Si alimentas un suplemento que impacta en el rumen, ¿qué significa esto para la eficiencia de la alimentación animal? ¿Y debería incorporarse este efecto en los programas de formulación de la dieta para optimizar los ingresos de las explotaciones lecheras? En este artículo exploramos esta teoría con más detalle.
En los programas de formulación de dietas monogástricas, varios aditivos para piensos, como las enzimas, son ahora bien aceptados para mejorar el valor productivo de los piensos comerciales y permitir una mayor flexibilidad en la formulación de los piensos (formulaciones de menor costo). Estas tecnologías están respaldadas por respuestas documentadas y positivas sobre la digestibilidad de los piensos.
¿Pero qué pasa con los rumiantes?
Los modificadores del rumen se definen como «aditivos alimentarios que alteran la fermentación ruminal, el crecimiento microbiano y tienen un impacto positivo en la eficiencia alimentaria» (Calsamiglia et al., 2006). Entre los posibles aditivos figuran los ionóforos, las levaduras vivas, los productos de fermentación, los aceites esenciales o las enzimas. Para ser utilizados en un enfoque de modelización de la dieta, debe demostrarse que estos modificadores del rumen tienen la capacidad de modificar algunos pasos clave del proceso biológico de la digestión del rumen. Además, es necesario validar esos efectos mecanicistas mediante respuestas prácticas sobre la eficiencia de los piensos y la producción comercial. Por consiguiente, el objetivo de este artículo es presentar el potencial que una cepa específica de levadura viva tiene en la mejora de la degradación de la fibra del rumen, el papel que desempeña el pH en el alcance de esta característica y cómo se ha incluido este efecto sinérgico en un modelo de nutrición dinámica, antes de compartir los resultados de una validación de campo de la predicción de la leche.
Aprovechar al máximo la fracción de fibra
En la producción intensiva, la optimización de la función del rumen es un objetivo clave para mejorar la eficiencia de la producción animal. Esto se debe a que el rumen alberga una compleja microbiota anaeróbica responsable de la degradación y fermentación de la mayor parte de los componentes de la dieta ingeridos por el animal.
Sin embargo, muchos factores pueden perjudicar la función del rumen. En este contexto, los aditivos microbianos para piensos, como las levaduras vivas, son una herramienta importante para mejorar la eficiencia y el rendimiento de los piensos. La cepa de levadura viva Saccharomyces cerevisiae CNCM I-1077 ha sido seleccionada específicamente por su actividad en el rumen y se beneficia hoy en día de una sólida documentación científica sobre sus efectos y modos de acción (Figura 1).
Figura 1 – Visión general de los efectos documentados de Saccharomyces cerevisiae CNCM I-1077 en el rumen (más de 100 comunicaciones científicas sobre esta cepa de levadura).
En los ensayos de saco se demuestra su impacto positivo en la degradabilidad de la fracción de fibra de detergente neutro (FND) de más de 200 muestras diferentes de forraje, incluyendo: ensilado de maíz, paja, heno de hierba de centeno, heno de alfalfa, hierba de centeno anual (pasto), heno de pradera, ensilado de hierba, etc. Se ha comprobado que S. cerevisiae CNCM I-1077 aumenta la digestibilidad de la FND en 3 a 8 unidades, dependiendo del tipo de forraje y de su propia degradabilidad (Guedes et al., 2008; Chaucheyras-Durand et al. , 2010, Ding et al., 2014, Guedes et al., 2015). El mecanismo de acción de S. cerevisiae CNCM I-1077 sobre las actividades de degradación de las fibras del rumen se basa en estimular y fomentar la colonización de bacterias y hongos específicos del rumen y promover el acceso al sustrato. Una gran parte de la flora celulolítica del rumen se considera estrictamente anaeróbica. La eliminación de oxígeno por medio de levaduras vivas en el rumen es un modo de acción avanzado para mejorar la actividad fibrolítica (Figura 2).
Figura 2 – Un esquema propuesto para el modo de acción de S. cerevisiae CNCM I-1077 sobre la degradación de la fibra
comunidades (Chaucheyras-Durand y otros, 2016).
Modulado por el pH del rumen
La actividad celulolítica del rumen se ve afectada por el ambiente del rumen (Michalet-Doreau y Morand, 1997), el pH en particular. Así pues, la regulación del pH a niveles no ácidos influye positivamente en la flora fibrolítica y en el rendimiento de la digestibilidad de múltiples materias primas. De hecho, un pH ruminal más bajo disminuye la digestibilidad del NDF (Noziere et al., 2010, Fox et al., 2003) (Figura 3). S. cerevisiae CNCM I-1077 tiene un efecto bien documentado sobre el pH del rumen, que se ha registrado en un conjunto de datos compuesto por múltiples composiciones de dietas y desafíos ambientales. Los resultados muestran que las vacas suplementadas han mantenido un pH ruminal más alto en comparación con el control.
