a 0,0564

C18:2c10t12 0,30 0,28 0,30 0,35 0,33 0,38 0,34 0,4239

0,29 b 0,35 a 0,0497

C18:2t10c12 0,53 0,48 0,52 0,53 0,61 0,62 0,71 0,1210

0,50 0,58 0,0994

C18:2MX 0,25 0,17 0,24 0,23 0,26 0,23 0,22 0,2706

0,22 0,23 0,3998

C18:3c6,9,12 0,32 0,33 0,29 0,35 0,38 0,32 0,35 0,8588

0,30 0,35 0,3489

C18:3c9,12,15 1,55 b 1,74 b 1,90 ab 1,78 ab 2,16 ab 1,82 ab 2,38 a 0,0076

1,72 1,91 0,0858

133

Formato 013



C20:0 0,96 0,92 0,93 1,01 1,05 1,03 1,07 0,1989

0,93 b 1,02 a 0,0252

C20:1c11 0,30 0,27 0,30 0,31 0,30 0,31 0,31 0,9688

0,28 0,30 0,5602

C21:0 0,26 0,21 0,25 0,26 0,6874

0,24 0,25 0,3762

C22:0 0,74 0,68 0,71 0,76 0,77 0,79 0,75 0,1649

0,70 b 0,77 a 0,0110

C23+C20:3c11,14,17 0,80 0,74 0,76 0,81 0,83 0,85 0,75 0,2181

0,76 b 0,82 a 0,0378

C24:0 1,23 1,08 1,13 1,22 1,22 1,27 1,20 0,0188

1,14 a 0,23 b 0,0420

C24:1c15 0,6 0,54 0,57 0,67 0,6 0,68 0,58 0,4955

0,57 0,64 0,0921

EC: Estrella 70 % + Concentrado 30 %; GC: Guinea 70 % + Concentrado 30 %; EGC: Estrella 35 %+ Guinea 35 % + Concentrado 30 %; ELC: Estrella 56 % + Leucaena 14 % + Concentrado 30 %; GLC: Guinea 56 % + Leucaena 14 % + Concentrado 30 %; EGLC: Estrella 28 % + Guinea 28 % + Leucaena 14 % + Concentrado 30 %; LC: Leucaena70 % + Concentrado 30 %. Valores con letras diferentes en lamisma fila difieren significativamente entre tratamientos (p<0,05). EC: Estrella 70 % + Concentrate 30 %; GC: Guinea 70 % + Concentrate 30 %; EGC: Estrella 35 % + Guinea 35% + Concentrate 30 %; ELC: Estrella 56 % + Leucaena 14 % + Concentrate 30%; GLC: Guinea 56 % + Leucaena 14 % + Concentrate 30%; EGLC: Estrella 28 % + Guinea 28 % + Leucaena 14 % + Concentrate 30%; LC: Leucaena70 % + Concentrate 30 %. Values with different letters in the same row differ significantly between treatments (p <0.05).

134

Formato 013



Cuadro 3. Biohidrogenación obtenida en la fermentación ruminal in vitro de los ácidos

grasos insaturados C18 de los forrajes y sus combinaciones más adición de

concentrado, después de la incubación por veinticuatro horas. Medellín, Colombia.

Julio del 2013.

Table 3. In vitro ruminal biohydrogenation of unsaturated C18 fatty acids from forages and their

combinations plus concentrate, after incubation for twenty four hours. Medellin, Colombia. July 2013.

Acidos Grasos (AG) TRATAMIENTO Valor P

EC GC EGC ELC GLC EGLC LC

C18:1c9 0,84 0,88 0,76 0,91 0,81 0,85 0,92 0,5427

C18:2c9,12 0,50 0,55 0,52 0,51 0,50 0,51 0,47 0,4435

C18:3c9,12,15 0,38 0,24 0,18 0,39 0,19 0,30 0,38 0,1644

Biohidrogenación=1-(AG C18 individual contenido en la fermentación después de 24 h de incubación/Total de AG C18 en la fermentación después de 24 h de incubación)/ (AG C18 individual contenido en la dieta/Total de AG C18

en la dieta) EC: Estrella 70 % + Concentrado 30 %; GC: Guinea 70 % + Concentrado 30 %; EGC: Estrella 35 %+ Guinea 35 % + Concentrado 30 %; ELC: Estrella 56 % + Leucaena 14 % + Concentrado 30 %; GLC: Guinea 56 % + Leucaena 14 % + Concentrado 30 %; EGLC: Estrella 28 % + Guinea 28 % + Leucaena 14 % + Concentrado 30 %; LC: Leucaena70 % + Concentrado 30 %. Biohydrogenation= 1-(individual content of C18 FA during fermentation after 24 h of incubation/total content of C18 FA during fermentation after 24 h of incubation) / ( individual content of C18 FA in the diet/ total content of C18 FA in the diet) EC: Estrella 70 % + Concentrate 30 %; GC: Guinea 70 % + Concentrate 30 %; EGC: Estrella 35 % + Guinea 35% + Concentrate 30 %; ELC: Estrella 56 % + Leucaena 14 % + Concentrate 30%; GLC: Guinea 56 % + Leucaena 14 % + Concentrate 30%; EGLC: Estrella 28 % + Guinea 28 % + Leucaena 14 % + Concentrate 30%; LC: Leucaena70 % + Concentrate 30 %.

A pesar de que se han reportado varios efectos adversos de ácidos grasos trans en la

salud humana, también se ha mencionado que el efecto de los bio-trans (trans

producidos en el rumen por microorganismos, principalmente C18:1 t11) no es el mismo

que el de los trans-industriales (C18:1 t9 y t10) y por el contrario algunos de ellos, como

el ALC c9t11, ha sido reportado con gran potencial para la salud humana. Asimismo, su

precursor el ATV (ácido graso trans importante en la grasa de rumiantes) ha tomado

gran importancia, debido a que se ha encontrado que puede servir como un precursor

135

Formato 013



para la síntesis de ALC c9t11 endógeno, en los tejidos humanos (Ryhänen et al., 2005 ;

Mosley et al., 2006).

Igualmente, el AG esteárico, paso final de la BH completa, también se aumentó en los

tratamientos con leucaena, indicando que la inclusión de leucaena también aumentó el

producto de la BH completa, esto debido a la mayor cantidad de precursores para la

formación de ácido esteárico.

Varios estudios han relacionado una disminución en la BH con la inclusión de leucaena,

que podría deberse a su contenido de taninos (3.0 a 4.9 %) (García et al., 2008), los

cuales son compuestos fenólicos que interfieren con los procesos digestivos por la

unión de proteínas de la dieta y por la disminución de la actividad de algunos

microoganismos ruminales (Makkar, 2003). Minieri et al., (2014), encontraron que

dietas ricas en taninos redujeron la biohidrogenación en estudios in vitro. No obstante,

otros reportes han sugerido que suplementando con alimentos ricos en taninos se

puede alterar favorablemente la biohidrogenación ruminal de ácidos grasos insaturados

mejorando la acumulación de ATV y por lo tanto, el contenido de ALC c9t11 en leche o

carne (Khiaosa-ard et al., 2009, Vasta et al., 2009). Carreño et al. (2014), también

encontraron mayor proporción de ATV en estudios in vitro, evaluando diferentes dosis

de taninos. Sin embargo, estos resultados han sido logrados utilizando dosis que han

sido consideradas como excesivas en taninos e imprácticas en condiciones de campo.

La leucaena utilizada en el presente estudio presentó 4,24 % de taninos totales

(porcentaje de ácido tánico). De acuerdo con la determinación de taninos realizada por

Sallam et al. (2010) y Soltan et al. (2013), se estimó que de los taninos totales el 66 %

son TC, así que se estimó, que la leucaena utilizada en el presente estudio contuvo 2,8

% de TC, cantidad inferior a la reportada por García et al. (2008) de 3,66 % y por

Sallam et al. (2010) de 3,25 %. Por lo tanto, la inclusión de 14% de leucaena en las

136

Formato 013



mezclas en estudio, contenían 5,93 g de ácido tánico/Kg de MS, que representó el

0,59% de la dieta. En estudios in vitro, Minieri et al., (2014) reporta una disminución en

la BH de los ácidos linoleico y linolénico utilizando 22.3 g de ácido tánico/kg de MS de

taninos de Quebracho. Así mismo, Khiaosa-Ard et al., (2009), reporta una inhibición del

paso final de la BH del ácido linolénico utilizando 7,9% de la MS de taninos

condensados y Carreño et al (2014), utilizando 6 y 8 % de la MS, cantidades superiores

a la utilizada en el presente estudio.

La BH está fuertemente influenciada por metabolitos secundarios presentes en las

plantas, que incluye Polifenol Oxidasa (PPO) y taninos (Lee et al.,2007; Cabiddu et al.,

2010). Aunque hay poca información disponible sobre los efectos de los compuestos

polifenólicos, sobre la actividad de la linoleico isomerasa (LA-I) en el rumen (Cabiddu et

al., 2009, 2010), Vasta et al. (2009) informó que los taninos no interfieren con LA-I,

pero interfieren con la proliferación microbiana, así, los taninos no inhiben la actividad

de las enzimas microbianas, pero si cambian la composición de la población microbiana

ruminal. Situación que pudo no haberse presentado en nuestro estudio, debido al bajo

nivel de taninos empleado y por tanto no se afectó la BH.

La utilización de leucaena en el presente trabajo, se realizó incorporando la cantidad de

forraje representativo de dietas observadas en los animales en condiciones de campo;

por lo tanto, los resultados encontrados in vitro, tienen gran potencial que deberían ser

profundizados con más investigaciones, que permitan evaluar su efecto directamente

en el animal. Estudios previos realizados por Mahecha et al. (2008) resaltaron la

bondad del sistema silvopastoril leucaena-estrella-guinea para la producción de ALC

c9t11 en leche . Sin embargo, los efectos no pudieron ser atribuidos totalmente al

sistema, porque el objetivo de la evaluación fue comparar diferentes dosis de grasa

sobrepasante en animales pastoreando en el sistema silvopastoril y no se utilizó un

testigo con solo pastura. Se han reportado porcentajes importantes de ácidos grasos

137

Formato 013



poliinsaturados en el músculo de novillos pastoreando en sistemas silvopastoriles

compuestos por L. leucocephala, P. maximum y C. plectostachyus (Rodríguez-

Echevarría et al., 2013). De igual manera, se debería tener en cuenta la disponibilidad

de forraje aportado por la leucaena en el sistema, que podría ser dependiente de la

época climática, así como del manejo del pastoreo en el sistema, ya que esto podría

afectar su porcentaje de inclusión por los animales en la dieta y por lo tanto, cambiar el

efecto. Mahecha et al. (2000) reportan una relación de hasta 71:29 (gramínea:leucaena)

para algunos meses, en un sistema con aproximadamente cuatro años de establecido.

Parámetros de fermentación y producción de metano

La cinética de la fermentación, al igual que el FP, no se vieron afectados por el

tratamiento (p>0.05). El porcentaje de digestibilidad de la materia seca presentó

diferencias significativas (p<0,05), siendo el tratamiento LC el que se comportó de

manera diferente, presentando la menor digestibilidad; no obstante, la inclusión de la

leucaena en la mezcla, no afectó la digestibilidad de la materia seca lo cual se

considera benéfico (Cuadro 4).

138

Formato 013



Cuadro 4. Cinética de fermentación, producción de metano, concentración y proporción de ácidos grasos

volátiles (AGV) producto de la fermentación ruminal in vitro de los forrajes y sus combinaciones más

adición de concentrado. Medellín, Colombia. Julio del 2013.

Table 4. Kinetics of fermentation, methane production, concentration and ratio of volatile fatty acids (VFA)

produced by in vitro fermentation of forages and their combinations plus concentrate. Medellín, Colombia.

Julio del 2013.

VARIABLES TRATAMIENTOS

EC GC EGC ELC GLC EGLC LC Valor P

A (ml/g de MS inc) 289,08 245,01 261,64 274,22 260,92 270,86 266,45 0,4233

c (/h) 0,046 0,050 0,053 0,050 0,046 0,050 0,040 0,4948

L (h) 4,07 4,86 4,97 4,37 5,17 4,64 4,66 0,9266

Digestibilidad % 73,84 a 71,32 ab 73,66 a 72,48 ab 70,31 b 71,12 ab 64,77 c <0,0001

FP (mg MS Deg/ml de gas) 1,92 2,30 2,22 2,03 2,07 1,99 2,12 0,3984

Metano 48 h ml/g Ms Inc 100,21 74,53 86,56 86,97 80,79 93,52 68,01 0,8334

Metano 24 h ml/g Ms Inc 24,44 22,82 24,86 23,56 23,47 24,09 22,02 0,9971

pH 6,91 6,84 6,82 6,88 6,89 6,83 6,85 0,5677

Total AGV (mmol/L) 38,320 37,100 36,020 37,410 38,820 38,580 32,600 0,7568

Proporción molar ( % molar)

Acético 65,19 b 65,66 b 65,65 b 65,99 b 66,35 b 66,34 b 67,93 a <0,0001

Propiónico 23,92 a 23,47 a 23,4 a 23,29 ab 23,01 ab 22,98 ab 21,53 b 0,0145

Isobutírico 1,00 ab 1,09 a 1,06 a 0,99 ab 1,04 ab 1,01 ab 0,93 b 0,0142

Butírico 7,54 7,37 7,49 7,41 7,25 7,33 7,38 0,9928

Isopentanóico 1,28 1,37 1,34 1,29 1,35 1,30 1,27 0,4934

Pentanóico 1,03 1,03 1,03 1,01 0,99 0,98 0,93 0,0708

acetato:propionato 2,72 b 2,79 b 2,8 b 2,83 b 2,88 b 2,88 b 3,15 a 0,0015

EC: Estrella 70 % + Concentrado 30 %; GC: Guinea 70 % + Concentrado 30 %; EGC: Estrella 35 %+ Guinea 35 % + Concentrado 30 %; ELC: Estrella 56 % + Leucaena 14 % + Concentrado 30 %; GLC: Guinea 56 % + Leucaena 14 % + Concentrado 30 %; EGLC: Estrella 28 % + Guinea 28 % + Leucaena 14 % + Concentrado 30 %; LC: Leucaena70 % + Concentrado 30 %; A (ml/g): volumen de gas correspondiente a la digestión completa del sustrato (asíntota); C (%/hora):tasa constante de producción de gas; L (horas): tiempo de colonización. Valores con letras diferentes en lamisma fila difieren significativamente entre tratamientos (p<0,05). EC: Estrella 70 % + Concentrate 30 %; GC: Guinea 70 % + Concentrate 30 %; EGC: Estrella 35 % + Guinea 35% + Concentrate 30 %; ELC: Estrella 56 % + Leucaena 14 % + Concentrate 30%; GLC: Guinea 56 % + Leucaena 14 % + Concentrate 30%; EGLC: Estrella 28 % + Guinea 28 % + Leucaena 14 % + Concentrate 30%; LC: Leucaena70 % + Concentrate 30 %; A (ml/g): gas volumen from a complete digestión of the substrate (asymptote); C (%/hour): constant gas production rate; L (hours): time of colonization. Values with different letters in the same row differ significantly between treatments (p <0.05).

La investigación con leguminosas forrajeras, ha sugerido que los taninos condensados

pueden ayudar a reducir la producción de gas ruminal (Monforte-Briceño et al., 2005).

139

Formato 013



Hess et al. (2003) informaron que la inclusión de leguminosas arbóreas con altos

niveles de taninos como un suplemento de gramíneas con bajos niveles de proteína,

disminuyó la digestibilidad de la materia seca. Sin embargo, en el presente estudio, un

nivel de inclusión de 14 % de leucaena en la dieta, no afectó la producción de gas, ni la

digestibilidad de la MS. Solo se vio un efecto sobre la digestibilidad de la MS, cuando la

leucaena se incluyó como único forraje en un 70 % de la dieta, y aunque la

digestibilidad de este tratamiento fue menor que en los otros (64.77 % vs 70.31 a 73.84

%), su valor estuvo dentro del reportado (60-70 %) por Barros-Rodríguez et al. (2012).

No obstante, en este tratamiento, no se presentaron diferencias para la producción de

gas y cinética de fermentación, debido posiblemente a que se incluyó un 30% de

concentrado en la dieta y a que la variedad de leucaena utilizada, L. leucocephala cv.

Cunningham, se caracteriza por un bajo contenido de taninos condensados, mimosina y

una elevada degradabilidad ruminal de las fracciones nutritivas (García et al., 2008),

que no afectaron la fermentación microbiana. Igualmente, el FP utilizado como factor de

eficiencia microbiana no se vio afectado. De otra parte, se ha demostrado que los

rumiantes pueden tolerar hasta 30 % de leucaena en la dieta sin tener un impacto

negativo en la producción (Yami et al., 2000; Ghosh et al., 2007). Este efecto se ha

atribuido, en parte, a la capacidad de ciertas bacterias del rumen en degradar

mimosina y sus metabolitos (Klieve et al., 2002).

No se presentaron diferencias significativas (p>0,05) en la producción de metano entre

tratamientos (Cuadro 4). En los últimos años, a la utilización como alimento para

rumiantes de algunas leguminosas como la leucaena, se le atribuye un efecto en la

reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero, esto debido a su contenido

de compuestos secundarios como los taninos (Jayanegara et al., 2011). En general se

acepta que los taninos pueden afectar la metanogénesis debido a un efecto directo

sobre las bacterias metanogénicas ruminales y arqueas, y a un efecto indirecto, sobre

la digestión de la fibra para disminuir la producción de hidrógeno, que es un sustrato

140

Formato 013



para estos microorganismos (Tavendale et al., 2005). Además, se ha sugerido que un

efecto inhibidor de los taninos en la metanogénesis del rumen, se debe a protozoos

asociados a la producción de metano (Hesset al., 2003). Sin embargo, Tiemann et al.

(2008) no encontraron cambios en el patrón de fermentación o el número de protozoos

cuando el metano se redujo en animales alimentados con leguminosas ricas en taninos

condensados. El efecto de los taninos sobre los protozoos, bacterias, hongos y

metanógenos del rumen, es variable y en su mayoría dependen del tipo de taninos, su

origen y los niveles de suplementación (Patra y Saxena, 2011). Tan et al. (2011),

mostraron una reducción en la producción de metano por inclusión de 10 mg de

TC/500 mg de MS. Sin embargo, la producción de metano no disminuyó cuando se

incorporaron 0.2 % y 1.8 % de taninos condensados en la dieta (Sliwinski et al., 2002;

Beauchemin et al., 2007). En el presente estudio la inclusión de 14% de leucaena en la

dieta, representó 1,96 mg de TC/500 mg de MS, correspondiente a 0.39 % de TC de la

MS de la dieta. Es posible que el bajo nivel de taninos empleado en las dietas en

evaluación (ELC, GLC, EGLC), no haya afectado protozoos, bacterias, hongos y

metanógenos del rumen, así como tampoco se vio afectada la degradación de la MS.

Makkar (2003), informó que un nivel de taninos entre 2 y 4% de la MS (límite

establecido en rumiantes), no afectó el buen funcionamiento ruminal.

El efecto de los taninos en la reducción de gases de efecto invernadero, se atribuye

principalmente a una reducción en la digestión de los alimentos (efecto indirecto)

(Barros-Rodríguez et al., 2014), reducción que no se presentó con los niveles de

inclusión de 14 % de leucaena utilizados en este estudio. Resultados similares fueron

reportados por Molina et al. (2013), evaluando in vitro, forraje de Guinea y leucaena

solos y sus mezclas (90:10, 80:20 y 70:30, teniendo mayor participación las gramíneas),

mediante la técnica de producción de gas, donde la degradación de la materia seca y

la producción de metano g/Kg de MS incubada o g/Kg de MS degradada a las 48 h de

incubación, no fueron disminuidas por el tratamiento.

141

Formato 013



No se observaron diferencias significativas (p>0,05) para pH, ni para el total de AGV y

aunque el tratamiento LC presentó una mayor proporción de acético y mayor relación

acético:propiónico con respecto a todos los tratamientos, los tratamientos que incluían

leucaena en la mezcla (ELC, GLC, EGLC), presentaron un comportamiento similar con

respecto a los que no la incluían (EC, GC y EGC). Por lo tanto, la inclusión de leucaena

en la mezcla no afectó la proporción de AGV.

La presencia de compuestos secundarios en la leucaena, tales como taninos

condensados forman un complejo proteína-tanino, que inhiben la actividad de los

microorganismos del rumen y resulta en cambios en la ecología del rumen, estos

efectos limitan la degradación de los nutrientes y pueden causar una reducción en la

producción de ácidos grasos volátiles (AGV) (Ramana et al., 2000; Salem et al., 2006;

Galindo et al., 2009). Sin embargo, en el presente estudio un nivel de inclusión de 14 %

de leucaena en la dieta, no afectó pH, ni total de AGV, debido posiblemente, al bajo

nivel de taninos, expuesto anteriormente.

El tratamiento que incluía solo leucaena como forraje, marcó la diferencia, presentando

la mayor proporción significativa de acético y mayor relación acético:propiónico. Galindo

et al. (2009), evaluando un sistema silvopastoril intensivo con leucaena, también

encontró un patrón de fermentación ruminal acético (72.17 % molar).

