|
|
|
|
| Livestock Research for Rural Development 22 (8) 2010 | Notes to Authors | LRRD Newsletter | Citation of this paper |
Con la finalidad adelantar estudios de digestibilidad posruminal en animales que posean cánula ruminal, se desarrolló una técnica basada en la incubación de bolsas móviles de nylon (BMN) en el abomaso mediante una sonda que se introduce a través de la cánula ruminal. Para el desarrollo de la técnica y evaluar la efectividad de la sonda de incubación abomasal (SIA) se adelantaron cinco ensayos evaluando sondas con diferente diámetro, BMN de diferente tamaño, diversas clases de alimentos y diferente peso de muestra.
No obstante que la técnica es simple, fácil de realizar y que es segura para los animales, la recuperación de las BMN con muestras de alimento es menor al 40% durante las 120 horas siguientes a la incubación haciendo necesario su ajuste para mejorar el porcentaje de recuperación y reducir el tiempo de recolección de las BMN.
Palabras clave: bolsas móviles de nilón, digestibilidad posruminal, orificio omaso-abomasal, orificio reticulo-omasal
In order to carry out studies of postruminal digestibility in animals with ruminal cannula, it was developed a technique based on incubation of mobile nylon bags (MNB) in the abomasum by means of a tube that is inserted through the ruminal cannula. To develop the technique and evaluate the effectiveness of abomasal incubation tube (AIT) five trials were performed to test probes with different diameters, and MNB with different sizes, kinds of foods and sample weight.
Although the technique is simple, easy to perform and safe for animals, the recovery of NMB with food samples is less than 40% after 120 hours of incubation being necessary its adjustment to improve the percentage of recovery and reduction of the the time of collection of NMB.
Key words: nylon mobile bag, postruminal digestibility, omasum-abomasum orifice, reticulum-omasum orifice
La evaluación nutricional de alimentos es un paso fundamental para el establecimiento de programas de alimentación animal. En el caso de los rumiantes ha habido mayor énfasis en el desarrollo y estandarización de técnicas para la evaluación de alimentos a nivel ruminal que a nivel posruminal (NRC 2001). Para adelantar estudios sobre la extensión de la digestión posruminal se ha apelado a técnicas in vitro, in vivo o a técnicas de regresión (NRC 2001; Stern et al 1997). Entre las técnicas in vivo se tienen aquellas en las que se utilizan animales modificados quirúrgicamente dotados de cánulas duodenales (Stern et al 1997; Caro y Correa 2006) o abomasales (Emannuele et al 1991), o aquellas con animales enteros (Třináctý et al 2002) a los que se les incuba bolsas móviles. Para este fin también se han utilizado modelos biológicos tales como gallos (Gerber et al 2000) y cerdos (Mustafa et al 2000; Monsalve y Correa 2008) presumiendo que la digestión que se presenta en los residuos de la degradación ruminal en estos animales es equivalente a la que se presentaría en el animal rumiante a nivel posruminal.
Aunque en el pasado han sido utilizadas sondas rumino-abomasales para la infusión de diversas sustancias en el abomaso (Spires et al 1975; LaCount et al 1996; Oldick et al 1997), hasta el presente no se han reportado trabajos en los que se halla incubado bolsas móviles de nylon (BMN) en el abomaso a través del rumen mediante una sonda diseñada para este fin. Es por ello que con la finalidad adelantar estudios de digestibilidad posruminal en animales que posean cánula ruminal, se desarrolló una técnica basada en la incubación de BMN en el abomaso mediante una sonda de incubación abomasal que se introduce a través de la cánula ruminal la cual se evaluó mediante cinco ensayos. El desarrollo de esta técnica se realizó en apoyo al proyecto de investigación “Optimización en el manejo del pastoreo y de la suplementación alimenticia para el mejoramiento del contenido de proteína de la leche en sistemas especializados” financiado por COLCIENCIAS (Proyecto 1101-405-20172 de 2007).
La SIA está constituida por tres componentes (ver figura 1): un aplicador ubicado en el extremo externo y que está constituido por una jeringa plástica de 10 ml; el cuerpo de la sonda que fue elaborado con una manguera de polietileno transparente de 17 mm de diámetro interno, 20 mm de diámetro externo y 1.6 m de longitud; y un inyector colocado en el extremo de la sonda que se introduce al abomaso el cual es otra una jeringa plástica de 10 ml a la que se le eliminan las alas y se lima el borde hasta dejarlo romo.
|
|
|
|
Tanto el aplicador como el inyector se introducen en el interior de cada extremo del cuerpo de la sonda la cual esta llena de agua que es utilizada para transmitir la fuerza desde el aplicador hasta el inyector. En la base interior del inyector se coloca un tapón hecho con masa de pan húmeda de aproximadamente un cm de grosor, luego se coloca las BMN conteniendo muestras de alimento (Ver figura 2) y en el extremo exterior se coloca otro tapón hecho con masa de pan húmeda (ver figura 3). Este último tiene como finalidad mantener las BMN dentro del inyector durante el procedimiento que implica introducir la sonda a través de la cánula ruminal, atravesar el orificio retículo-omasal (ORO), atravesar el orificio omaso-abomasal (OOA) y finalmente, alcanzar el abomaso.
