Effect of the nature of the carbohydrate source in diets of fattening on ruminal fermentation under in vitro conditions

Summary In order to determine the capacity of rumen acidification and their level and rate of fermentation in situations that mimic those of high concentrate feeding, the in vitro pH and gas production pattern of different sources of carbohydrates, namely three varieties of each of barley (B1, B2, B3), corn (C1, C2, C3) and sorghum (S1, S2, S3) as cereals, plus wheat bran (WB), citrus pulp (CP), sugar beet pulp (BP) and sucrose (SU) as sources of non-starch carbohydrates, were studied according to the nature of the inoculum source (from a concentrate diet, CI, or from forage diet, FI). A first methodological experiment (Experiment 1.0) was arranged with five levels of pH (6.50; 6.25; 6.00; 5.75 and 5.50), adjusted according to the inclusion of bicarbonate ion in the incubation solution to simulate fermentation conditions under high concentrate feeding. The pH diminished linearly (P0.05) the medium pH at 2 h, but at 4 and 8 h the effect was significant. With these experimental conditions, CP always recorded the highest (P0.05). The gas production recorded with the CI as inoculum was always superior to that with FI (P SU, C2 and BP with CI, and CP > WB > BP, SU > C2 with FI. In terms of total VFA concentration, it was higher with CI (P<0.001), which showed more butyrate (P<0.001) whereas that with FI had more acetate (P<0.001). At 4 and 8 h incubation, the VFA concentration was higher (P<0.001) with CP. A higher acetate proportion was observed with BP (P<0.001), higher propionate with WB, SU, and CP (P<0.001), and the highest proportion of butyrate was recorded with WB and SU. In the Experiments 1.2 and 1.3 strong correlations were finding between medium pH, gas production, total VFA concentration, VFA profile, and lactic acid (for Experiment 1.2)

In vitro study of the effect of the source of carbohydrates and the inclusion of additives in diets for adaptation to intensive fattening of ruminants

