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Química sanguínea de cerdos expuestos a condiciones de estrés por calor

Publicado el: 1/3/2017
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Resumen

La temperatura y humedad relativa alta provoca estrés por calor (EC) en los animales, éste afecta su fisiología y comportamiento productivo. Se realizó un experimento para analizar el efecto del EC en la química sanguínea de cerdos expuestos a EC natural durante el verano en el valle de Mexicali. Se utilizaron seis cerdos de 27.1 kg de peso adaptados con un catéter en la vena yugular. Los cerdos fueron mantenidos 10d en EC y los siguientes tres días se tomaron muestras de sangre a las 0600, 1200 y 1800h; los siguientes 15d los animales se alojaron en condiciones de confort y al final se colectaron muestras de sangre. La temperatura corporal (TC) de los cerdos fue registrada. En EC la TC de los cerdos fue mayor (P<0.05; 39.3 °C) que durante confort (36.5 °C). El EC no afectó la concentración sanguínea de glucosa, ni triglicéridos (P>0.05), pero la concentración de colesterol fue menor a las 1600h en comparación con las 0600h (P=0.006) del período de EC. La concentración de productos nitrogenados tampoco fue afectada por el EC (P>0.05); sin embargo se redujo la concentración de proteínas totales (P<0.001), albumina (P=0.040) y globulina (P=0.002); enzimas pancreáticas ALT y fosfatasa alcalina (P<0.001), fósforo y bilirrubina. La química sanguínea de animales en EC se modifica, debido a la alteración en rutas metabólicas de importancia cuyo conocimiento permitirá definir estrategias para mitigar los efectos del EC.

Palabras clave: estrés por calor, metabolitos, química sanguínea, cerdos.

 

Introducción

Durante el verano en el noroeste de México la temperatura ambiental es elevada y fluctúa durante el día, por la mañana oscila de 23 a 28 °C, pero al mediodía y por la tarde sobrepasa los 40°C. En consecuencia, cuando la temperatura ambiental sobrepasa la temperatura de confort de los animales en producción, éstos experimentan una condición denominada estrés por calor (EC), caracterizada por modificación de sus constantes fisiológicas y menor comportamiento productivo (Horowitz et al., 2004; Carroll et al., 2012). Algunos cambios, como el incremento en la temperatura corporal, reflejan la incapacidad de los animales para disipar adecuadamente el calor corporal; al tiempo que reducen su consumo de alimento, probablemente para reducir la producción de calor metabólico. De acuerdo con Baumgard et al. (2013), además de la reducción en el consumo, los animales con estrés por calor podrían desviar nutrientes y energía destinados para su crecimiento y utilizarlos para mantener estable su metabolismo. Sin embargo, aún se conoce relativamente poco acerca de los cambios metabólicos y bioquímicos que se producen durante la exposición al calor (Rhoads et al., 2013) y menos aún acerca de los cambios que podrían generarse a lo largo del día.

El objetivo de este estudio consistió en analizar los cambios en la química sanguínea de cerdos expuestos a estrés por calor severo a lo largo del día en la época de verano en el valle de Mexicali.

 

Materiales y métodos

Se realizó un experimento durante el verano en el valle de Mexicali con seis cerdos de 27.1 ±1.3 kg PV. A cada cerdo se le colocó un catéter en la vena yugular para obtener muestras sanguíneas, y se le implanto un termógrafo (Thermotracker iButton, WI, USA) subcutáneo en la zona interescapular para registrar su temperatura corporal (TC) cada 15 min. Los cerdos fueron alojados en jaulas individuales y alimentados con una dieta balanceada a base de trigo y pasta de soya adicionada con aminoácidos libres (L-Lis, DL-Met, L-Tre; NRC, 2012).

La alimentación fue restringida a 1.2 kg/d dividido en dos porciones iguales ofrecidas a las 0700 y 1900 h. Después de la colocación del catéter los cerdos tuvieron 10 días de adaptación en una sala cuya temperatura fue determinada por la temperatura ambiental externa (28-40 °C; tratamiento EC); los siguientes tres días se colectaron muestras sanguíneas de cada cerdo a las 0600, 1200 y 1600 h. Al finalizar esta etapa los cerdos fueron alojados durante 15 días en una nave con temperatura controlada a 24 °C, el último día de este período nuevamente se colectaron muestras de sangre de cada cerdo (tratamiento confort), en los horarios mencionados para EC. Se analizó la química sanguínea de cada muestra colectada.

