Grano de Destilería en las dietas del ganado: Energía por carencia Back »

Los granos de destilería de maíz (DDGS) son valorados por los nutricionistas de rumiantes debido a su alta concentración en nutrientes. Durante la producción de etanol, la mayor parte del almidón del maíz es fermentado lo que lleva a que casi se triplique la concentración del resto de sus nutrientes. Como resultado, los DDGS contienen casi 30 % de proteína bruta, una densidad energética similar o aun mayor que la del grano de maíz, son una buena fuente de fósforo y, agregado a estas ventajas, no requieren molienda. La investigación ha demostrado que el ganado de leche y carne se desempeña adecuadamente con dietas en las que los DDGS constituyen casi 1/5 a 1/3 de los alimentos en la ración total. Independientemente que sea leche o ganancia de peso el ganado alimentado para maximizar su performance requiere de dietas balanceadas y con alta energía. En los Estados Unidos, esta densidad energética se obtiene aumentando la concentración de los granos, particularmente el maíz. El ganado suplementado con altas concentraciones de almidón, sin embargo, es susceptible a sufrir problemas metabólicos siendo la acidosis el mas común. Para evitar estos problemas los nutricionistas o bien incluyen agentes buffers (i.e. bicarbonato de sodio) en la ración, o los ofrecen a libre consumo. De hecho, para que el ganado lechero o de carne alcancen su potencial genético de producción se encuentra a menudo al borde de la acidosis subclínica. Este pH ácido modifica la población microbiana ruminal con la proliferación de bacterias que digieren preferentemente carbohidratos no estructurales (almidón y azúcares) en detrimento de aquellas que degradan los estructurales (fibra). Esto resulta en un enlentecimiento de la digestión de la fibra que a menudo puede verificarse por la presencia en las materias fecales de partículas de forraje no digeridas. Como resultado, aún en ausencia de acidosis clínica, el beneficio de la inclusión de alimentos de alto contenido energético puede ser contrarrestado por el hecho de obtener menos energía de la fermentación de la fibra del forraje.

Efectos del pH ácido

La acidosis ruminal subaguda ocurre no solamente en función de alcanzar cierto pH ácido, sino que también es importante durante cuánto tiempo se mantiene el mismo. La Figura 1 muestra el pH del rumen de una vaca en la cual a pesar de episodios de acidosis subclínica solo desarrolló la forma clínica una vez el pH permaneció por debajo de 5.5 durante casi 24 horas. El tiempo transcurrido entre los días 3 y 5 en la gráfica es probablemente el necesario para que ocurran cambios en la población microbiana ruminal. Cuando el líquido ruminal se colorea positivo con la tinción de Gram revela un cambio en la población bacteriana normal (predominantemente gram-negativa) hacia una población gram-positiva. Krause y Oetzel (2006) encontraron que durante los primeros 140 días de lactancia, de 12 a 40% de las vacas tenían un pH ruminal por debajo de 5.5. Este umbral es usado más a menudo en el ganado de engorde en donde la acidosis subclínica causa reducción en el consumo de alimento y problemas de salud, sin afectar negativamente la digestión de la fibra (Beauchemin y Mcallister. 2016). Más aún, los autores sugirieron que, para las vacas lecheras, el umbral por debajo del cual hay un efecto negativo para la producción de leche sería de pH 5.8. La acidosis sub-clínica es un problema común en los feedlots y los establecimientos lecheros en todos los Estados Unidos. Como se expresó más arriba sucede por la necesidad de desafiar a los animales con dietas de alta densidad energética. En contraposición, el ganado que es alimentado principalmente en base a forraje, tiene un pH ruminal de entre 6 y 7 mientras que aquel en dietas con alta proporción de concentrado entre 5.5 y 6.


Figura 1. La acidosis sub-clínica ocurrió por debajo de pH 5.7; su forma clínica debajo de pH 5.2. La acidosis clínica se manifestó en el día 6 y fue precedida por un periodo prolongado en acidosis sub-clínica (Beauchemin; datos no publicados).
 

