Efecto de la sustitución de maíz por glicerol crudo en la producción y calidad de la leche de vacas Holando en pastoreo

Una de las etapas más críticas del ciclo productivo de las vacas lecheras es el inicio de la lactancia, debido a que el alimento ingerido no es capaz de aportar la energía requerida (García y Hippen 2008). El empleo de concentrados, en la dieta, ayuda a atenuar esta deficiencia de energía. Sin embargo, el elevado precio de la mayoría de sus componentes replantea la necesidad de buscar alternativas de sustitución por fuentes más baratas como el glicerol, el cual se ha empleado como sustituto del maíz ya que aportan cantidades similares de energía. A pesar de que se conoce poco de su valor nutritivo y de los niveles tolerables para la alimentación de vacas en producción (Carvalho et al. 2011), son varios los trabajos realizados con este objetivo y muchos de ellos en el periodo de transición, pero no existe mucha información de trabajos realizados en pastoreo.

Objetivo: Determinar el efecto de sustituir maíz por glicerol crudo en la producción y calidad de la leche de vacas Holando al inicio de la lactancia. 

 

Localización y periodo experimental. El estudio se realizó en la Estación Experimental Mario A. Cassinoni (EEMAC) Ruta 3, km 363, Facultad de Agronomía, Departamento de Paysandú, Uruguay (32.5º de latitud sur y 58° de longitud oeste). Tuvo una duración de 74 días y se llevó a cabo entre los meses de agosto y octubre del 2012.

Animales. Se utilizaron 18 vacas Holando, 16 multíparas y dos primíparas, pertenecientes al rodeo de la EEMAC, con una condición corporal promedio preparto de 3.04 (± 0.26), la cual fue determinada según (Edmonson et al. 1989) y un peso vivo promedio preparto de 687.87 (± 102.26) kg.

Manejo y alimentación. La fase pre-experimental estuvo comprendida entre el parto y el décimo día de lactancia. Entre la 09:00 y las 15:00 horas, las vacas permanecieron en pastoreo con acceso al agua y a la RTMp, compuesta por 22.00 kg de ensilaje de sorgo confeccionado con la planta entera y 6.00 kg de concentrado, este último formado por partes iguales de los concentrados utilizados en el periodo experimental (50:50). Después del ordeño de la tarde, a partir de las 17:00 horas, se ubicaron en pastoreo de alfalfa, hasta el próximo ordeño a las 04:00 horas.

A los 10 días de paridas, las vacas fueron asignadas a los tratamientos, nueve en cada grupo. Entre la 09:00 y las 15:00 horas estuvieron encerradas en corrales individuales con sombra, acceso al agua y al alimento correspondiente al tratamiento. Los corrales fueron de piso de tierra, con comederos de madera y frente de comedero de un metro por animal. El glicerol se suministró sobre la ración totalmente mezclada parcial correspondiente. El pastoreo se realizó en parcelas independientes por grupos entre las 17:30 y las 02:30 horas, con acceso al agua. Los ordeños se realizaron a las 5:00 y a las 15:00 horas. Luego del ordeño, los animales fueron trasladados a los corrales en la mañana y al pastoreo en la tarde.

Tratamientos. La asignación a los tratamientos se realizó por número de lactancia, fecha probable de parto, condición corporal y poso vivo. Los mismos indicadores fueron tomados en cuenta para la conformación de los bloques. Oferta diaria/vaca: Control, T0: Pastura + 22.00 kg de ensilaje de sorgo, planta entera (6.42 kg MS) + 7.50 kg de concentrado A (6.76 kg MS). Glicerol, TG: Pastura + 22.00 kg de ensilaje de sorgo, planta entera (6.42 kg MS) + 5.00 kg de concentrado B (4.48 kg MS) + 3.00 kg de glicerol crudo (2.30 kg de glicerol).