La proporción molar de isobutírico, fue menor para el tratamiento LC vs EGC y GC,

debido posiblemente a una menor degradación de la proteína, con respecto a estas

gramíneas. La utilización de fuentes proteicas propician mayor disponibilidad de

compuestos como amoniaco, aminoácidos y péptidos, así como ácidos grasos de

cadena corta ramificados, los cuales se producen como resultado de la degradación de

las proteínas (Bach et al., 2005). Por lo tanto, al presentarse menor degradación de la

142

Formato 013



proteína (complejo tanino-proteína), se disminuyó la proporción de ácido isobutírico en

el tratamiento LC. Sin embargo este efecto no se presentó en los tratamientos que

incluían 14% de leucaena en la mezcla.

Al comparar el comportamiento de las gramíneas EC contra GC, no se presentaron

diferencias significativas entre ellas (p>0,05), en los parámetros de fermentación y

producción de metano, cuando se encontraban solas o en mezcla con leucaena.

La mezcla de leucaena en un 14% con gramínea y concentrado, como ocurre en la

dieta de animales que pasatorean el sistema silvopastoril intensivo evaluado, tiene un

gran potencial en la ganadería porque no tiene efectos negativos sobre la fermentación

ruminal sino que por el contrario aumentan los AG reportados como benéficos para la

salud humana tales como ATV, linoleico y linolénico, de suma importancia, dado que el

aumento de estos AG a nivel ruminal se relaciona con el aumento de ALC c9t11 y de

AG insaturados, que podría ocurrir en la leche. No obstante, los resultados obtenidos en

este estudio in vitro, se deben confirmar en estudios reales con ensayos de respuesta

productiva.

CONCLUSIONES

La inclusión de 14 % de leucaena en la dieta de vacas, propia de los sistemas

silvopastoriles evaluados, aumentó la proporción de ácidos linolénico y linoleico en la

dieta, no afectó su BH y conllevó a una mayor producción de ATV (producto de la BH),

esteárico, linoleico y linolénico después de la incubación. El aumento en ATV (C18:1

t11) como precursor del ALC (C18:2 c9t11) que se forma en glándula mamaria y la

acumulación de AG insaturados, se constituye en un buen punto de partida para

incorporar este tipo de sistemas silvopastoriles dentro de estrategias que permiten

143

Formato 013



aumentar los ácidos grasos benéficos en la leche en sistemas de producción de ganado

doble propósito y de lechería tropical.

La inclusión de 14 % de leucaena en la dieta de vacas, no afectó la cinética de

fermentación, digestibilidad de la MS, FP, fermentación ruminal (pH, AGV), ni disminuyó

la producción de metano. Es posible que el bajo nivel de taninos empleado en las dietas

en evaluación, no haya afectado protozoos, bacterias, hongos y metanógenos del

rumen, así como tampoco se afectó el buen funcionamiento ruminal.

El comportamiento de las gramíneas Estrella y Guinea fue similar, en el contenido de

ATV, linoleico, linolénico, esteárico, parámetros de fermentación y producción de

metano, por lo tanto, se esperaría que la respuesta en sistemas de producción que

involucren una u otra gramínea podría ser similar.

Es de esperar que dentro del desarrollo de estrategias, que permitan aumentar los

ácidos grasos benéficos en la leche de ganaderías colombianas, los sistemas

silvopastoriles de leucaena con estrella y/o guinea, y en los que se incluya una

suplementación con AG poliinsaturados, ofrezcan una ventaja comparativa en la

producción de leche con alto ALC c9t11 y mayor proporción de AG insaturados; no

obstante, se necesitan estudios in vitro que evalúen previamente la fuente y el nivel de

inclusión de los AG poliinsaturados, para posteriormente probar en finca la mejor

opción y así poder ofrecer al mercado un producto diferencial.

AGRADECIMIENTOS

Los autores de este trabajo agradecen la financiación de Colciencias (Proyecto

Colciencias No. PRE00503029606), Universidad de Caldas, Universidad de Antioquia

144

Formato 013



(UdeA), y la Universidad de Sucre. Así mismo, resaltan y agradecen el apoyo logístico y

técnico del profesor Ricardo Rosero y la colaboración y el acompañamiento de la

Fundación CIPAV en el desarrollo del proyecto.

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| Capítulo 4

Efecto de la inclusión in vitro de aceites vegetales

a dietas de base forrajera con/sin sistema

silvopastil intensivo con leucaena, sobre ácidos

grasos, fermentación ruminal y producción de

metano

Este capítulo corresponde al tercer objetivo de esta tésis.

Evaluar mediante estudio in vitro, el efecto de la adición de aceites vegetales saturados

(Palma) e insaturados (Girasol y Lino) y su nivel de inclusión, a la base forrajera propia

de ganaderías que pastorean en solo gramíneas de Estrella (Cynodon

plectostachyus) y/o Guinea (Megathyrsus maximus cv. Tanzania) y en sistemas

silvopastoriles intensivos con Leucaena (Leucaena leucocephala), sobre la producción

de CLA-c9t11, ATV, otros AGCL, la fermentación ruminal y la producción de metano y

seleccionar el aceite y nivel de inclusión, que presente mejor CLA-c9t11, ATV, AGCL y

menor producción de metano.

156

Formato 013



EFECTO DE LA INCLUSION in vitro DE ACEITES VEGETALES A DIETAS DE BASE

FORRAJERA CON/SIN SISTEMA SILVOPASTIL INTENSIVO CON LEUCAENA,

SOBRE ÁCIDOS GRASOS, FERMENTACIÓN RUMINAL Y PRODUCCIÓN DE

METANO

RESUMEN

Se evaluó in vitro el efecto de la inclusión de 3 aceites vegetales (girasol, lino y palma)

a dos niveles 2 y 4 % de la MS en 4 dietas representativas de vacas lecheras en

alimentación pastoril (2 de monocultivo y 2 de sistema silvopastoril intensivo con L.

leucocephalal), sobre la producción de ácidos grasos (AG), parámetros de

fermentación ruminal y producción de metano mediante la técnica de producción de

gas in vitro. Mediante incubacion de 24 horas se evaluó la producción de AG, pH, AGV,

producción de metano y mediante incubacion de 96 horas se evaluó la cinética de

fermentación, producción de metano a 48 h y digestibilidad de la MS. En todos los

tratamientos evaluados, la suplementación con aceite de girasol aumento el contenido

de linoleico (C18:2 c9,12) , CLA (C18:2 c9t11) y de ATV (C18:1 t11) en la digesta

(p>0.0001) pero redujo en 2 y 1% la digestibilidad de la MS con respecto al aceite de

palma y de lino y al igual que aceite de lino y palma no afectó la cinética de

fermentación, pH, total de AGV, proporción de AGV, ni redujo la producción de metano.

El aumento en ATV precursor del CLA-c9t11 a nivel de glándula mamaria, sugiere que

la suplementación con aceite de girasol al 2 y 4% de la MS, sea la mejor opción a

evaluar en ensayos in vivo bajo condiciones de campo, para aumentar los ácidos

grasos benéficos en la leche de ganaderías colombianas manejas con y sin sistemas

silvopastoriles.

Palabras Clave: suplementación con aceites vegetales, ácido linoleico conjugado, ácido

transvaccénico.

157

Formato 013



INTRODUCCIÓN

La producción de leche en Colombia es de gran importancia para la economía del país.

La política para el sector lácteo colombiano busca mejorar la productividad de este

sector mediante el desarrollo de ventajas competitivas para la producción de leche

(CONPES, 2010). Por este motivo, el sector lácteo busca incrementar la oferta de

productos lácteos funcionales mediante tecnologías amigables con el medio ambiente

y socialmente responsables (CNL, 2010).

Los ácidos grasos (AG) insaturados como el ácido linoleico conjugado C18:2 c9t11

(CLA-c9t11) ó ruménico, el ácido transvaccénico C18:1 t11 (ATV) y algunos AG de

cadena larga n-3 presentes en la leche bovina, se relacionan con beneficios para la

salud humana (Harris, 2008). El interés que ha suscitado el CLA-c9t11 proviene de sus

potenciales beneficios para la salud, observados en modelos experimentales con

animales de laboratorio. Se ha informado que el CLA-c9t11 presenta actividad como

agente anti arteriosclerótico, antiinflamatorio, antidiabético y sobre todo, anti

carcinogénico (inhibe la mutagénesis), así como potenciador del sistema inmune

(Belury, 2002; Pariza, 2004; Khanal, 2004; Weiss et al., 2004a, 2004b; Shingfield et al.,

2008). De acuerdo con lo anterior, el CLA-c9t11 puede tener varios beneficios

potenciales en los seres humanos.

En la leche bovina la presencia del CLA-c9t11 y del ATV resulta del consumo de AG

insaturados y de la extensión de la biohidrogenación ruminal (BHR), mientras que los

AG n-3, provienen de la dieta y su presencia en la leche depende de su capacidad para

escapar a la BHR (Chilliard et al., 2003; Palmquist, 2007).La magnitud de las

cantidades presentes en la leche de ambos AG está determinada principalmente por

factores dietarios (Palmquist, 2005). Se estima que más del 74% de CLA-c9t11 en la

grasa de la leche, es sintetizado en la glándula mamaria mediante la actividad de la

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enzima Delta-9 desaturasa a partir de ATV (Bichi et al., 2012). Por lo tanto, resulta de

interés aumentar el flujo de ATV desde el rumen para aumentar el contenido de CLA-

c9t11 en la leche.

De otra parte, el metano es un potente gas de efecto invernadero que tiene un potencial

de calentamiento 21 veces mayor que el dióxido de carbono (IPCC 2007). A la

producción agrícola se le atribuye 40% de la producción de metano originado en

actividades humanas. La producción de metano entérica, principalmente de la

ganadería, constituye la mayor fuente individual y alcanza de 15% a 20% de la

producción global de gases efecto invernadero de origen antrópico (Sheehle and Kruger

2006, Moss 2000, Lassey et al., 1997). La producción ruminal de metano constituye

además una pérdida de eficiencia nutricional que alcanza de 6% a 8% de la energía

bruta consumida, pero puede incluso llegar hasta 12% de la misma (Johnson and

Johnson 1995). Por las razones expuestas, la búsqueda de tecnologías que permitan

reducir la producción de metano en condiciones comerciales de producción pecuaria es

un tema de estudio de actual relevancia.

En Colombia, el 45% de la leche se produce en lechería especializada y el 55% bajo el

sistema doble propósito (CONPES, 2010) que en su expresión tradicional tienen una

base forrajera de solo gramíneas.En otros sistemas de producción adaptados a las

condiciones medio ambientales se utiliza una base forrajera silvopastoril (SP), que

permite aumentar la oferta de forraje, en particular durante el periodo seco, mejorar la

calidad de la dieta a lo largo del año y mejorar la conservación y el reciclaje de

nutrientes (Murgueitio, 1999; Pagiola et al., 2005; Pagiola et al., 2007). Hay evidencias

experimentales que demuestran que ciertos metabolitos secundarios presentes en

plantas forrajeras no gramíneas, pueden limitar la biohidrogenación ruminal y disminuir

la emisión de metano entérico (Khiaosa-Ardet al., 2009; Soliva et al., 2005; Soliva et al.,

2008).

159

Formato 013



La suplementación con lípidos poliinsaturados permite aumentar CLA-c9t11 y reducir la

producción de metano. La suplementación con aceites de origen vegetal sugiere que

aquellos con contenidos más altos en los ácidos linoleico y linolénico (como los

procedentes de semillas de soja, algodón, girasol, lino, cártamo y colza) son los más

efectivos para aumentar el CLA-c9t11 en leche (Stanton et al., 2003; Khanal y Olson,

2004), y se ha sugerido que el efecto es lineal ante el agregado de cantidades

crecientes de aceite a la ración hasta el 3-4% de la MS (Chilliard et al., 2007). Además

se ha comprobado que aquéllos aceites más ricos en ácido linoleico (girasol, soja) son

los más efectivos (Kelly et al., 1998; Dhimanet al., 2000; Lock y Garnsworthy, 2002;

Collomb et al., 2004; Shingfield et al., 2006; Hervás et al., 2006), aunque la respuesta

puede variar de acuerdo a la relación forraje:concentrado (Bauman y Griinari, 2001) y la

presencia de taninos (Vasta et al., 2009; Mineri et al., 2014). Así mismo, la

suplementación con lípidos reduce la emisión de metano, a través de diferentes

mecanismos que incluyen la disminución de la cantidad de materia orgánica

fermentada en el rumen, disminución de la actividad de las bacterias metanogénicas y

del número de protozoos y por el mayor uso de hidrógeno durante el proceso de

biohidrogenación (Johnson et al., 1995; Beauchemin et al., 2009). La respuesta

inhibitoria de las grasas en la producción de metano depende de la concentración, el

tipo, la composición de ácidos grasos de las grasas, y la composición nutricional de las

dietas (Beauchemin et al., 2008; Machmüller, 2006).

El desarrollo de estrategias de suplementación en la ganadería colombiana con ácidos

grasos poliinsaturados, que permitan aumentar los AG benéficos en la leche y disminuir

la emisión de metano, exige un previo conocimiento del efecto de diferentes fuentes de

AG poliinsaturados bajo condiciones de alimentación específicas del país. Dichas

condiciones varían de acuerdo al sistema de producción y a los procesos de

fermentación ruminal que se generan en cada uno de ellos, aspectos que merecen

160

Formato 013



evaluarse experimentalmente a fines de porponer la mejor opción y posteriormente

evaluarla en campo.

En este contexto, el presente trabajo exploratorio conducido in vitro, busca evaluar el

efecto de la adición de aceites vegetales saturados (Palma) y poliinsaturados (Girasol y

Lino) y su nivel de inclusión, a la base forrajera propia de ganaderías que pastorean

en solo gramíneas de Estrella (Cynodon plectostachyus) y/o Guinea

(Megathyrsusmaximus cv. Tanzania) y en sistemas silvopastoriles intensivos con

Leucaena (Leucaena leucocephala), sobre la concentración de CLA-c9t11, ATV, otros

AGCL, la fermentación ruminal y la producción de metano y seleccionar el aceite y nivel

de inclusión, que presente mejor concentración de CLA-c9t11, ATV, AGCL y menor

producción de metano.


Localización

Este trabajo fue desarrollado en el laboratorio NUTRILAB –GRICA, perteneciente a la

Facultad de Ciencias Agrarias, de la Universidad de Antioquia, Medellín –Colombia.

El estudio se realizó mediante la técnica de producción de gas (Menke and Steingass,

1988; Theodorou et al., 1994); utilizando un diseño factorial (4 dietas x 3 tipos de

aceites x 2 niveles de inclusión). Las dietas fueron representativas de ganaderías de los

sistemas lechería tropical (LT) y doble propósito (DP), que pastoreaban en solo

gramíneas de Estrella (Cynodon plectostachyus) o Guinea (Megathyrsus maximus cv.

Tanzania) y en sistemas silvopastoriles intensivos (SSPi) con Leucaena (Leucaena

leucocephala), las cuales fueron identificadas en una etapa previa, de caracterización

de 10 fincas productoras de leche en Colombia, como se muestra a continuación:

161

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1. Lechería tropical sin SSPi (Pasto Estrella 65% + concentrado 35%)

2. Lechería tropical con SSPi (Pasto Estrella59% + Leucaena15% + concen. 26%)

3. Doble propósito sin SSPi (Pasto Estrella 80% + concentrado 20% )

4. Doble propósito con SSPi (Pasto Guinea 84% + Leucaena 16%)

Estas dietas se suplementaron con tres aceites comerciales: palma, girasol y lino,

adicionados a niveles del 2 (10 mg de aceite/500 mg de sustrato) y 4% (20 mg de

aceite/500 mg de sustrato) de la dieta en base seca. El perfil de AG de los aceites

utilizados, se presenta en la Tabla 4.1.

Tabla 4.1. Ácidos grasos de los aceites

Ácido Graso Aceite de Girasol

Aceite de Lino

Aceite de Palma


C16:0 7.66 6.50 46.57

C17:1 c10 1.80 0.04 2.78

C18:0 4.22 3.56 4.33

C18:1 c9 28.23 21.48 34.69

C18:2 c9,12 55.95 18.66 9.58

C18:3 c9,12,15 0.22 48.78 0.24

La composición nutricional y el perfil de AG de los tratamientos (mezcla de alimento con

aceite) utilizados, se presenta en la Tabla 4.2.

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Tabla 4.2. Composición nutricional y perfil de ácidos grasos de los tratamientos utilizados, en la evaluación in vitro, antes de la incubación de las dietas.

Sistema/Dieta Lechería Tropical

Estrella 65% + Concent 35%

Lechería Tropical SSPi Estrella59% -Leucaena 15% +

Concent 26% Doble Propósito

Estrella 80% + Concent 20% Doble Propósito SSPi

Guinea 84% - Leucaena 16%

Aceite Girasol Lino Palma Girasol Lino Palma Girasol Lino Palma Girasol Lino Palma

Nivel 2% 4% 2% 4% 2% 4% 2% 4% 2% 4% 2% 4% 2% 4% 2% 4% 2% 4% 2% 4% 2% 4% 2% 4%

% Grasa 5.7 7.6 5.6 6.4 5.1 7.1 4.7 6.6 4.8 6.9 4.9 6.4 4.0 5.8 4.1 6.3 4.2 5.9 3.1 4.9 3.0 4.8 3.0 4.9

% Proteína 12.2 12.4 12.8 12.1 11.8 12.0 13.8 12.8 14.8 14.1 14.7 13.8 10.8 11.2 11.9 10.9 11.6 11.3 15.0 15.2 15.4 15.3 15.2 15.1

% FDN 57.6 55.6 58.8 60.7 61.7 57.7 57.1 56.0 55.9 55.5 56.6 55.5 65.5 65.0 65.5 64.1 64.5 63.5 59.2 52.3 59.5 58.5 59.1 59.0

% FDA 25.5 25.1 25.8 26.7 26.8 25.5 24.9 24.3 24.8 24.2 25.1 24.2 30.1 29.0 29.8 29.4 29.6 29.2 29.3 26.1 29.7 29.5 29.1 29.4

% Cenizas 10.2 10.0 10.0 10.0 9.8 9.9 9.6 9.7 9.4 9.5 9.4 9.4 9.6 9.6 10.0 9.7 9.7 9.8 12.6 12.8 11.7 11.9 11.8 11.9

Ácidos Grasos (AG)

g de AG/100 g de AG totales

C12:0 0.9 0.9 1.0 0.7 0.9 0.8 0.9 0.7 0.8 0.6 0.8 0.7 0.7 0.4 0.7 0.6 0.7 0.6 0.4 0.3 0.4 0.2 0.4 0.3

C14:0 0.9 0.8 0.9 0.7 1.1 1.0 0.8 0.6 0.7 0.6 1.0 1.0 0.7 0.5 0.7 0.5 0.9 0.9 0.4 0.4 0.4 0.3 0.7 0.7

C16:0 23.9 20.6 23.5 19.5 37.1 39.4 23.1 19.4 21.3 18.1 37.2 40.2 21.5 19.2 21.4 17.1 36.8 41.3 19.4 17.4 18.5 14.5 40.4 42.7

C18:0 6.5 6.2 6.2 5.9 6.8 6.0 6.3 6.0 5.5 5.3 6.1 5.9 5.4 5.7 5.3 4.9 5.2 5.4 4.2 5.0 3.7 3.9 4.2 4.4

C18:1 c9 22.2 23.5 20.0 20.4 24.2 27.1 21.1 23.0 18.2 19.4 23.6 26.7 21.2 23.7 18.1 19.4 23.9 27.2 16.5 21.7 13.4 16.6 21.8 26.5

C18:1 t11 0.8 0.6 0.8 0.6 0.8 0.4 0.6 0.5 0.6 0.5 0.6 0.4 0.7 0.5 0.6 0.4 0.5 0.4 0.4 0.5

C18:2 c9,12 33.6 37.4 22.7 20.7 18.3 17.8 33.5 37.7 21.8 20.6 18.2 15.8 35.8 35.5 20.5 20.6 17.5 15.0 34.9 36.7 16.9 17.2 11.4 10.6

C18:3 c9,12,15 5.4 4.5 19.2 26.8 6.0 4.0 7.9 6.5 26.0 30.4 7.5 5.6 8.2 5.6 25.4 32.3 6.8 5.3 15.7 10.1 39.8 41.2 14.0 9.1

Sumatorias

AG Saturados 35.7 31.7 34.9 29.3 48.6 49.4 34.5 29.9 31.2 27.1 48.1 50.1 31.8 29.4 31.4 25.4 46.3 50.6 28.5 26.6 26.0 21.0 48.4 50.2

AG Monoinsaturados 24.5 25.5 22.4 22.3 26.5 28.5 23.1 24.8 20.0 21.0 25.6 28.1 23.2 28.8 21.6 21.0 28.8 28.7 19.8 25.9 16.3 19.7 25.9 29.6

AG Poliinsaturados 39.9 42.9 42.9 48.4 25.0 22.1 42.6 45.3 48.8 51.8 26.6 21.9 45.1 42.1 47.1 53.7 25.0 20.9 51.7 47.7 57.7 59.5 26.3 20.3

163

Formato 013



Las muestras de forraje y de concentrado empleadas, provenían de una sola finca

manejada bajo SSPi. Los forrajes tenían una edad de rebrote de 40 días y su cosecha

se realizó durante la época de lluvias. Luego de cosechados, los forrajes se colocaron

en estufa a 60 °C durante 48 horas y luego fueron molidos, al igual que el concentrado,

en un molino Thomas – Willey® , utilizando una criba de 1mm.

