Suplementación de vacas doble propósito en pastoreo empleando diferentes niveles de inclusión de aceite esencial

INTRODUCCIÓN

El sistema ganadero de doble propósito en Colombia es esencial en el contexto agropecuario, ya que permite la producción simultánea de leche y carne, maximizando la eficiencia en zonas tropicales y subtropicales donde los recursos forrajeros son limitados y los costos de insumos son una preocupación constante para los productores (1). A pesar de sus limitados niveles de producción, debido a una escasa visión empresarial, una implementación tecnológica deficiente y la influencia de la variabilidad climática, este modelo de producción es de gran importancia para los pequeños y medianos productores (2). La flexibilidad de este sistema les permite adaptarse a las variaciones del mercado, generando ingresos a través de la venta de leche y carne, lo que favorece su estabilidad económica (3).

En Colombia, el sistema de doble propósito ha sido fundamental en la producción de leche, aportando aproximadamente el 60% del total, esta significativa participación destaca su importancia dentro del sector lácteo en la economía del país y su relevancia para los productores locales (4).

En la mayoría de los países tropicales subdesarrollados la producción de leche es inferior a 10 kg por vaca al día y a menos de 1000 kg por hectárea anualmente (5). Esta situación motiva al diseño y evaluación de alternativas que mejoren la competitividad, productividad y sostenibilidad, que permitan aprovechar las características de los rumiantes (6).

Los aceites esenciales (AE) son componentes químicos diversos y activos derivados del metabolismo secundario de algunas plantas, obtenidos por destilación por vapor o extracción con solventes, su efecto positivo en la alimentación animal va a depender de la composición química y la dosis (7).

En estudios in vitro, se ha observado que su inclusión en el rumen puede provocar cambios en la producción de ácidos grasos de cadena corta, acompañado de incrementos en la proporción de propionato y mejoras en la digestibilidad de algunos nutrientes, dando lugar a una mayor eficiencia productiva (8,9).

Con base en lo anterior, se planteó evaluar el efecto de la inclusión de AE de canela (Cinnamomum verum) in vivo en el periodo de lactancia en vacas mestizas manejadas bajo pastoreo rotacional en condiciones de trópico bajo colombiano.

MATERIALES Y MÉTODOS

Aspectos éticos. El protocolo aplicado durante el periodo experimental contó con la aprobación del Comité de Ética de Medicina Veterinaria y Zootecnia (acta No. 003 del 7 de junio del 2022).

Ubicación. Se desarrolló en el municipio de María La Baja, Colombia, en la finca La Aguada, ubicada a 10°1’17” N y 75°15’40” O a una altura de 35 msnm, con una temperatura entre 22 y 36°C y una precipitación promedio mensual de 194,67 mm durante el periodo experimental (Figura 1). La investigación tuvo una duración de 108 días, durante el periodo de lluvias, entre los meses septiembre a diciembre de 2022.

Figura 1.Precipitación en milímetros (mm) durante el periodo de prueba.

Área y manejo experimental. El área destinada al pastoreo estaba establecida con pasto angleton (Dichantium aristatum) bajo el sistema rotacional de un día de ocupación y veintisiete días de descanso, con una oferta promedio de materia seca total (MST) y materia seca potencialmente digestible (MSpd) de 1.28 t/ha y 1.045 t/ha respectivamente. Se emplearon 24 vacas, tipo doble propósito F1 con cruce Cebú x Holstein, multíparas entre 10 -15 días en el segundo tercio de lactancia con un peso promedio de 428 ± 43 kg, distribuidas en cuatro grupos experimentales. Cada grupo estaba compuesto por seis repeticiones, con tres niveles de suplementación con aceite esencial de canela (Cinnamomum verum) de 0.5, 1 y 1.5 g/animal/día, además de un grupo control sin aceite esencial. Cada grupo fue identificado con chapetas de diferentes colores. El kilogramo de suplemento ofertado por animal/día contenía un 19,75% de proteína cruda (Tabla 1) y fue elaborado a partir de torta de soya, Urea, salvado de arroz, sal mineralizada (Tabla 2). Siguiendo el manejo de la finca todas las vacas tuvieron acceso a agua a voluntad mientras pastoreaban y los tratamientos fueron administrados durante el ordeño, en un comedero individual, una vez finalizado, todas las vacas fueron llevadas al potrero en un solo grupo.

