Uso de concentrados altos en fibra en la alimentación de Vacas Lecheras

El uso de nuevos sistemas de alimentación en los cuales se incluyen grandes cantidades de granos (concentrado), en la alimentación del ganado lechero, ha permitido cubrir las necesidades de nutrimentos para vacas capaces de producir un promedio de 12, 000 litros de leche por año. Sin embargo este alto nivel alcanzado no se logra sin costo alguno particularmente en términos de trastornos digestivos y otros problemas de salud relacionados con la nutrición.

El objetivo del programa de alimentación al inicio de la lactancia es estimular el consumo de materia seca (CMS), incrementar la producción de leche y mantener la salud del animal. El problema principal al formular raciones para vacas altas productoras es cubrir los requerimientos de energía sin reducir el contenido de fibra detergente neutro (FDN), de la dieta abajo del nivel recomendable. Por lo que para cubrir estas necesidades representan un desafío de alimentación más allá de lo previsto en otras especies productivas (NRC 1989).

Dado que los granos tienen una concentración aproximadamente del doble de energía neta que los forrajes, estos son usados como complementos de los forrajes para incrementar el contenido de energía neta de la ración requerida para altos rendimientos de leche. El tratar de aumentar la densidad energética de las dietas del ganado lechero con elevada cantidad de grano (carbohidratos no estructurales o CNE) sin considerar la fibra, frecuentemente resulta en condiciones indeseables como alta producción de ácido láctico, disminución del recambio y motilidad del rumen, consumo deprimido, problemas de salud (laminitis, desplazamiento de abomaso, etc.), que repercutirán negativamente en la producción y composición de la leche con pérdida adicional de la condición corporal (Shaver, 1991).

Por el contrario, al incrementar la relación forraje:concentrado de la dieta se previene significativamente los efectos nocivos señalados, sin embargo la producción total de leche disminuiría como resultado del reducido consumo de alimento. Para superar en gran medida los efectos indeseables derivados del uso desproporcionado tanto de CNE o de FDN en la dieta, se hace necesario maximizar el uso adecuado de ingredientes con FDN de rápida digestibilidad que sustituya sin menoscabo parte de la fracción de CNE en la dieta (Harris 1993).

Desafortunadamente el nivel de concentrado ofrecido para obtener máxima producción de leche, tal vez no sea el deseable bajo las condiciones tropicales de México, por lo que será necesario establecer la óptima eficiencia productiva de las vacas lecheras, bajo condiciones de manejo intensivo con la mínima suplementación de granos. Los países como el nuestro, que tienen la necesidad de aumentar la producción de leche, pero disponen de limitadas cantidades de granos para ser destinada a la alimentación animal deberán buscar alternativas para obtener el aumento de leche que se requiere.

En base a lo anterior, se plantea como difundir el uso de concentrados basados en algunos subproductos agroindustriales altos en fibra para apoyar la producción de leche.

 

Con el fin de disminuir los efectos asociativos negativos derivados del uso de elevadas cantidades de grano en la dieta, en años recientes se ha incrementado el interés por el uso de una amplia gama de subproductos energéticos altos en fibra en la formulación de concentrados para rumiantes, especialmente en ganado lechero en producción (Castaldo, 1995). Estos ingredientes forman parte del grupo también conocido como alimentos alternativos (AA) o AA altos en fibra (AAF) (cuadro 9). Los AA tiene perfiles nutricionales considerablemente diferentes de los alimentos convencionales (Orarkovich y Linn, 1992). En muchos casos el criterio para formular y evaluar las dietas difiere del utilizado para dietas de uso común. En el caso de los AAF, estos muestran una serie de características deseables acordes para el caso, las que se citan a continuación:

Forma física y fibra efectiva. La forma física de un alimento tiene un gran impacto sobre la efectividad de la fibra en la dieta. El tiempo de masticación es un buen indicador de la "fibra efectiva". Su aspecto benéfico se manifiesta en su efectos sobre la regurgitación, masticación, salivación, pH ruminal y función ruminal (efecto de pellizco). Los AAF usualmente poseen considerable cantidad de fibra altamente fermentable, con baja cantidad de almidón y con similar contenido de energía digestible comparado con los granos de cereales.