Se tomó muestra de alimento de cada tratamiento para determinar la composición

química y el perfil de AG. La composición química se realizó mediante las técnicas

analíticas convencionales de la AOAC (1999) (materia seca método ID 934.01, cenizas

método ID 942.05, proteína bruta método ID 984.13, grasa y fibra detergente ácido

método ID 973.18) y los descritos por Van Soest et al. (1991) para los análisis de fibra

detergente neutro y fibra detergente ácido.

El perfil de AG, se realizó mediante el método de cromatografía de gases acoplado a

espectrometría de masas. Para esto, las muestras de alimento fueron liofilizadas,

seguidamente se realizó la derivatización de los ácidos grasos siguiendo el protocolo de

esterificación , que consiste en pesar 50 mg alimento y depositarlos en viales de

reacción ámbar de 4 ml con tapas de silica, adicionar 300 ppm de estándar interno C19,

adicionar 1 ml de metóxido de sodio 0.5 N en metanol y mezclar en vortex durante 3

minutos, calentar durante 10 minutos a 50 ºC, sacar y mezclar, adicionar 1 ml de HCl

0.5 N en metanol y mezclar en vortex durante 3 minutos, calentar durante 10 minutos a

50 ºC, sacar y mezclar, enfriar a temperatura ambiente, adicionar 1ml de hexano y

tapar, mezclar en vortex por 2 minutos y finalmente,transferir con pipeta Pasteur la

capa superior a viales de 1.5ml para posterior análisis cromatográfico. Se utilizó un

cromatógrafo de gases acoplado a espectrómetro de masas Shimadzu QP2010 plus,

con automuestreador. Las condiciones cromatográficas fueron las siguientes; fase

móvil: gas transportador Helio, flujo de columna 1ml/min, velocidad lineal 26 cm/seg;

inyector: temperatura 220 °C, volumen 0.2 µl , modo splitles; columna: Modelo CP – Sil

164

Formato 013



– 88 marca restek, longitud 100m, diámetro interno 0.25 mm , espesor de la película 0.2

µl ; rampa de temperatura: temperatura 150 °C, tiempo de calentamiento 3 minutos, rata

15 °C/min; detector: temperatura 250 °C, flujo de N2 10 ml/min. Los ácidos grasos

fueron separados e identificados por comparación de los tiempos de retención con sus

respectivos estándares (Matreya LLC, Pennsylvania, U.S.A.) y por comparación de la

librería del equipo; se cuantificaron utilizando la curva de calibración de los estándares

de CLA y sus isómeros (CLA c9t11; CLA c10t12; CLA t10c12 y CLA Mezcla para los

isómeros restantes), de ATV y los demás ácidos grasos, con el estándar FAME mix de

supelco 37, además se utilizó el ISTD (ácido nonadecanoico, C19:0). El porcentaje de

cada AG fue calculado a partir de su concentración (ppm) determinada por

cromatografía (Tequin-Ocampo, 2014).Los valores encontrados de AG de los alimentos

se muestran en la tabla 4.2.

La solución tampón se preparó un día antes del inicio del ensayo, de acuerdo con las

recomendaciones de McDougall (1948): 9.8 g/l de NaHCO3, 4.65 g/l de Na2HPO4.7H2O,

0.57 g/l de KCl, 0.47 g/l NaCl, 0.12 g/l de MgSO4.7H2O, 0.05 g/l de CaCl2. Estos

reactivos fueron disueltos totalmente en agua destilada y la solución fue saturada con

CO2y almacenada a 39 °C.

En cada tratamiento se usaron 3 inóculos, procedentes de 3 novillos que consumían

pastos del trópico bajo colombiano. La colecta del líquido ruminal se hizo

inmediatamente después del sacrificio, se filtró en paños de algodón y se almacenó en

termos pre-calentados con agua a 40 °C. En el laboratorio, el líquido ruminal de cada

animal se filtró nuevamente y fue transferido a tres erlenmeyer (uno por cada animal),

los cuales fueron saturados con CO2 y mantenidos en estufa a 39 °C, durante el tiempo

que demoró la inoculación.

165

Formato 013



Determinación de la cinética de fermentación y degradación in vitro

La cinética de fermentación se determinó mediante la técnica de producción de gas

(Menke and Steingass, 1988; Theodorou et al., 1994), modificada por Posada et al.

(2006). Se usaron botellas de 100-ml de capacidad en las que se colocó, 0.5 g de

sustrato de fermentación, 5 ml de líquido ruminal y 45 ml de medio de cultivo, bajo un

flujo de C02. Las botellas se cerraron con tapones de caucho y se pre-cintarón con

cápsulas de aluminio. Luego, las botellas se agitaron y se colocaron dentro de una

estufa de cultivo que se mantuvo a 39ºC.

Adicionalmente, se utilizaron 2 frascos/inóculo, que contenían medio de cultivo e

inóculo, pero no sustrato, los cuales fueron usados como blancos, para corregir la

presión generada por la utilización de CO2 y la presión producida por la fermentación de

los microorganismos presentes en el líquido ruminal.

Al cabo de 2, 4, 6, 8,10,12,15, 24, 30, 36, 48, 72 y 96 horas de incubación, se midió la

producción de gas a partir del aumento de presión en el espacio de la cabeza de los

viales, utilizando un transductor digital (Ashcroft 2089QG - Precision Digital Test

Gauges, USA), acoplado a una aguja que se introducía a través de la tapa de caucho

de los frascos. La presión se midió en libras por pulgada cuadrada (PSI).Para

transformar los datos de presión (PSI) (X), en volumen de gas (ml) (Y) se utilizó la

ecuación Y= -0.1375+(5.1385*X)+(0.0777*X2) propuesta por Posada et al. (2006).

Al finalizar la incubación, el contenido de las botellas se filtró usando crisoles Pyrex®

(poro número 1), de peso conocido y utilizando una bomba de vacío. El residuo

recuperado se secó en horno (65°C por 48 h), luego se pesó y se usó para calcular por

gravimetría la digestibilidad de la MS (García-González et al., 2008b).

166

Formato 013



Para establecer la relación entre la cantidad de sustrato degradado (mg) y el volumen

de gas producido (ml) se calculó el factor de partición (FP), que es considerado como

un factor de eficiencia microbiana (Duque y Noguera, 2009).

Determinación de metano, pH, ácidos grasos volátiles (AGV) y perfil de ácidos

grasos (CLA-c9t11, ATV y AGCL)

Para estas determinaciones se utilizaron botellas de fermentación similares a las arriba

descritas, preparadas de manera simultánea y de la misma forma; pero en este caso la

fermentación solo se adelantó por un periodo total de 24 horas. Al cabo de este tiempo,

se midió el volumen de gas acumulado en el espacio de cabeza de la botella, utilizando

un transductor digital (Ashcroft 2089QG - Precision Digital Test Gauges, USA) y

mediante una jeringa se tomó una muestra de gas presente en la botella y se colocó

dentro de un tubo de ensayo (10 ml) con vacio. Posteriormente en esta muestra de gas,

se determinó la concentración de metano mediante cromatografía de gases, para

ello,se tomaron 200µl de muestra, los cuales se inyectaron manualmente, con una

jeringa Pressure-Lok® serie A2 de 1 ml, en un cromatógrafo Hewlett Packard 6890

Serie II equipado con detector de ionización de llama (FID) y una columna empacada,

modelo GS-AL/KCl marca Agilet, de 50m de largo 0.53 mm de diámetro, con fase móvil

de nitrógeno al 99.995% de pureza, flujo constante de 1mL/min y programación del

horno con isoterma a 80 ºC, durante 5 min, seguido de una temperatura post corrida de

100ºC durante un minuto. El contenido de metano se determinó mediante la generación

de un curva calibración obtenida diluyendo un estándar de metano de alta pureza

(99.99%) con CO2, procedimiento que se realizó siguiendo los lineamientos de López y

Newbold (2007).

La producción de CH4 (ml) fue calculada a partir del volumen total de gas (ml) y la

concentración de CH4. La producción de CH4 (ml) se expresó por gramo de materia

seca incubada (MSi).

167

Formato 013



Del mismo modo, se hizo determinación de la concentración de metano a 48 horas, la

muestra provenía de las botellas que se incubaron por 96 horas; para esto, el gas que

produjo cada botella a las 2, 4, 6, 8, 10, 12, 15, 24, 30, 36 y 48 horas de incubación, se

colectó en la respectiva medición de producción de gas, con una jeringa, conectada

junto con el transductor digital a una válvula de 3 salidas. La primera salida fue

conectada a una aguja que se insertaba en el interior de la botella incubada, la segunda

al trasductor de presión y la tercera a la jeringa plástica que colectaba el gas. El gas

colectado fue acumulado en una bolsa herméticamente cerrada, utilizando una bolsa

para cada botella, posteriormente se tomó una muestra del gas presente en esta bolsa

y se colocó dentro de un tubo de ensayo (10 ml) con vacío.

Luego de abrir las botellas incubadas por 24 horas, se midió el pH con pH-metro digital

(Schott Handylab pH1) y se tomó una muestra de líquido sobrenadante de cada botella

(0.8 ml) para hacer la determinación de AGV; esta muestra fue congelada

inmediatamente y posteriormente, se preparó para análisis de cromatografía de gases;

para esto la muestra fue descongelada y agitada , se tomaron 800 µl de muestra y se

colocaron en un tubo ependorf , se adicionó 500 µl de una solución con 20 g/l de ácido

metafosfórico y 4 g/l de ácido crotónico (usado como estándar interno) en ácido

clorhídrico 0.5N, se tapó y dejo por 2 horas, al cabo de las cuales se centrifugó a

13.000 rpm durante 15 minutos, seguidamente se tomó 1 ml de sobrenadante y se

colocó en viales de 1.5 ml, los cuales fueron colocados en el automuestreador del

cromatógrafo. Se usó un cromatógrafo HP6890 serie II equipado con detector de

ionización de llama, con una columna capilar TR-FFAP de 30 m × 0.53 mm × 1 m

(Restik, USA).Las condiciones de temperatura fueron 50 ºC iniciales en la columna y

por 5 minutos, 225 ºC por 10 minutos con un gradiente de 5º por minuto. El gas

portador es nitrógeno con un flujo de 1 ml/minuto, el volumen de inyección de 0.4 µl a

una tempera de 225 ºC en modo split 1:50.

168

Formato 013



La concentración de AGV (mmol/litro) fue calculada a partir de la concentración (ppm)

determinada por cromatografía y asumiendo una masa molar de 60.05g/mol para el

ácido acético, 74.08 g/mol para propiónico, 88.11 g/mol para butírico e isobutírico y

102.13 g/mol para pentanóico e isopentanóico, seguidamente se calculó la proporción

molar de cada AGV.

El líquido que quedó en las botellas, se usó para el análisis de AG, para esto se

almacenó a -20ºC hasta el momento de la extracción de los lípidos y su análisis por

cromatografía de gases, siguiendo el procedimiento descrito anteriormente para AG de

los alimentos.


La cinética de producción de gas fue ajustada al modelo de France et al., (2000);

correspondiente a G = A[1-exp-c(t-L)] , donde G (ml/g) es el volumen de gas acumulado

en el tiempo (t); A (ml/g) es el volumen de gas correspondiente a la digestión completa

del sustrato (asíntota) ; C (%/hora) es la tasa constante de producción de gas y L

(horas) es el tiempo de colonización. El ajuste de los datos al modelo y las estimativas

de los parámetros se realizaron a través de PROC NLIN de SAS (2004).

El perfil de ácidos grasos (CLA-c9t11,ATV, AGCL), los parámetros de producción de

gas, FP, digestibilidad de la MS, producción de metano, pH y los AGV, se analizaron

mediante ANAVA en un diseño completamente al azar (CAA) con arreglo factorial

4x3x2 (4 dietas x 3 aceites x 2 niveles). El efecto fijo en el modelo correspondió al

tratamiento experimental y el efecto aleatorio al inóculo ruminal. La diferencia entre

promedios se analizó mediante prueba de Tuckey con nivel de significancia del 5%;

utilizando PROC GLM de SAS (2004).

169

Formato 013



RESULTADOS

La tabla 4.2, muestra la composición química y ácidos grasos de la mezcla de los

alimentos más el aceite antes de la incubación. Como se esperaba, en los tratamientos

con adición de aceite de girasol, lino o palma, los AG más representativos fueron el

linoleico, linolénico y palmítico, respectivamente, en todas las dietas en evaluación. No

obstante, en los tratamientos con adición de aceite de lino, la participación del ácido

linoleico y palmítico fue alta en dietas que incluían suplementación con concentrado,

especialmente a nivel bajo (2%) de adición de aceite.

Concentraciones de CLA-c9t11 , ATV y otros AGCL producto de la fermentación

ruminal

La proporción de AG en cada tratamiento producto de la fermentación ruminal después

de 24 horas de incubación se presenta en la tabla 4.3. No se detectó efecto de

interacción entre las fuentes de variación estudiadas. Hubo efecto significativo del tipo

de aceite (p<0.0001), sobre el contenido de CLA-c9t11 (C18:2 c9t11) y ATV (C18:1

t11) siendo el aceite de girasol el que presentó los mayores porcentajes. No se detectó

efecto significativo de la dieta, ni del nivel de inclusión de aceite (p>0.05), sobre el

contenido de CLA-c9t11 y ATV.

170

Formato 013



Tabla 4.3. Ácidos grasos (g de AG/100 g de AG Totales) obtenidos en la fermentación ruminal in vitro de las dietas con adición de diferentes aceites a nivel del 2% y 4% de la MS, después de la incubación por 24 horas

Dieta

Aceite

Nivel p<0.05

Ácidos Grasos (AG) LT LTSSPi DP DPSSPi

Girasol Lino Palma

2% 4% Dieta Aceite Nivel Dieta x Aceite

Dieta x Nivel

Aceite x Nivel

Dieta x Aceite x Nivel

C6:0 0.17 0.18 0.20 0.19

0.18 0.18 0.19

0.18 0.19 ns ns ns ns ns ns ns

C8:0 0.15 0.15 0.15 0.15

0.15 0.15 0.15


C10:0 0.11 0.11 0.11 0.12

0.10 0.11 0.12


C12:0 0.42a 0.39a 0.36b 0.30c

032c 0.36b 0.42a

0.38 0.36 <0.0001 <0.0001 ns ns ns ns ns

C13:0 0.13b 0.14b 0.14b 0.18a

0,14b 0,16a 0,14b

0.15 0.14 0.0002 0.0353 ns ns ns ns ns

C14:0 1.16 1.08 1.04 0.96

0,89b 1,04b 1,25a

1.10 1.01 ns 0.0018 ns ns ns ns ns

C15:0 + C14:1 c9 1.60b 1.67b 1.80b 2.47a

0.71 2.12 1.83

1.95 1.82 0.0001 ns ns ns ns ns ns

C16:0 20.39 20.02 18.90 18.32

15.31b 16.39b 26.53a

19.60 19.21 ns <0.0001 ns ns ns ns ns

C16:1c9 0.35b 0.37b 0.38b 0.47a

0.36 0.42 0.41

0.41 0.38 0.0177 ns ns ns ns ns ns

C17:0 0.60 0.59 0.60 0.97

0.57 0.87 0.62


C17:1c10 13.35 13.79 14.14 14.30

12.93 14.70 14.05


C18:0 26.80 26.23 26.55 25.51

25.03 27.95 25.83


C18:1 t9 2.88 2.73 2.88 1.57

3.42 2.17 1.96


C18:1 t11 TVA 12.16 12.09 11.91 12.78

15.19a 12.22b 9.29c

12.31 12.17 ns <0.0001 ns ns ns ns ns

C18:1 c9 8.55 8.43 8.35 9.44

9.06a 7.59b 9.42a

7.94b 9.44a ns 0.0488 0.0218 ns ns ns ns

C18:2 t9,12 0.26c 0.31b 0.33ab 0.46a

0.24b 0.52a 0.27b

0.32 0.36 0.0093 <0.0001 ns ns ns ns ns

C18:2 c9,12 3.65 3.84 3.99 2.95

6.12a 2.89b 1.81b

3.18b 4.04a ns <0.0001 0.0271 ns ns ns ns

CLA C18:2 c9t11 1.66 1.73 1.63 2.21

2.77a 1.69b 0.96c

1.72 1.89 ns <0.0001 ns ns ns ns ns

CLA C18:2 c10t12 0.25 0.29 0.28 0.32

0.28ab 0.33a 0.25bc

0.29 0.28 ns 0.0431 ns ns ns ns ns

CLA C18:2 t10c12 0.46 0.46 0.48 0.54

0.43b 0.65a 0.37c

50.00 0.47 ns <0.0001 ns ns ns ns ns

CLA C18:2 Mezcla 0.34 0.33 0.32 0.40

0.53a 0.32b 0.20c

0.34 0.35 ns <0.0001 ns ns ns ns ns

C18:3 c9,12,15 1.86 1.82 1.91 2.14

1.19b 3.38a 1.21b

1.73 2.13 ns <0.0001 ns ns ns ns ns

C20:0 0.74 0.73 0.75 0.76

0.73 0.73 0.77


C20:1 c11 0.32 0.32 0.33 0.33

0.30 0.37 0.30


C22:0 0.64 0.68 0.72 0.79

0,86a 0,64b 0,61b

0.72 0.69 ns <0.0001 ns ns ns ns ns

C23:0+c20:3 c11,14,17 0.53 0.55 0.60 0.63

0.55 0.61 0.57


C24:0 0.70 0.74 0.79 0.83

0.77 0.78 0.75


C24:1 c15 0.62 0.35 0.38 0.42

0.35 0.58 0.41


171

Formato 013



LTSSPi: Estrella 59%-Leucaena 15% + Concentrado 26%; LT: Estrella 65% + Concent rado 35%; DP: Estrella 80% + Concentrado20%; DPSSPi: Guinea 84% -

Leucaena 16% ; CLA C18:2 Mezcla : demás isómeros presentes. Valores con letras diferentes en la misma fila difieren significativamente entre tratamientos (p<0.05).

172

Formato 013



La inclusión de aceite de girasol aumentó el contenido de ácido linoleico C18:2 c9,12

(p<0.0001), con un mayor valor cuando el nivel de inclusión de aceite fue del 4%

(p<0.02). También aumentaron los valores del CLA en mezcla (p<0.0001) y el AG C22:0

(p<0.0001), sin efecto de la dieta, ni del nivel de inclusión de aceite sobre estos AG.

Por su parte, la inclusión de aceite de lino aumentó el contenido de ácido linolénico

C18:3 c9,12,15 (p<0.0001), AG C18:2 t9,12 (p<0.0001), CLA c10t12 (p<0.04) y CLA

t10c12 (p<0.0001). No se presentó efecto de la dieta, ni del nivel de inclusión de aceite

sobre los AG linolénico, CLA c10t12 y CLA t10c12.

La inclusión de aceite de palma aumentó el contenido de ácido palmítico C16:0

(p<0.0001), de mirístico C14:0 (p<0,0018), Láurico C12:0 (p<0.0001) y presentó el

menor valor en los CLA evaluados.

El ácido oleico (C18:1 c9) fue afectado por el tipo de aceite (p<0.0488) y el nivel de

inclusión (p<0.0218), siendo menor cuando se suplementó con aceite de lino y mayor

con un nivel del 4%.

El ácido esteárico (C18:0), fue similar entre dietas, fuente de aceite y nivel de inclusión

(p>0.05). Este resultado sugiere que la suplementación con aceites vegetales, la dieta y

el nivel de inclusión de aceite, no afectaron la biohidrogenación completa lo que se ve

reflejado en similares valores de C18:0 en todos los tratamientos

Se detectó un efecto significativo de dieta (p<0.0001) sobre el contenido de ácido

láurico (C12:0) siendo la dieta que incluía la mayor cantidad de concentrado (65% de

Estrella y 35% de Concentrado) la que presentó la mayor proporción de este AG y la

que no incluía concentrado (84% Guinea y 16% de leucaena), la menor proporción del

mismo. Así mismo esta última dieta, presentó una mayor proporción de AG C13:0,

173

Formato 013



C15:0, C16:1 c9 y C18:2 t9,12 con diferencias significativas respecto a las otras dietas

(p <0,05).

Parámetros de fermentación y producción de metano

Los parámetros de fermentación se presentan en la tabla 4.4. La cinética de la

fermentación, al igual que el pH, total de AGV y proporción molar de AGV no se vieron

afectados por la fuente de aceite, ni el nivel de aceite (p>0.05), pero si por la dieta

(p<0.0001).

La dieta que incluía Estrella 80% + Concentrado 20%, presentó la mayor producción de

gas (A) (p<0.0017). La dieta que incluía la mayor proporción de concentrado (Estrella

65% + concentrado 35%) presentó una tasa mayor de producción de gas (c) (p<0.0001)

y la dieta de solo forraje que no incluía concentrado (Guinea 84% + Leucaena 16%),

presentó el mayor tiempo de colonización (L) (p<0.0001).

El total de AGV, fue mayor para la dieta con mayor concentrado (Estrella 65% +

concentrado 35%) y menor para la dieta de solo forraje que no incluía concentrado

(Guinea 84% + Leucaena 16%) (p<0.0001). Igualmente, esta última presentó menor

proporción de propiónico, butírico y mayor proporción de acético, mayor relación

acético:propiónico que la primera (p<0.0001).