|
|
|
|
|
|
Antes de introducir la sonda por la cánula ruminal, fue necesario evacuar parcialmente el contenido del rumen-retículo hasta facilitar la manipulación de la SIA. Posteriormente, con el brazo izquierdo se introducía la sonda hasta el retículo, se ubicaba el ORO y se introducía lentamente la sonda en dirección lateral derecha, ligeramente dorsal y posteriormente caudal, haciendo una fuerza suficiente para contener la contracción de cierre del esfínter del ORO y permitir que la sonda se deslizara lenta y cuidadosamente hasta el OOA. Superado este orificio, la sonda se deslizaba fácilmente hacia el interior del abomaso. Para garantizar la incubación de las BMN en este tramo digestivo, la sonda se introducía al menos 20 cm en el interior del abomaso. En este punto se hacía fuerza sobre el émbolo del aplicador de tal manera que este llegara al extremo de la jeringa. A continuación, la sonda se retiraba lentamente, luego se introducía el contenido ruminal evacuado y se colocaba la tapa de la cánula. Este procedimiento duraba aproximadamente 10 minutos y se repetía cada tres horas incubando en cada oportunidad entre seis y ocho BMN.
El trabajo de campo se llevó a cabo en el Centro de Producción Paysandú de la Universidad Nacional de Colombia, localizado en el corregimiento de Santa Elena (Medellín, Antioquia), a 2300 msnm, con una temperatura promedio de 16°C, perteneciente a una zona ecológica de bH - MB.
Para el desarrollo y validación de la técnica se utilizaron dos vacas Holstein dotadas de cánulas ruminales de 10 cm de diámetro interno (Bar-Diamond Inc.) y cuyos pesos eran de 546.5 y 588.0 kg. Estos animales se mantuvieron en semiestabulación con 10 horas en un potrero de pasto kikuyo (Pennisetum clandestinum) durante la mayor parte del día y 14 horas en un establo con piso en concreto y una cama de viruta de madera en la noche. Durante su permanencia en el establo recibían pasto kikuyo fresco y agua a voluntad. La recolección de las heces mientras los animales permanecían en el potrero se hizo por estimulación rectal cada hora recibiendo las heces en un recipiente plástico de 10 L. Mientras los animales permanecían en el establo, se permitía que defecaran en el piso siendo recolectadas y al finalizar las 14 horas de permanencia en el establo. Posteriormente las heces eran revisadas minuciosamente y lavadas con agua de grifo en búsqueda de las BMN evacuadas. Las bolsas recuperadas en las heces recolectadas en el potrero fueron las que se utilizaron para calcular el tiempo de tránsito de las BMN por el tracto gastrointestinal.
El objetivo fue evaluar el diámetro de la manguera de polietileno que se constituiría en el cuerpo de la sonda. Para ello se utilizaron cuatro mangueras de polietileno con un diámetro externo de 12, 16, 20 y 24 mm y una longitud de 1.6 m. En todos los casos, el borde externo del extremo que se introdujo al abomaso fue pulido hasta dejarlo romo para evitar cualquier laceración en los tejidos con los que entrarían en contacto. Así mismo, para evitar la contaminación de las mangueras con contenido ruminal, reticular u omasal, en el extremo que se introducía hasta el abomaso se colocaba un tapón elaborado con masa de pan ligeramente humedecida. Tan pronto se alcanzaba el abomaso, este tapón era liberado en el interior del mismo al hacer presión con aire dentro de las mangueras. Para verificar que la manguera había alcanzado el abomaso, luego de liberado el tapón y a través de la misma manguera, se auscultaban los sonidos emitidos por los gases en el abomaso.
El objetivo de este ensayo fue evaluar la recuperación de las BMN y el tiempo de tránsito de las BMN vacías a través del tracto gastrointestinal. Para ello se incubaron 10 bolsas de nylon vacías de 2.0 x 2.0 cm (Gr) y otras 10 de 1.5 x 1.0 cm (Pq) a razón de seis o siete bolsas cada tres horas.
Este ensayo se desarrolló con la finalidad de establecer el efecto del tipo de alimento (diferente densidad) sobre la recuperación de las BMN y el tiempo de tránsito de las BMN a través del tracto gastrointestinal. Para ello se incubaron 14 bolsas de 2.0 x 2.0 cm con 0.107 ± 0.004 g de un alimento concentrado y otras 14 con una cantidad similar de muestras de pasto kikuyo (Pennisetum clandestinum) con lo que la relación entre el peso de las muestras (PM) y el peso de las bolsas (PB) era de 0.964 ± 0.07 g:g para ambos alimentos.