Cuando se incluyen AAF altos en CE en raciones para ganado lechero, la relación de ácido acético a propiónico se incrementa, comparada con raciones isocalóricas que contienen altas cantidades de granos. Muchos de estos subproductos tienen una alta relación FDN : CNE en relación al producto primario, de ahí que la inclusión de éstos en las dietas de ganado lechero afectan positivamente la fermentación ruminal.

Extensor de forraje. Frecuentemente los AAF dadas sus características físicas (alto volumen) y químicas (alta FDN), son utilizados como principal fuente de fibra o como extensores o sustitutos de forraje en las dietas del ganado lechero, ejemplo: cascarillas de soya, arroz, cacahuate, bagacillo de caña, etc. Ante tales ventajas, se recomienda incluir una alta proporción de estos AAF en la medida que se desee incrementar la proporción de concentrado en la dieta. Se señala que el nivel de CNE en la dieta no debe considerarse en forma separada; dado que en la fermentación total en el rumen, la producción microbiana y la producción de leche están relacionadas con el total de carbohidratos digeridos. Lo anterior incluye a los carbohidratos presentes en la FDN de algunos AAF de rápida digestibilidad que puedan contribuir significativamente al total de carbohidratos digeridos y reducir así la cantidad de CNE requeridos para maximizar la producción microbiana, mientras que los carbohidratos en la FDN de lenta degradación provocan el efecto contrario (Harris 1991).

Capacidad amortiguadora (buffer). La capacidad de recambio de cationes a nivel ruminal (CRC) de un alimento, refleja la capacidad "buffer" de su FDN. Esta propiedad registra los miliosmoles de H⁺ captados por kg de FDN presente en un ingrediente a nivel ruminal. La CRC de muchos AAF, es desconocida. No obstante dada su cantidad de FDN muestran aceptables niveles de CRC. Esto nos indica que parte de la reducción de una acidosis ruminal asociada con el uso de estos AAF, puede ser atribuida a su efecto amortiguador. Varios autores señalan que los AAF, ayudan a reducir la carga metabólica impuesta por los CNE en el rumen, especialmente cuando son incorporados en raciones basadas en ensilaje de maíz o altas en grano, ayudan a estabilizar (buffer), y optimizar la fermentación ruminal sin causar problemas de "llenado" ruminal, pudiendo mejorar así la digestión de la fibra en el rumen, el nivel de grasa en la leche y por consecuencia favorecer el consumo de MS (Allen et al. 1985).

Efectos interactivos: Un aspecto intrigante de los AAF son sus interacciones digestivas. Bajo condiciones de pastoreo o en confinamiento, los concentrados basados en AAF, son una alternativa adecuada para suplementar y mejorar el consumo de forrajes de baja calidad sin incurrir en efectos asociativos negativos (disminución de la digestión de la fibra), que ocurren cuando se utilizan concentrados basados en grano (Hoover y Miller 1991).

Los AAF al promover un mejor ambiente ruminal (menor presión osmótica, menor acidez, más eficiente producción de ATP por microbios ruminales, etc.), la digestión de la fibra puede mejorarse y ocurrir una respuesta positiva de producción de leche. Varios estudios señalan que grandes cantidades de concentrado (grano) llevan a que el animal disminuya su consumo voluntario de forraje, por lo que el objetivo de complementación del concentrado deja de ser totalmente aditivo (aumentar el CMS), y presentarse por lo tanto una alta sustitución de forraje por concentrado (Horn et al. 1995).