174

Formato 013



Tabla 4.4. Cinética de fermentación, producción de metano, concentración y proporción de ácidos grasos volátiles (AGV) producto de la fermentación in vitro de las dietas con adición de diferentes aceites a nivel del 2% y 4% de la MS

Dieta

Aceite

Nivel

p<0.05

Parámetro LT LTSSPi DP DPSSPi Girasol Lino Palma 2% 4% Dieta Aceite Nivel DxA DxN AxN DxAxN

A (ml/g de MS incubada) 174,51b 180,54b 203,25a 175,72b

178.20 180.43 191.88

181.94 185.06 0.0017 ns ns ns ns ns ns

c (%/h) 0,061a 0,054b 0,05b 0,051b

0.056 0.054 0.051

0.054 0.053 ˂0.0001 ns ns ns ns ns ns

L (h) 5,49bc 5,13c 6,31b 7,63a

6.10 6.14 6.18

6.26 6.02 ˂0.0001 ns ns ns ns ns ns

Digestibilidad % 69,05a 69,34a 69,66a 64,76b

67,13b 67,98b 69,49a

69,91a 66,49b ˂0.0001 0.0036 ˂0.0001 ns ns ns ns

FP 3,23a 3,08a 2,80b 3,10a

3.09 3.10 2.97

3,16a 2,94b 0.0467 ns 0.0415 ns ns ns ns

Metano 48 Horas (ml /g MS Incubada) 41.80 45.51 46.33 41.12

41.91 43.74 45.42


Metano 24 Horas (ml /g MS Incubada) 17.09 15.58 16.09 14.48

15.91 15.94 15.57


pH 6,78b 6,78b 6,80b 6,85a

6.81 6.79 6.81

6.80 6.81 ˂0.0001 ns ns ns ns ns ns

Total AGV (mmol/L) 29,66a 28,75ab 28,55b 26,77c 28.14 28.36 28.71 28.77 28.14 <0,0001 ns ns ns ns ns ns

Proporción molar (% molar)

Acético % 61,84c 62,89b 62,7b 66,04a 63.26 63.35 63.49 63.45 63.28 <0,0001 ns ns ns ns ns ns

Propiónico % 29,18a 28,79ab 28,58b 26,58c 28.35 28.43 28.07 28.22 28.34 <0,0001 ns ns ns ns ns ns

Butírico % 8,97a 8,30b 8,70ab 7,36c 8.38 8.20 8.42 8.31 8.36 <0,0001 ns ns ns ns ns ns

Acético: Propiónico 2,12c 2,18b 2,19b 2,48a 2.23 2.23 2.26 2.25 2.24 <0,0001 ns ns ns ns ns ns

LT: Estrella 65% + Concent rado 35%; LTSSPi: Estrella 59%-Leucaena 15% + Concentrado 26%; DP: Estrella 80% + Concentrado20%; DPSSPi: Guinea 84% -

Leucaena 16%. D= Dieta, A= Aceite, N= Nivel Valores con letras diferentes en la misma fila difieren significativamente entre tratamientos (p<0,05).

175

Formato 013



El porcentaje de digestibilidad de la MS, fue afectado por la dieta, la fuente de aceite y

su nivel de inclusión. La dieta de solo forraje de Guinea 84% y Leucaena 16%, que no

incluía concentrado, presentó la menor digestibilidad (64.8% vs 69.3; 69.7; 69.1)

(p<0.0001). La suplementación con aceite de palma presentó la mayor digestibilidad

(69%) (p<0.0036) mientras que la presencia de aceites de girasol y de lino

disminuyeron la digestibilidad en 2% y 1% respectivamente, con respecto al aceite de

palma resultando similares entre sí. La inclusión de aceite al 4% de la MS presentó

menor digestibilidad que al 2% (66.5% vs 69.9%) (p<0.0001).

El FP fue afectado por la dieta y el nivel de inclusión de aceite resultando bajo en la

dieta que incluía Estrella 80% + Concentrado 20% (p<0.0467) y con un nivel de

inclusión de aceite del 4% (p<0.0415).

No hubo efecto (p>0.05) de la dieta, fuente de aceite, ni nivel de inclusión de aceite,

sobre la producción de metano.

No hubo efecto de las interacciones entre dieta, fuente de aceite y nivel de aceite

(p>0.05), sobre las variables evaluadas.

DISCUSIÓN

Perfil de ácidos grasos producto de la fermentación ruminal

La inclusión de aceite de girasol aumentó la proporción de CLA-c9t11 y ATV a 24 horas

de fermentación en todas las dietas evaluadas. Este resultado está de acuerdo con lo

reportado en estudios in vitro por Jacob et al., (2012), quienes compararon la

suplementación con aceite de girasol (65.23% de ácido linoleico) vs aceite de soya

176

Formato 013



(51.65% de ácido linoleico) en dietas para ganado altas en fibra (relación

forraje:concentrado de 65:35), con lo reportado por Wu et al., (2013), quienes

compararon ácido oleico vs linoleico y con lo reportado por Castilla Vargas, (2012)

quien comparó la mezcla de ácido linoleico y linolénico en diferentes proporciones en

dieta a base de pasto. La magnitud y los patrones de biohidrogenación (BHR) difieren

con los diferentes aceites vegetales suplementados. El primer paso de la BHR a nivel

ruminal del ácido linoleico es la isomerización a CLA-c9t11 y la posterior reducción a

ATV, pero los primeros pasos de la BHR del linolénico no presentan este

comportamiento (Jenkins et al., 2008; Lee et al., 2011). Por lo tanto, el mayor consumo

de precursor y las diferencias en el proceso de BHR, permiten explicar la mayor

producción de CLA-c9t11 y ATV en los tratamientos con adición de aceite de girasol.

No se encontró efecto del nivel de inclusión de aceite en la dieta sobre la proporción de

CLA-c9t11 y ATV. No obstante, el nivel del 4% de inclusión, redujo significativamente la

digestibilidad al compararlo con el 2% (66.5% vs 69.9%) y el FP (2.94 vs 3.16),

indicando una pérdida en la eficiencia microbiana. Jacob et al., (2012) encontró mayor

producción de CLA-c9t11 en dietas suplementadas con 6% de aceite de girasol o soya

vs 4.5%; sin embargo, la digestibilidad de la MS fue significativamente reducida a nivel

del 6%. En nuestro estudio, la adición de aceite a nivel de 4% de la MS, llevó a que el

porcentaje de grasa final de los 9 sustratos a evaluar que incluían concentrado,

estuviera entre 5.8 y 7.62 %, donde siete de los nueve tratamientos presentaron valores

de grasa superiores a 6.28 % (Tabla 4.2). Un aspecto importante a tener en cuenta en

la alimentación de los animales rumiantes es que, debido al efecto inhibidor de los

lípidos sobre el metabolismo microbiano, un aporte de alimentos con elevados

contenidos en grasa puede provocar una disminución significativa de la digestibilidad y

el consumo de alimento (Harfoot y Hazlewood, 1997). Generalmente, se recomienda

que la grasa total no exceda del 6-7% de la MS total de la dieta, de otra forma puede

ocurrir una depresión en el consumo de alimento (NRC 2001).

177

Formato 013



Diferentes publicaciones (Harvatine y Bauman, 2006; Gervais et al., 2009) han

demostrado que el isómero CLA t10c12 disminuye la concentración de grasa de la

leche a través de una baja regulación en la transcripción de las enzimas y proteínas que

participan en la síntesis de lípidos en la glándula mamaria (Shingfield et al., 2010, Maxin

et al., 2011). La presencia de los isómeros trans-10 y trans-11 son afectados por el tipo

de AG adicionado siendo la producción de trans-10 mayor con adición de ácido

linoleico mientras que el ácido linolénico fue principalmente hidrogenado vía trans-11

(Zened et al., 2011). Stoffel et al. (2015), reportan una correlación positiva entre el

contenido de ácido linoleico en la dieta y los AG C18:1 t10 y CLA t10c12 en la leche. No

obstante, en el presente estudio la proporción de CLA t10c12 fue mayor para las

dietas con adición de aceite de lino. Debido posiblemente, a que en estos tratamientos,

la participación del ácido linoleico fue alta, especialmente en dietas que incluían

suplementación con concentrado, lo que pudo inducir cambios en los procesos de la

BHR ocasionados por el aumento en la cantidad total de ácidos linoleico, presente en

estas dietas y por tanto una mayor proporción de CLA t10c12.

Así mismo, la menor proporción de ácido oleico en los tratamientos con adición de

aceite de lino después de la incubación, podría estar asociado a que estos

tratamientos presentaron la menor proporción de este ácido graso con respecto a los

tratamientos con adición de aceite de girasol o palma, antes de la incubación, dada la

alta proporción del ácido linoleico y palmítico presente en ellos.

La suplementación con aceite de palma aumentó el contenido de ácido palmítico

(C16:0) (p<0.0001), mirístico (C14:0) (p<0.0018), láurico (C12:0) (p<0.0001) y presentó

el menor valor en los CLA evaluados. Dietas bajas en grasa (1.2 % de la MS) con

adición de aceite de palma (1.7% de la MS), aumentaron los AG menores a C16:0 en

la leche y decrecieron el total de AG C18 comparado con adición de la misma cantidad

178

Formato 013



de aceite rico en ácido linoleico (Stoffel et al., 2015). La inclusión de grasas saturadas

de origen animal en dietas para humanos, puede incrementar el riesgo de

enfermedades cardiovasculares (Joyce et al., 2009). De otra parte, se ha demostrado,

que la suplementación con aceites vegetales ricos en AG poliinsaturados no solo

permite aumentar los niveles de CLA-c9t11, sino que también aumenta ATV, AG

insaturados (mono y poliinsaturados) y disminuye los AG saturados (Boerman and Lock

2014, Saliba et al., 2014; Vargas-Bello-Pérez et al., 2015), con un impacto alto en la

composición de la grasa y su efecto sobre la salud humana. Estas observaciones están

de acuerdo con los resultados del presente trabajo donde la adición de aceite de girasol

y lino disminuyó la concentración de C12:0, C14:0, C16:0 con respecto a la inclusión de

aceite de palma y aumentó el total de AG C18 mono y poliinsaturados.

Dietas altas en forraje suplementadas con una pequeña cantidad de aceite de semillas

ricas en AG poliinsaturados produce principalmente el isómero CLA-c9t11 y ATV en la

leche de vacas (Kraft et al., 2003; Cruz-Hernández et al., 2004, 2006). Las dietas

evaluadas en el presente experimento presentaron una proporción de pasto que osciló

entre 65 y 100% pero no se detectó un efecto significativo de la dieta (p>0.05) sobre el

contenido de CLA-c9t11 y ATV después de la fermentación. Los resultados obtenidos in

vitro sugieren que cuando el objetivo es aumentar el contenido de CLA-c9t11 y ATV

en la leche de vacas que consumen dietas altas en forraje (como las evaluadas en el

presente estudio), se puede evaluar a nivel de campo, la suplementación con el mismo

aceite en todos los sistemas de producción objeto de este estudio.

Parámetros de fermentación

El objetivo principal del presente estudio fue seleccionar el aceite y nivel de inclusión,

que presentara mejor CLA-c9 t11, ATV, AGCL y menor producción de metano,

mediante niveles prácticamente factibles de suplementación con aceite y sin perjudicar

179

Formato 013



la fermentación, digestibilidad de la fibra y por lo tanto la eficiencia de utilización del

alimento. Así, los parámetros de la cinética de fermentación (A,c,L), no se vieron

afectados por la fuente o nivel de inclusión de aceite. Igualmente, aunque el porcentaje

de digestibilidad fue menor con nivel de inclusión del 4% (66.5 % vs 69.9%) (por

razones expuestas anteriormente), el pH, total de AGV, proporción de acético,

propiónico, butírico y relación acético:propiónico, no se vieron afectadas por la fuente o

nivel de aceite.

Estos resultados están de acuerdo con los hallados por Jacob et al., (2012), quienes no

encontraron efecto sobre pH, total de AGV, proporción de acético, propiónico, butírico y

relación acético:propiónico, al suplementar con aceite de girasol o de soya a nivel del

4.5% de la MS en dietas para ganado altas en fibra (relación forraje:concentrado 65:35),

pero si se presentó un efecto significativo sobre estos parámetros cuando el nivel de

inclusón representó e 6% de la MS. La inclusión de aceite de lino al 2,3 y al 4% de la

MS en raciones completamente mezcladas (TMR) con una relación 50% concentrado y

50% forraje no afectó ni el pH ruminal, ni la concentración total de AGV o el número de

protozoarios (Benchar et al., 2012).

En un ensayo con ovinos, Brodiscou et al., (1994), reportaron un decrecimiento en la

concentración total de AGV cuando el aceite de lino representó el 6% de la ración con

una relación forraje:concentrado 55:45. En general, se asume que la suplementación

con grasas no protegidas y altamente insaturadas a dietas de rumiantes disminuye la

proporción de acetato y la relación acetato: propionato en el rumen, con un efecto

antimicrobiano de los aceites ricos en AG poliinsaturados como una probable

explicación de este fenómeno (Jenkins y Jenny, 1992). No obstante, el tipo y fuente de

aceite y la relación forraje:concentrado de la dieta basal, son los factores que

determinan mayormente el efecto de la suplementación con lípidos sobre la

fermentación ruminal (Toral et al., 2009). Las dietas utilizadas en el presente estudio

180

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presentaron una alta participación de forraje, que puede estar favoreciendo la

fermentación ruminal.

Producción de metano

Los aceites ricos en AG de cadena media reducen la producción de metano

(Machmüller, 2006) siendo los ácidos láurico (C12:0) y mirístico (C14:0) los más

eficaces (Dohme et al, 2001; Soliva et al, 2003; Panyakaew et al, 2013). Igualmente, la

inclusión de AG poliinsaturados en la dieta, constituye una de las alternativas de

alimentación más promisoria para deprimir la metanogénesis (Martin et al., 2006; 2010;

Wu et al, 2013; Cieslak et al, 2013; Patra, 2013). Aunque la cantidad de hidrógeno

utilizado en el proceso de biohidrogenación es pequeña (1%) en comparación con la

cantidad de hidrógeno utilizada para reducir el dióxido de carbono para producir metano

(48%; Czerkawski, 1986), la reducción de la producción de metano in vitro, inducida por

la adición de grasa a la dieta puede alcanzar hasta un 50% (Machmüller et al., 1998) y

se ha observado que el efecto está asociado en gran parte a la disminución de

protozoarios (Cieslak et al., 2006). Los metanógenos dependen de la actividad

metabólica de los protozoos (Janssen et al., 2010). Así, el efecto supresor sobre

producción de metano del C18:2 y C18:3 observado, puede ser debido a un efecto

tóxico indirecto sobre los metanógenos del rumen.

En el presente estudio, la suplementación con diferentes aceites vegetales y el nivel de

inclusión de aceite, no afectaron la producción de metano. La ausencia de diferencias

entre los aceites utilizados fue también reportado por Beauchemin et al., (2009) y JCLA

et al., (2007), quienes encontraron un efecto similar sobre la producción de metano

ruminal entre los AG linoleico y linolénico. Sin embargo, diversos estudios in vitro, han

encontrado diferencias entre aceites.

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El uso de aceite de coco (C12:0+C14:0 ) in vitro, en dosis de 80 o 120 mg /100 ml de

fluido de incubación, con y sin adición de 20 mg de una mezcla de aceite de girasol y

lino (PUFA), redujo la producción de metano en ambos casos (con y sin PUFA), pero

esta reducción fue dos veces mayor con la adición de PUFA (Panyakaew et al., 2013).

La adición de 50 mg de los ácidos oleico o linoleico a 500 mg de sustrato disminuyó la

producción de metano en el trabajo informado por Wu et al. (2013). Cieslak et al.,

(2013), evaluaron la adición de 50 g/kg de MS de aceite de uva (69.6% de ácido

linoleico) o aceite de grosella negra (58.6% de ácido linoleico) y encontraron que la

adición de los aceites no afectó la fermentación pero provocó una disminución en la

producción de metano en 21 y 23 % a las 24 horas de fermentación para los

tratamientos con aceite de uva y grosella, respectivamente. Amaro et al., (2012),

evaluando ácido estearidónico (C18:4n3), a niveles de 1, 5, 20 y 50 mg/L de medio de

incubación, no encontró efecto de la adición de aceite sobre la producción de metano,

concluyendo que se necesitan altos niveles de ácido estearidónico no esterificado para

mitigar metano.

En el presente estudio, la cantidad de aceite adicionada fue de 10 mg/500 mg de

sustrato ó 20 mg/500 mg de sustrato para el nivel de 2% o 4% de inclusión de aceite

respectivamente, que corresponde con 20 ó 40 g de aceite/Kg de MS y con 5,59 ó

11,19 mg de ácido linoleico/500 mg de sustrato para el nivel de 2% ó 4%

respectivamente.

Las cantidades de aceite de girasol (55.95% de ácido linoleico) adicionadas en el

presente trabajo resultaron inferiores a las utilizadas en los trabajos de Cieslak et al

(2013) ( 50 g de aceite/Kg de MS) ó por Wu et al., (2013) (50 mg de ácido linoleico/500

mg de sustrato) y por lo tanto resulta posible que la cantidad de aceite no fue suficiente

para disminuir metano.

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Inclusión de leucaena, biohidrogenación y producción de metano

En el presente ensayo, el grado de inclusión de leucaena fue representativo de las

condiciones reales de alimentación de vacas en los sistemas de producción

silvopastoriles. La presencia de esta especie forrajera no indujo diferencias en cuanto a

la concentración del CLA-c9t11, del ATV, esteárico o en la producción de metano

indicando que los taninos presentes en la leucaena no redujeron la BHR o la producción

de metano.

Este resultado podría estar en parte explicado por la baja concentración de taninos en

las dietas evaluadas. En la dieta de la finca del sistema lechería tropical SSPi (LTSSPi),

la inclusión de leucaena fue de 15% y en la finca del sistema doble propósito SSPi

(DPSSPi), la inclusión de leucaena fue del 16%. La leucaena utilizada en el presente

estudio, contenía 4.24% de taninos totales (% de ácido tánico), lo que corresponde a

6.36 y 6.78 g de ácido tánico/kg de MS (0.63% y 0.67% de la MS), para las fincas

LTSSPi y DPSSPi, respectivamente. En estudios in vitro, Minieri et al., (2014) reportan

una disminución en la BHR de los ácidos linoleico y linolénico cuando los taninos de

Quebracho son incluídos a razón de 22.3 g de ácido tánico/kg de MS cantidad superior

a la utilizada en el presente estudio. Así mismo, Khiaosa-Ard et al., (2009), reportan una

inhibición del paso final de la BHR del ácido linolénico cuando los taninos condensados

representaron el 7.9% de la MS proporción que vuelve a resultar superior a la utilizada

en el presente estudio.

En nuestro trabajo, las dietas de los sistemas LTSSPi y DPSSPi, contenían 2.10 y 2.24

mg de TC/500 mg de MS, respectivamente, lo que equivale al 0.42% y 0.45% de la

dieta, respectivamente. Tan et al., (2011), mostraron una reducción en la producción de

CH4 ante la inclusión de 10 mg de TC / 500 mg de MS, pero la producción de metano

no disminuyó cuando la incorporación de dichos taninos fue del orden de 0.2% y 1.8%

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en la dieta (Sliwinski et al., 2002; Beauchemin et al., 2007). Resultapor lo tanto posible

que el nivel de taninos utilizado en este estudio, no haya sido suficiente como para

afectar la producción de metano.

CONCLUSIONES

La inclusión de aceite de girasol y lino redujo la digestibilidad de la MS entre 1y 2%

con respecto al aceite de palma, efecto que resultó aún mayor (-3,4%) cuando el nivel

de inclusión de aceite fue del 4%, manteniéndose dicha digestibilidad dentro de valores

aceptables.

En todos los sistemas base pastoril evaluados, la adición de aceite de girasol a al 2 y

4% de la MS aumentó la proporción de ácido linoleico en la dieta, conllevando a una

mayor producción de CLA-c9t11 (C18:2 c9t11), ATV (producto de la BHR) y linoleico

después de la incubación. El aumento del ATV resulta importante dado su rol como

precursor a nivel mamario del CLA-c9t11. Esta estrategia de alimentación constituye

una herramienta nutricional viable a fines de aumentar la concentración de los ácidos

grasos benéficos en la leche para los sistemas de producción evaluados.

Adicionalmente, la suplementación con aceite no afectó la cinética de fermentación, el

pH, la producción de AGV, ni disminuyó la producción de metano. Es posible que el

bajo nivel de aceite y de taninos empleado en las dietas en evaluación, no haya

afectado protozoos, bacterias, hongos y metanógenos del rumen, así como tampoco

se afectó el buen funcionamiento ruminal.

Los resultados permiten sugerir que la utilización del aceite de girasol al 2 y 4% de la

materia seca consumida sería una estrategia promisoria a evaluar bajo condiciones de

campo a fines de aumentar los ácidos grasos benéficos y el valor saludable de la leche

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de ganaderías colombianas manejadas con y sin sistemas silvopastoriles de leucaena

con estrella y/o guinea.

