En las vacas lecheras, lo que ocurre en el rumen es crucial, ya que afecta a la eficiencia de la vaca tanto en el uso de los nutrientes de su alimento como en la producción de nutrientes que intervienen en el rendimiento del ordeño

«De ahí que haya un interés creciente en el sector de la ganadería de rumiantes por comprender la funcionalidad dentro de los microbios del rumen y entre ellos», explica la Dra. Sabrina Greenwood de la Universidad de Vermont y su estudiante Mallory Honan en un artículo reciente de la revista Nature, «Los conocimientos actuales sobre el microbioma del rumen son interdisciplinarios y se están ampliando rápidamente, y están surgiendo nuevas investigaciones.»Se necesitan nuevas técnicas de análisis, explican Greenwood y Honan, porque «a pesar de los avances en nuestra comprensión, todavía hay una brecha en el conocimiento sobre las corrientes subterráneas y la interacción de las vías metabólicas específicas de los microbios debido a su dinamismo, adaptabilidad y complejidad»

A principios de este año, un grupo de científicos de China y Canadá reveló que varias especies de bacterias de Prevotella eran significativamente más abundantes en el rumen de las vacas que producían altos rendimientos de proteína de la leche, y que estos microbios también podrían afectar el metabolismo de los aminoácidos. En este caso, el equipo llegó a la conclusión de que tanto las actividades de los microbios en el rumen como algunos mecanismos dependientes de la vaca afectan a la calidad de la producción de leche entre las vacas que se alimentan con la misma dieta, y que una mayor investigación podría conducir al desarrollo de estrategias de alimentación de precisión para mejorar la calidad y la producción de la leche.

El Dr. Leluo Guan, uno de los autores del estudio y profesor de la facultad de Agricultura, Alimentación y Ciencias de la Nutrición de la Universidad de Alberta, lo explica con más detalle. «Sabemos que las vacas alimentadas con la misma dieta tienen diferentes eficiencias ruminales relacionadas con el microbioma presente en sus rumores», dice, «y por eso especulo que si podemos determinar con precisión el microbioma/eficiencia ruminal de una vaca y decir que su eficiencia ruminal es alta, podemos alimentarla con un nivel más bajo de dieta de alta energía o incluso con un alimento de menor energía y seguirá siendo una persona muy eficiente»

Una mirada más cercana a la energía dietética

Los tipos de microbios en el rumen incluyen bacterias, archaea, protozoos y hongos. Muchos factores intervienen en la mezcla que se encuentra en el rumen de una vaca en particular, como la edad y la salud de la vaca, su genética y, más obviamente, la dieta

La cantidad de energía que se da en la dieta, así como el tipo de energía, pueden afectar a la función de los microbios del rumen. El maíz es una fuente de energía común en la dieta de las vacas lecheras en algunos países, y por lo tanto es útil para la industria lechera saber si los diferentes métodos de procesamiento del maíz tienen algún efecto sobre los microbios del rumen. El copiado de maíz por vapor es un método de procesamiento comúnmente utilizado que aumenta la digestibilidad. En las novillas, un grupo de científicos de China descubrió recientemente que el maíz copiado al vapor (en comparación con el maíz finamente molido) promueve una mayor abundancia de bacterias amilolíticas; esto a su vez aumenta la producción de propionato, un metabolito que participa en la utilización de la energía. En general, se encontró que las novillas con una mayor concentración de propionato exhiben un promedio relativamente mayor de ganancia diaria

En otro estudio, un grupo de investigadores de China y los EE.UU. también examinó cómo el maíz molido y con copos de vapor, así como la cantidad de energía en la dieta, afectan a los microbios del rumen en las vacas lecheras en período de lactancia. Los grupos de vacas Holstein del estudio recibieron tratamientos que implicaban 2 niveles de energía, bajo (LE, alrededor de 1,5 Mcal/kg) y alto (HE, alrededor de 1,7 Mcal/kg), y dos fuentes de energía, GC (maíz finamente molido) y SFC (maíz copiado al vapor) durante 21 días

Anteriormente, estos científicos habían encontrado que la digestibilidad aparente del tracto total, el rendimiento de la leche, el contenido y el rendimiento de la proteína de la leche y el rendimiento de la lactosa de la leche aumentaban con una mayor energía dietética, y el SFC aumentaba el rendimiento de la leche y el rendimiento de la proteína de la leche. En este estudio, encontraron que «algunos taxones microbianos y vías metabólicas fueron enriquecidos por el nivel de ES, y podrían contribuir a la mejora del rendimiento de la lactancia observada anteriormente». Además, debido a que algunos de los géneros microbianos enriquecidos por las dietas HE habían exhibido un mayor predominio en las vacas de alta producción, podrían utilizarse como biomarcadores de uno o más de los rasgos de la lactancia». Los estudios futuros, dicen los científicos, están justificados.

Guan señala que ella y sus colegas «han identificado hasta ahora los marcadores de ADN del ganado que se relacionan con la eficiencia de la alimentación y los microbios del rumen, y predecimos que el ganado con esos marcadores puede tener una mejor eficiencia del rumen que puede ser utilizada para futuros fines de cría». Sin embargo, aunque la microbiota del rumen es, por lo tanto, heredable en cierto grado, es difícil decir en este momento cuánto podría contribuir un biomarcador particular a la expresión de rasgos específicos relacionados con la lactancia u otros procesos

Guan también explica que la mayoría de las investigaciones realizadas sobre el microbioma del rumen sacan conclusiones sobre la relativa abundancia de especies bacterianas presentes en el rumen en un momento dado. «Sin embargo, las poblaciones de microbios del rumen pueden cambiar incluso en un plazo de 24 horas», dice, «por lo que el nivel de población de un determinado microbio puede ser abundante en relación con otras especies ahora, pero no en un día, semana o mes». Además, los cambios en la abundancia microbiana de unas pocas especies no se relaciona directamente con los cambios funcionales metabólicos. Creo que es demasiado pronto para saber si la reproducción de la eficiencia del rumen funcionará de esta manera»

Análisis genético del microbioma del rumen

El Dr. Andy Skidmorem del equipo de Servicios Técnicos de Lallemand comparte un punto de vista similar. Señala un estudio en el que se caracterizó el microbioma del rumen en 2 vacas, se cambió el contenido del rumen y luego cada población de microbios volvió a su forma original de 1 a 60 días más tarde. «¿Cómo puede el microbioma volver a su forma original tan rápidamente después de un intercambio tan masivo del contenido del rumen?», se pregunta. «Tiene que haber algo más en la interacción entre el contenido del rumen y el huésped que impacte significativamente en el microbioma del rumen»

En general, no está seguro de cuánto podemos influir significativamente en el microbioma del rumen y cree que, aunque su aparente estabilidad puede significar que hay una buena oportunidad de utilizar el análisis genético de los microbios del rumen en la selección genética de las vacas lecheras para una alta eficiencia del rumen, todavía es muy pronto

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