Mitigación del Estrés Calórico en Ganado Lechero con Sistemas de Enfriamiento

El calentamiento global, como una consecuencia importante del cambio climático, está afectando a muchas regiones del mundo, especialmente a las zonas áridas (IPCC, 2014). La ganadería establecida en estas zonas es sujeta de ondas cálidas cada vez más prolongadas, lo cual afecta directa y negativamente el bienestar de los animales domésticos. Esto es especialmente cierto en ganado lechero Holstein, que es una raza originaria de climas fríos y fue introducida a nuestro país, donde se le puede encontrar en diversas regiones. Además, ha sido sujeta de selección de manera intensiva para producción de leche, lo cual está asociado positivamente con un incremento en la producción de calor interno, por lo que aumenta su temperatura corporal (Collier et al., 2017). Por tanto, cuando esta raza de ganado produce bajo condiciones cálidas, es necesario apoyar su producción mediante la aplicación de estrategias ambientales y reducir así los efectos negativos del estrés calórico (Avendaño, 2012). Dentro de estas estrategias, el manejo ambiental ha demostrado obtener resultados positivos en el bienestar y productividad del ganado lechero. Por tanto, el objetivo de este seminario es presentar los distintos experimentos realizados en el valle de Mexicali, B.C., con el objeto de demostrar las ventajas de los sistemas de enfriamiento para ganado lechero en distintas etapas productivas.

El Desierto Sonorense es una zona árida que comprende en México casi la totalidad de los estados Sonora y Baja California, mientras que en Estados Unidos comprende el sur de Arizona y el sureste de California. No se considera de los desiertos más secos en el mundo porque tiene afluentes del Río Colorado, lo cual da vida a la actividad agrícola y ganadera. El valle de Mexicali, en Baja California, es un componente de este desierto donde el clima extremoso es sobresaliente, ya que puede alcanzar -10°C en invierno y 50°C en verano. Para el ganado lechero, el verano resulta un gran problema porque las elevadas temperaturas inician desde mayo y finalizan en octubre, aunque existen variaciones anuales en el clima. Theusme (2018) analizó información proveniente de estaciones climáticas de CONAGUA durante cinco años en el valle de Mexicali y reportó que para el periodo 2011- 2015, la temperatura promedio fue de 24.7°C, con mínima de 2.2 y máxima de 46.3 °C. Además, reporta valores del índice temperatura humedad (ITH) por encima de 72 unidades desde los meses de mayo hasta octubre, estando los meses de abril y noviembre cercanos a este umbral de estrés calórico para ganado lechero. Según las proyecciones para esta zona, la temperatura promedio del estado podría aumentar más de 2°C para el año 2050, por otro lado, se estima un aumento de la temperatura para el Valle de Mexicali de entre 1.3 y 1.5°C para el periodo 2010-2040 (García-Cueto, 2010). Estos escenarios sugieren que el ganado lechero Holstein es vulnerable ante esta situación climática, por lo que los productores de leche deben tomar medidas de manejo adicionales para contrarrestar los efectos negativos del clima cálido. La Figura 1 muestra que el valor de ITH de 72 unidades es rebasado durante 6 meses de año en la zona del valle de Mexicali, nivel que indica el inicio del estrés calórico para ganado lechero.

 

La zona termoneutral del ganado lechero Holstein oscila entre 5 y 25 °C, aunque depende también de la humedad relativa, pero fuera de ese rango empieza a tener problemas para mantener su temperatura corporal y un nivel productivo óptimo (Collier et al., 2017). El ITH es una medida del grado de estrés calórico que se ejerce en el animal producto de la combinación de la temperatura del aire y la humedad relativa. Es de fácil acceso y muy sencillo utilizarlo. West (2003) clasifica al ITH de la siguiente forma: Sin estrés (ITH < 72 unidades), cuando no existe ningún efecto del EC en el animal; estrés leve (ITH de 72-79 unidades), empieza el animal a respirar más rápido, busca la sombra y se aleja del sol, aunque ligeramente se observa reducción en la producción de leche y en el consumo de alimento; estrés severo (ITH de 80 a 89 unidades), el animal jadea y abre la boca para eliminar el calor por evaporación, el consumo de alimento se reduce hasta en 40% y el de agua aumenta en la misma proporción, la producción de leche se reduce hasta en 35% y no muestra signos de estro; (ITH > 90 unidades), condiciones fatales para las vacas lecheras en producción (Bouraoui et al., 2002).