Figura 3 – Impacto del pH del rumen en la tasa de digestión de NDF de una materia prima (de Fox et al., 2003).
Modelo de predicción
En los últimos años se han hecho progresos significativos en el perfeccionamiento de los modelos mediante la inclusión de vías biológicas y dinámicas para la digestión de los rumiantes. Estos modelos refinados no lineales proporcionan una vía para sistemas de formulación innovadores que ofrecen oportunidades para afinar la predicción de los valores nutricionales de las dietas, incluidos posibles submodelos con modificador del rumen. En el caso de S. cerevisiae CNCM I-1077, la predicción de la digestibilidad de los nutrientes puede hacerse mediante la entrada en el rumen, el efecto de acoplamiento del pH y la digestibilidad del NDF. La respuesta variará según los tipos de forraje (efecto NDFd) y la concentración de almidón (efecto pH).
Como ejemplo, en una dieta láctea estándar basada en el ensilado de maíz TMR, el submodelo biológico Sistema de Carbohidratos y Proteínas Netas de Cornell (CNCPS) puede predecir un aumento de la producción de leche y de la leche por kg de ingesta de materia seca de hasta un 4%. La exactitud de la predicción está respaldada además por el impacto positivo en el rendimiento zootécnico de los rumiantes, medido prácticamente para los rumiantes de tipo leche y carne. Tomando el ejemplo de las vacas lecheras, en un metaanálisis en el que se consideraron múltiples estudios con vacas lecheras sometidas a gestión convencional, De Ondarza y otros (2010) llegaron a la conclusión de que la suplementación con S. cerevisiae CNCM I-1077 ha dado lugar a un importante aumento del rendimiento medio de la leche y de la eficiencia alimentaria (P<0.001).>
Validación de campo
Con el fin de validar el submodelo, el Colegio de Agricultura de Toulouse Purpan llevó a cabo un ensayo en el que se comparó la vida real con los resultados previstos (Ali Haimoud-Lekhal et al., 2016). El ensayo se llevó a cabo con 38 vacas Holstein en total (115 días en leche, alimentadas con una dieta rica en fibra: Ensilado de maíz (NDFd30h=56,0%; 67% en base a materia seca), Heno de alfalfa (NDFd30h=32,9%; 14%), Concentrado (incluyendo 150g de bicarbonato de sodio; 19%). Los animales se dividieron en 2 grupos, el de control y el de levadura viva, recibiendo este último la dosis estándar de 10.000 millones de UFC/vaca/día S. cerevisiae I-1077. La predicción de la producción de leche se ve en el cuadro 1; la base de datos sobre la mejora de la digestibilidad de la fibra modulada por la mejora del pH del rumen (predicción NDFd) con esta levadura viva específica del rumen permite modelar un aumento del valor energético de la dieta (energía neta prevista de la lactancia) y, por tanto, la producción de leche.
La tabla 2 muestra los resultados del ensayo: la producción de leche medida está muy cerca de la predicción, tanto para el grupo de control como para el de levadura viva: 30,1 kg de leche/día en situación real vs. 30,2 en el modelo para la levadura viva. Además, el ensayo de rendimiento confirma aún más los beneficios del modificador del rumen en el rendimiento de los animales: los componentes de la leche y la eficiencia del alimento se mejoran a niveles similares a los de la literatura.
Conclusión
Una gran cantidad de datos relativos a los modos de acción y los beneficios de las levaduras vivas específicas del rumen apoyan la predicción de su efecto en el rendimiento de los rumiantes. Esto representa una valiosa herramienta para permitir maximizar la porción de forraje de la dieta, dando a los granjeros, fabricantes de alimentos o nutricionistas la posibilidad de aumentar los ingresos de leche o carne por kg de alimento, o de optimizar el costo del alimento con ingresos similares de leche o carne. El presente estudio confirma la pertinencia de un submodelo que permite tener en cuenta la respuesta cuantitativa de las levaduras vivas dentro de un programa de formulación de piensos. Así pues, este enfoque innovador para un efecto predictivo de la levadura viva en el rendimiento de la leche otorga a los formuladores de piensos para la industria lechera el acceso a una nueva herramienta de toma de decisiones que ofrece una predicción rápida y fiable. Así pues, ofrece la oportunidad de afinar la composición de la dieta a fin de responder a las demandas específicas de los productores para optimizar su rendimiento en la granja.
Las referencias están disponibles previa solicitud.