Alimentos. Los animales pastorearon en pasturas de festuca (Festuca arundinacea), lotus (Lotus corniculatus) y trébol blanco (Trifolium repens), ubicadas en potreros de la unidad de lechería de la EEMAC. Se utilizó un ensilaje de sorgo con 29.20% de MS y 7.2% de PB. Las muestras se tomaron al comienzo y al final del experimento. Se utilizó un glicerol con 76.5% de pureza, 2.7% de metanol, 4.5% de cenizas y 3.8% de agua.

Recolección de datos. La producción de lechese registró individualmente en cada ordeño con el uso de medidores Waikato®. Para determinar la calidad se tomaron muestras semanales de dos ordeños consecutivos (pm y am), a las cuales se les adicionó dicromato de potasio a razón de 0.06 g.100 ml-1 de leche y se conservaron en refrigeración para su posterior envío al laboratorio. Se analizó el contenido de grasa, proteína, lactosa, urea y recuentos celulares mediante el método de espectroscopia de infrarrojo cercano (Near Infrared Reflectance Spectroscopy-NIRS, Milko-Scan, Fross Electric, HillerOd, Denmark).

A partir de la producción y la calidad de la leche se calculó la leche corregida por grasa. Para ello, se utilizó la fórmula propuesta por Gaines (1928). LCG 4% (kg.) = 0.40 × kg leche + 15.00 × kg grasa. También, se calculó la leche corregida por energía, según la fórmula de Orth (1992). LCE (kg) = [(0.327 × kg leche) + (12.95 × kg grasa) + (7.20 × kg proteína)] Análisis estadístico. La información productiva se analizó por un modelo mixto de medidas repetidas en el tiempo, con el uso del procedimiento MIXED de SAS 9.2 (SAS 2010). El modelo incluyó los efectos fijos de los tratamientos, semana de lactancia y la interacción semana de lactancia × tratamiento y bloque como efecto aleatorio. La unidad experimental sobre la que se realizaron las medidas repetidas fue la vaca. La estructura de covarianza elegida fue una estructura de primer orden heterogénea y auto-regresiva en base al criterio de Kenward-Roger. Las medias se compararon usando la prueba de Tukey y Kramer (Kramer 1956) y un efecto se reportó como significativo cuando P < 0.05.

Modelo:

YiJk= μ + βi + TJ + Sk + (TS)Jk + εiJk

Donde:

YiJk: Variable dependiente (PL, LCG, LCE, Grasa, Proteína, Lactosa, NUL y RC).

μ: es la media general
βi: es el efecto del i-ésimo bloque (i: 1,2...9)
TJ: es el efecto del j-ésimo tratamiento (j:1,2)
Sk: es el efecto de la k-ésima semana (k:1,2...7)
(TS)Jk: interacción tratamiento por semana
εiJk: error experimental

 

La tabla 1 muestra la producción y calidad de la leche. No se encontró diferencia entre tratamientos para la producción de leche, la cual también fue similar en los trabajos realizados por Shin et al. (2012) y Zymon et al. (2012). Sin embargo, Bodarski et al. (2005) incrementaron la producción en 4.70 kg.día-1, lo que está relacionado, fundamentalmente, con el aumento en el consumo. Echeverría et al. (2010) también incrementaron la producción de leche con el empleo del glicerol. Ellos utilizaron vacas en la etapa de lactancia media y esta puede ser la causa de los efectos positivos sobre la producción de leche. En este periodo, generalmente, la leche va en descenso y el mantenimiento en la persistencia en la curva de lactancia pudiera ser la causa de este incremento.

El efecto semana influyó en la producción de leche y en los indicadores de calidad de la misma (P<0.05). El contenido de lactosa fue el único indicador que no se modificó y se debe a que este es el componente de la leche de menor variabilidad.

La leche corregida por grasa y leche corregida por energía tampoco se afectaron por la sustitución de maíz por glicerol en la dieta. Shin et al. (2012) tampoco obtuvieron diferencia al evaluar la producción de leche corregida por grasa (4%). Con relación a la leche corregida por energía, DeFrain et al. (2004) observaron una tendencia a su disminución con el empleo de glicerol y lo atribuyeron a la tendencia que se apreció en la disminución del contenido de grasa para estos tratamientos.