La fisiología de la vaca lechera se modifica durante condiciones de EC, ocurriendo alteraciones hormonales que modifican su conducta y productividad. Algunos cambios fisiológicos son (Beede y Collier, 1986; Kadzere et al., 2002; West, 2003): cambio en el flujo sanguíneo del interior del cuerpo hacia zonas periféricas del mismo. La hormona cortisol aumenta por el aumento en estrés del animal y las hormonas metabólicas disminuyen (del crecimiento y tiroideas) para reducir la temperatura corporal. La frecuencia respiratoria puede ocasionar alcalosis respiratoria debido al jadeo intenso con presencia de pérdida de saliva. Los animales consumen poco alimento para evitar el calor por fermentación, por lo que producen poca leche y pierden condición. Las vacas se concentran en los bebederos y bajo la sombra del corral, buscando los lugares más frescos (Avendaño-Reyes, 2012).

Para tratar de reducir los efectos negativos del EC, parte de la investigación en Ciencia Animal se ha centrado en proporcionar un clima artificial a las vacas lecheras mediante modificaciones al entorno de los animales. Collier et al. (2006) mencionan que el uso de sombras, el uso de aspersión de agua a las vacas (aspersores de baja o alta presión), el uso de abanicos para producir aire, así como la combinación de estas modificaciones han dado resultados positivos que ofrecen beneficios a los productores. Es importante señalar que el ganado lechero Holstein es el que más pérdidas económicas reporta por efecto del estrés calórico, lo que lo vuelve más vulnerable que el resto de las especies domésticas (St-Pierre et al., 2013). En este documento discutiremos algunas de estas estrategias ambientales que fueron probadas en el valle de Mexicali, Baja California.

 

En este estudio se seleccionaron 20 vacas lecheras Holstein en verano y 20 en invierno. Se consideraron vacas de 3 partos y en su primer tercio de la lactancia. Se utilizó un establo

lechero comercial con solo sombras en los corrales de producción, asperjando agua antes de la ordeña. Se tomaron medidas fisiológicas y productivas durante 30 d en la época más intensa del verano (Julio: 83.3 unidades de ITH) para compararlas con el invierno (Febrero: ITH promedio de 58.3 unidades). Las temperaturas de la piel en costado derecho, nalga, ubre y cabeza, así como de la leche, fueron 10 ºC más altas (P<0.05) en verano. La tasa respiratoria fue dos veces mayor (106.87 ± 0.05 vs. 47.74 ± 0.06; P<0.05) en verano, mientras que la temperatura rectal fue 1.6 ºC mayor (P<0.05) en verano. Las concentraciones de colesterol y TAS fueron menores (P<0.05) en verano, mientras que la glucosa, TOS e IEO fueron mayores (P<0.05) en la misma época (Cuadro 3-4). La producción de leche se redujo en más del 100% (P<0.05) en verano, observándose reducciones de 42.6% en la producción de energía en leche y de 48.4% en la producción de leche ajustada a 3.5% de grasa (Cuadro 3- 4). Se concluye que el efecto del EC es evidente y tiene un efecto perjudicial en la fisiología y productividad de vacas Holstein en producción, lo que hace necesario utilizar innovaciones ambientales para reducir este impacto negativo de las altas temperaturas (Anzures et al., 2015).