En los sistemas de alimentación intensiva de rumiantes, los carbohidratos son la principal fuente de energía tanto para los animales como para los microorganismos ruminales. A diferencia de los carbohidratos fibrosos, que actúan como tampón del ambiente ruminal, los carbohidratos no fibrosos se usan eficientemente como fuente de energía, ya que son fermentados rápida y extensamente. Sin embargo, este hecho aumenta el riesgo de acidosis ruminal, especialmente en el caso de rumiantes jóvenes que no están bien adaptados a dietas altamente concentradas.El objetivo principal de esta Tesis fue investigar in vitro el impacto de la transición de una dieta a base de forraje a otra dieta con alta inclusión de concentrado durante el engorde temprano de rumiantes, mediante la evaluación del efecto de la fuente de carbohidratos y la suplementación de aditivos sobre el pH y la fermentación microbiana.En la primera sección de la Tesis, se llevaron a cabo dos experimentos sujetos a las mismas condiciones de incubación, para estudiar el patrón de fermentación de varias fuentes de carbohidratos (Experimento I.1) y mezclas de carbohidratos (Experimento I.2), así como su interacción con la fuente de inóculo microbiano. En ambos experimentos se utilizó un sistema de cultivo semicontinuo in vitro para mantener un tamponamiento reducido de 0 a 6 h de incubación, aumentando gradualmente a 6,5 de 8 h y hasta 24 h para simular el patrón de pH del rumen. El inóculo ruminal se obtuvo de corderos (n = 3) alimentados con concentrado y paja de cebada (inóculo concentrado, IC) o heno de alfalfa (inóculo forrajero, IF).En el Experimento I.1, se probaron tres granos de cereal (cebada, C; maíz, M; y sorgo marrón, S) y tres subproductos agroindustriales (pulpa de remolacha azucarera, PR; pulpa de cítricos, PC; y salvado de trigo, ST). De 2 a 12 h de incubación, la fuente del inóculo influenció el pH del medio, registrando con IC valores inferiores a IF (P 0,05), mientras que el valerato aumentó y los ácidos grasos volátiles ramificados (AGVR) disminuyeron con IC a las 6 y 10 h. Entre los sustratos incubados, S, PR y M mantuvieron un mayor pH a las 4 y 8 h (P En el Experimento I.2 se evaluaron tres mezclas de carbohidratos (1:1 M:C, MC, y M:PR a 1:1, MP, o M:PR a 3:1, 3MP). La fuente de inóculo afectó notablemente el pH del medio, menor con IC (P 0,05). A las 24 h, MP registró la mayor proporción de acetato, mientras que MC y 3MP registraron la mayor proporción de butirato y valerato (P En la sección II, se realizó un primer experimento metodológico in vitro (Experimento II.3) para evaluar el efecto potencial de los extractos de taninos de quebracho (TQC), uva (TUC), castaño (THC) y roble (THR) en la reducción de la fermentación ruminal de la cebada bajo una alimentación alta en concentrados. Las cuatro fuentes de taninos se incluyeron en tres niveles (10, 20 y 30 mg/g de sustrato), en tres series de incubación de 24 h. Las condiciones de alimentación intensiva se simularon ajustando el pH de incubación a 6,2 y mediante el uso del inóculo de terneros con una proporción de concentrado ad libitum de 0,91. El pH de incubación a las 8 y 24 h osciló entre 6,14 y 6,18 y entre 5,94 y 6,00, respectivamente. Con la adición gradual de extractos de taninos se redujo linealmente la producción de gas comparado con la cebada sola (CTL): con THC hasta las 6 h (P 0,10). Resultados similares se observaron sobre la dMS a las 24 h, mostrándose una disminución lineal con todas las fuentes de taninos (P En otro experimento de esta sección (Experimento II.4), se estudió el efecto del aumento de los niveles de ácidos grasos o de aceites esenciales en la fermentación del grano de cebada en dos experimentos in vitro (Experimento II.4.1 y Experimento II.4.2) bajo las mismas condiciones de incubación que en el Experimento 3. Los tratamientos fueron: cebada sola (CTL), ácidos grasos de cadena media (AGCM; 2, 4 y 6 mg/g), y ácidos palmítico (PAL) y linoleico (LIN), ambos incluidos a 15, 30 y 45 mg/g. En comparación con la cebada no suplementada (CTL), la inclusión de LIN redujo la producción de gas de manera cuadrática hasta las 24 h (P El último experimento (Experimento II.5) fue diseñado para comparar el efecto de cinco aditivos de diferente naturaleza incluidos a dosis única (taninos condensados de uva, TUC 20 mg/g; una mezcla de ácidos grasos de cadena media, AGCM 4 mg/g; ácido linoleico, LIN 30 mg/g; eugenol, EUG 120 mg/g; y cinamaldehído, CIN 60 mg/g) sobre la fermentación de la cebada in vitro simulando condiciones de alimentación intensiva para dietas de vacuno de carne. Como inóculo se empleó contenido ruminal de terneros alimentados ad libitum con un concentrado y paja (relación concentrado:forraje; 0,91:0,09). Contrariamente a los Experimentos 3 y 4, esta prueba se llevó a cabo utilizando el sistema semicontinuo, bajo un medio con un sistema tampón reducido de 0 a 6 h, y aumentado el pH hasta alrededor de 6,5 de 8 a 24 h. El pH de incubación alcanzó su mínimo después de las 6 h (6,89 ± 0,07), y aumentó posteriormente hasta alcanzar el máximo al final de la incubación (6,41 ± 0,03). A partir de las 6 h en adelante, el pH más alto se registró con TUC, mientras que con CIN los valores fueron más bajos (P Metodológicamente, el sistema semicontinuo utilizado en este experimento permitió detectar diferencias importantes en el efecto de los diferentes aditivos sobre la cinética de fermentación de la cebada. Ello proporciona una herramienta útil para realizar una comparación relativa en condiciones de fermentación no convencionales. <br /

Alternativas al uso de granos de cereales en la alimentación de larvas de Tenebrio molitor.