El ordeño se realizó manualmente todos los días de 4 a 6 am, y la leche obtenida se pesó dos veces por semana hasta el final del experimento utilizando una balanza con capacidad de 25 kg (PCE-HS 50®). Se realizaron pesajes individuales para calcular la producción total por animal por tratamiento. La producción diaria de cada vaca se estimó utilizando la producción promedio semanal (10).

Tabla 1. Composición bromatológica del suplemento y el forraje disponible

Tabla 2. Composición porcentual del suplemento.

Para disminuir el efecto del potrero en rotación, sobre los tratamientos, todos los animales fueron asignados al mismo potrero e identificados con chapetas de colores según el tratamiento con el fin de facilitar el suministro de suplemento con la adición de AE y monitorear el desempeño.

Los grupos experimentales fueron sometidos inicialmente a un periodo de acostumbramiento de siete días al suplemento con sus respectivos niveles de inclusión de AE de canela (Cinnamomum verum) en forma líquida.

Para determinar la Ganancia Diaria de Peso (GDP) de las vacas fueron pesadas al inicio y al final del experimento, utilizando una báscula electrónica, sin realizar ayuno previo (11)

El proceso de evaluación de la condición corporal (CC) fue realizado semanalmente por una sola persona al momento del ordeño. Se tuvo en consideración el examen visual y la palpación de áreas de las vértebras coccígeas anteriores, el acúmulo de tejido adiposo en las costillas, las regiones torácica y vertebral de la columna espinosa el tubérculo sacro, el tubérculo isquiático y las apófisis espinosas. Se utilizó la escala de evaluación de la CC que va de 1.0 a 5.0 con intervalos de 0.25 puntos, donde 1.0 indicaba un animal muy delgado y 5.0 uno obeso (12).

Composición de la leche. Se recolectó una muestra de 150 ml de leche por animal, directamente del pezón en los días experimentales 0, 30, 60 y 108. Posteriormente, las muestras fueron identificadas y refrigeradas antes de ser trasladadas al laboratorio de lactología perteneciente a la Universidad de Córdoba. En el laboratorio, se determinaron los contenidos de grasa, proteína cruda, sólidos totales, solidos no grasos y acidez de las muestras, por medio de los métodos de Gerber, Kjeldahl, método de evaporación, lactómetro de Bertuzzi y titulación con hidróxido de sodio 0,1N, respectivamente (13).

Registro Pluviométrico. El registro de las lluvias se llevó a cabo manualmente utilizando un pluviómetro desde el inicio del experimento hasta su finalización.

Estudio económico. Para la estimación de la relación beneficio costo se empleó la técnica empleada por Maza (14).

Para esto se consideraron los incrementos añadidos en el costo debido a la adición de AE en el suplemento, evaluando los efectos individuales de los tratamientos al comparar las medias obtenidas para cada variable. Se utilizó un precio por kilogramo de leche acorde al precio de venta en la zona. La comparación se llevó a cabo considerando la producción promedio total de leche de las vacas.

Análisis estadístico. Los resultados obtenidos, para cada una de las variables, fueron analizados mediante un análisis de varianza, adoptando la producción de leche inicial como covariable, para determinar si hay diferencia (p≤0.05). Las comparaciones entre las medias observadas fueron realizadas por medio de la descomposición de la suma de los cuadrados para los tratamientos en polinomios ortogonales, evaluando el efecto lineal, cuadrático y cúbico relativos en comparación entre los animales suplementados y no suplementado con aceite esencial. Todos los procedimientos se realizaron utilizando el Proc Mixed del software SAS. Para los procedimientos estadísticos, se adoptó 0.05 como nivel crítico de probabilidad de error de tipo I. (15).