 

Se realizaron dos experimentos para determinar si el enfriamiento de vacas Holstein durante 60 d preparto mejora el estatus fisiológico preparto y su productividad posparto. En exp. 1,38 vacas se dividieron en dos grupos de 19, uno sin enfriamiento y otro enfriado humedeciendo su cuerpo con manguera dos veces al día. La frecuencia respiratoria y la temperatura rectal preparto no difirieron entre tratamientos (P>0.05), lo que indicó que el enfriamiento fue inefectivo en la etapa preparto (Cuadro 1); esto coincidió con las diferencias numéricas observadas a favor del grupo tratado en producción de leche y de grasa en leche, así como en parámetros reproductivos. En exp. 2, 52 vacas Holstein en 3 años consecutivos (24 en año 1, 12 en año 2 y 16 en año 3) se asignaron a dos tratamientos: sin enfriamiento y enfriadas con un equipo a base de aspersores de agua y abanicos. Las vacas enfriadas tuvieron menor (P<0.05) temperatura rectal y tasa respiratoria en el preparto comparadas con las vacas no enfriadas, lo que indicó que el tratamiento fue efectivo, siendo consistente con una mayor producción y reproducción (Cuadro 3). Se observó también una tendencia (P>0.10) en las vacas enfriadas a producir crías más pesadas (Cuadro 2). El uso de sistemas de enfriamiento efectivo durante el periodo seco puede mejorar la productividad posparto de vacas Holstein durante condiciones cálidas y secas (Avendaño-Reyes et al., 2007).

 

En este estudio se probaron distintos tiempos de enfriamiento en vacas Holstein y su efecto en la fisiología y productividad de vacas Holstein lactantes. Se usaron 32 vacas que se asignaron al azar a 4 tratamientos: a) Testigo, vacas enfriadas solo antes de ser ordeñadas (1 h de enfriamiento); b) grupo AM, vacas enfriadas de 11:00 a 12:00 h además de antes de cada ordeña (2 h de enfriamiento); c) grupo PM, vacas enfriadas de 23:00 a 24:00 h además de antes de cada ordeña (2 h de enfriamiento) y d) AM + PM, grupo de vacas enfriadas antes de cada ordeña, de 11:00 a 12:00 h y de 23:00 a 24:00 h, totalizando 3 h de enfriamiento. La tasa respiratoria y temperatura rectal fue menor (P<0.05) en vacas AM+PM que en vacas testigo (Cuadro 3). La producción de leche y la producción de energía en leche fue mayor (P<0.05) en el grupo AM+PM (21.12kg de leche y 13.6Mcal/d) que en el grupo testigo (19.1kg de leche y 12.6Mcal/d), pero los componentes proteína y grasa en leche fueron similares (P>0.05) entre los 4 grupos de vacas (Cuadro 5). No obstante que las vacas con mayor tiempo de enfriamiento tuvieron el mejor comportamiento productivo, su estatus fisiológico no correspondió a vacas sin estrés calórico. Los resultados demuestran que es necesario aumentar el tiempo de enfriamiento para reducir el estrés calórico en vacas lactantes de manera efectiva (Avendaño-Reyes et al., 2010).

 

El estrés provocado por altas temperaturas en zonas áridas es un problema que seguirá acrecentándose, lo cual repercutirá negativamente en la productividad de los distintos sistemas de producción animal. En ganado lechero, la manipulación ambiental mediante el uso de sistemas de enfriamiento a base de asperjar agua en combinación con la ventilación forzada, ha demostrado ventajas importantes en la producción y reproducción de vacas lecheras, así como en la etapa preparto y posparto en vacas enfriadas en su periodo seco. La combinación de la manipulación de la dieta y del entorno de la vaca lechera puede ayudar a reducir los efectos negativos del estrés calórico.

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Figura 1. Valores de ITH para distintas especies domésticas en el valle de Mexicali (promedios de 2011 a 2015).