En la última década, el uso de insectos en alimentación humana y animal está adquiriendo un creciente interés debido a su alto valor nutritivo y bajo impacto ecológico, y por ello se están introduciendo en el mercado europeo, avalado por estudios que sugieren su potencial y rentabilidad económica. Su cría requiere el control de parámetros ambientales como la temperatura y la humedad relativa, al igual que de las características del sustrato del cual se alimentan. Destaca la posibilidad de poder alimentar a las larvas de Tenebrio molitor con alimentos alternativos que supongan una solución medioambiental y al mismo tiempo abaratar su coste de producción manteniendo la productividad y calidad nutritiva. La composición de las larvas de T. molitor en términos de proteínas y grasas varía mucho en cantidad y calidad dependiendo de las condiciones de alimentación, y la problemática se basa en poder ajustar estas alternativas para buscar un coste de producción que pueda competir en el mercado. <br /

Uso de lisozima como aditivo en dietas para lechones

La lisozima es una enzima natural que forma parte de secreciones tales como las lágrimas, la saliva o la leche. Su función como agente antibacteriano es debida a que es capaz de catalizar la hidrólisis de las uniones de los disacáridos repetitivos del peptidoglicano de la pared celular de las bacterias, lo que conduce a la muerte celular. Este trabajo trata de hacer una revisión bibliográfica de los últimos estudios realizados sobre el uso de la lisozima como aditivo en dietas de lechones en fase de transición, comparando su efecto con el uso de antibióticos usados tradicionalmente en esta fase de producción para la mejora de la salud y el rendimiento de los lechones. Tras años de estudios es clara la correlación entre la administración de antibióticos y la mejora de la producción. De manera similar, la lisozima, como aditivo en la dieta, mejora el crecimiento y el rendimiento nutricional, pero al contrario que los antibióticos no altera la microbiota intestinal dejándola más expuesta a las patologías sino que la enriquece de probióticos, ni tampoco favorece la aparición de resistencias. Es por ello que la lisozima es una alternativa viable al uso de antibióticos en la producción porcina

Inclusión de harina de insectos como fuente de proteína alternativa en dietas de gallinas camperas: efecto sobre los rendimientos productivos y la calidad del huevo.

El 75% de los campos agrícolas están destinados a la producción de piensos, es por eso que hoy en día se están buscando ingredientes alternativos, en especial fuentes de proteína distintas de la harina de habas de soja que actualmente son el ingrediente proteico más utilizado.Algunos autores ya han demostrado que el uso de insectos puede ser una solución viable, sobre todo, en el caso de aves y en concreto, gallinas de puesta, ya que los insectos forman parte de su dieta habitual. El Tenebrio molitor es una de las especies potenciales para este fin, por su elevado contenido proteico y por tratarse de una especie ubicua de fácil adaptación al medio.Por su parte, el huevo es uno de los alimentos de origen animal más consumidos y baratos de producir de ahí que se eligiera como elemento de estudio. En este trabajo se evaluó el efecto de la sustitución, en la composición del pienso, de un 8% de harina de soja por harina de Tenebrio molitor, como fuente de proteína, sobre la calidad del huevo de gallinas camperas de raza Lohmann Brown, durante 16 semanas.Se establecieron dos grupos, uno de gallinas alimentadas enteramente con soja como fuente de proteína y otro de gallinas alimentadas con un 8% de harina de Tenebrio molitor. A partir de una muestra de los huevos puestos, una vez al mes, se analizaron diferentes parámetros de calidad con el objetivo de ver el impacto de la sustitución de ese 8% de harina de Tenebrio molitor. Al final del ensayo se pudo ver que, los huevos procedentes de gallinas alimentadas con el pienso de Tenebrio molitor eran de menor tamaño, lo mismo ocurrió con la altura y la densidad del albumen y la altura y el peso de la yema. Tras analizar los resultados también se pudo observar que el factor edad de la gallina pudo influir en los resultados obtenidos.<br /

