Efecto estacional de la calidad del calostro y el peso de la cría en la transferencia de inmunidad pasiva en becerros bovinos

INTRODUCCIÓN

El calentamiento climático y el estrés por calor ambiental se han transformado en desafíos importantes que afronta la industria láctea, porque afectan negativamente una variedad de funciones productivas y reproductivas en las vacas lecheras (Lendez et al., 2021). Se puede señalar que el estrés por calor durante la gestación tardía; igualmente disminuye la concentración de Ig y el porcentaje de proteína total en el calostro (Dahl et al., 2020), lo que puede comprometer la transferencia de inmunidad pasiva en animales nacidos de vacas con estrés por calor (Seyed Almoosavi et al., 2020).

El calostro bovino consiste en una mezcla de componentes del suero sanguíneo y secreciones de la glándula mamaria; sin embargo, los componentes principales son las proteínas y grasa; ambos comprenden alrededor del 90% de los sólidos totales del calostro (Godden et al., 2019). Además, el calostro es esencial para la salud de bovinos recién nacidos, debido a su doble función nutricional y las sustancias nutritivas básicas, como grasas, proteínas y minerales, que pueden promover el desarrollo morfológico intestinal y la madurez funcional (Ghaffari et al., 2021).

Por lo que la calidad y manejo eficiente del calostro, son componentes esenciales para garantizar una transferencia pasiva exitosa en neonatos (Kertz et al., 2017). Una higiene deficiente puede aumentar la susceptibilidad neonatal al padecimiento de enfermedades, causando un aumento en las tasas de mortalidad (Barry et al., 2019). Aunque se reconoce que el calostro contiene un amplio espectro de componentes inmunológicos y nutricionales. La concentración de Ig se considera el punto de referencia para evaluar la calidad del calostro, definiéndose como alta cuando la concentración Ig supera los 50 g/L. Los niveles de Ig en el calostro pueden variar drásticamente entre vacas (Godden et al., 2019).

Cabe destacar el valor del manejo del calostro para los bovinos neonatos, que proviene de la falta de transferencia de inmunidad del sistema circulatorio materno al feto; debido a la estructura de la barrera placentaria (Kalbermatter et al., 2021). Es conveniente recordar que la transferencia de inmunidad pasiva a través del calostro materno, es primordial para la salud y supervivencia de los becerros en las primeras semanas de vida. La alimentación con calostro es un paso crítico para elevar la salud de las crías, debido a la fisiología y metabolismo de la especie bovina (Lora et al., 2018).

La falla en la transferencia pasiva (FTP) ha sido vinculada con el incremento de morbilidad, mortalidad y una reducción en la tasa de crecimiento de los becerros. La FTP ocurre cuando el animal no absorbe una adecuada cantidad de Ig; incluso cuando los que recibieron su alimentación temprana con gran cantidad de calostro y alta concentración de Ig presentan considerable variabilidad en los niveles de transferencia pasiva (Lora et al., 2018). Por lo tanto, las prácticas de manejo relacionadas con la alimentación con calostro son de vital importancia para una producción de leche sostenible en las unidades de producción lecheras. Hasta donde se sabe, existen pocos estudios completos previos sobre la composición del calostro y la transferencia de inmunidad pasiva en becerros neonatos en unidades de producción en la Comarca Lagunera. El estudio plantea la hipótesis de que el estrés por calor en vacas multíparas Holstein, disminuye la calidad del calostro producido; lo que ocasiona una falla en la transferencia de inmunidad en neonatos.

Por lo anterior, el objetivo del presente trabajo fue determinar la calidad de calostro de vacas Holstein en diferente época del año, y su efecto sobre la inmunidad pasiva en becerros Holstein.

MATERIAL Y MÉTODOS

Sitio de estudio

El estudio se realizó del 01 de enero al 30 de diciembre de 2018, en un establo del municipio de Matamoros, Coahuila; éste se encuentra localizado en la región semidesértica del norte de México a una altura de 1100 msnm, entre los paralelos 25°35'39.0"N 103°18'35.5"W, con una precipitación media anual de 230 mm y con temperatura promedio de 24 °C, máxima de 41 °C en mayo y junio, y mínima de -1 °C en diciembre y enero, y con una precipitación anual promedio de 240 mm y una humedad relativa de entre 29 y 83%.

Población

De una población de 6,200 vacas multíparas en la unidad de producción bovina, se seleccionaron 2,744, aplicando los criterios de exclusión de vacas con partos prematuros y partos gemelares. De las seleccionadas, se tuvo control del parto y ordeño del calostro (durante el día), manejadas con un sistema intensivo de producción en corral abierto.