El por ciento de grasa fue menor en el tratamiento con glicerol en 0,30% (P<0.05). Esta diferencia podría estar relacionada con la disminución en la producción de acético que, generalmente, se observa como resultado final de la fermentación del glicerol a nivel del rumen. Las dietas que contienen glicerol, por lo general, tienden a disminuir la proporción de acético a expensa de una mayor producción de propiónico. El acético es uno de los principales precursores de la grasa de la leche. Por lo tanto, la disminución en su producción puede ocasionar descensos en el contenido de grasa en la leche. 

DeFrain et al. (2004) no obtuvieron diferencia en estos ácidos grasos volátiles en el preparto. Sin embargo, en el postparto el empleo de glicerol aumentó los niveles de propiónico con una disminución en la relación acético: propiónico. Marchelli et al. (2015) también observaron disminución en la relación acético: propiónico. Shin et al. (2012) informaron modificaciones en el porcentaje de grasa, con los valores más elevados al incorporar el 5% MS de la dieta en forma de glicerol. Carvalho et al. (2011) por su parte, no encontraron diferencias en este indicador con relación al tratamiento.

La producción de grasa de la leche (kg.día-1) fue similar en ambos tratamientos. Lo mismo ocurrió en los estudios realizados por Carvalho et al. (2011). Sin embargo, Lounglawan et al. (2011) observaron una disminución en el contenido de grasa de la leche al utilizar glicerol en la dieta y Shin et al. (2012) obtuvieron los valores más elevados al incorporar el 5% MS de la dieta en forma de glicerol.

Los resultados del porciento de grasa, 3.66% para el tratamiento control y 3.36% para el tratamiento con glicerol, fueron inferiores a los obtenidos por Carvalho et al. (2011) quienes mostraron valores por encima del 4.00% y superiores a informados por Zymon et al. (2012), con un rango entre 3.17 y 3.45%.

La proteína y la lactosa son similares en ambos tratamientos, tanto en producción como en contenido. Carvalho et al. (2011) tampoco observaron diferencias en estos indicadores de la calidad de la leche. Los valores de contenido de lactosa, 4.85 y 4.87%, para los tratamientos control y con glicerol, respectivamente, son similares al rango obtenido por Zymon et al. (2012), entre 4.70 y 4.79%. Lo mismo ocurre con la proteína.

La urea en leche fue mayor para el tratamiento control (P<0.05). El contenido de nitrógeno ureico en leche, generalmente, es un reflejo del nivel de amoniaco en rumen. Por lo tanto, la disminución de los niveles de nitrógeno ureico en leche en el tratamiento con glicerol se pudo deber a un efecto decreciente en la producción de amoniaco a nivel del rumen o por un mejor aprovechamiento de este, como consecuencia de una mayor disponibilidad de energía y por consiguiente, una mayor síntesis de proteína microbiana. Lage et al. (2010) demostraron que la inclusión de glicerol crudo, hasta un 12% MS en dietas de rumiantes, aumenta la digestibilidad de los carbohidratos no fibrosos, lo que incrementa la producción de energía.

En este sentido, Cardoso et al. (2015) plantearon que el NADH excedente de la entrada del glicerol a la vía de Emben-Meyerhof-Parnas, se puede utilizar por los microorganismos del rumen para aumentar la eficiencia en la incorporación de amoníaco ruminal a la síntesis de proteína bacteriana. Este proceso podría justificar la reducción de amoniaco en el rumen y el nitrógeno ureico en sangre y en leche.