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193

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| Capítulo 5

Efecto de la suplementación con aceite de girasol

sobre el perfil de ácidos grasos de la leche de vacas

en sistemas de lechería tropical y doble propósito

manejadas con y sin sistema silvopastoril

intensivo con leucaena

Este capítulo corresponde al cuarto objetivo de la tésis.

Establecer el efecto de la suplementación alimenticia con el mejor nivel de inclusión del

aceite más destacado en la prueba in vitro sobre la concentración de: CLA-c9t11, ATV y

otros AGCL en la leche y sobre la relación beneficio-costo en las ganaderías en estudio.

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EFECTO DE LA SUPLEMENTACIÓN CON ACEITE DE GIRASOL SOBRE EL PERFIL

DE ÁCIDOS GRASOS DE LA LECHE DE VACAS EN SISTEMAS DE LECHERÍA

TROPICAL Y DOBLE PROPÓSITO MANEJADAS CON Y SIN SISTEMA

SILVOPASTORIL INTENSIVO CON LEUCAENA

RESUMEN

Los ácidos grasos insaturados como el ácido linoleico conjugado C18:2 c9t11 (CLA-

c9t11) o ruménico, el ácido transvaccénico C18:1 t11 (ATV) y algunos ácidos grasos

(AG) de cadena larga n-3 más la abundancia relativa de los AG saturados/insaturados

de la leche bovina presentan potenciales beneficios para la salud humana. La presencia

de estos AG en la leche resulta fuertemente dependiente de factores dietarioscomo la

suplementación con aceites vegetales ricos en AG poliinsaturados aunque la

respuesta final puede variar en función de la cantidad y fuente lipídica empleada y con

la composición de la dieta basal. En el presente trabajo se evaluó el efecto de la

suplementación con aceite de girasol a dos niveles de inclusión (2% y 4% de la MS

total), sobre el consumo de forraje , la producción y composición de la leche con

especial énfasis en la concentración del CLA-c9t11, ATV y otros AGCL potencialmente

favorables para la salud humana y sobre la relación beneficio-costo de ganaderías de

los sistemas de producción lechería tropical especializada (LT) y doble propósito (DP)

que pastorean en solo gramíneas de pasto Estrella (Cynodon plectostachyus) y/o

Guinea (Megathyrsus maximus cv. Tanzania) y en sistemas silvopastoriles intensivos

(SSPi) con la presencia de Leucaena (Leucaena leucocephala). El trabajo se desarrolló

en 4 fincas de Colombia productoras de leche donde cada una fue juzgada como

representativa de un sistema de producción. Así quedaron definidas la lechería tropical

especializada sin (LT) y con sistema silvopastoril intensivo (LTSSPi) y doble propósito

sin (DP) y con sistema silvopastoril intensivo (DPSSPi), en donde además del pastoreo,

las vacas recibían en promedio 3.4, 5.8, 4.0 y 2.0 Kg concentrado/animal/día,

195

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respectivamente. En cada finca se seleccionaron 9 vacas con más de 2 partos y que se

encontraban entre los 70-110 días de lactancia y se utilizó un diseño de cuadrado

latino modificado (sobrecambio), 3 X 3 (periodos de 21 días), cada tratamiento se repitió

3 de veces. En el tratamiento 1, no se ofreció suplementación de aceite (0%) y en los

tratamientos 2 y 3, se suplementó con aceite de girasol (63.32% de ácido linoleico y

28.32% de ácido oleico) al 2% (250, 324, 250, 200 g aceite/animal/día, para LT,

LTSSPi, DP, DPSSPi, respectivamente) y 4% (500, 650, 500, 400 g aceite/animal/día,

para LT , LTSSPi, DP, DPSSPi, respectivamente) de la MS. En el sistema DP,

repetidamente se presentó rechazo del aceite por parte de las vacas, razón por la cual

solo se presentan resultados de 3 fincas. La suplementación con aceite de girasol no

afectó el consumo de forraje en el sistema LT (p>0.05), aunque tendió a disminuirlo en

los sistemas LTSSPi (p=0.07) y DPSSPi (p=0.06), no afectó la producción de leche

(p>0.05), % de proteína (p>0.05), ni % de lactosa (p>0.05) en ninguno de los 3

sistemas. La proporción de grasa (p<0,05), sólidos totales (p<0.05) y MUN (p<0.05) en

la leche del sistema DPSSPi, disminuyeron con la suplementación de aceite a nivel del

2 y 4%, mientras que en el sistema DPSSPi, estas tres variables aumentaron a un nivel

del 2% con respecto al 4% (p<0.05) y en el sistema LT no fueron afectadas (p>0.05).

La proporción de CLA-c9t11, ATV y oleico aumentaron (p<0.05) linealmente con los dos

niveles de suplementación en los 3 sistemas y los ácidos grasos aterogénicos C12:0,

C14:0 y C16:0 disminuyeron (p<0.05), obteniéndose una leche con mayor cantidad de

AG insaturados y menor índice de aterogenicidad (p<0.05). La relación beneficio costo

fue mayor a nivel de suplementación de 4% en dos de los tres sistemas, si la leche se

mercadeara con un valor diferencial por contenido de CLA-c9t11. Los resultados del

presente estudio, muestran que la suplementación con aceite de girasol a vacas en

pastoreo, permite aumentar los ácidos grasos benéficos para la salud humana.

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INTRODUCCIÓN

Los ácidos grasos insaturados como el ácido linoleico conjugado C18:2 c9t11 (CLA-

c9t11) o ruménico, el ácido transvaccénico C18:1 t11 (ATV) y algunos ácidos grasos

(AG) de cadena larga de la serie omega tres (n-3) presentes en la leche bovina, se

relacionan con potenciales beneficios para la salud humana (Harris, 2008; Shingfield et

al., 2013). El CLA-c9t11 es el principal isómero CLA presente en la leche y proviene

principalmente de la desaturación del ATV por la actividad de la enzima mamaria Delta-

9 desaturasa (Griinari y Bauman,1999; Bichi et al.,2012). Se ha reportado que CLA-

c9t11 inhibe el crecimiento de varias líneas celulares de cáncer humano, reduce la tasa

de desarrollo del tumor inducido químicamente, altera el metabolismo de las

lipoproteínas, y modifica la función inmune en modelos animales (Shingfield et al.,

2008). Por lo tanto, puede concluirse que el CLA c9t11 presenta promisorios beneficios

potenciales en salud humana.

El ATV producido en el rumen durante la biohidrogenación de los AG insaturados, es el

principal AG trans en la grasa de rumiantes y el precursor de CLA-c9t11 en los tejidos

(Field et al., 2009). El principal n-3 en la grasa de la leche es el ácido linolénico (C18:3

c9,12,15) con pequeñas cantidades de ácido docosahexaenoico (22:6 n-3) y ácido

eicosapentanoico (20:5 n-3) (Ferlay et al., 2013). Los AG n-3 reducen en el suero las

lipoproteínas de baja densidad, contribuyendo a una disminución en el riesgo a

incidencia de enfermedad cardiovascular humana (Shingfield et al., 2008). Asimismo, el

ácido oleico C18:1 cis9, en los seres humanos, puede prevenir aumento de la

lipoproteína de baja densidad en la sangre y puede disminuir la presión arterial (Dhakal

et al., 2014). Como contraposición a la presencia de AG saludables, existen evidencias

que ciertos AG saturados tales como láurico (C12:0), mirístico (C14:0) y palmítico

(C16:0), aumentan las lipoproteínas de baja densidad (Givens, 2010), con un potencial

197

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efecto aterogénico (Ulbritch y Southgate, 1991) e hipercolesterolémico (Givens, 2010)

cuando los mismos son consumidos en exceso.

Aunque la alimentación base pastoril resulta predisponente a obtener leches con

mayores niveles basales de CLA-c9t11, se pueden alcanzar aumentos adicionales

mediante la suplementación con lípidos polinsaturados (Chilliard y Ferlay, 2004;

Schroeder et al., 2004). La suplementación con aceites de origen vegetal sugiere que

aquéllos con contenidos más altos en los ácidos linoleico y linolénico (como los

procedentes de semillas de soja, algodón, girasol, lino, cártamo y colza) son los más

idóneos para aumentar el CLA-c9t11 en la leche (Stanton et al., 2003; Khanal y Olson,

2004). El efecto sería lineal ante el agregado de cantidades crecientes de aceite a la

raciónhasta un máximo de 3-4% de la MS. (Chilliard et al., 2007). Además se ha

comprobado que aquéllos alimentos más ricos en ácido linoleico (girasol, soja) son los

más efectivos (Kelly et al., 1998; Dhiman et al., 2000; Lock y Garnsworthy, 2002;

Collomb et al., 2004; Shingfield et al., 2006; Hervás et al., 2006).

La suplementación con aceites vegetales ricos en AG poliinsaturados no solo permite

aumentar los niveles de CLA-c9t11, sino que también permite aumentar el ATV, los AG

insaturados (moni y poliinsaturados) y disminuir los AG saturados (Vargas-Bello-Pérez

et al 2015; Boerman y Lock, 2014; Saliba et al., 2014; Angulo et al., 2012; Rego et al.,

2009; Cruz-Hernández et al., 2007), con un impacto alto en la composición de la grasa

láctea y su valor saludable. Sin embargo, esta suplementación, puede disminuir el

porcentaje de grasa en leche (Vargas-Bello-Pérez et al 2015; Boerman y Lock, 2014;

Saliba et al., 2014; Angulo et al., 2012; Rego et al., 2009; Cruz-Hernández et al., 2007),

aunque en trabajos recientes, un aumento en la producción de leche con la

suplementación, conllevó a que el rendimiento en producción de grasa (kg/día) no se

viera afectado (Saliba et al., 2014; Boerman y Lock, 2014). Es importante destacar que

el efecto de la suplementación con aceites ricos en AG poliinsaturados puede variar de

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acuerdo con la cantidad y fuente de grasa empleada y con la composición de la dieta

basal (Chillard y Ferlay 2004; Dewhurst et al. 2006, Grainger y Bauchemin 2011).

En Colombia, el 45% de la leche se produce en Lechería especializada y el 55% bajo el

sistema doble propósito (CONPES, 2010) que en su expresión tradicional tienen una

base forrajera de solo gramíneas. Otros productores utilizan sistemas más adecuados a

las condiciones medio ambientales con una base forrajera silvopastoril (SP), que

incluye mezcla de pasto y plantas arbustivas para consumo directo por parte de los

animales lo cual permite aumentar la oferta de forraje, en particular durante el periodo

seco, mejorar la calidad de la dieta a lo largo del año y mejorar la conservación y el

reciclaje de nutrientes (Mahecha y Angulo, 2012; Pagiola et al., 2007; Pagiola et al.,

2005; Murgueitio, 1999). Hay evidencia de que los taninos condensados presentes en

las plantas, pueden incidir en la biohidrogenación ruminal (Khiaosa-Ard et al., 2009).

El desarrollo de estrategias de suplementación en la ganadería colombiana con ácidos

grasos poliinsaturados, que permitan aumentar los ácidos grasos benéficos de la leche,

exige un previo conocimiento del efecto de diferentes fuentes de ácidos grasos

poliinsaturados bajo condiciones de alimentación específicas del país. Dichas

condiciones varían de acuerdo al sistema de producción y a los procesos de

fermentación ruminal que se generan en cada uno de ellos aspectos que deben ser

evaluados experimentalmente para seleccionar la mejor opción y posteriormente

evaluarla en campo. De acuerdo con lo anterior, en un estudio previo, se evaluó in vitro,

el efecto de la adición de aceites vegetales saturados (Palma) e insaturados (Girasol y

Lino) con un nivel de inclusión del 2 y 4% de la MS, simulando a las dietas propias de

las ganaderías de los sistemas LT y DP, con y sin sistema silvopastoril. Los resultados

obtenidos indicaron que en todas las dietas, la suplementación con aceite de girasol

aumentó el contenido de linoleico (C18:2 c9,12) , CLA-c9t11 (C18:2 c9t11) y de ATV

(C18:1 t11) en la digesta y no afectó la cinética de fermentación, pH, total de AGV, ni

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proporción de AGV. Estos resultados más el aumento en la concentración de ATV

como precursor a nivel mamario del CLA-c9t11 resultan en un criterio importante para

decidir y justificar que la suplementación con aceite de girasol represente la mejor

opción a evaluar bajo condiciones de campo, para aumentar los AG benéficos en la

leche de ganaderías colombianas manejadas con y sin sistemas silvopastoriles.

El objetivo de este trabajo fue conocer el efecto de la suplementación alimenticia con

aceite de girasol a nivel de inclusión del 2% y 4% de la MS, sobre el consumo de

forraje, la producción, composición, concentración de: CLA-c9t11, ATV y otros AGCL en

la leche y sobre la relación beneficio-costo de ganaderías de lechería tropical

especializada (LT) y doble propósito (DP), que pastorean en solo gramíneas en pasto

Estrella (Cynodon plectostachyus) y/o Guinea (Megathyrsus maximus cv. Tanzania) y

en sistemas silvopastoriles intensivos (SSPi) con Leucaena (Leucaena leucocephala).


Localización

Se realizaron cuatro ensayos independientes, cada uno en una finca de Colombia,

productora de leche, representativa de un sistema de producción. El primer y segundo

ensayo se llevaron a cabo en el sistema de lechería tropical especializado sin (LT) y

con sistemas silvopastoril intensivo (LTSSPi); el tercero y el cuarto ensayo se

realizarón en el sistema doble propósito sin (DP) y con sistema silvopastoril intensivo

(DPSSPi). En adelante hare referencia al sistema. Los ensayos se desarrollaron durante

los meses de finales de mayo a julio del 2014. Su ubicación se presenta en la Tabla 5.1.

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Tabla 5.1. Localización de los ensayos realizados

Ensayo Sistema Municipio -Departamento

Coordenadas m.s.n.m Temperatura Promedio °C

1 LT Pereira-Risaralda 4° 48’ 51” N 75° 41’ 40” O 1.411 22

2 LTSSPi Tebaida - Quindío 4° 27’ 08” N 75° 47’ 12” O 1.190 23

3 DP Neira - Caldas 5° 09’ 59’’ N 75° 31’ 08’’ O 1.969 18

4 DPSSPi La Jagua del Pilar- Guajira

10° 30’ 36” N 73° 04’ 17” O 223 28

El sistema de producción Doble propósito (DP) estuvo definido por la utilización de

animales con cruces mixtos de Bos taurus x Bos indicus y ordeño con ternero al pie

mientras que el sistema denominado Lechería tropical (LT) fue definido por cruces

mixtos de Bos taurus x Bos indicus, con predominio de Bos taurus y ordeño sin ternero.

Los grupos raciales utilizados para los cruzamientos en cada finca, el tipo y número de

ordeños/día se presentan en la Tabla 5.2.

Tabla 5.2. Características de los sistemas de producción de leche

Ensayo Sistema Grupo Racial N° ordeños Tipo de ordeño

1 LT Holstein, Blanco Orejinegro, Gyr, Brahman 2 Mecánico

2 LTSSPi Rojo Sueco, Montbeliarde, Holstein, Brahman 2 Mecánico

3 DP Holstein , Brahman 1 Mecánico

4 DPSSPi Holstein , Brahman 2 Manual

En cada ensayo se utilizarón los mismos tratamientos y se seleccionaron animales

similares. Se trabajó con 9 vacas representativas del hato , que tenían más de 2 partos

y que se encontraban entre 70-110 días de lactancia utilizando un diseño de cuadrado

latino modificado (sobrecambio), donde se aplicaron 3 tratamientos, en 3 periodos de

21 días cada uno (columnas) y cada tratamiento se repitió 3 veces.

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Los 3 tratamientos aplicados fueron los siguientes:

T1: Manejo alimenticio dado por el ganadero (sin suplementación con aceite)

T2: Manejo alimenticio dado por el ganadero + aceite de girasol al 2% de la MS

T2: Manejo alimenticio dado por el ganadero + aceite de girasol al 4% de la MS

El manejo alimenticio dado por el ganadero consistió en pastoreo rotacional con un

período de ocupación de un día con descansos entre 19 a 39 días, dependiendo del

sistema (Tabla 3) con disponibilidad de sales mineralizadas y de agua fresca y limpia

para los animales. La base forrajera de los 4 sistemas en estudio, estuvo constituida

principalmente por pasto Estrella (Cynodon plectostachyus) o Guinea (Megathyrsus

maximus cv. Tanzania). En los sistemas silvopastoriles intensivos, la Leucaena

(Leucaena leucocephala), está a una distancia de 1 m entre plantas en LTSSPi y a 1.5

m entre surcos en DPSSPi. La dieta base se suplementa con alimentos balanceados

y/o subproductos de la agroindustria o una mezcla de los dos. La cantidad de

suplemento en el sistema LT y LTSSPi, se ofrece de acuerdo con la producción de

leche/animal/día y en el sistema DP y DPSSPi en cantidades fijas e iguales para todos

los animales (Tabla 5.3).

Tabla 5.3. Manejo alimenticio dado en los diferentes sistemas

Ensayo Sistema Forrajes Edad forraje

Suplementación

1 LT Estrella

19 días Concentrado ( harina de maíz y torta de Soya) Promedio:3,4 kg/a/d

2 LTSSPi Estrella + Leucaena 39 días ItalLeche 6000 Promedio: 5,8 Kg de mezcla /a/d

3 DP Estrella 26 días Mezcla Torta de Soya (25%)+harina de maíz (75%) 2,3 Kg Mezcla + 1,7 Kg Semilla Algodón= 4,0 Kg/a/d

4 DPSSPi Guinea Tanzania + Leucaena

36 días 1,4 Kg/a/d Concentrado Verano de Italcol + 0,6 Kg/a/d fruto de algarrobo (Samanea saman )

La composición química y el perfil de ácidos grasos de los alimentos consumidos en

cada sistema se presentan en las tablas 5.4, 5.5, 5.6 y 5.7.

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Tabla 5.4. Composición química y perfil de ácidos grasos de los alimentos consumidos, en el sistema Lechería Tropical (LT)

Variable Pasto Concentrado

Composición Química Grasa (%) 2.84 4.02

Proteína (%) 18.90 23.75

FDN (%) 62.89 25.73

FDA (%) 26.48 4.25

Ácidos grasos (AG)


C12:0 0.56 4.14

C16:0 22.25 18.08

C18:1 c9 3.07 26.24

C18:2 c9,12 15.40 43.55

C18:3 c 9,12,15 46.37 1.64

Tabla 5.5. Composición química y perfil de ácidos grasos de los alimentos consumidos, en el sistema Lechería Tropical SSPi (LTSSPi)

Variable Pasto Leucaena Concentrado

Composición Química

Grasa (%) 1.69 2.18 5.31

Proteína (%) 11.80 26.40 17.46

FDN (%) 66.10 42.80 35.59

FDA (%) 31.87 11.38 12.40

Ácidos grasos (AG)


C12:0 0.81 0.62 6.78

C16:0 25.04 21.59 21.91

C18:1 c9 3.15 2.47 18.79

C18:2 c 9,12 15.98 12.23 41.99

C18:3 c 9,12,15 42.29 46.46 1.60

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Tabla 5.6. Composición química y perfil de ácidos grasos de los alimentos consumidos, en el sistema Doble Propósito (DP)

Variable Pasto Semilla de Algodón Concentrado


Grasa (%) 2.29 8.70 2.29

Proteína (%) 12.02 22.84 20.83

FDN (%) 66.04 50.89 33.08

FDA (%) 30.77 32.41 2.27

Ácidos grasos (AG)


C12:0 0.43 0.05 0.03

C16:0 23.51 21.94 17.58

C18:1 c9 3.72 12.45 24.02

C18:2 c9,12 15.51 59.60 50.54

C18:3 c 9,12,15 44.73 0.10 1.99

Tabla 5.7. Composición química y perfil de ácidos grasos de los alimentos consumidos, en el sistema Doble Propósito SSPi (DPSSPi)

Variable Pasto Leucaena Concentrado


Grasa (%) 1.88 3.78 2.00

Proteína (%) 16.34 29.40 13.99

FDN (%) 60.44 29.73 49.31

FDA (%) 29.92 13.34 32.10

Ácidos grasos (AG)


C12:0 0.49 0.09 33.71

C16:0 26.55 21.30 12.49

C18:1 c9 3.96 6.01 16.88

C18:2 c 9,12 17.47 13.32 12.33

C18:3 c 9,12,15 34.24 42.00 0.63

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Se utilizó aceite comercial de girasol. El perfil de ácidos grasos del aceite, se presenta

en la tabla 5.8.

Tabla 5.8. Perfil de ácidos grasos del aceite de girasol utilizado

ÁCIDO GRASO g /100 g AG Totales

C16:0 4.88

C18:0 3.46

C18:1c9 28.32

C18:1t9 0.01

C18:2c9,12 63.32

La cantidad de aceite que se suministró (Tabla 5.9), se definió con base en el consumo

de MS, estimado para cada sistema, utilizando la ecuación propuesta por NRC (2001),

para vacas lactantes.