Manejo de animales

Las vacas fueron alimentadas con una dieta totalmente mixta (60% de forraje y 40% de concentrado, en base de materia seca 1.62 Mcal/Kg de ENL, 18% PB), formulada para satisfacer los requerimientos nutricionales de las vacas en lactancia, con una producción de leche > 33 kg/día. Se alimentó a las vacas con pienso cuatro veces al día (a las 0600, 1000, 1200 y 1600 h); además se les adicionó un 10 % diario adicional para consumo a voluntad. Asimismo, se vacunó a cada una de las vacas de acuerdo con el programa preventivo de vacunación de hato, enfocado principalmente en enfermedades como: la leptospirosis, clostridiasis, diarrea viral bovina, rinotraqueítis infecciosa bovina, el virus respiratorio sincitial bovino y la parainfluenza tipo 3.

Recolección y pasteurización de calostro

Para llevar a cabo la investigación, los datos de partos y análisis de la calidad del calostro, se analizaron por estaciones del año (primavera, verano, otoño e invierno). La colecta de calostro se llevó a cabo dentro de las primeras 24 h posteriores al parto. Inicialmente se determinó densidad, en un calostrómetro (Biogenics Inc., Mapleton, Or., USA ®). El calostro que presentaba una densidad ≥50 mg/mL de Ig, se usó para preparar lotes de 40 L (n=10). Estos lotes se pasteurizaron a una temperatura de 60°C, por 60 min, dentro de un pasteurizador comercial (Dairytech, Inc., Windsor, Colorado USA ®). Después de pasteurizado, el calostro se almacenó a -20°C en bolsas de plástico Ziploc ® de 26,8 x 27,3 cm (2 L/bolsa).

Calidad del calostro

Para llevar a cabo el análisis de la calidad del calostro, se determinó densidad, en un calostrómetro (Biogenics Inc., Mapleton, Or., USA ®); la temperatura de éste al momento de la medición fue de 22°C. Calostro con < 22 mg/mL, se consideró de pobre calidad, ≥22 y < 50 mg/ml de calidad media y ≥50 mg/mL de excelente calidad (Fleenor & Stott, 1980). Se analizó por estaciones del año (primavera, verano, otoño e invierno).

Peso de becerro

Para obtener el peso de los animales recién nacidos, se utilizó una báscula ganadera (PG-2000, Torrey ®). El pesaje se realizó antes del suministro del calostro.

Transferencia de inmunidad pasiva

Para investigar los efectos de la Transferencia de Inmunidad Pasiva (TIP), se seleccionó una muestra compuesta por 2,744 becerros; estos animales fueron separados de sus madres al nacer, y alojados individualmente en jaulas de metal, las cuales fueron previamente lavadas y desinfectadas. La primera dosis de calostro fue administrada en las primeras dos horas de vida, seguida de una segunda dosis, seis horas después de la primera, suministrando 2 litros en cada toma.

Entre las 24 y 48 horas de vida de los becerros, se recolectó una muestra de sangre de la vena yugular, consistente en 5.0 mL por cada becerro. Esta muestra se depositó en tubos Vacutainer®, permitiéndose la coagulación a temperatura ambiente hasta la separación del suero. De las 2,744 muestras de suero, se extrajeron 2 mL de cada una, para llevar a cabo el análisis de proteína sérica. El procedimiento analítico se efectuó mediante la lectura en un refractómetro (Vet 360, Reichert Inc. ®), y los resultados se expresaron en términos de concentración de proteína sérica, medida en g/dL. Este parámetro fue utilizado como indicador de la Transferencia de Inmunidad Pasiva hacia los becerros.

Diseño experimental

Se procedió a organizar los datos correspondientes a los 2,744 becerros, según el mes en el que se llevaron a cabo las tomas de calostro y la extracción de las muestras sanguíneas. Estos datos mensuales fueron posteriormente agrupados con el objetivo de realizar un análisis basado en las estaciones del año. En esta clasificación, los datos de enero, febrero y marzo fueron asignados a la estación de invierno; mientras que los meses de abril, mayo y junio fueron considerados como parte de la estación de primavera. Asimismo, julio, agosto y septiembre se agruparon para formar la estación de verano, y finalmente, octubre, noviembre y diciembre conformaron la estación de otoño. Se llevó a cabo un análisis mensual y estacional de los datos, centrándonos en la calidad del calostro (g/L) de Ig, la proteína sérica y la transferencia de inmunidad pasiva.

Con relación al peso de los animales, estos se evaluaron considerando dos grupos: inferior a 40, y superior a 40 kg respectivamente en las diferentes estaciones del año.

Análisis estadístico

Para todas las variables se utilizó un análisis de varianza y la comparación de medias Tukey, tanto para el análisis mensual como para las estaciones; los datos se agruparon para obtener el promedio de cinco repeticiones. Se empleó el valor de p≤0.05 para considerar diferencia estadística. Para el análisis de los datos se utilizó el paquete estadístico IBM-SPSS Statistics. El modelo estadístico utilizado fue:

Y_ij= μ + M_i + ξ_ij; donde μ = media general, M_i = efecto del i-ésimo mes, ξ_ij = error experimental, y para el caso de las estaciones fue: Y_ij= μ + E_i + ξ_ij.