Contenido de fibra y energía: Cuando los AAF son incluidos, la concentración de FDN y fibra detergente ácido (FDA) puede incrementarse varias unidades porcentuales. El conocimiento convencional podría sugerir que la concentración energética de la dieta podría disminuir y por lo tanto el CMS ser limitado. Sin embargo, dadas las interacciones digestivas positivas y el consumo compensatorio, la productividad animal no cambia o podría incrementarse un poco antes que ser adversamente afectado. El hecho fisiológico de como la adición de AAF afecta el consumo en dietas basadas en forraje no esta bien comprendido. Algunos autores sugieren que de alguna forma ayuda a asegurar un ambiente ruminal más eficiente para la digestión de las paredes celulares (ejemplo, incrementando la biomasa de hongos celulolíticos ruminales) (Preston y Leng, 1989).

Contenido de proteína: La concentración de proteína y su calidad probablemente representa el más grande desafío al formular con AAF. Las dietas a menudo son diseñadas a mínimo costo basadas en proteína y energía. La calidad de la proteína (reflejada por las fracciones de degradabilidad ruminal), a menudo no es considerada o lo es después de su cantidad. Esto puede resultar en un desacoplamiento entre las fracciones de carbohidratos y de nitrógeno y dar por resultado una eficiencia fermentativa ruminal disminuida, por lo que la falta de información de la degradabilidad de muchos AA complicaría su uso práctico en las raciones.

Contenido de minerales: En algunos casos los altos niveles de Zn, Se, Cu, etc. pueden ser benéficos, debido a que algunos forrajes muestran bajas concentraciones. Por ello, aquellos AAF que tengan baja concentración de minerales, especialmente Ca y K, la suplementación para cubrir estas necesidades son relativamente simples.

 

Varios han sido los estudios donde se han evaluado y encontrado respuestas favorables principalmente en los parámetros de producción y composición de la leche con el uso de concentrados altos en fibra con vacas en lactación comparándolos con concentrados convencionales basados en grano.

De Visser y Steg (1988), estudiaron el efecto del nivel de almidón o fibra en la dieta empleando AA (altos en fibra o almidón), en concentrados sobre el consumo voluntario de estos en una ración con acceso restringido de forraje. Los concentrados (cuatro), contenían niveles crecientes (20, 30, 40 y 50% de la MS), de CNE los cuales fueron ofrecidos las durante 119 días a vacas en lactación. Se registró un efecto lineal de CMS, kg de leche y grasa en leche. Las variables evaluadas tendieron a incrementarse conforme se incrementaba el nivel de FDN en la dieta. Similarmente se observó con la producción de LCG. El nivel de proteína en la leche no fue afectada por los tratamientos, (cuadro 1).

 

Cuadro 1. Efecto de concentrados con distintos niveles de almidón y FDN en el comportamiento productivo de vacas en lactación.

 

Thomas et al. 1986) comparó dos concentrados extremos en CNE y CE: (cebada + harina de pescado: 591 g de CNE/kg de MS y pulpa de remolacha + salvado de arroz, grasa y pasta de soya: 136 g CNE/kg de MS), a niveles de inclusión de 6 y 12 kg de MS/día en una ración con ensilaje de gramínea a libre consumo. Con el nivel de inclusión alto (12 kg), el CAA deprimió la digestibilidad de la FDA, pero tuvo poco efecto con el CAF. La producción y composición de la leche fue similar entre tratamientos. (cuadro 2).

 

Cuadro 2. Respuesta de vacas en lactación alimentadas con ensilaje de maíz y suplementadas con concentrados basados en cebada (almidón) o pulpa de remolacha (fibra).

 

Meijs, (1986) evaluó la suplementación de vacas lecheras en pastoreo sobre Ryegrass con 7 kg/animal/día con dos tipos de concentrados: CAA o CAF. El CAA estuvo formulado con maíz, pasta de linaza y coco (alto en CNE), mientras el CAF contenía pulpa de remolacha, pasta de palma, cascarilla de soya y gluten de maíz (alto en CE y basado en AA). Las vacas suplementadas con el CAF, consumieron más forraje (P<0.01), que CAA. La producción de leche (P<0.08), producción de grasa (P<0.01), y leche corregida a grasa (LCG) (P<0.01) fueron mayores para las vacas alimentadas con el CAF. (cuadro 3).