Tabla 5.9. Consumo estimado de MS y cantidad de aceite suministrado en cada sistema

Sistema Consumo estimado de MS Kg/animal/día

Cantidad de aceite g/animal/día

LT 12.5 2% = 250 4% = 500

LTSSPi 16.2 2% = 324 4% = 650

DP 12.5 2% = 250 4% = 500

DPSSPi 10.0 2% = 200 4% = 400

El aceite fue mezclado manualmente con el suplemento y suministrado en comedero

individual, al momento del ordeño, en los sistemas LT, LTSSPi,DP y después del

ordeño, en el sistema DPSSPi. En los sistemas con 2 ordeños se suministró la mitad de

la ración diaria en cada ordeño. El suministro de aceite se hizo en forma gradual

205

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iniciando con 100 g/animal/día y de acuerdo al comportamiento del animal, se aumentó

la cantidad, hasta llegar a la cantidad total, proceso que requirió de 3 días en el sistema

DPSSPi, de 5 días en los sistemas LT y DP y de 7 días en el sistema LTSSPi.

Inicialmente se asignaron los tratamientos al azar y luego de manera consecutiva,

recibiendo cada uno de los tratamientos por un periodo de 3 semanas (21 días),

alcanzando así, un periodo experimental total de 63 días. Las primeras dos semanas se

usaron como período de acostumbramiento al tratamiento y la última para realizar

medición diaria de la producción de leche y toma de muestras de leche, alimentos y

heces.

Diariamente se registró el consumo de suplemento mediante oferta y rechazo. En los

sistemas LTSSPi y DPSSPi, con el fin de conocer la proporción de leucaena consumida

del total de forraje consumido, se estimó el consumo de forraje, mediante la técnica de

desaparición de forraje descrita por Macoon et al., (2003). Para la Leucaena, se adaptó

esta metodología y se estimó la disponibilidad de forraje por metro lineal (Mahecha et

al. 2000). La diferencia en la cantidad de forraje antes y después del pastoreo, se tomó

como forraje consumido por las vacas, de igual forma se estimó la proporción

consumida de cada forraje (gramínea y leucaena). Medición que se realizó, una vez por

semana durante todo el periodo experimental.

Los días 4, 5 y 6 de la última semana de evaluación, de cada periodo experimental, se

tomaron tres muestras de leche de cada uno de los animales: una para determinación

de CLA, ATV y AGCL, otra para determinación de grasa, proteína y sólidos totales, y

una tercera que se usó como contramuestra. Los muestreos se hicieron de acuerdo a

las recomendaciones de I.O.S.. and I.D.F (2008). Las muestras se colocaron en

refrigeración inmediatamente después de su recolección y las muestras tomadas para

determinación de CLA, ATV y AGCL, se almacenaron a -20°C hasta su análisis. El

206

Formato 013



análisis de CLA, ATV y AGCL de las muestras de leche se hizo mediante cromatografía

de gases con detector FID y la determinación de grasa, proteína y sólidos totales, se

realizó en la leche fresca mediante Milkoscan 133B.

Conjuntamente con la última toma de muestra de leche de cada período, se tomaron

muestras de cada componente de la dieta, para determinar la composición química,

lignina y el perfil de ácidos grasos (Tablas 4, 5, 6 y 7). La muestra de forraje, se tomó

antes de la entrada de los animales al potrero, el que fue dividido en 3 partes y de cada

una, se tomó una muestra representativa de lo consumido por la vaca.

Para la determinación de la composición química de los alimentos (Tablas 5.4 , 5.5, 5.6

y 5.7), se utilizaron las técnicas analíticas convencionales de la AOAC (1999) (materia

seca método ID 934.01, cenizas método ID 942.05, proteína bruta método ID 984.13,

grasa y fibra detergente ácido método ID 973.18) y los descritos por Van Soest et al.

(1991) para los análisis de fibra detergente neutro y fibra detergente ácido. La

determinación de lignina se realizó siguiendo el protocolo para lignina detergente ácido

en beakers tecnología Ankom (Leterme y Estrada 2010). El análisis de ácidos grasos de

las muestras de alimentos, se hizo mediante cromatografía de gases con detector FID.

El consumo de forraje se cuantificó, usando cromo como marcador externo, para lo cual

se suministró 16 gr de óxido de cromo/animal/día (con 57,32 % de cromo) durante los

últimos 15 días de cada período y en los últimos 5 días se tomó muestra de materia

fecal del recto de cada animal, en horas de la mañana y de la tarde, las cuales fueron

congeladas y luego en el laboratorio se descongelaron y se mezclaron para obtener una

muestra por vaca y por período, de aproximadamente 500 g. La misma fue secada a 60

°C x 72 horas y molida para determinar la concentración de cromo mediante

espectrómetro de absorción atómica (Williams et al. 1962; Penning PD y Johnson RH.

1983) y de lignina detergente ácido en beakers tecnología Ankom (Leterme y Estrada

2010). En los sistemas LTSSPi y DPSSPi (que presentaron limitado espacio para

207

Formato 013



congelación), cada muestra de heces, se colocó en bandeja de aluminio (100 g

/muestra) y se pre-secó al sol y posteriormente en el laboratorio estas muestras, se

secaron en estufa a 60 °C x 48 horas.Seguidamente, las 10 muestras/período de cada

vaca se molieron y se mezclaron, para así obtener una muestra/vaca/período de

aproximadamente 60 g, en la que se determinó concentración de cromo y lignina, por

los métodos mencionados anteriormente.

El consumo de materia seca proveniente del forraje (CMSf), se calculó mediante la

ecuación propuesta por Correa et al (2009), utilizando los datos de producción de heces

(H) estimados utilizando el marcador externo Cr, corregido por el porcentaje de

recuperación en las heces y la concentración de lignina como marcador interno,

mediante las siguientes formulas.

Producción de heces (H) (Lippke 2002). H, g = (g de Cr en el alimento) x (tasa de recuperación del Cr en las heces)/(g/kg de Cr en las heces). Se asumió una tasa de recuperación de Cr en heces de 79 % (Correa et al., 2009). Consumo de materia seca proveniente del forraje (CMSf) CMSf kg/vaca/d= ([Ligh]*H - [Ligs]*CMSs)/ [Ligf] Donde: Ligh es el porcentaje de lignina en las heces, H es la producción de heces, Ligs es el porcentaje de lignina en el suplemento, CMSs Consumo MS del suplemento y Ligf es el porcentaje de lignina en el forraje. CMS total = CMS forraje + CMS suplemento

En los sistemas LTSSPi y DPSSPi, una vez obtenido el consumo de forraje, se estimó

el consumo correspondiente a gramínea y leucaena utilizando las proporciones de

consumo obtenidas por el método de aforo, descrito anteriormente.

208

Formato 013



Adicionalmente, en todos los sistemas se estimó el consumo de grasa y de los ácidos

oleico, linoleico y linolénico por tratamiento, con base en el consumo de forraje y de

concentrado registrado y con la concentración de grasa y de AG de los alimentos.


El consumo de forraje, la producción de leche, composición de la leche, perfil de AG

(CLA, ATV, AGCL) de cada sistema, se analizaron mediante ANAVA en un diseño de

cuadrado latino modificado (sobrecambio), usando el procedimiento MIXED de SAS

(2008). El efecto fijo en el modelo correspondió al tratamiento experimental y los

efectos aleatorios a la vaca y al periodo. El modelo también incluyo los efectos

residuales (carry-over). La diferencia entre promedios, se analizó mediante prueba de

Tuckey-Kramer, con nivel de significancia del 5%; utilizando PROC MIXED de SAS

(2008), versión 9.2. Se consideraron tendencias estadísticas cuando el valor de p fue <

0.05 ≤ 0.1.

El efecto carry estuvo dado por:

Σ cϒl = cϒl1=k1 + cϒl2=k2 + cϒL= (k-1)

Donde c puede asumir los valores de -1, 0 y 1, cuando se cumplen las siguientes

condiciones:

c = 1, Si ese tratamiento fue aplicado al animal en el periodo anterior

c = 0, Si ese tratamiento no fue aplicado al animal en el periodo anterior

c = −1, Si el tratamiento anterior es el último nivel del tratamiento (K)

c = 0, Si es el primer periodo

209

Formato 013



Cuando el tratamiento previo es el último nivel del tratamiento todos los coeficientes del

efecto carry son -1, porque se tiene una restricción al último nivel para tener en cuenta

en los (k-1) efectos carry. El valor del último nivel del tratamiento se estima por

diferencia entre entre los valores de los otros tratamientos (Cerón et al., 2013).

Análisis económico

Para realizar este análisis solo se tuvo en cuenta el costo del aceite en los sistemas LT

y LTSSPi y el costo del aceite más el concentrado en el sistema DPSSPi.

Adicionalmente para calcular el precio de venta sugerido, se incluyó la tasa de interés

bancario anual (TIBA), que representa la utilidad que el dinero invertido habría tenido en

el banco, de no haberse utilizado en la compra de aceite.

Para conocer el grado en que los ingresos, superan a los costos de la nueva inversión

realizada, se calculó la relación beneficio – costo, mediante la siguiente fórmula.

RB:C = Ingreso adicional/Egreso adicional.

Este análisis también se realizó, colocando un precio de venta diferencial al litro de

leche, de acuerdo al % de CLA-c9t11 presentes en esta, el cual se calculó de una

manera proporcional, teniendo como base el % de CLA-c9t11 presentes en la leche sin

adición de aceite y su respectivo precio de litro de leche. De tal forma que si una leche

producida sin adición de aceite a la dieta de la vaca presenta 1.39% de CLA-c9t11 y el

precio a productor es de 1.130 $/L, una leche con 2.24% de CLA-c9t11 (como resultado

de la adición de aceite de girasol al concentrdo suministrado a esta vaca) tendrá un

precio al productor de 1.821 $/L (2.24% x $1.130/1.39%= 1.821 $/L), marcando así una

diferencia de $691 en el precio del litro pagado al productor de acuerdo al contenido de

CLA-c9t11.

210

Formato 013



En el sistema DP, se presentó rechazo del aceite por parte de las vacas, hacia la

segunda semana de iniciado el ensayo, situación que se repitió aun retirando la semilla

de algodón del suplemento, razón por la cual solo se presentan resultados de 3

sistemas.

RESULTADOS

Ensayo 1. Sistema Lechería Tropical

Consumo

El concentrado adicionado con aceite, fue consumido en su totalidad por las vacas, la

proporción forraje:concentrado fue de 81:19 y el consumo estimado de grasa y AG

oleico, linoleico y linolénico se presenta en la Tabla 5.10.

Tabla 5.10. Consumo estimado de grasa y ácidos grasos (kg/animal/día) a partir del consumo total utilizando cromo como marcador, en los diferentes tratamientos en el sistema lechería tropical

Sistema Tratamiento

Consumo Grasa Consumo AG Kg/a/d

Kg/a/d Grasa

% MS1

Aceite Kg/a/d

Aceite % MS1 Oleico Linoleico Linolénico

LT 0% 0.488 3.04 0.000 0.00 0.0402 0.1057 0.1776

2% 0.754 4.63 0.250 1.54 0.1185 0.2750 0.1715

4% 0.948 6.51 0.500 3.43 0.1819 0.4179 0.1564

1 % de la MS total consumida.

El consumo de forraje (Tabla 5.11), no fue afectado por el tratamiento (p>0.05). Se

presentó una tendencia (p=0.06) en el efectos residual del tratamiento con adición de

aceite al 2% para esta variable. Este tratamiento junto con el tratamiento al 4%

tendieron a reducir lo el consumo de forraje en el período siguiente a su aplicación,

contrario al tratamiento sin adición de aceite (0%).

211

Formato 013



Tabla 5.11. Consumo de forraje, producción, composición y perfil de ácidos grasos de la leche en el sistema lechería tropical.

Variable Adición de aceite p<

0% 2% 4% Tratamiento Carry 0% Carry 2%

Consumo de Forraje Kg MS /animal /día 13.35 12.85 11.72 0.6270 0.2553 0.0674

Leche L/día 11.60 12.95 11.96 0.4798 0.4205 0.8820

Grasa % 4.32 3.65 3.89 0.1576 0.1189 0.1810

Proteína % 2.94 3.06 3.02 0.3603 0.4992 0.7204

Sólidos Totales % 12.41 11.90 11.94 0.2164 0.3310 0.0613

Lactosa (%) 4.42 4.49 4.42 0.6859 0.1295 0.2546

MUN (mg/dl) 19.82 18.80 17.67 0.2598 0.3990 0.4877

Grasa (Kg/día) 0.39 0.42 0.37 0.5934 0.5452 0.8565

Proteína(Kg/día) 0.29 0.37 0.31 0.0795 0.1047 0.9742

Sólidos Totales (Kg/día) 1.20 1.44 1.21 0.1720 0.1758 0.9689

g de AG /100 g de AG Total medido en leche

C6:0 1.37a 1.22ª 0.79b <0.0001 0.0020 0.0028

C8:0 0.89a 0.75ª 0.49b <0.0001 0.0049 0.0099

C10:0 1.95a 1.42b 1.08c 0.0005 0.1650 0.2451

C11:0 0.29 0.23 0.16 0.1526 0.1766 0.2151

C12:0 2.41a 1.89b 1.45c 0.0042 0.1579 0.1224

C13:0 0.02 0.01 0.02 0.2010 0.0951 0.0902

C14:0 9.96a 8.16b 6.79b 0.0020 0.4349 0.4122

C14:1 c9 1.01a 0.95ª 0.68b 0.0014 0.0107 0.0042

C16:0 21.84a 18.47b 15.29c <0.0001 <0.0001 0.0001

C16:1 c9 1.33a 1.14ab 0.95b 0.0140 0.0982 0.0922

C17:0 0.97a 0.78b 0.62c 0.0002 0.2724 0.0065

C17:1 c10 0.40a 0.32b 0.26b 0.0056 0.3916 0.0673

C18:0 14.49b 15.76ab 17.86a 0.0231 0.0070 0.0134

C18:1 c9 32.23b 35.30ª 37.36a 0.0006 0.1140 0.2189

C18:1 t11(TVA) 6.06b 8.56ab 9.70ª 0.0123 0.7116 0.8298

C18:2 c9,12 1.39 1.30 1.35 0.7115 0.1686 0.1969

C18:2 c9t11(CLA) 1.39 1.92 2.24 0.0799 0.5044 0.6270

C18:2 t9,12 0.29b 0.46ª 0.48ª 0.0033 0.6970 0.3302

C18:3 c9,12,15 0.61a 0.44b 0.32c <0.0001 0.0402 0.0019

C20:0 0.38 0.36 0.35 0.1409 0.2110 0.1017

Sumatorias

Saturados 54.06a 47.39b 43.35c <0.0001 0.3216 0.1379

Insaturados 45.94c 52.61b 56.65a <0.0001 0.3216 0.1379

Monoinsaturados 40.30c 46.33b 50.47a <0.0001 0.2171 0.0824

Poliinsaturados 4.82 4.95 5.39 0.2755 0.4114 0.6241

Omega 3 (n3) 0.82a 0.68ab 0.59b 0.0554 0.7118 0.4684

Omega 6 (n6) 2.79 2.71 2.71 0.8488 0.2560 0.4359

Relación n6/n3 3.29b 3.90ab 4.63ª 0.0418 0.2103 0.1670

C10 a C16 39.14a 32.59b 26.17c <0.0010 0.0414 0.0259

Trans C18:1 6.90b 10.49ª 11.65a 0.0030 0.7161 0.9946

Aterogénicos 34.50a 28.69b 23.60c <0.0001 0.0709 0.0413

Índice de Aterogenicidad 1.43a 1.04b 0.78c <0.0001 0.2148 0.1645

Valores con letras diferentes en la misma fila difieren significativamente entre tratamientos (p< 0.05). Omega 3 = C18:3 c9,12,15; C20:3 c11,14,17; C20:5 c5,8,11,14,17 . Omega 6 = C18:2 t9,12; C18:2 c9,12; C18:3 c6,9,12; C18:2 c10,t12; C18:2 t10,c12; C20:3 c8,11,14; C20:4 c5,8,11,14; C22:2 c13,16. Aterogénicos = C12:0, C14:0, C16:0. Índice de Aterogenicidad = C12+4C14+C16/AG Insaturados

212

Formato 013



Producción y composición de la leche

La producción y la composición de la leche (Tabla 5.11), no fueron afectadas por el

tratamiento (p>0.05), ni se presentaron efectos residuales para estas variables

(p>0.05).

Perfil de ácidos grasos de la leche

Hubo una tendencia estadística (p= 0.07) al aumento en la proporción de CLA-c9t11

con la adición de aceite (Tabla 5.11 ).

La suplementación con aceite de girasol, aumentó la concentración en grasa láctea de

los ácidos ATV, oleico y esteárico (p<0.05), aunque disminuyó la del ácido linolénico

(p<0.0001). Igualmente disminuyó la proporción de láurico, mirístico (p<0.05) y

palmítico (p<0.0001). Se observó tambien una disminución en la proporción de los AG

saturados (p<0.0001) de 10 a 16 átomos de carbono (p<0.05), de los AG

potencialmente aterogénicos (p<0.0001) y un aumento en la proporción de los AG

insaturados (p<0,0001) principalmente los monoinsaturados (p<0.0001) lo que se vio

reflejado en un menor índice de aterogenicidad (p<0.0001).

La disminución de linolénico, conllevó a una reducción en los omega 3 (p<0.05) y un

aumento en la relación n6/n3 (p<0.05) (Tabla 5.11).

El aumento en ATV con la suplementación con aceite de girasol, ocasionó un aumento

en el total de trans C18:1 (p<0.05), donde la mayor participación fue de ATV y la

proporción restante de C18:1 t9.

Se presentaron efectos residuales de los tratamientos 0 y 2% de adición de aceite, para

los AG palmítico, esteárico y linolénico (p<0.05).La adición de aceite al 2% de la MS

213

Formato 013



disminuyó la proporción de ácido palmítico y linolénico y aumento la de esteárico en la

leche, en el periodo siguiente a su aplicación, contrario al tratamiento sin adición de

aceite (0%).

Ensayo 2. Sistema Lechería Tropical SSPi

Consumo


proporción forraje:concentrado fue de 71:29 y con base en los aforos, la proporción

gramínea:leucaena fue de 84:16, lo que corresponde a un 11.36% de la dieta en

leucaena. El consumo estimado de grasa y AG oleico, linoleico y linolénico se presenta

en la Tabla 5.12

Tabla 5.12. Consumo estimado de grasa y ácidos grasos (kg/animal/día) a partir del consumo

total utilizando cromo como marcador, en los diferentes tratamientos en el sistema lechería

tropical SSPi

Sistema/Finca Tratamiento


Kg/a/d Grasa

% MS1

Aceite Kg/a/d


LTSSPi 0% 0.569 2.78 0.000 0.000 0.0661 0.1697 0.1167

2% 0.821 4.77 0.324 1.882 0.1523 0.3582 0.0944

4% 1.107 6.57 0.650 3.858 0.2356 0.5452 0.0980


El consumo de forraje tendió a disminuir con la adición de aceite (p=0.07) (Tabla 5.13).

Se presentó efecto residual del tratamiento con 0% y 2% de adición de aceite sobre el

consumo de forraje (p<0.05). El tratamiento al 2% redujo lo el consumo de forraje en el

período siguiente a su aplicación, contrario al tratamiento sin adición de aceite (0%).

214

Formato 013



Tabla 5.13. Consumo de forraje, producción, composición y perfil de ácidos grasos de la leche en el sistema lechería tropical SSPi.




Leche L/día 18.71 18.70 19.49 0.3994 0.3232 0.0712

Grasa % 4.47a 3.79b 3.94b 0.0025 0.0405 0.8819

Proteína % 3.09 3.18 3.23 0.2288 0.2378 0.0495

Sólidos Totales % 12.85a 12.30b 12.48b 0.0219 0.2071 0.1732

Lactosa (%) 4.57 4.56 4.58 0.8068 0.7987 0.7565

MUN (mg/dl) 20.34a 13.83b 13.76b 0.0036 0.0205 0.8191

Grasa (Kg/día) 0.88a 0.75b 0.83ab 0.0152 0.0054 0.0388

Proteína(Kg/día) 0.58ab 0.56b 0.65a 0.0448 0.0396 0.0049


g de AG /100 g de AG Total medido en leche

C6:0 1.69a 1.47b 1.20c <0.0001 0.2413 0.2251

C8:0 1.01a 0.85b 0.69c <0.0001 0.3098 0.1908

C10:0 2.17a 1.62b 1.50b 0.0025 0.5326 0.1450

C11:0 0.26a 0.20b 0.17b 0.0008 0.9921 0.5404

C12:0 3.06a 2.35b 2.17b 0.0012 0.2836 0.2936

C13:0 0.00 0.00 0.01 0.0643 0.9483 0.0423

C14:0 12.06a 9.72b 8.61b 0.0002 0.6222 0.2620

C14:1 c9 0.99a 0.86ab 0.77b 0.0181 0.8067 0.7188

C16:0 27.25a 20.83b 17.92b <0.0001 0.4041 0.7049

C16:1 c9 1.32a 1.17ab 0.80b 0.0177 0.3884 0.1878

C17:0 0.68a 0.63a 0.55b 0.0005 0.0635 0.2739

C17:1 c10 0.26a 0.25a 0.19b 0.0005 0.0041 0.2460

C18:0 12.37 13.64 14.23 0.2429 0.6747 0.5590

C18:1 c9 23.85b 26.80a 25.57ab 0.0039 0.0255 0.0028

C18:1 t11(TVA) 6.52c 9.98b 14.54a <0.0001 0.7308 0.6601

C18:2 c9,12 1.46b 2.12a 1.97a <0.0001 0.0005 0.0819

C18:2 c9t11(CLA) 1.26c 2.05b 2.92a <0.0001 0.5063 0.5210

C18:2 t9,12 0.19b 0.25a 0.27a 0.0026 0.9678 0.0153

C18:3 c9,12,15 0.51a 0.49a 0.35b 0.0059 0.0409 0.7959

C20:0 0.29 0.32 0.31 0.2801 0.5230 0.0589

C20:1 c11 0.11b 0.12a 0.11ab 0.0466 0.0026 0.0882

Sumatorias

Saturados 61.28a 51.92b 47.86b <0.0001 0.2063 0.3266

Insaturados 38.72b 48.08a 52.14a <0.0001 0.2063 0.3266

Monoinsaturados 34.38b 42.55a 45.97a <0.0001 0.2305 0.3411

Poliinsaturados 4.19b 5.60a 6.26a <0.0001 0.0873 0.7719

Omega 3 (n3) 0.72a 0.53b 0.46b 0.0010 0.5663 0.6782

Omega 6 (n6) 2.13b 2.92a 2.72a <0.0001 0.0002 0.5376

Relación n6/n3 3.70b 5.07ab 6.07a 0.0028 0.7613 0.3640

C10 a C16 48.03a 37.06b 31.81b <0.0001 0.4037 0.9675

Trans C18:1 8.47c 13.27b 16.73a <0.0001 0.5641 0.2017

Aterogénicos 42.55a 33.00b 28.42b <0.0001 0.4433 0.9563

Índice de Aterogenicidad 2.10a 1.29b 1.01b <0.0001 0.3499 0.9787


215

Formato 013




La producción de leche, el % de Proteína y lactosa de la leche, no fueron afectadas por

el consumo de aceite (p>0.05) (Tabla 5.13). Se presentó efecto residual del tratamiento

con 2% de adición de aceite para proteína (p<0.05), aumentándola en el periodo

siguiente a su aplicación.