Strategies to mitigate the impact of shifting from a milk and forage regimen to a high-concentrate diet in intensively reared beef cattle

El cebo de terneros en España se lleva a cabo mediante el aporte de dietas con un elevado porcentaje de concentrado en la ración y una mínima parte de forraje, con el fin de lograr un elevado crecimiento diario y acortar el ciclo de producción. Estas dietas son altamente fermentables en el rumen y pueden causar acidosis ruminal. El período de transición de los terneros a las dietas de cebo intensivo es una fase crítica, ya que habitualmente estos animales se destetan de forma abrupta e inmediatamente entran a cebadero. En el contexto de la presente tesis doctoral, se diseñaron tres experimentos con el fin de estudiar la efectividad de algunas estrategias para reducir el riesgo de padecer acidosis ruminal durante el período de transición de terneros de pasteros al cebo intensivo.El Experimento 1 se llevó a cabo para determinar el manejo alimentario previo al destete más adecuado (Leche, Leche+Heno o Leche+Pienso), en términos de desarrollo del rumen, rendimiento animal y rentabilidad económica, para terneros que son destetados de forma abrupta e inmediatamente introducidos al sistema de cebo intensivo.Teniendo en cuenta todo el ciclo de producción, la suplementación previa al destete con concentrado es la opción más interesante para los terneros de carne que van a entrar a cebadero ya que promovió una mayor adapatación del rumen y un mayor margen económico. El objetivo del Experimento 2 fue determinar el efecto de la sustitución parcial de la cebada por maíz y pulpa de remolacha en la dieta de adaptación de los terneros durante la transición a una ración de cebo intensivo sobre la ingestión y el rendimiento de los animales, la fermentación ruminal y la composición microbiana del rumen. El análisis de todas variables registradas denotó una falta de efecto tanto en los rendimientos, como en la fermentación ruminal y poblaciones microbianas. Por lo tanto, El uso de cebada o maíz como cereal predominante, o la inclusión de pulpa de remolacha, no tienen ningún efecto sobre la fermentación ruminal o las poblaciones microbianas en los terneros de engorde, y su uso dependerá del precio o la disponibilidad en el mercado de estos ingredientes.En el Experimento 3 se evaluó el efecto de la inclusión de una mezcla (65:35) de taninos de castaño y quebracho o de ácidos grasos de cadea media, como moduladores de la fermentación ruminal en la dieta de adaptación de terneros de carne, sobre la ingesta de alimento, el rendimiento animal, la fermentación ruminal y la composición microbiana del rumen. A las dosis utilizadas en el presente experimento, los taninos (20g/kg) y los AGCM (6g/kg) no ejercieron ningún efecto sobre la ingesta, el rendimiento animal, la fermentación ruminal y la población microbiana.<br /

Estudio del comportamiento alimentario de terneros en cebo intensivo en función de la forma de presentación del concentrado