 

Cuadro 3. Efecto de la composición del concentrado sobre el consumo y la producción de leche de vacas en pastoreo.

 

Las hipótesis que se plantean en el presente estudio son:

 

Con el fin de evaluar el uso de concentrados altos en fibra se realizó un estudio en el C.E. "El Verdineño", ubicado en el municipio de Santiago Ixcuintla, Nayarit, entre los 21° 33' de latitud norte y los 105° 11' de longitud oeste y a una altitud de 40 msnm con clima predominante cálido subhúmedo Aw², con una precipitación media anual de 1,200 mm y una temperatura media anual de 24° C (SPP, 1981)

Los objetivos del presente estudio fueron: a).- Evaluar la producción, y composición de la leche (grasa, sólidos no grasos y sólidos totales), así como los cambios de peso corporal, y cambios en la condición corporal de las vacas en producción consumiendo dos tipos distintos de concentrado; y b).- Determinar el consumo de materia seca, materia orgánica (MO), y de fracciones de fibra, así como la digestibilidad in vivo de las dietas.

Los tratamientos (T) correspondieron en dos tipos de concentrados: T1: Concentrado alto en fibra (CAF) y T2: Concentrado alto en almidón (CAA). Ambos concentrados contenían 18 % de proteína cruda y 1.62 y 1.69 Mcal de ENl/kg de MS para los T1 y T2 respectivamente. Se utilizó además un forraje basado en rastrojo de maíz para ambos tratamientos (cuadro 4 y 5).

Se utilizaron 16 vacas de la raza suizo-pardo americano, multíparas con lactaciones entre 78 y 100 días, un peso vivo promedio de 450 ± 44.2 kg, y una condición corporal de 2.68 ± 0.51 de acuerdo al sistema de calificación de Virginia. Los animales permanecieron confinados 70 días (14 de aclimatación y 56 de prueba), en corraleta individual.

La cantidad de concentrado a suministrar fue fijada en 5 kg de MS/animal/día de acuerdo a la producción promedio estimada (12 litros/día), en el estudio. El concentrado se ofreció dos veces al día (50%, después de cada ordeño), mezclado con el forraje base. El forraje se ofreció a libre consumo una vez al día.

Para estimar la digestibilidad aparente in vivo, de las dietas se utilizó el método de colección parcial, utilizando las cenizas insolubles en ácido detergente (CIDA), como marcador interno.

Las variables de respuesta fueron: consumo de alimento, producción y composición de la leche y digestibilidad aparente del alimento.

 

Cuadro 4. Composición de los concentrados experimentales (% BS)

 

Cuadro 5. Composición del forraje base común. (% BS)

 

El consumo de materia seca en kg/día no fue afectado (P>0.05) por los concentrados experimentales. Los consumos de FDN, FDA, hemicelulosa, celulosa y lignina en el T1, en cambio, fueron mayores (P<0.01), a T2. Dichas diferencias se atribuyen a la composición propia de este concentrado. El consumo de PC fue similar (P>0.05), entre tratamientos. Basado en la composición de la dieta, se observó un mayor (P<0.01) consumo de CNE con el T2. En sentido inverso el consumo de extracto etéreo fue mayor (P<0.01), para el T1.

Se encontró que la producción de leche fue afectada positivamente (P<0.02), así como la leche corregida al 3.5% de grasa (P<0.01) por la inclusión del concentrado alto en CE. Las producciones observadas en T1 para ambas variables fueron 8.1 y 13.75% mayores a T2 respectivamente.

Es probable que la mayor producción de leche observada en los animales suplementados con CAF sea debido a la mejor digestibilidad registrada en los componentes de MS, MO y de fracciones de fibra de la dieta total, lo que significa un mayor consumo de energía metabolizable para el animal (cuadro 6).