RESULTADOS

Población

Respecto a la relación total de partos 2,744, se observó la mayor cantidad de partos en invierno 34.78%, otoño 33.98%, verano 19.67% y primavera con 11.57%, respecto al total de partos. Respecto al peso de las crías recién nacidas durante las estaciones del año (figura 5), se observó diferencia estadística significativa (p< 0.05) entre estaciones. Los animales con mayor peso nacieron en invierno, los de menor peso en primavera.

En relación al peso de las crías nacidas a lo largo de los distintos meses del año (figura 6), se encontró diferencia estadística (p< 0.05) entre los distintos meses evaluados; las crías con menor peso se observaron en mayo, junio y julio (35.12, 35.26, 35.42 kg respectivamente).

Calidad de Calostro

Con relación a la calidad del calostro producido en las vacas multíparas Holstein (figura 1), con base en la estación del año, se observó diferencia estadística (p< 0.05) para las estaciones de primavera y otoño, con respecto a verano e invierno; el calostro de menor calidad se recolectó en invierno.

Respecto a la calidad del calostro producido a lo largo del año (figura 2), se registra diferencia estadística (p< 0.05) entre meses. En el mes de abril se reportó el de más alta calidad, y para febrero el de menor respectivamente.

Figura 1. Promedio de calidad de calostro producido por vacas Holstein multíparas en diferente estación del año

Figura 2. Promedio de calidad de calostro producido por vacas Holstein multíparas durante el año

Transferencia de Inmunidad Pasiva

Se determinó la transferencia de inmunidad pasiva (figura 3), en las diferentes estaciones del año; existe diferencia significativa (p< 0.05) a favor de la primavera, donde se registra el valor más alto de proteína sérica. En la estación de otoño se reporta el valor más bajo de proteína. Los resultados para la TIP en los diferentes meses del año (figura 4), en donde existió diferencia estadística (p< 0.05) a favor de los meses de mayo, junio y julio (6.62, 6.58, 6.58 g/dl respectivamente).

Figura 3. Distribución estacional de proteína sérica en suero sanguíneo (g/dL-1 ) en becerros Holstein

Figura 4. Distribución durante el año de proteína sérica en suero sanguíneo (g/dL-1 ) en becerros Holstein

Figura 5. Distribución estacional del peso al nacimiento de las crías, de vacas Holstein multíparas

Figura 6. Distribución mensual del peso al nacimiento de las crías, de vacas Holstein multíparas

Se evaluó la transferencia de inmunidad pasiva de acuerdo con el peso de nacimiento de las crías (figura 7); se observó una clara distinción en la transferencia de inmunidad pasiva entre crías nacidas según la estación. En particular, la estación de verano mostró una concentración de proteína sérica de 6.6 g/dl para crías con un peso inferior a 40 kg, lo que fue significativamente mayor en comparación con otras estaciones. Sin embargo, para crías con un peso superior a 40 kg, la estación de invierno presentó una concentración de 6.17 g/dl; clasificándose como la segunda estación con la transferencia más eficiente después del verano.

Figura 7. Transferencia de inmunidad pasiva (g/dl) de acuerdo con el peso de nacimiento de las crías

DISCUSIÓN

Diversos factores están implicados en la producción de calostro de calidad, incluida la nutrición y duración del periodo seco, época de parición, estación y la producción previa de leche a 305 días (Soufleri et al., 2021). Resultados similares se han reportado, la calidad del calostro producido por vacas Holstein en diferentes estaciones del año, fue significativamente mejor en la primavera que en el invierno (Genc & Coban, 2017). En un estudio se encontró que la calidad de calostro de vacas Holstein varió significativamente entre meses, en las estaciones de invierno y primavera; produciendo calostro de menor calidad que en los meses de las estaciones verano y otoño (Yaylak et al., 2017). Algunos estudios han sugerido que la exposición a temperaturas ambientales elevadas al final del periodo de gestación, se vincula con una composición más deficiente del calostro; incluyendo concentraciones promedio más bajas, como señalan los hallazgos de Puppel et al. (2019). No obstante, existen informes contradictorios que plantean resultados opuestos, como lo indican las investigaciones de Shivley et al. (2018). En un estudio de un año de una lechería Jersey de 2500 vacas en Texas, el rendimiento de calostro fue más alto en junio, pero disminuyó durante los meses de las estaciones de otoño e invierno (Gavin et al., 2018). Un índice de humedad a baja temperatura y un fotoperiodo acortado 1 mes antes, y al momento del parto, fueron altamente correlacionados con un rendimiento reducido de calostro (Gavin et al., 2018).