RESULTADOS

Los diferentes niveles de inclusión de AE evaluados mediante el programa de suplementación no mostró efectos significativos (p> 0.05) sobre la CC y la GDP de los animales (Tabla 3).

No se observaron cambios en la curva de producción de leche, pero si se observó una tendencia lineal significativa (p< 0.05) en la producción promedio de kg de leche/vaca/día en función de los niveles de inclusión de AE, mostrando un aumento en los promedios diarios, a medida que se incrementó la inclusión de AE en el suplemento ofrecido (Tabla 3). De igual forma, la producción total de leche mantuvo un comportamiento lineal significativo (p< 0.05).

Tabla 3. Composición de la leche y desempeño productivo con diferentes niveles de inclusión de AE.

La adición de AE aumentó la producción total de leche, la media del tratamiento control (0 g de AE/animal/día) 365.66 Kg/día difiere de la media de los tratamientos que recibieron 1 y 1.5 g de AE/animal/día, 509.49 y 516.60 Kg/día de leche, respectivamente. La Figura 2 muestra variación de la producción durante el periodo experimental, observándose un incremento en los diferentes tratamientos con adición de AE respeto al tratamiento control a partir del segundo muestreo.

A pesar de que el modelo estadístico aplicado muestra una tendencia lineal, se puede observar en los datos obtenidos una disminución en el tratamiento de T3 (1.5 g de AE/animal/día) tanto en la producción promedio día como en la producción total de leche. Se puede apreciar que el tratamiento con mayor producción fue el de 1 g de AE/animal/día.

Figura 2.Curva del Comportamiento productivo de vacas doble propósito según el nivel de inclusión de AE.

En lo que respecta a los parámetros de composición de la leche analizados, proteína, sólidos totales, sólidos totales, grasa y acidez, como se muestra en la Tabla 3 no fueron afectados por la inclusión de AE (p> 0.05).

Para el análisis económico se consideró el costo total de suplementación por animal por tratamiento con y sin adición de AE en dólares. Además, se estableció el ingreso por venta promedio por animal, tanto para el grupo testigo como para los grupos experimentales.

La Tabla 4 presenta los datos de producción de leche obtenida en cada tratamiento y el valor obtenido por concepto de venta/animal/día por tratamiento. La información de producción y los precios del producto fueron suministrados por el productor durante el desarrollo de la investigación.

Tabla 4. Relación beneficio - costo del nivel de inclusión de aceite esencial de canela

El grupo experimental que recibió 0.5 g de AE (T1) por animal por día mostró un incremento en la producción de leche del 19%, mientras que el grupo con 1 g de AE (T2) experimentó un aumento del 29% en la producción. Por otro lado, el grupo experimental con 1.5 g de AE por animal por día registró un incremento del 27.6% en la producción de leche, en comparación con el tratamiento control. Sin embargo, este último estuvo por debajo del tratamiento 1 g AE/animal/ día, lo cual denota una disminución con este grupo del 1.4% aun cuando la adición de AE fue mayor en el suministro del suplemento.

DISCUSIÓN

Las observaciones relacionadas con la evaluación de la CC de vacas mostraron cambios significativos en relación con los niveles de inclusión de AE de canela. Esto puede deberse al efecto del suplemento suministrado en todos los tratamientos. Lo que sugiere que los resultados obtenidos en producción diaria y total de leche no se alcanzaron a través de la movilización de reservas entre los diferentes tratamientos (16), respuesta que concuerda con los resultados obtenidos por Silva et al (17) y Spanghero et al (18) en vacas y Giannenas et al (19) en cabras lecheras.