En las salas en donde se alojó a los animales se registró la temperatura y humedad relativa cada 15 minutos mediante un higrotermógrafo digital (Thermotracker Higro).

 

Resultados y discusión

La temperatura ambiental en la sala estrés por calor tuvo una variación de 29.6 °C a las 0600 h, a 41.6 °C a las 1600 h, con humedad relativa entre 35 y 85%. En la sala de confort la temperatura se mantuvo estable a 24 °C (±0.3 °C), y la humedad relativa fue 52-82%. La TC de los cerdos en estrés por calor siempre fue superior (P<0.05; 39.3 °C) a la etapa de confort (36.5 °C); de las 1300 a las 1900 h la TC de los cerdos en estrés por calor osciló entre 40.1 y 40.7 °C.

Los resultados de química sanguínea se muestran en el Cuadro 1. No se observaron cambios en la concentración de glucosa y triglicéridos de los cerdos cuando fueron expuestos a EC en comparación a la etapa de confort (P>0.05). En bovinos en EC se ha observado una reducción en la concentración de glucosa circulante (Brien, et al., 2009), aunque en pollos y conejos en EC se ha reportado un incremento (Garriga et al., 2006., Marder et al., 1990). La razón de esta diferencia no es clara, pero probablemente se deba a diferencias entre especies, estado fisiológico, magnitud de exposición al calor, y composición de la dieta.

La concentración sanguínea de colesterol en estrés por calor fue menor a las 1200 comparado con 0600 h (P=0.006). En conejos y búfalos expuestos a estrés por calor también se ha observado una reducción en la concentración de colesterol que pudiera asociarse a incremento en el consumo de agua, reducción en la concentración de acetato, principal precursor de colesterol; (Abdel-Samee, 1987;), o a un aumento en la síntesis de cortisol (Marai et al., 2009).

A pesar de que en otras especies como ovinos el estrés por calor incrementa la degradación de proteínas y concentración de BUN y creatinina (Srikandakumar et al., 2003); la concentración de productos nitrogenados (urea, nitrógeno ureico en sangre y ácido úrico) en los cerdos de este experimento no fue afectada por el EC (P>0.05).

En estrés por calor se redujo la concentración de proteínas totales (P<0.001), albumina (P=0.040) y globulina (P=0.002). Este resultado coincide con otros trabajos en terneros (Nessim, 2004), y conejos (Marai et al., 2002). La reducción en la concentración de proteínas plasmática pudiera ser causada por una disminución de síntesis de esas proteínas. La concentración de las enzimas pancreáticas ALT y fosfatasa alcalina fue menor en el período de EC (P<0.001), lo que podría sugerir una baja en la función hepática en animales sometidos a estrés por calor (Srikandakumar, A. et al., 2003). La concentración de bilirrubina indirecta mostró una tendencia a reducirse en EC (P=0.057).

 

Cuadro 1. Resultados de los principales metabolitos en condiciones de confort y estrés por calor (EC). Contrastes: C1, confort vs EC; C2, EC 0600h vs EC 1200h; C3, EC 0600h vs 1600h.

 

La concentración de fósforo se redujo en condiciones de EC (P<0.001), mientras que la concentración de calcio fue mayor a las 0600 h (P=0.001) en comparación con las 1200 y 1600 h en los cerdos en estrés por calor. El EC puede inducir alteraciones en el balance de minerales, ya sea por menor ingesta, o por menor retención de éstos (Marai et al., 2009); en bovinos y terneros expuestos a temperatura ambiental superior a 36 °C se ha encontrado una disminución en la retención de Na, K, Ca, P, Mg (Kamal et al., 1989).

 

Conclusión

La concentración de metabolitos en sangre de animales en estrés por calor se modifica, probablemente debido a la alteración en algunas rutas metabólicas de importancia. El conocimiento de estas vías permitirá definir estrategias para mitigar los efectos negativos en el metabolismo y fisiología de los animales en estrés por calor.