Donkin et al. (2009) también obtuvieron una disminución en los niveles de urea en leche con el empleo del glicerol. Van Cleef et al. (2014) presentaron los menores tenores de urea cuando lo emplearon a razón del 7.50% MS y sugieren, que se debe a un mayor aporte de energía. Sin embargo, Zymon et al. (2012) no mostraron efecto del tratamiento sobre este indicador. DeFrain et al. (2004), obtuvieron una tendencia a la disminución del NUL para los tratamientos donde empleó el glicerol, sin experimentar cambios en el nivel de amoniaco en el rumen, en el postparto. Marchelli et al. (2015), tampoco informaron modificaciones del amoniaco en rumen con la inclusión de glicerol.

Los niveles de nitrógeno ureico obtenidos en este estudio, 20.70 y 17.88 mg.dl-1, para los tratamientos control y con glicerol respectivamente, son superiores a los informados por Carvalho et al. (2011) y similares a los obtenidos por Zymon et al. (2012).

Los recuentos celulares tampoco se afectaron por la inclusión del glicerol en la dieta. Una de las principales causas que ocasiona el incremento de los recuentos celulares es la mastitis debido a que el proceso infeccioso viene acompañado de la descamación de las células epiteliales. Este indicador puede ser influenciado por la nutrición, por la relación que tiene con el nivel inmunológico. El balance energético negativo puede deprimir el nivel inmunológico (Meglia 2007), lo que trae consigo un incremento en la susceptibilidad a padecer de enfermedades infecciosas (Mallard et al. 1998). La falta de energía puede provocar cetosis (Walsh et al. 2007), como respuesta al catabolismo exagerado de las grasas. La cetosis, tienen efecto directo en la depresión de la actividad inmunitaria. (Mallard et al. 1998). 

Por lo tanto, la medición de los recuentos celulares se puede tomar como punto de referencia a la hora de valorar los efectos del balance energético negativo. Carvalho et al. (2011) tampoco encontraron efecto del tratamiento sobre este indicador.

La sustitución total del maíz por glicerol, no afecto la producción de leche en vacas Holando, pero redujo la producción de grasa y el nitrógeno ureico en leche. Se recomienda incorporar glicerol en la dieta de vacas lecheras altas productoras a inicio de la lactancia a razón de 9%, en sustitución del maíz, así como realizar estudios relacionados con diferentes niveles de inclusión del glicerol en la dieta de vacas lecheras altas productoras a inicio de la lactancia; y desarrollar estudios encaminados a la evaluación del efecto del glicerol en el metabolismo del rumen, así como el metabolismo intermediario de vacas lecheras a inicio de la lactancia.

Bodarski, R.; Wertelecki, T.; Bommer, F. y Gosiewski, S. 2005. The Changes of Metabolic Status and Lactation Performance in Dairy Cows Under Feeding TMR With Glycerin (Glycerol) Supplement at Periparturient Period. Electronic Journal of Polish Agricultural Universities, Animal Husbandry, 8: 1-9.

Cardoso, Elizângela Oliveira; de Santana, H.A.; Fernandes, Z.; Carvalho, A.H.; dos Santos, Marilene; Lucas, M.E.; Borges, C y Souza, M. 2015. Utilização da glicerina na dieta de vacas lactantes em pastagens. Revista eletrônica nutritime, 12(01): 3857–3878. 

Carvalho, E.R.; Schmelz-Roberts, N.S.; White, H.M.; Doane, P.H. y Donkin, S.S. 2011. Replacing corn with glycerol in diets for transition dairy cows. J. Dairy Sci. 94: 908– 916.

DeFrain, J.M.; Hippen, A.R.; Kalscheur, K.F. y Jardon, P.W. 2004. Feeding glycerol to transition dairy cows: Effects on blood metabolites and lactation performance. J. Dairy Sci. 87:4195–4206.

Donkin, S.S.; Koser, S.L.; White, H.M.; Doane, P.H. y Cecava, M.J. 2009. Feeding value of glycerol as a replacement for corn grain in rations fed to lactating dairy cows. J. Dairy Sci. 92:5111–5119.