 

Cuadro 6. Respuesta de vacas en lactación alimentadas con rastrojo de maíz y suplementadas con concentrados altos en fibra o almidón.

 

De la misma manera el porcentaje y producción de grasa en leche así como la eficiencia bruta (kg LCG/kg MS), fueron diferentes (P<0.01) en relación con la dieta alta en CNE. El valor de la producción de LCG 3.5% en el T1 fue incrementada por un mayor contenido registrado de grasa en la leche (4.73 y 4.29%), para T1 y T2 respectivamente. La producción de grasa de la leche (g/día) fue 17.6% mayor para el T1.

En relación con las variables de cambios de peso y condición corporal no se observaron cambios significativos (P>0.05), entre tratamientos. Ambas presentaron valores positivos entre tratamientos.

La adecuada digestión de la fibra en la dieta es un factor determinante de la concentración de grasa en la leche. La inclusión de ingredientes fibrosos a través del T1 fue un medio efectivo para incrementar el contenido de grasa en la leche (>12.2%), sin necesidad de alterar la relación forraje: concentrado.

 

Considerando las características químicas de los subproductos altos en fibra, se deberán evaluar algunos aspectos de importancia para su incorporación potencial en las dietas:

Las dietas deberán ser formuladas tomando en cuenta la fuente de forraje, la contribución nutricional individual y los factores limitantes intrínsecos de los AAF. Considerando que el CMS está inversamente relacionado con el contenido de FDN en la dieta, debemos asegurar consumos de alimento aceptables para lograr la cantidad y calidad de leche proyectada. Por ello se deberán vigilar la concentración energética y los niveles de FDN y CNE de la dieta total (cuadro 7). Asimismo debe atenderse el tipo de fibra (FDN notablemente fermentable), presente en los AAF, siendo menor su valor de "fibra efectiva", por lo que deberá estimarse un ajuste al valor real de la FDN provista por los AAF utilizados en la dieta (cuadro 8 y 9).

 

Mejoramiento de la calidad de la dieta: Muchas de las características deseables como componentes de las dietas para el ganado lechero en producción, ya se trataron anteriormente; sin embargo se pueden mencionar otros aspectos relevantes para utilizarse como son:

Reducción de los costos de alimentación: Por lo general y dado su origen industrial, muchos subproductos son de menor costo que el producto del cual se derivan.

Flexibilidad en los sistemas de alimentación: Dada la amplia gama de subproductos y su variada composición química poseen múltiple capacidad de sustitución o combinación por ingredientes restrictivos tanto por su costo (granos), como por su disponibilidad, pudiendo así, ajustarse a las necesidades de cada explotación en particular.

Disponibilidad local de subproductos: Con la expansión y diversificación de la industria alimentaria cada vez se generan más ingredientes alternativos para la alimentación animal, considerando que la mayoría de ellos no son aptos para consumo humano.

 

Valor nutricional desconocido: Existe poca información disponible sobre su valor nutricional (% de FDN y energía), económico y consideraciones físicas de muchos subproductos para un amplio y apropiado uso en las raciones del ganado lechero. De ahí que su uso indebido resultaría en pérdidas en la explotación.

Degradación del valor nutricional: Algunos subproductos con alto contenido de grasa (pulidura de arroz, hominy feed, etc.), requieren de un manejo adecuado en almacén (uso de antioxidantes), o de cortos periodos para su uso para prevenir el enranciamiento, sobre todo en ambientes cálidos.

 

 

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Cuadro 7. Niveles recomendables de Carbohidratos No Estructurales, Estructurales y Energía Neta en la dieta total para vacas después del pico de producción láctea.

 

Cuadro 8. Niveles recomendables de inclusión de algunos alimentos alternativos altos en fibra en la dieta de vacas en producción

 

Cuadro 9. Composición química promedio de algunos subproductos (AAF)

 

Este artículo parte de las publicaciones de INIFAP, INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONES FORESTALES, AGRICOLAS Y PECUARIAS. Folleto Científico Núm. 3