El resultado asociado a la GDP no reflejó diferencias significativas (p> 0.05) por el efecto de la adición de AE, esto concuerda con los reportes realizados por algunas investigaciones que consideraron la ganancia de peso en lechería especializada (20,21,22), sin embargo, son similares a los valores reportados por Rodríguez et al (23) en fincas doble propósito en diferentes municipios del Caribe. Por su parte, Benchaar et al (24) observaron mayor ganancia de peso en vacas alimentadas con aceite esencial (Crina Ruminants) en comparación al tratamiento control (0.44 vs 0.15 kg/día, respectivamente), lo que podía indicar que la repuesta puede variar en función de la adición de AE asociado a las características del suplemento ofrecido, las características del AE, el tiempo de adaptación, y no simplemente del efecto de un componente aislado. La baja ganancia de peso observada pudo ser influenciada por el factor ambiental, sin verse afectado la condición corporal.

El comportamiento de la producción total de leche por tratamiento está asociado positivamente con la inclusión de AE, siendo mayor para el tratamiento de 1 g de AE en comparación al tratamiento control (516.60 y 365.66 L vaca/ día, respectivamente), lo que puede ser atribuido al efecto positivo del AE sobre la fermentación ruminal, favoreciendo la proporción de propionato (25,26,27,28). El sistema doble propósito escapa a los patrones establecidos para razas originarias lo que hace complejo realizar comparaciones de variables productivas (29), en éste caso se podría considerar el patrón de la tendencia similar reportado por otros autores al suplementar bovinos con diferentes tipos y niveles de inclusión de AE (17,20,21,30,31,32,33). Es pertinente resaltar que el efecto de los AE en la producción de leche es muy variable y no todos los experimentos han demostrado un claro efecto sobre la producción de leche (22,2 4,30,33,34,35,36,37,38,39,40). Si bien algunos estudios, como el presente, han observado un aumento significativo en la producción con la suplementación y adición de AE, otros estudios no han encontrado resultados consistentes. Factor que puede estar asociado al efecto de adaptación por parte de los microorganismos ruminales. Para el caso de estudios en otras especies, Giannenas et al (19) encontraron en ovejas lecheras una tendencia lineal con mayores niveles de inclusión de AE en la producción. Este comportamiento también se ha observado en cabras lecheras (41).

La adición de AE en el suplemento ofertado a vacas mestizas no mostró variaciones significativas en la composición de la leche con diferentes niveles de inclusión, aspecto que concuerda con varios estudios previos en la ganadería lechera (17,18,20,22,24,31,36,40). Sin embargo, la respuesta puede variar considerablemente según el tipo de AE empleado, la especie animal y la etapa fisiológica. Kholif et al (41) reportaron un aumento en la producción de leche, sólidos no grasos y el contenido de proteína en cabras lactantes, acompañado de una reducción en el contenido de nitrógeno no proteico en la leche y grasa. Benchaar et al (34) evidenciaron una disminución en el contenido de grasa, mientras que Silva et al (21) encontraron una tendencia al aumento en la concentración de grasa. El resultado obtenido en este experimento podría indicar, en este caso, que la suplementación con AE de canela no afectó la biohidrogenación (42). La alimentación de vacas con suplementos que contienen aceites vegetales o de pescado puede provocar el síndrome de bajo contenido graso en la leche. En este contexto, se ha observado que el uso de dosis bajas de AE no genera alteraciones, en especial en la concentración de gasa.

Los valores promedios obtenidos en las variables de proteína, sólidos totales, sólidos no grasos asociados y grasa en la leche en todos los tratamientos estuvieron dentro de los valores catalogados como excelente, > 3.2, > 3.5, > 12.2 y > 8.7, respectivamente, en diferentes zonas productivas de Colombia (43), esto puede ser atribuido al efecto del suplemento suministrado en todos los tratamientos (44) y al efecto del cruce con razas Bos taurus (45). Los altos valores promedio hallados pueden ser explicados por la relación inversa entre la cantidad de leche producida y el porcentaje de sus constituyentes (46,47).

Los hallazgos relacionados con la producción y composición de la leche, al variar los niveles de inclusión de AE, pueden estar vinculados a la naturaleza del AE, su interacción con la dieta base y las características del suplemento utilizado y el componente racial.