Los investigadores plantearon la hipótesis de que el fotoperiodo acortado puede reducir la producción de calostro, debido a su impacto sobre la melatonina y la prolactina; hormonas que están involucradas con la colostrogénesis. Sin embargo, un estudio que manipuló experimentalmente el fotoperiodo, no informó ningún efecto de este durante el periodo seco sobre la calidad o el rendimiento del calostro (Morin et al., 2010).

La calidad del calostro está en función con la concentración de Ig; es decir, a mayor cantidad de Ig será mayor la calidad del calostro. El calostro de alta calidad tiene una concentración de Ig > 50 g/L (Godden et al., 2019). La calidad mínima del calostro producido por las vacas en el presente estudio fue de 60 g/L, el cual fue utilizado en la alimentación de los becerros Holstein.

El volumen de calostro producido al primer ordeño después del parto, influye significativamente sobre la concentración de Ig, ya que grandes volúmenes de calostro (≥9 kg) diluyen las Ig acumuladas en la glándula mamaria (Pritchett et al., 1991). Asi mismo, la concentración de Ig está inversamente relacionada con el peso de calostro al inicio de la lactancia, lo que significa que vacas, altas productoras, pueden tener calostro con una concentración baja de Ig, aún en el primer ordeño después del parto (Morin et al., 1997). Asimismo, se ha reportado que había una variación significativa en la composición de proteínas y grasas en diferentes estaciones del año, con la mayor concentración de éstas en el calostro producido en la primavera (Bernabucci et al., 2015). Se consideró una transferencia exitosa en la adquisición de inmunidad pasiva cuando la proteína sérica fue mayor a 5.5 g/Dl. De 2,744 becerros, se obtuvo el 90.2%, con concentraciones de éxito en la transferencia. La medición de la proteína sérica en suero mediante el refractómetro como estimación de la concentración de inmunoglobulina en suero, es una prueba sencilla para evaluar la transferencia de inmunidad pasiva (Dunn et al., 2017). Se consideró ≥5.5 g/dL, una transferencia exitosa de inmunidad pasiva; ≤5.4 g/dL, una transferencia incompleta de inmunidad pasiva (Quigley et al., 2001). McGuirk & Collins (2004), sugieren que una meta sería ≥ 80% de los becerros sometidos a la prueba con el refractómetro, alcancen o superen el punto de referencia (5.5 g/dL) de proteína sérica.

En el presente estudio se observó un 90.2% de las crías que superan el punto de referencia. Abdullahoğlu et al. (2019), reportan un 85% de animales con un valor mayor a 5.5 g/Dl; en un estudio donde se valoró la transferencia de inmunidad pasiva en becerros Holstein. El principal factor que afecta la eficiencia de absorción de Ig es la edad del animal al momento de la alimentación. La eficiencia de transferencia de Ig a través del epitelio intestinal, es óptima en las primeras cuatro h después del parto; pero después de seis h se produce un descenso progresivo de la eficiencia de absorción de Ig con el tiempo (Besser et al., 1985). Se observó un promedio de 6.3 g/dL en la transferencia de inmunidad promedio; este resultado se puede asociar al consumo de las dos primeras tomas de calostro, éstas se suministraron durante las primeras seis h de vida de los becerros, obteniendo así una mayor eficiencia de absorción de Ig. Johnson et al. (2007), observaron 6.3 g/dL en animales de 48 h de vida después de haber suministrado 3.8 L de calostro pasteurizado; los mismos fueron alimentadas dentro de la primera y segunda h de vida. Los becerros son capaces de absorberlas del calostro por un tiempo limitado después del nacimiento; después de las 24 horas de vida, la absorción es escasa. La absorción de una cantidad adecuada de Ig a partir del calostro, es esencial para que las crías recién nacidas puedan obtener inmunidad pasiva. Para que se obtenga una absorción adecuada de Ig, se requiere que el animal sea capaz de absorberlas del calostro, lo cual dependerá del periodo de tiempo que transcurre, entre el nacimiento y el suministro del mismo; que consuma una cantidad suficiente de Ig, lo cual está determinado por la concentración de ellas en el calostro y la cantidad consumida (Lombard et al., 2020).

CONCLUSIONES

Bajo las condiciones en las cuales se desarrolló el experimento, se concluye que la estación del año al momento del parto influye de manera significativa en la calidad del calostro producido por las vacas lecheras, afectando directamente la TIP a los becerros recién nacidos. Los meses de primavera son propicios para una mayor transferencia de inmunidad pasiva (g/dl), influyendo en el peso de los becerros. La importancia de considerar la temporalidad en las prácticas de manejo del ganado lechero, destaca la necesidad de estrategias específicas según la estación del año para optimizar la salud y la vitalidad de los terneros, desde las etapas iniciales de vida.