La adición de aceite de girasol disminuyó el % de grasa (p<0.05), sólidos totales de la

leche (p<0.05) y MUN (p<0.05), con efecto residual del tratamiento sin adición de

aceite, sobre el % de grasa y MUN (p<0.05), que aumenta estas dos variables en el

periodo siguiente a su aplicación. Sin embargo, la producción de grasa (Kg/animal/d) y

de proteína solo disminuyó (p<0.05) con el nivel de suplementación del 2% y la

producción de sólidos totales (Kg/animal/d) no se vió afectada (p> 0.05) con ningún

nivel de suplementación.

Perfil de ácidos grasos

La proporción de CLA-c9t11 (p<0.0001), ATV (p<0,0001), ácido linoleico (p<0.0001),

ácido oleico (p<0,05), aumentaron en la grasa láctea con la adición de aceite de

girasol (Tabla 5.13) y la del ácido linolénico disminuyó (p<0.05).

La proporción de ácidos láurico (p<0.0012), mirístico (p<0.0002) y palmítico (p<0.0001)

disminuyó, con la suplementación con aceite de girasol. Se observó tambien una

disminución en la proporción de los AG saturados (p<0.0001), AG C10 a C16

(p<0.0001), de los AG potencialmente aterogénico (p<0.0001) y un aumento en la

proporción de los AG insaturados (p<0,0001), tanto los monoinsaturados (p<0.0001),

como los poliinsaturados (p<0.0001), lo que se vio reflejado en un menor índice de

aterogenicidad (p<0.0001).

216

Formato 013



La disminución de linolénico, conllevó a una reducción en los omega 3 (p<0.0010) y un

aumento en la relación n6/n3 (p<0.0028).




Se presentó efecto residual del tratamiento sin adición de aceite que disminuyó la

proporción de ácidos oleico, linoleico y aumentó la proporción de ácido linolénico

(p<0.05) en el periodo siguiente a su aplicación, contrario al tratamiento con 2% de

adición que aumento la proporción de ácidos oleico (p<0.05) tendio a aumentar

linoleico (p=0.08) y no presentó ningún efecto sobre la proporción de ácido linolénico

(p>0.05) en el periodo siguiente a su aplicación.

Ensayo 3. Sistema Doble Propósito SSPi

Consumo


proporción forraje:concentrado fue de 83:17 y con base en los aforos, la proporción

gramínea:leucaena fue de 80:20, lo que corresponde a un 16,6% de la dieta en

leucaena. El consumo estimado de grasa y AG oleico, linoleico y linolénico se presenta

en la Tabla 5.14.

217

Formato 013



Tabla 5.14. Consumo estimado de grasa y ácidos grasos (kg/animal/día) a partir del consumo total utilizando cromo como marcador, en los diferentes tratamientos en el sistema doble propósito sistema silvopastoril intensivo SSPi.

Sistema/Finca Tratamiento


Kg/a/d Grasa

% MS1

Aceite Kg/a/d


DPSSPi 0% 0.269 2.22 0.000 0.000 0.0169 0.0418 0.0859

2% 0.414 4.28 0.200 2.070 0.0710 0.1596 0.0657

4% 0.605 6.53 0.400 4.320 0.1272 0.2848 0.0623


El consumo de forraje, tendió a disminuir con la adición de aceite (p=0.06) (Tabla 5.15).

218

Formato 013



Tabla 5.15. Consumo de forraje, producción, composición y perfil de ácidos grasos de la leche en el sistema doble propósito sistema silvopastoril intensivo SSPi.




Leche lts/día 10.50 10.93 11.33 0.3120 0.7117 0.8482

Grasa % 3.69ab 4.27a 3.51b 0.0087 0.0082 0.1743

Proteína % 3.28 3.23 3.16 0.3588 0.8520 0.3944

Sólidos Totales % 12.50ab 12.99a 12.14b 0.0044 0.0100 0.1522

Lactosa (%) 4.81 4.89 4.86 0.3692 0.1497 0.4667

MUN (mg/dl) 20.40ab 21.14a 18.28b 0.0550 0.2107 0.8149

Grasa (Kg/día) 0.31ab 0.39a 0.30b 0.0412 0.0263 0.0894

Proteína(Kg/día) 0.33 0.33 0.34 0.8600 0.8336 0.4334


g de AG /100 g de AG Total medido

C6:0 1.74a 1.57a 1.09b 0.0022 0.5752 0.2855

C8:0 1.26a 1.02a 0.69b 0.0005 0.9912 0.2367

C10:0 2.75a 1.95b 1.13c <0.0001 0.9201 0.0458

C11:0 0.41 0.20 0.32 0.0678 0.0533 0.2318

C12:0 0.54a 0.43b 0.34 <0.0001 0.9153 0.0677

C13:0 0.05 0.04 0.10 0.3837 0.5352 0.4460

C14:0 14.82a 11.96b 7.91c <0.0001 0.2421 0.0555

C14:1 c9 1.65a 1.12b 0.76c <0.0001 0.9659 0.0020

C16:0 31.91a 25.72b 15.67c <0.0001 0.0026 0.0007

C16:1 c9 1.85a 1.25b 0.87b 0.0002 0.3781 0.0543

C17:0 1.07a 1.00a 0.75b 0.0001 0.2021 0.0695

C17:1 c10 0.46a 0.37b 0.27c <0.0001 0.3268 0.0436

C18:0 8.59b 13.73a 14.50a 0.0002 0.9151 0.1290

C18:1 c9 22.50b 29.34a 33.90a 0.0015 0.9841 0.5085

C18:1 t11(TVA) 4.49b 4.32b 12.08a <0.0001 <0.0001 <0.0001

C18:2 c9,12 0.99b 1.15b 1.51a 0.0002 0.4560 0.3765

C18:2 c9t11(CLA) 1.16b 1.05b 2.60a <0.0001 <0.0001 <0.0001

C18:2 t9,12 0.26b 0.36a 0.40a 0.0046 0.4868 0.6580

C18:3 c9,12,15 0.63a 0.53ab 0.50 0.0251 0.5959 0.4918

C20:0 0.41 0.41 0.36 0.2455 0.5476 0.3539

Sumatorias

Saturados 64.00a 58.14a 43.59b <0.0001 0.0457 0.0244

Insaturados 36.00b 41.86b 56.41a <0.0001 0.0457 0.0244

Monoinsaturados 31.67b 37.56b 50.17a <0.0001 0.0754 0.0359

Poliinsaturados 4.27b 4.35b 6.24a <0.0001 0.0011 0.0014

Omega 3 (n3) 1.11a 0.92ab 0.81b 0.0317 0.7192 0.3317

Omega 6 (n6) 1.97b 2.16b 2.57a 0.0017 0.4615 0.3034

Relación n6/n3 1.86b 2.16b 3.25a 0.0002 0.1288 0.0472

C10 a C16 53.28a 42.93b 27.12c <0.0001 0.0137 0.0020

Trans C18:1 5.23b 5.19b 14.38a <0.0001 <0.0001 <0.0001

Aterogénicos 47.21a 38.18b 23.88c <0.0001 0.0062 0.0012

Índice de Aterogenicidad 2.85a 1.78b 0.60c <0.0001 0.1643 0.0013


219

Formato 013




La producción de leche, el % de Proteína y lactosa de la leche, no fueron afectadas por

el tratamiento (p>0.05) (Tabla 5.15).

El % de grasa, la producción de grasa (Kg/animal/día) y el % de sólidos totales de la

leche con respecto al tratamiento testigo (0%) no fueron afectados por la adición de

aceite. Las diferencias se presentan entre los tratamientos con adición de aceite, el

tratamiento con adición de aceite al 4% del consumo de MS, disminuyó el % de grasa

(p<0.0087), la producción de grasa (Kg/animal/día) (p<0,0412), sólidos totales de la

leche (p<0.0044), con respecto al tratamiento con adición al 2%. No obstante, la

producción de sólidos totales (Kg/animal/d) no se vió afectada (p> 0.05) con ningún

nivel de suplementación.

Igual situación presentó el MUN, el cual tendió (p=0.05) a disminur con la adición de

aceite al 4%, respecto a la adición de aceite al 2%.


La proporción de CLA-c9t11 (p<0.0001), ATV (p<0.0001), ácido linoleico (p<0.0002),

ácido oleico (p<0.0015), aumentaron en la grasa láctea con la adición de aceite de

girasol (Tabla 5.15), mientras que la de ácido linolénico disminuyó (p<0.05).

Con la suplementación con aceite de girasol, la proporción de ácidos láurico

(p<0.0001), mirístico (p<0.0001) y palmítico (p<0,0001) disminuyó en la grasa láctea.

Se observó tambien a una disminución en la proporción de los AG saturados

(p<0.0001), de ácidos C10 a C16 (p<0.0001), de los AG potencialmente aterogénicos

(p<0.0001) y un aumento en la proporción de de los AG insaturados (p<0.0001), tanto

220

Formato 013



los monoinsaturados (p<0.0001), como los poliinsaturados (p<0.0001), lo que se ve

reflejado en un menor índice de aterogenicidad (p<0.0001).

La disminución de ácido linolénico, conllevo a una reducción en los omega 3 (p<.05) y

un aumento en la relación n6/n3 (p<0.0002).




Se presentó efecto residual del tratamiento sin adición de aceite y del tratamiento con

2% de adición sobre la proporción del ácido palmítico (p<0.0026), ATV, CLA-c9t11

(p<0.0001), la proporción de AG saturados, de AG insaturados, de ácidos C10 a C16,

de ácidos Trans C18:1 y de ácidos potencialmente aterogénicos y del tratamiento con

2% de adición, sobre la relación n6/n3 e índice de aterogenicidad que aumentó la

relación n6/n3 y redujo el índice de aterogenicidad en el periodo siguiente a su

aplicación.


El aceite de girasol utilizado tuvo un costo de 3921.42 $/litro.

En el sistema DPSSPi, donde las vacas no reciben ningún tipo de suplementación,

para adicionar el aceite se hizo necesario el uso de concentrado y por tanto también se

incurrió en este costo.

El análisis económico nos muestra, que cuando no se da un precio de venta al litro de

leche diferencial, acorde con su contenido de CLA-C9t11, sino que solo se tiene en

221

Formato 013



cuenta como utilidad, la tasa de referencia ofrecida por el sistema financiero (TIBA) y

los litros de leche producidos, la relación beneficio costo es baja, ingresando entre $

0.21 a $1.56 por cada peso invertido. Adicionalmente, en el sistema LTSSPi, con un

nivel de suplementación de aceite al 2% de la MS, esta relación es negativa, dado que

el ingreso neto diario con este tratamiento es menor que el obtenido sin adición de

aceite por una menor producción de leche y un costo adicional del aceite, con respecto

al tratamiento sin adición (Tabla 5.16).

222

Formato 013



Tabla 5.16. Análisis económico sin precio de venta del litro de leche diferencial por contenido de CLA

Sistema Modelo

Aceite g/día

(1)

Costo Variable Precio aceite $/día

(2)

Produccion Leche L/d

(3)

Costo /L $/L

(4= 2/3)

Precio actual de

vta sin aceite $/L

(5)

Precio de

venta + Costo aceite

(6= 4+5)

*TIBA $ (7)

Precio Venta sugerido

$/L (8= 6 + 7)

Ingreso Bruto

diario $ (9=8* 3)

Ingreso Neto

diario $ (10 = 9- 2)

Ingreso Adicional

$ (11)

Egreso Adicional

$ ( 12= 2)

Relación Beneficio

Costo (13 =11/12)

LT

0 0.00 11.60 0 1,130 1,130.00 0.000 1,130.00 13,108.00 13,108.00 0.00 0.00 0.00

250 980.36 12.95 75.70 1,130 1,205.70 0.023 1,205.73 15,614.15 14,633.80 1,525.80 980.36 1.56

500 1,960.71 11.96 163.94 1,130 1,293.94 0.050 1,293.99 15,476.11 13,515.40 407.40 1,960.71 0.21

LTSSPi

0 0.00 18.71 0.00 1,100 1,100.00 0.000 1,100.00 20,581.00 20,581.00 0.00 0.00 0.00

324 1,270.54 18.66 68.09 1,100 1,168.09 0.021 1,168.11 21,796.93 20,526.39 -54.61 1,270.54 -0.04

650 2,548.92 19.49 130.78 1,100 1,230.78 0.040 1,230.78 23,987.92 21,439.00 858.00 2,548.92 0.34

DPSSPi

0 0.00 10.50 0.00 1,115 1,115.00 0.000 1,115.00 11,707.50 11,707.50 0.00 0.00 0.00

200 2,054.08 10.93 187.93 1,115 1,302.93 0.057 1,302.99 14,241.66 12,187.58 480.08 2,054.08 0.23

400 2,838.37 11.33 250.52 1,115 1,365.52 0.077 1,365.59 15,472.19 12,633.82 926.32 2,838.37 0.33

Costo litro de aceite = $3921.42 Tasa de interés bancario anual TIBA = 11% *TIBA $ = columna4 x (0.11/360 días)

223

Formato 013



Con un precio de venta del litro de leche diferencial, proporcional con su contenido

de CLA-C9t11 (Tabla 5.17), razón por la cual se hace la inversión en el aceite, la

relación beneficio costo sube, ingresando entre $3.46 a $10.43 por cada peso

invertido, con una mayor relación para el tratamiento con suplementación de

aceite al 2% de la MS en el sistema LT y al 4% de la MS, en los sistema LTSSPi y

DPSSPi. En este último, la suplementación con aceite al 2% no mejoró el

contenido de CLA y la relación beneficio costo fue negativa a este nivel. Con

excepción a este caso, los datos están indicando que para recuperar la inversión

realizada y obtener mayores ingresos por la suplementación con aceite de girasol,

es necesario mercadear la leche con un precio diferencial acorde a su contenido

de CLA-c9t11.

224

Formato 013



Tabla 5.17. Análisis económico con precio de venta del litro de leche diferencial por contenido de CLA

CLA c9t11 Cálculo del estudio

Sistema Modelo

Finca Aceite g/día

(1)

Costo Variable Precio

aceite/día (2)

Producción Leche L/d

(3)

CLA % (16)

Precio de venta litro diferencial

por CLA (17)

Total Ingreso Bruto

diferencial por CLA

(18= 3*17)

Total Ingreso Neto

diferencial por CLA

(19=18-2)

Ingreso adicional

(20)

Egreso Adicional

(2)

Relación Beneficio

Costo (21 =20/2)

LT San Felipe

0 0.00 11.60 1.39 1,130.00 13,108.00 13,108.00 0.00 0.00 0.00

250 980.36 12.95 1.92 1,563.99 20,253.64 19,273.29 6,165.29 980.36 6.29

500 1,960.71 11.96 2.24 1,826.42 21,843.98 19,883.27 6,775.27 1,960.71 3.46

LTSSPi Asturias

0 0.00 18.71 1.26 1,100.00 20,581.00 20,581.00 0.00 0.00 0.00

324 1,270.54 18.66 2.05 1,792.47 33,447.42 32,176.88 11,595.88 1,270.54 9.13

650 2,548.92 19.49 2.92 2,551.35 49,725.86 47,176.94 26,595.94 2,548.92 10.43

DPSSPi Pradera con

aceite y concentrado

0 0.00 10.50 1.16 1,115.00 11,707.50 11,707.50 0.00 0.00 0.00

200 2,054.08 10.93 1.05 1,012.38 11,065.30 9,011.21 -2,696.29 2,054.08 -1.31

400 2,838.37 11.33 2.60 2,497.60 28,297.85 25,459.48 13,751.98 2,838.37 4.85

Precio venta diferencial por CLA (17) = CLA % con suplementación con aceite X precio actual (sin suplementación con aceite) / CLA % sin

suplementación con aceite.(ej: Un litro de leche con 1.39% de CLA.c9t11 vale $1,130; proporcionalmente con 1.92 % de CLA-c9t11 tendrá un

valor de $1,563 (1.92% x $1,130/1.39% =1,563 $/L))

225

Formato 013



DISCUSIÓN

Consumo de forraje

Muchos autores han sugerido que el consumo es la variable más importante que

determina el desempeño del animal como el factor determinante de la cantidad de

nutrientes que pueden ser absorbidos (Illius, 1998). En el presente estudio, el consumo

de forraje en los tratamientos sin adición de aceite de girasol estuvo entre 10,29 y 14,65

Kg MS/animal/día cuando se determinó con cromo como marcador externo. La

capacidad de predicción de la producción de heces con marcadores externos, depende

del porcentaje de recuperación de estos en las heces (Mir et al., 1989). En este trabajo

utilizamos el porcentaje de recuperación de cromo, obtenido en Colombia, por Correa et

al., (2009), sin embargo es posible que nuestro porcentaje de recuperación haya sido

diferente, lo que estaría ocasionando alguna imprecisión en el valor de consumo

presentado. No obstante, para estimar el consumo utilizando cromo, como marcador

externo, se manejó la misma metodología en todos los animales en cada sistema, por lo

que la técnica permitió conocer el consumo de forraje bajo pastoreo y evaluar el efecto

del tratamiento sobre este. A pesar que se han ideado diferentes técnicas que permiten

estimar el consumo de MS en animales bajo pastoreo, que se han publicado en

diferentes revisiones y trabajos (Chávez et al., 1981, Cordova et al., 1978, Lippke 2002,

Mejía 2002, Souza et al., 2014), todos los autores coinciden en que ningún método

desarrollado hasta el presente, cuantifica con exactitud el consumo de forraje por

rumiantes bajo condiciones de pastoreo.

El consumo de forraje no fue afectado por la adición de aceite en el sistema LT,

aunque tendió a disminuir con la adición de aceite, en los sistemas LTSSPi y DPSSPi.

La respuesta sobre el consumo con la adición de aceites ha sido variable. El consumo

no fue afectado, en los estudios con suplementación con aceite de soya al 3.6 o 4%

226

Formato 013



(Dhiman et al., 2000) o aceite maíz, palma o cártamo alto en oleico, a nivel del 5% (He y

Armentano, 2011), mientras que el consumo fue afectado, suplementando con aceite de

soya al 2% (Boerman y Lock, 2014). La reducción en el consumo de MS se ha

atribuido a un efecto hipofágico de los AG insaturados, que causan señales de

saciedad tales como una reducción en el tamaño de la comida, frecuencia de las

comidas, o una combinación de los dos (Allen, 2000). No obstante, el efecto de la

suplementación con grasa sobre el consumo, esta influenciado por el grado de

saturación de los ácidos grasos presentes en la dieta y a la cantidad consumida

(Drackley y Elliott, 1993; Bu et al. 2007). Estos efectos fueron propios de cada sistema,

lo que pudo haber ocasionado las diferencias en la respuesta al consumo en los

sistemas de este trabajo.

La tendencia en la disminución del consumo, observada en los tratamientos con adición

de aceite en los sistemas LTSSPi y DPSSPi, no se vió reflejada en una disminución en

la producción de leche, debido posiblemente a una mayor densidad energética en la

ración por la adición del aceite (Weiss et al., 2011) y por lo tanto un consumo similar

de energía y/o a una mayor eficiencia de la alimentación (Boerman y Lock, 2014). Los

AG del suplemento podrían haber sido utilizados como fuente de energía para tejidos,

así como precursores para la formación de AG preformados en la grasa de la leche.

Adicionalmente, en estos tratamientos se presentó una disminución de los AG C10 a

C16, con respecto al tratamiento sin adición de aceite. Entonces, la reducción en la

síntesis de novo llevaría a reducir el requisito de NADPH a partir de la vía de las

pentosa fosfato, que se produce por oxidación de la glucosa (Bauman y Davis, 1975),

por lo tanto, la reducción de la síntesis de novo en la glándula mamaria llevaría a una

reducción en la demanda de acetato y de glucosa para la síntesis de grasa, y así,

esta glucosa podría entonces ser utilizada por otros tejidos o para más síntesis de

lactosa, regulador osmótico de leche, resultando en producción de leche.