 

Literatura citada

  • Abdel-Samee, A.M. 1987. The role of cortisol in improving productivity of heat-stressed farm animals with different techniques. Ph.D. Thesis, Faculty of Agriculture, Zagazig University, Zagazig, Egypt.
  • Baumgard, L. H., y R. P. Rhoads Jr. 2013. Effects of heat stress on postabsorptive metabolism and energetics. Annu. Rev. Anim. Biosci. 1:311-337.
  • Brien, M., Rhoads, R., Sanders, S., Duff, G., Baumgard, L. 2009. Metabolic adaptations to heat stress in growing cattle. Domest. Anim. Endocrinol. 38:86-94.
  • Carroll, J. A., N. C. Burdicka, C. C. Chase Jrb, S. W. Colemanb, y D. E. Spiersc. 2012. Influence of environmental temperature on the physiological, endocrine, and immune responses in livestock exposed to a provocative immune challenge. Domest. Anim. Endocrinol. 43: 146-153.
  • Garriga, c., Hunter, R., Amat, C., Planas, J., Mitchel, M., Moreto, M. 2006. Heat stress increases apical glucose transport in the chicken jejunum. Am. J. Regul. Integr. Comp. Physiol. 290:R195-201.
  • Horowitz, M., L. Eli-Berchoer, I. Wapinski, N. Friedman, y E. Kodesh. 2004. Stress-related genomic responses during the course of heat acclimation and its association with ischemic-reperfusion cross-tolerance. J. Appl. Physiol. 97: 1496-1507.
  • Kamal, T., habeeb, A., Abdel-Samee, A., Abdel-Razik, M. 1989. Supplementation of heat-stressed Friesian cows with urea and mineral mixture and its effect on milk production in the subtropics. In: Proceeding of Symposium on Ruminant Production in the dry subtropics: Constraints and potentials. Cairo, Egypt. EAAP Publ..No. 38. Pudoc Sci. Publ., Wageningen. Pp. 183-185.
  • Marai, I., Habeeb, A., Gad, A. 2002. Rabbit’s productive, reproductive and physiological traits as affected by heat stress (a rewiew). Livest. Prod. Sci. (Netherlands) 78:71-90.
  • Marai, I., Haeeb, A. 2009. Buffalo’s biological functions as affected by heat stress. Livestock Science 127:89-109.
  • Marder, J., Eylath, U., Moskovitz, E., Sharir, R. 1990. The effect of heat exposure on blood chemistry of the hyperthermic rabbit. Comp. Biochem. Physiol. 97:245-7
  • Nessim, M. 2004. Heat-induced biological changes as heat tolerance indices related to growth performance in buffaloes. Ph. D. Thesis, Faculty of Agriculture, Ain Shams University, Cairo, Egypt.
  • Rhoads Jr. 2013. Effects of Heat Stress on Postabsorptive Metabolism and Energetics. Annu. Rev. Anim. Biosci. 1:311–337.
  • Srikandakumar, A., Johnson, E., Mahgoub, O. 2003. Effect of heat stress on respiratory rate, rectal temperature and blood chemistry in Omani and Australian Merino sheep. Small Ruminant Research 49:193-198.
 
Autor/es
Investigadora Titular en el Instituto de Ciencias Agrícolas de la UABC. Médica Veterinaria Zootecnista; Maestra en Producción Animal Tropical con énfasis en Nutrición Animal; y Doctora en Ciencias de la Producción y de la Salud Animal. Dicta cursos en el ICA sobre licenciatura y posgrado de Biología Celular, Biología Molecular, Metabolismo de Vitaminas, Biotecnología en Producción Animal. Forma parte del Cuerpo Académico de Nutrición Animal del ICA, su Línea de Investigación versa sobre Aspectos Moleculares de Nutrición Animal.
M.C. (Nutrición Animal), Colegio de Postgraduados, (México, 1986) - Philosophy Doctor (Ph.D.), University of Kentucky (EE.UU., 1993) - Post-doctoral: University of Alberta, Canadá; University of Kentucky, USA. Entre otras actividades, fue Presidente de Asociación Mexicana de Producción Animal (AMEPA) de 2008 a 2010
 
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