Efectos “funcionales” de algunos alimentos

Es difícil asignar un valor económico a aquellos efectos de los alimentos que podrían ser considerados como “funcionales”. Un ejemplo es el de la “fibra efectiva” (FE) ya que hay al menos un par de formas de interpretarla. Una es la capacidad de aumentar la masticación y la rumia y, como resultado, los cambios en la proporción de ácidos grasos volátiles ruminales. La otra forma de interpretarla son los cambios en los patrones de fermentación como resultado de una mayor digestibilidad intrínseca de la fibra. Un ejemplo serían las diferencias en la FE de las cáscaras de soya comparadas con la semilla de algodón. Con las primeras los efectos son debidos principalmente a cambios en los patrones de fermentación y diferencias en la proporción de ácidos grasos volátiles (más acetato que propionato). Con la semilla de algodón entera por otro lado, los efectos son combinados entre un aumento de la masticación y la neutralización del pH ruminal por la saliva, con cambios en las proporciones de ácidos grasos volátiles ruminales debido a la alta digestibilidad de la celulosa del algodón. Si bien de origen diferente, el resultado final es el mismo y se verifica como un cambio en el patrón de fermentación ruminal.

Con los DDGS, sin embargo, la situación es diferente; tienen una concentración alta de NDF digestible, sin embargo, esta fibra no es efectiva (si se la mide como la estimulación del aumento en la masticación) debido a su tamaño de partícula pequeño. La diferencia, sin embargo, es que aun cuando suministran energía en la forma de fibra, proteína, y grasas digestibles, tienen poco o nada de almidón fermentable. Sin embargo, aun en ausencia de almidón su valor en energía neta es alto debido a su concentración también alta en aceite, fibra y proteína digestibles. En el pasado los DDGS contenían un 10% más energía que el grano de maíz precisamente debido a esta alta concentración en aceite. Las variedades de maíz del presente contienen 3-4% de aceite y cuando el almidón es fermentado a etanol, el aceite se concentra a 9-12%. Las plantas de etanol que quitan cerca de la mitad del aceite por centrifugación obtienen como resultado DDGS con un 5-6% de aceite. Como el aceite tiene más del doble de energía (2.25) que los carbohidratos o la proteína, al quitar el 50% del aceite aun resultan en DDGS de grasa reducida con un valor energético similar al del grano de maíz. Los DDGS tienen además otros efectos beneficiosos precisamente debido a lo que no agregan a la dieta. 

Importancia de lo que los DDGS NO suministran

Los nutricionistas asignan valores a los alimentos principalmente dependiendo de los nutrientes que estos suministran. De hecho, los programas de formulación de raciones de mínimo costo comparan alimentos basados en su concentración en nutrientes y en su precio por tonelada.

La mayor parte de los alimentos derivados de los vegetales de uso en alimentación de rumiantes tienen un contenido relativamente alto de proteína degradable en el rumen (RDP de valores cercanos al 65-70%), la cual es fermentada a amoniaco en el rumen. Si la tasa de producción de amoniaco excede la capacidad microbiana de utilizarlo para formar aminoácidos, se produce su acumulación en el rumen. El amoniaco que pasa del rumen a la circulación sanguínea es normalmente transformado a urea en el hígado a través del ciclo de la urea, un proceso que requiere un gasto adicional de energía. Este ciclo puede sin embargo ser saturado resultando en un aumento en los niveles de amoniaco sanguíneos. Una de las ventajas de los DDGS es que a menudo contienen entre 50 y 35% de RDP lo que hace que sobrecarguen menos el proceso de detoxificación hepático. Como resultado dejan lugar a otros alimentos con mayor concentración de RDP (i.e. heno de alfalfa, harina de soya, etc.) que son fuentes importantes de energía de fermentación, cadenas carbonadas, y lisina tanto para los microorganismos del rumen como para el rumiante.