Echeverría, W.; Mackinnon, L.; Alejandro, F. y Rótulo, J.P. 2010. Efecto de la inclusión de niveles crecientes de glicerol en la dieta de vacas lecheras, sobre la producción y composición de la leche. Tesis Ing. Agr. Montevideo, Uruguay. Facultad de Agronomía. 56.

Edmonson, A.J.; Lean, I.J.; Weaver, L.D.; Farver, T. y Webster, G. 1989. A body condition scoring chart for Holstein dairy cows. J. Dairy Sci. 72: 68-78. 

Gaines, W.L. 1928. Bulletin Illinois Agricultural Experiment Station, 308. García, A. y Hippen, A. Alimentación de las vacas lecheras para condición corporal. [en línea] junio 2008. Disponible en: http://agbiopubs.sdstate.edu/articles/ExEx4040s.pdf. [Consultado: mayo 28 2011]. 

Kramer, C.Y. 1956. Extention of multiple range tests to group means with unequal numbers of replications. Biometric. 12: 307-310.

Lage, J.F.; Paulino, P.V.R.; Pereira, L.G.R.; Valadares Filho, S.C.; Oliveira, A.S.; Detmann, E.; Souza, N.K.P.; Lima, J.C.M. 2010. Glicerina bruta na dieta de cordeiros terminados em confinamento. Pesquisa Agropecuaria Brasileira 45(9): 1012-1020. 

Lounglawan, P.; lounglawan, W. y Wisitiporm, S. 2011. Effects of feeding glycerol to lactating dairy cows on milk production and composition. World Academy of Science, Engineering and Technology. 80: 481-483.

Mallard, B.A.; Dekkers, J.C.; Ireland, M.J.; Leslie, K.E.; Sharif, S.; Van Kampen, C.L.; Wagter, L. y Wilkie, B.N. 1998. Alteration in immune responsiveness during theperiparturient period and its ramification on dairy cow and calf health. Journal of Dairy Science, 81: 585-595. 

Marchelli, J.P.; Bruni, María De Los Ángeles y Chilibroste, P. Efecto de la sustitución de grano de maíz por glicerol crudo sobre el consumo y patrón de fermentación. [en línea] 2015. Disponible en: www.produccion-animal.com.ar [Consultado: mayo 28 2015]. Meglia, G.E. 2007. Jornada APROCAL-INTA Rafaela, Santa Fé. 

Orth, R. 1992. Sample Day and Lactation Report. DHIA 200 Fact Sheet A-2. Mid-States DRPC, Ames, IA. SAS Institute. 2010. SAS/STAT 9.2. User`s Guide: Statistics, Version 9.2 Edition. SAS Institute Inc.,Cary, NC.

Shin, J.H.; Wang, D.; Kim, S.C.; Adesogan, A.T. y Staples, C.R. 2012. Effects of feeding crude glycerin on performance and ruminal kinetics of lactating Holstein cows fed corn silageor cottonseed hull-based, low-fiber diets. J. Dairy Sci. 95: 4006–4016. 

Van Cleef, C.B.; Haydt, E.; Ezequiel, B.; Maria, J.; Da Silva, V.; Attuy, D.; Pastori, D.; Scarpino, D.O.; Pardo, P. y Mauricio, R. 2014. Glicerina cruda en la dieta de bovinos: efecto sobre los parámetros bioquímicos séricos, Rev. Colombiana cienc. Anim. 6(1): 86-102. 

Walsh, R.B.; Walton, J.S.; Kelton, D.F.; LeBlanc, S.J.; Leslie, K.E. y Duffield, T.F. 2007. The effect of subclinical ketosis in early lactaion on reproductive performance of postpartum dairy cows. J. Dairy Sci. 90: 2788-2796. 

Zymon, M.; Strzetelski, J.; Furgal-Dierzuk, I.; Kowalczyk, J. y Osieglowski, S. 2012. The effectiveness of rapeseed cake and glycerine in feeding dairy cows, J. Anim and Feed Sci. 21: 49–64.