227

Formato 013




La producción de leche no fue afectada por la suplementación con aceite de girasol, en

ninguno de los sistemas evaluados. Estos resultados son consistentes con los hallados

por Schoeder et al. (2004) quienes informan que en la mayoría de estudios analizados,

la suplementación con AG insaturados no aumenta significativamente la producción de

leche en vacas bajo pastoreo. Igual resultado se encontró en experimentos en

estabulación (Gagliostro y Chilliard, 1992). Sin embargo Aprianita et al. (2014) y

(Boerman y Lock, 2014), reportaron un aumento en la producción de leche cuando

suplementaron con aceite como fuente de AG insaturados, por un mejoramiento en la

eficiencia de utilización de la energía y por el efecto de ahorro de glucosa de los AG,

ocasionada por una disminución en la síntesis de novo en glándula mamaria.

La concentración de proteína no fue afectada por la suplementación con aceite de

girasol, en ninguno de los sistemas evaluados. Los resultados de estudios con vacas

bajo pastoreo sugieren que la concentración de proteína generalmente no es afectada

por la suplementación con grasa (Schoeder et al. 2004). La falta de efecto de la dieta

con aceite de girasol, sobre las concentraciones de proteína de leche observado en

nuestro experimento es consistente con los hallazgos de Rego et al. (2009) con

animales bajo pastoreo y con los de Aprianita et al. (2014) para el caso de los SSPi.

Asimismo, como la producción de leche no se aumentó, el efecto de dilución en la

concentración de proteína reportado por otros autores (Schoeder et al. 2004; Boerman

y Lock, 2014) no se presentó.

La concentración de lactosa no fue afectada por la suplementación con aceite de

girasol, en ninguno de los sistemas evaluados. Resultados que están de acuerdo con

los obtenidos por Cruz- Hernández et al. (2007), Benchaar et al. (2012), Aprianita et al.

(2014). La concentración de lactosa en la leche es notablemente constante debido a

228

Formato 013



sus propiedades osmóticamente activas (Sutton, 1988). En nuestro trabajo, el efecto

mínimo de la suplementación con aceite de girasol sobre el rendimiento y la

concentración de lactosa también podría estar relacionado con que el consumo de

alimento no fue afectado en el sistema LT y en los SSPi donde se presentó una

tendencia a disminuir el consumo de forraje, esta respuesta puede estar relacionada

con la mayor eficiencia de utilización de la energía (ahorro de glucosa por los AG)

descrita previamente para producción de leche

En el sistema LTSSPi, en los tratamientos con 2% (324 g de aceite) y 4% (650 g de

aceite) de aceite suplementado, se presentó una disminución en la concentración de

grasa en la leche lo que provocó una disminución en la concentración de los sólidos

totales sin efecto sobre la concentración de proteína y lactosa o la producción de

leche. El aceite suplementario disminuyó la concentración en la leche de los AG

procedentes de síntesis de novo (C8:0 a C14:0 y la mitad del C16:0) con un aumento

concomitante en la concentración de los AG preformados de 18 átomos de C a

excepción del ácido linolénico en comparación con el tratamiento sin adición de aceite.

Estas, características resultan propias del llamado síndrome de bajo contenido de

grasa en leche comúnmente conocido como “Depresión de Grasa en Leche (MFD)”.

Este fenómeno es en general observado en vacas alimentadas con suplementos que

contienen aceite vegetal o de pescado (Bauman y Griinari, 2001). Clásicamente, MFD

representa una depresión en el contenido graso de la leche sin producir ningún cambio

en el rendimiento de leche ni en sus otros componentes (Bauman et al., 2011). Por lo

general causa una reducción en la producción de los AG sintetizados de novo y

preformados presentes en la leche, debido a la regulación coordinada de enzimas

asociadas con la síntesis de lípidos en la glándula mamaria (Peterson et al., 2003;

Harvatine y Bauman, 2011). El efecto de la sustitución de AG preformados por AG de

novo en la leche fue reportado por He y Armentano (2011) y He et al., (2012), quienes

informaron que la reducción en la producción de AG de novo en la leche resulta a veces

229

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compensada por un aumento en la captura de los AG preformados cuando se alimentó

con suplementos altos en grasa a vacas lecheras.

En El sistema LTSSPi, a diferencia de los sistemas LT y DPSSPi, la cantidad de

concentrado consumida fue mayor (5.18 vs 3.0 y 1.8 kg MS/animal/día,

respectivamente) y la relación forraje: concentrado estimada fue de 71:29 vs 80:20 y

83:17. Cruz-Hernández et al. (2007), reportan que a mayor cantidad de concentrado y

aceite, la producción de C18:1 t10 es mayor. El síndrome MFD, está asociado con un

aumento en la concentración en la leche de intermediarios de la biohidrogenación

como C18:1 t10 y el CLA t10c12 estando este último isómero estrechamente asociado

a una inhibición de la síntesis de novo en la glándula mamaria (Bauman et al., 2011).

En el presente estudio, no se determinó la concentración de C18:1 t10 y el CLA t10c12

no fue detectado en las muestras de leche analizadas lo que no permite sacar

conclusiones firmes.

El nitrógeno uréico en leche (MUN), fue menor para la suplementación con aceite (al 2 y

4%) en el sistema LTSSPi y tendió a disminuir con la suplementación al 4% con

respecto al 2% en el sistema DPSSPi. Nuestros resultados, están de acuerdo con los

de Stoffel et al. (2015), quienes encontraron una disminución en el MUN en la leche de

vacas suplementadas con diferentes aceites al compararlas con dietas sin

suplementación con aceite, siendo el tratamiento con ácido linoleico el que presentó el

menor MUN con respecto a la suplementación con ácido oleico o palma. Los AG

insaturados (Jenkins, 1993; Pantoja et al., 1994) y los taninos condensados (Carulla et

al., 2005) tienen un efecto similar inhibiendo los microorganismos del rumen y

decreciendo la digestibildad de la materia organica. Los taninos condensados son

capaces de formar complejos estables con las proteínas (Barry y McNabb, 1999). Los

resultados obtenidos sugieren, que el efecto conjunto de AG insaturados y taninos

condensados presentes en la leucaena de los sistemas SSPi, haya limitado la

230

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degradación de las proteínas en el rumen, disminuyendo la producción de amoniaco.

No obstante esta proteína pudo ser absorbida en el intestino, razón por la cual la

concentración y producción de proteína en la leche no se vio afectada. La menor

producción de amoniaco por el empleo de AG insaturados y taninos, sugiere menores

requerimientos de energía para detoxificar excesos de amoniaco.


El aumento lineal observado en CLA-c9t11 y ATV, puede explicarse por un mayor

consumo de ácido linoleico contenido en el aceite de girasol. Como ya fue comentado,

el ácido linoleico sufre una biohidrogenación ruminal con producción del ATV.

Posteriormente, parte de este ATV resulta desaturado por la enzima Delta 9-desaturasa

en glándula mamaria dando lugar a la producción del CLA-c9t11 y ATV en la leche. En

nuestro estudio in vitro realizado previamente, la adición de aceite de girasol a sustratos

representativos de estas fincas aumentó la proporción de ATV, lo que resulta

compatible con los resultados obtenidos en la fase de campo. No obstante, el aumento

de CLA-c9t11 y ATV en la leche, entre tratamientos fue diferente en cada sistema,

debido posiblemente a la diferencia en cantidades de aceite suministradas y a su

interacción con la dieta basal consumida.

El aceite de girasol utilizado presentó una buena proporción de ácido linoleico (63.32%)

y de ácido oleico (28.32%) (Tabla 5.8). En todos los sistemas y de acuerdo a lo

esperado, el ácido linolénico se presentó en mayor proporción en los forrajes, seguido

del ácido linoleico (Tabla 5.4, 5.5, 5.7). Los concentrados presentaron diferencias en

su contenido de ácido linoleico. En los sistema LT y LTSSPi, el contenido de ácido

linoleico en el concentrado resultó superior con valores de 43.5 y 42% respectivamente

(Tablas 5.4 y 5.5), mientras que en el sistema DPSSPi, este ácido graso fue bajo en el

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concentrado (12.3%), presentando una mayor proporción el ácido láurico (33.7%)

(Tabla 5.7), que influyó en un menor consumo de ácido linoleico en este sistema con

respecto a los sistemas LT y LTSSPi (Tablas 5.10, 5.12 y 5.14) y que esta relacionado

con los menores valores de CLA-c9t11 en la grasa láctea para el sistema DPSSPi.

La suplementación con aceite de girasol, aumentó en todos los sistemas analizados la

proporción de ácido oleico en la grasa láctea. En este estudio se utilizó aceite comercial

de girasol, que presentó una alta proporción AG linoleico C18:2 c9,12 (63.32 %), pero

también una proporción considerable de AG oleico C18:1 c9 (28.32%), que pudo

escapar a la biohidrogenación y ocasionar esta respuesta. Una situación similar pudo

haberse presentado para el ácido linoleico en la grasa láctea en el sistema LTSSPi para

los niveles de suplementación del 2 y 4% y en esistema DPSSPi a nivel de

suplementación del 4%.

El principal n-3 en la grasa de la leche es el ácido linolénico (Ferlay et al., 2013), ácido

graso presente mayoritariamente en los forrajes y en el aceite de lino. La

suplementación con aceite disminuyó la proporción de este ácido en la leche, en el

sistema LT para ambos niveles de aporte de aceite (2 y 4%) y en los sistemas LTSSPi y

DPSSPi (ambos del SSPi), solo cuando el nivel de suplementación fue del 4%. Estos

resultados explican el aumento en la relación n6/n3, que en el caso de los sistemas LT

y DPSSPi se mantuvo por debajo de 5:1 y para el sistema LTSSPi llegó a 5:1 y 6:1

cuando los niveles de aporte fueron del 2 y 4% respectivamente. Se ha postulado una

relación n6/n3 menor de 5:1 como favorable para la salud humana (World Health

Organization, 2003).

La suplementación con aceite de girasol disminuyó la presencia en leche de los ácidos

pro-aterogénicos (C12:0, C14:0 y C16:0) en todos los sistemas. La disminución de

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estos ácidos grasos y el aumento de los AG insaturados, permiten obtener un menor

índice de aterogenicidad lo que resulta favorable a la salud humana.

Efecto residual

Cuando se realizan cuadrados latinos donde las filas son individuos y las columnas

períodos, se presume que el individuo puede estar afectado por el tratamiento aplicado

anteriormente. Este efecto residual (secuelas del tratamiento previo o efecto carry)

puede ser detectado utilizando una modificación al cuadrado latino denominado “cross

over” o de reversión, propuesto por Cochran et al., (1941), como una necesidad de

experimentación en ganado lechero y es muy útil cuando no es posible garantizar un

adecuado período de descanso entre la aplicación de tratamientos. Boerman y Lock

(2014), evaluaron aceite de soya al 2% de la MS en períodos de 21 días con muestreo

a partir de los 18 días sin efectos residuales detectables entre tratamientos. Benchar et

al., (2012), evaluaron aceite de lino a nivel de 2,3 o 4% de la MS por periodos de 28

días, sin efectos residuales. En nuestro estudio utilizando periodos de 21 días con

muestreos de leche a partir de los 15 días, se presentó efecto residual para algunas

variables, constituyéndose en un acierto el modelo estadístico utilizado, ya que este

realizó un ajuste por efectos residuales, evitando cometer un error en el análisis de los

datos (Cerón et al., 2013).


Con el análisis económico que incluyó un precio diferencial para el pago de la leche con

mejor contenido de CLA-c9t11, se obtuvieron mejores resultados. Esto indica que el uso

de esta tecnología se vería retribuido si la leche se vende con un precio diferencial, así

leche con un mayor contenido de CLA-c9t11 permitirá cubrir el requerimiento necesario

para obtener los beneficios sobre la salud humana. Estudios en animales indican que

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800 mg/día de CLA-c9t11, podrían ejercer un efecto antitumoral en una persona de

unos 70 kg de peso vivo (Watkins y Li, 2003), el efecto preventivo, sería unas diez

veces menor al enunciado y los efectos reductores sobre la ateroesclerosis se

alcanzarían a partir de consumos diarios cercanos a los 250 mg (Kritchevsky, 2003).

El estudio económico presentado se limitó al cálculo de la relación marginal que

produce la introducción del aceite en la dieta de los animales y el valor de venta

mínimo esperado, de tal forma que no cambió el resto de la estructura de costos del

productor ni las condiciones actuales de la comercialización. El cálculo realizado no

pretendió medir el precio en la comercialización de la nueva leche rica en CLA-c9t11, ya

que esta medición escapa de los alcances de la presente investigación. No obstante,

en otro país como Argentina, que ha sacado al mercado leche con alto CLA, mediante

la articulación entre INTA con la empresa láctea, aumentan un 25% el precio del litro de

esta leche en góndola, con respecto al valor del litro de leche estándar, de acuerdo con

el estudio realizado por INTA y la empresa que realiza la transformación y

comercialización de la leche (Gagliostro 2015, comunicación personal). En Colombia se

necesita este tipo de estudios lo que implica la unión entre conocedores de la

tecnología, productores, procesadores y comercializadores. Sin embargo, para

conseguir este objetivo, desde el punto de vista de la investigación se deben evaluar

otras fuentes de aceites que permitan aumentar CLA-c9t11, como los aceites en crudo

que son más económicos que los refinados y los aceites producidos a nivel nacional.

CONCLUSIÓN

La suplementación alimenticia con aceite de girasol a nivel de inclusión del 2% y 4% de

la MS, no afectó la producción de leche, aumentó la proporción de CLA-c9t11, ATV,

oleico y linoleico, y disminuyó los ácidos grasos aterogénicos C12:0, C14:0 y C16:0

obteniéndose una leche con mayor cantidad de AG insaturados y menor índice de

aterogenicidad, que ofrece potenciales beneficios para la salud humana. En el sistema

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LTSSPi, la suplementación con aceite, disminuyó la proporción de grasa en la leche,

este resultado podría aplicarse para la producción de leche con menor contenido de

grasa y con mayor calidad de ácidos grasos, la cual podría mercadearse a nichos

especiales de mercado. De mercadearse la leche obtenida con un valor diferencial por

contenido de CLA-c9t11, un nivel de suplementación de 4% sería el más beneficioso.

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| Capítulo 6

Conclusiones Generales

Esta investigación se llevó a cabo para ampliar el conocimiento sobre el efecto de la

suplementación con aceites vegetales (comerciales) sobre los ácidos grasos (CLA-

c9t11, ATV y otros AGCL), la fermentación ruminal y la producción de metano,

mediante técnicas in vitro y sobre la producción de CLA-c9t11, ATV y otros AGCL en la

leche, de ganaderías de lechería tropical especializada (LT) y doble propósito (DP), que

pastorean en solo gramíneas en pasto Estrella (Cynodon plectostachyus) y/o Guinea

(Megathyrsus maximus cv. Tanzania) y en sistemas silvopastoriles intensivos (SSPi)

con Leucaena (Leucaena leucocephala). Para cumplir con estos objetivos resultó

necesario conocer previamente como las condiciones alimenticias de estos sistemas

impactan sobre la producción de CLA-c9t11, TVA y otros AGCL en la leche, así como la

influencia del tipo de forraje utilizado sobre la presencia de los ácidos grasos (CLA-

c9t11, ATV y otros AGCL), la fermentación ruminal y la producción de metano,

mediante técnicas in vitro. De acuerdo a los objetivos propuestos y a los resultados

obtenidos es posible llegar a las siguientes conclusiones:

1. De acuerdo a lo esperado, los factores dietarios fueron los principales determinantes

de las concentraciones de CLA-c9t11, ATV y otros AGCL en leche mientras que otros

factores como el número de partos y el estado de lactación presentaron menor

influencia. En los sistemas de producción que ofrecen suplementación con alimentos

concentrados y/o subproductos de la agroindustria, la cantidad de suplemento, el

contenido y la composición de la grasa determinan la variación en el perfil de AG de la

leche, mientras que en fincas que no suplementan y la alimentación es sólamente a

base de forraje, la edad del forraje constituye un factor de relevancia.

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2. Fincas en las que se utiliza como suplemento la semilla de algodón, la proporción de

ácido linoleico presente en el alimento no se vio reflejada en las proporciones de CLA-

c9t11 en la leche, pero si en la proporción de ácido linoleico en la leche y por tanto el

uso de semilla no resulta ser la mejor elección cuando se busca aumentar los niveles

de CLA-c9t11 en la leche.

3. Puesto que dentro de cada sistema de producción estudiado, las condiciones de

alimentación, especialmente en lo que se refiere a la cantidad de suplemento y a la

composición de la grasa de los suplementos ofrecidos, fueron similares pero estas

varíaron entre sistemas de producción con efectos diferentes sobre los parámetros de

interés, se recomienda que cada sistema sea analizado en forma independiente a fines

de optimizar los resultados deseados.

4. En todos los forrajes de los sistemas evaluados, el AG que estuvo en mayor

proporción fue el ácido linolénico con valores entre 34.8 y 47.3 %. En los suplementos,

el ácido linoleico se presentó en mayor proporción, con valores entre 36.2 y 44.8% para

los sistemas LT y DP, entre 26 y 28.6 % para las fincas del sistema LTSSPi. Esto llevó

a un alto consumo de AG insaturados (entre 55 a 68% del total de grasa consumida),

que se vio reflejado en un buen contenido de CLA-c9t11 (para los sistemas LT, DP y

DPSSPi), ATV y en un adecuado índice de aterogenicidad, en la leche de las fincas en

estudio. Estos resultados sugieren ventajas potenciales para mercadear la leche y sus

productos en nichos especiales de mercado con un valor diferencial y potencian la

noción de valor agegado en origen (finca)

5. Los estudios in vitro mostraron que el comportamiento de las gramíneas Estrella y

Guinea es similar en cuanto a su potencial para generar ATV, linoleico, linolénico,

esteárico, parámetros de fermentación y producción de metano. La inclusión de 14 - 16

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% de leucaena en la dieta de vacas, propia de los sistemas silvopastoriles evaluados,

aumentó la proporción de ácidos linolénico y linoleico en la dieta, no afectó su BH y

conllevó a una mayor producción de ATV (producto de la BH), esteárico, linoleico y

linolénico después de la incubación. El aumento en ATV (C18:1 t11) como precursor del

CLA (C18:2 c9t11) que se forma en glándula mamaria y la acumulación de ácidos

grasos insaturados, se constituye en un buen punto de partida para incorporar este tipo

de sistemas silvopastoriles dentro de estrategias que permiten aumentar los ácidos

grasos benéficos en la leche en sistemas de producción de ganado doble propósito y de

lechería tropical. No obstante, la cantidad de suplemento, el % de grasa y el perfil de

AG de los suplementos utilizados pueden afectar los ácidos grasos benéficos en la

leche.

6. La adición de aceite de girasol in vitro, a nivel de inclusión del 2 y 4% de la MS, a la

dieta de vacas que pastoreaban en solo gramínea de Estrella (Cynodonplectostachyus)

y/o Guinea (Megathyrsusmaximus cv. Tanzania) y en sistemas silvopastoriles intensivos

con Leucaena (Leucaena leucocephala)), es una herramienta idónea a fines de

aumentar la proporción ácido linoleico en la dieta lo que resulta predisponente a

obtener una mayor producción de CLA (C18:2 c9t11), ATV (producto de la BH) y ácido

linoleico después de la incubación, con respecto a aceite de lino y palma.

7. La inclusión de 14 -16 % de leucaena en la dieta de vacas y la suplementación con

aceite (2 y 4% de la MS), no afectaron la cinética de fermentación, el factor de partición

(FP), fermentación ruminal (pH, AGV), ni disminuyeron la producción de metano in

vitro. Es posible que el bajo nivel de taninos y de aceite empleado en las dietas en

evaluación, no haya afectado protozoos, bacterias, hongos y metanógenos del rumen,

así como tampoco se afectó el buen funcionamiento ruminal.

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8. La suplementación alimenticia con aceite de girasol a nivel de inclusión del 2% y 4%

de la MS, en los diferentes sistemas de producción, no afectó el consumo de forraje en

el sistema LT y tendió a disminuirlo en los sistemas LTSSPi y DPSSPi, aunque esta

tendencia no afectó la la producción de leche. La suplementación alimenticia con aceite

de girasol a nivel de inclusión del 2% y 4% de la MS, en los diferentes sistemas de

producción, aumentó la proporción de CLA-c9t11, ATV , ácidos oleico y linoleico, y

disminuyó los ácidos grasos aterogénicos C12:0, C14:0 y C16:0 obteniéndose una

leche con mayor cantidad de AG insaturados y menor índice de aterogenicidad, que

ofrece beneficios para la salud humana. En el sistema DPSSPi, la suplementación con

aceitede girasol, disminuyó la proporción de grasa en la leche, este resultado podría

aplicarse para la producción de leche con menor contenido de grasa y con mayor

calidad de ácidos grasos, la cual podría mercadearse a nichos especiales de mercado.

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EFECTO DE LA SUPLEMENTACIÓN CON ACEITES VEGETALES …