En los últimos años, la preocupación de la sociedad por el bienestar de los animales ha ido en aumento. Así mismo, existe un creciente número de personas y entidades que cada vez están más interesadas por el origen, la metodología y la calidad de la vida de los animales destinados a producción. El sistema típico de cebo intensivo de terneros en el área mediterránea se basa en la utilización de raciones con un alto contenido en concentrado, el cual suele estar formulado con una alta proporción de cereales como maíz o cebada. Este tipo de alimentación puede desencadenar la aparición de casos de acidosis ruminal, trastorno metabólico que atañe consecuencias económicas y al bienestar animal. Por diversas razones, el comportamiento animal siempre ha sido un componente clave en los debates acerca del bienestar animal. El presente proyecto se planteó para intentar poner a punto en el departamento un sistema de registro y análisis del comportamiento animal en terneros alojados individualmente, para estudiar los factores que modulan su comportamiento alimentario, así como, intentar estudiar el efecto de la forma de presentación del cereal (molido a 3.5 mm o aplastado en seco) sobre el comportamiento animal en terneros alimentados con una dieta rica en concentrado. Para ello se empleó 4 terneros machos enteros de la raza frisona, de un peso vivo inicial de 154 ±2,0 Kg y unos 3 meses de edad, los cuales están provistos de una cánula ruminal de 10 mm de diámetro interior. Se alojaron en boxes individuales provistos de bebedero y de comederos, para el concentrado y la paja. Los animales fueron alimentados ad libitum, con un concentrado rico en cereales (60%). Dicho concentrado se presentó de dos formas diferentes: molido a 3,5 mm o aplastado en seco, que se consideraron como los dos tratamientos experimentales a estudio. Además, se suministró paja de cebada por separado. La fase experimental siguió un diseño en “change-over”. Las 4 primeras semanas de cada período fueron de adaptación a la dieta y durante la última se registraron las grabaciones del comportamiento animal, con 4 videocámaras conectadas en red provistas de luces infrarrojas y programadas para grabar 24 horas al día durante dos días no consecutivos. En total se generaron 384 horas de vídeo, que fueron visualizadas de forma continua para caracterizar todas las conductas estudiadas, ingesta de concentrado y forraje, ingesta de agua, rumia, defecaciones, comportamiento social, aseo, postura tumbado, estereotipias y otras conductas que se puedan cuantificar. Dichas acciones se plasmaron en los etogramas de forma que para cada actividad se registró el momento de inicio (hh, mm, ss) y el momento de finalización. Los resultados se obtuvieron con un paquete estadístico SAS (2002), empleando los procedimientos de GLIMMIX y MIXED para los datos de frecuencia y tiempo, respectivamente. Las diferencias fueron declaradas significativas cuando P ≤ 0,05 y tendencias a la significación cuando P > 0,05 pero P ≤ 0,10. No se observaron diferencias significativas en el comportamiento alimentario de los animales en función de la dieta ofrecida. Aunque si se observó que la variabilidad individual de los patrones de comportamiento de estos animales es muy alta y que los terneros estabulados individualmente pasan la mayor parte del tiempo en posición tumbada y asocian la ingestión de alimento con la rutina de suministro del mismo, aunque mantienen los patrones generales de ingestión y rumia de los animales en pastoreo

Puesta en marcha de una granja experimental para la cría de insectos destinados a alimentación

Los insectos son una alternativa a las vías clásicas de alimentación, sin embargo, aún hay muchas dudas al respecto para que sea una fuente de elección en el ámbito alimentario. Este trabajo tiene como objetivo la puesta en marcha de una granja experimental de insectos, con la finalidad de destinarlos a alimentación. En un principio se quería trabajar con dos especies, Tenebrio molitor y Locusta migratoria, pero como veremos más adelante sólo hemos podido trabajar con Tenebrio molitor, debido a problemas reproductivos con L. migratoria. Se repasa el material, instrumental y ambiente usado para su cría, así como la composición química del Tenebrio molitor para verificar si nuestros resultados coinciden con otros estudios y si son realmente son una fuente de alimentación a tener en cuenta. Más allá, también hemos recreado una situación con diferentes tratamientos alimentarios para ver que variables realmente influyen en el desarrollo del Tenebrio molitor, para ello hemos ido recopilando datos semanales, a los que posteriormente se les ha aplicado un análisis estadístico mediante el programa Statistix, el cual nos ha permitido determinar cuáles son los factores a tener en cuenta durante la cría de los insectos.Palabras clave: “Tenebrio molitor”,” Cría” y “Composición” <br /

Síntesis de proteína microbiana en el rumen en terneras de cebo: Comparación de dos marcadores (Bases Púricas vs15N)