En general se presta poca atención al hecho de que los DDGS, debido a que prácticamente no contienen almidón fermentable, no acidifican tanto el pH ruminal y por consiguiente interfieren menos con la digestibilidad de la fibra del forraje. El uso estratégico de los DDGS remplazando a parte del maíz de la dieta disminuye la cantidad de almidón suministrado. Aun a pesar de esto, la energía suministrada por la proteína, grasa, y fibra digestible del maíz no solo contrarresta la extracción, sino que lo hace sin reducir la acidez del líquido ruminal. Este pH menos acido pH mejora la degradación de la fibra permitiendo obtener mayor energía del forraje. La mejor eficiencia consistentemente observada en ganado en dietas con alta inclusión de DDGS, es probablemente debida a la combinación de la alta densidad en nutrientes de los DDGS, con una reducción a efectos asociativos negativos sobre la digestibilidad de otros alimentos.

El paradigma del pH

En ganado en engorde en feedlots no es infrecuente observar raciones que contienen 85-90% de concentrado. La performance que se espera de un novillo alimentado en ese plano nutricional es una ganancia de peso de unos 1.8 kg diarios. La figura 2 muestra una ración de ganado de engorde formulada usando el programa de balance de dietas del NRC: “Nutrient Requirements of Beef Cattle”. Esta ración tiene un 90% de concentrado y una ganancia de peso esperada de 1.8 kg diarios.

Los novillos alimentados con la ración de la figura 2 tienen un consumo esperado de alimento de unos 10 kg (22 libras) de materia seca diarios de los cuales 9 (19.8 libras base MS o 10 libras base húmeda) corresponden al concentrado. La fracción de forraje de 1 kg de materia seca (2.9 kg base húmeda) es suministrada por silaje de maíz (50% grano). Con esta razón tanto la proteína metabolizable (MP) como la proteína degradable (DIP) están cubiertas adecuadamente. De hecho, la primera limitante de esta ración no es la proteína metabolizable sino la energía; contiene 12.5% de PB de la cual 59% es proteína degradable. El problema potencial sin embargo se manifiesta en la segunda pantalla. El NDF efectivo (fibra efectiva o eNDF) aportada es de 0.58 kg (1.27 libras) por día mientras que los requerimientos serían 0.80 kg (1.76 libras). A consecuencia de esto el pH que se espera sería de 5.67, en el umbral de la acidosis subclínica mencionado más arriba. Si ocurre cualquier problema de manejo como ser selección durante el consumo de alimento o un espacio de comedero insuficiente, es muy probable que los animales terminen desarrollando acidosis clínica. Además, la utilización de ese kg de materia seca de silaje no se optimizaría ya que las condiciones ácidas no permitirían a las enzimas microbianas encargadas de degradar la fibra funcionar a su pH optimo (6 y superior).

Una limitante de este programa de balance de dietas, sin embargo, es que usa el eNDF para predecir el pH ruminal. El pH estimado es usado por el modelo para calcular la eficiencia microbiana, lo cual impacta la estimación del suministro de DIP y MP. Como resultado, cuando el maíz es remplazado por los DDGS, la eNDF no cambia (los DDGS no suministran eNDF) y por tanto el pH ruminal es el mismo en las predicciones del modelo. En realidad, la sustitución de maíz con DDGS elimina el almidón fermentable y resulta en un pH menos ácido, a pesar de tener la misma concentración o aún menos eNDF. Esto permite que se formulen raciones con menos eNDF y aun mantener un pH ruminal que no resulte en acidosis. Como los DDGS de grasa reducida tienen un contenido energético similar al de grano de maíz molido y no contienen almidón fermentable, la sustitución de maíz con DDGS va a reducir los episodios de acidosis subclínica y clínica. Esto permite al productor aumentar la densidad energética de la dieta mientras que se mantiene o se mejora la salud y la performance del ganado. 


Figura 2
. Ración en base MS: maíz molido 86.4%, silaje de maíz (33% MS) 10%, h. de soya (45% PB) 1.4%, min. y vitam. 1.30%, urea 0.90%.

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