Los costos variables, generados por los niveles de inclusión de AE destaca al tratamiento con nivel de inclusión de 1 g de AE/animal/día, al generar unos ingresos de USD 2.34, en comparación al tratamiento control que fue de USD 1.66, dando lugar a un ingreso neto de USD 0.68, lo que indica que por cada dólar invertido en la adición de AE se obtiene una recuperación de USD 0.35, con un beneficio económico de USD 0.59 por animal/día, dado que la tasa de retorno del 1.35 para el tratamiento T2.

La adición de aceite esencial redujo el porcentaje del costo del suplemento en cada litro de leche en un 1.82 y 2.3%, para los tratamientos con 0.5 y 1 g, respectivamente, con relación al tratamiento control. Se observa también el mismo comportamiento de los programas de suplementación, declina la relación costos beneficio al aumentar la adición en el suplemento (48).

La relación beneficio costo reportada por Botero y Rodríguez (49) asociado al sistema doble propósito es mayor a 1 en todos los meses del año, lo cual coincide con los resultados obtenidos en este estudio, sumado a esto, la aplicación de tecnologías media y/o baja que logren generar efectos favorables en la producción de leche generan a su vez un beneficio sobre los costos variables (50). Pocos estudios abordan el efecto beneficio costo de la inclusión de los AE solos o combinados, Tager y Krause (39) indican que algunos AE como el AE Hi (1700 mg de cinamaldehído y 2800 mg de eugenol) pueden no ser económica ni biológicamente apropiados como aditivo en programas de alimentación. Es importante destacar que este análisis se basa en un escenario específico y puede variar en función de diversos factores, como el costo del AE, el precio de venta de la leche y las condiciones particulares de cada explotación.

En conclusión, la inclusión de 0.5 y 1 g de aceite esencial de canela por animal al día en vacas mestizas, alimentadas con praderas de Dichantium aristatum bajo un sistema de doble propósito durante la temporada de lluvias en condiciones de trópico bajo, mejora tanto el rendimiento productivo como el económico, sin alterar la composición de la leche. El análisis económico sugiere que esta práctica es una opción viable, ya que reduce el costo del suplemento y aumenta los ingresos netos. Sin embargo, la relación entre beneficios y costos se disminuye con mayores dosis de aceite esencial, debido a que la producción no compensa los costos adicionales.

Conflicto de intereses

Los autores declaramos que no tenemos ningún conflicto de interés que pueda afectar la objetividad o la integridad del estudio, ni que pueda interferir con los resultados o las conclusiones obtenidas.

Financiación

El periodo experimental se llevó a cabo con recursos proporcionados por los investigadores asociados a este estudio, y el respaldo adicional de la Universidad de Córdoba y la Universidad de Sucre.

Agradecimientos

A Brayan Ospino Ramirez y Luis David Vasquez Llamas por su apoyo prestado durante la realización del estudio.

Contribución de los autores

Victor Alonso Martinez Torrres: Fue el responsable principal de la concepción y diseño inicial del estudio. Propuso la idea investigativa y desarrolló el marco teórico inicial. Se encargó de la aplicación del AE, de la toma de datos y análisis de la composición de la leche a lo largo del periodo experimental, correr los datos en el programa estadístico empleado y el análisis económico. Libardo Alfonso Maza Angulo Facilitó el hato ganadero donde se realizó el diseño experimental, y en compañía de Dr. Javier Enrique Garces Cardenas, se encargaron de la selección de los animales, compra de materias primas y formulación del suplemento proporcionado durante todo el periodo experimental. Entre todos los autores se encargaron del análisis de los datos resultantes.

Este artículo fue publicado originalmente en Revista MVZ Córdoba. 2025; 30(1):e3578. https://doi.org/10.21897/rmvz.3578. Este es un artículo Open Access distribuido bajo los términos de la licencia internacional Creative Commons Attribution 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/).