Este trabajo se plantea un objetivo, se basa en establecer un procedimiento que permita estimar la producción de proteína microbiana en condiciones prácticas de producción. Dentro de este objetivo distinguimos los siguientes objetivos parciales: - i) Determinar la digestibilidad y producción de proteína microbiana en el rumen en terneras en cebo recibiendo “ad libitum” dos tipos de raciones, una ración convencional a base de pienso y paja (PP) y una ración forrajera (Ración completa mezclada: RCM) tipo “unifeed” . - ii) Comparar en estas condiciones la precisión de un marcador microbiano natural como lo son las Bases púricas frente a un marcador isotópico N15. Para el estudio se ha utilizado 12 terneras cruzados de Charolais y Limousine de un peso medio al inicio del experimento de 300kg de peso vivo y 7 meses de edad. Se hizo un seguimiento productivo hasta que las terneras llegaran al peso de 400kg, momento en el que se analizaron los niveles de producción de proteína microbiana, se esperó a este peso para aprovechar durante el sacrificio de los animales para extraer las pruebas de los diferentes tramos del tracto digestivo. Los animales estaban alojados en una instalación convencional semi cubierta con suelo de hormigón y orientada al sur. La granja estaba dividida en dos corrales idénticos i durante el experimento los animales disponían de cama caliente con paja i agua limpia a voluntad. La prueba se realizó en el término municipal de Almacelles (Segriá, Lleida) Las terneras se dividieron al inicio de la prueba en 2 lotes experimentales 6 animales por lote equilibrados en peso vivo. Los animales de ambos lotes fueron alimentados “ad libitum” con dos tipos de raciones, una ración convencional concentrada a base de pienso y paja (PP) o una ración completa mezclada (RCM o Unifeed). Para determinar la digestibilidad de las raciones, nivel de consumo y flujo duodenal se utilizó un sistema dual de marcadores: la lignina sulfúrico y el Iterbio acetato. El periodo de administración fue de 10 días, de los cuales 7 se destinaron a equilibrar los marcadores a la cinética de flujo y el resto de días a la recogida puntual de muestras. El Iterbio se administró individualmente a los animales con 2 dosis diarias. Se realizó a través de una infusión bucal. Ambos fueron analizados en la UdL mediante espectrofotometría de absorción atómica previo procedimiento descrito por Vega&Poppi(1997) Como marcadores microbianos exógeno se utilizó un isotopo frio (no radioactivo), el 15N. El isotopo fue administrado en forma de cloruro de amonio, 15NH4Cl. La metodología de administración fue idéntica a la del óxido de cromo, pero en este caso se usaron 3 días de adaptación. Los backgrounds se obtuvieron al azar, uno de cada lote y sin contacto con el marcador. Otro marcador microbiano utilizado fueron las Bases púricas, por ser propias del cuerpo y su precio asequible. El N15 fue analizado en el UAM por el método de espectrofotometría de masas. Las Bases púricas se analizaron en la Universidad de Granada mediante cromatografía liquida de alta resolución utilizando el método propuesto por Balcells et.al (1992)

Alimentación y calidad de la carne de los cerdos destinados a Jamón Denominación de Origen Protegida Teruel

El trabajo se ha planteado con el objetivo de profundizar en la importancia de la alimentación así como en la calidad de la carne de cerdos destinados a la Denominación de Origen Protegida (DOP) Jamón de Teruel. Para ello se ha llevado a cabo una revisión bibliográfica, una visita a un matadero y a una fábrica de piensos de dicha DOP y, por último, un pequeño trabajo laboratorial. Primero se ha explicado la evolución y situación actual de la DOP Jamón de Teruel para después ahondar la normativa que la regula. En segundo lugar, se han expuesto los factores productivos que más afectan a la calidad de estos cerdos pesados, como son la genética, el sexo, la edad y peso al sacrificio y la alimentación. Además, para reforzarlo, se han presentado pequeños estudios; uno es de análisis de piensos para cerdos de engorde de la DOP comparando la composición nutricional estimada (detallada en la etiqueta) con la analizada (obtenida en el laboratorio) y a su vez con las recomendaciones de FEDNA. Y otro comparando la calidad de la carne de cerdo magro con la de cerdos destinados a Jamón DOP Teruel, que son más pesados y grasos. Por último, se han mostrado una serie de conclusiones a las que se han llegado con la realización del trabajo