Se evalúo la recuperación de las BMN, la digestibilidad de la materia seca (DMS) y el tiempo de tránsito de BMN a través del tracto gastrointestinal con una relación PM/PB alta. Para ello se incubaron 10 bolsas de 2.0 x 1.5 cm con muestras de maíz para una relación PM/PB de 2.756 ± 0.107 g:g. Las bolsas recuperadas en las heces fueron lavadas con agua de grifo hasta que el agua saliera limpia y posteriormente fueron secadas a 60oC en estufa de aire forzado.
El objetivo de este ensayo fue establecer el efecto del tamaño de la BMN, el tipo de alimento y la relación PM/PB sobre la recuperación de las BMN, la DMS y el tiempo de tránsito a través del tracto gastrointestinal. En este ensayo se incubaron 50 BMN con un tamaño entre 2.0 x 1.5 cm y 2.0 x 2.0 cm conteniendo muestras de pasto kikuyo con una relación PM/PB entre 0.685 y 1.687 g:g y 30 bolsas con muestras de un alimento concentrado con una relación PM/PB entre 0.994 y 1.782 g:g. Tanto las muestras del pasto kikuyo como las del alimento concentrado eran los residuos de una incubación ruminal por 16 h realizada en las mismas vacas utilizadas para este ensayo. Para ello se emplearon dos bolsas de nylon de 12 x 5 cm por cada alimento y por cada vaca conteniendo aproximadamente 3.0 g de muestra. Los residuos de esta incubación fueron secados a 60oC antes de ser empacados en las BMN. Al igual que en el ensayo anterior, las bolsas recuperadas en las heces fueron lavadas con agua de grifo hasta que el agua saliera limpia y posteriormente fueron secadas a 60oC en estufa de aire forzado.
Los resultados obtenidos en el segundo y hasta quinto ensayo se analizaron mediante una prueba T de Student utilizando el procedimiento PROC TTEST del paquete estadístico SAS (1999).
Ninguna de las sondas ensayadas presentó dificultades para atravesar el orificio reticulo-omasal (ORO). Otros autores han utilizado sondas de menor y de mayor diámetro al de las utilizadas en este ensayo. Así, LaCount et al (1996) y Spires et al (1975) utilizaron sondas con 6 mm de diámetro mientras que Oldick et al (1997) utilizaron una sonda de 6.4 mm de diámetro. Gressley et al (2006) por su parte, diseñaron un artefacto en PVC para insertar una sonda hasta el abomaso cuyo diámetro era de 38 mm. En ninguno de estos trabajos se reportan dificultades importantes para insertar la sonda hasta el abomaso a través del ORO vía rumen. Esto puede ser debido a que la apertura de este orificio puede alcanzar un diámetro que oscila entre 28 y 45 mm (Ghirardi et al 2006).
La ubicación del ORO es relativamente fácil siempre y cuando el investigador tenga un brazo con una longitud igual o superior a 68 cm, suficiente para palpar y ubicar dicho orificio en vacas Holstein con un peso vivo similar al que tenían las utilizadas en este trabajo. Tan pronto se lograba introducir la sonda por el ORO en dirección lateral derecha, se hacía fuerza para que se orientara en dirección ligeramente dorsal y posteriormente caudal avanzando por el surco omasal hasta ubicar el OOA y superarlo. Cuando esto no se lograba, era necesario retraer un poco la sonda e intentar nuevamente empujarla hasta ubicar y atravesar el OOA. Para facilitar el desplazamiento de la sonda a través de estos dos orificios, se le hizo una curvatura en los primeros 40 cm con un radio aproximado de 15 cm.
No obstante que el OOA presenta un diámetro mayor que el ORO, posee dos pliegues mucosos que actúan como válvulas (Bost 1982) y que pueden limitar el paso de la SIA. Solo hasta tanto este orificio se abre es posible atravesarlo sin correr el riesgo de generar algún daño con la sonda. Gressley et al (2006), describen esta misma dificultad al intentar colocar en el abomaso un artefacto fabricado en PVC con 3.6 cm de diámetro.
Gressley et al (2006) describen la emisión de gases como un indicativo de que se ha alcanzado el abomaso. Estas emisiones de gases, cuyo olor es característico, también se detectaron en este ensayo y se consideraron un indicador de haber ingresado al abomaso. En los ensayos en los que se incubaron BMN, se corroboraba que efectivamente se había alcanzado el abomaso al observar el vaciado paulatino del agua contenida dentro del cuerpo de la sonda luego de haber liberado el contenido del inyector (los dos tapones de masa de pan y las BMN colocadas en el medio de estos) y haber extraído el émbolo del aplicador. Al no haber material dentro del inyector, el agua presente en el cuerpo de la SIA se vaciaba por gravedad indicando que efectivamente se encontraba en el abomaso.
Al iniciar el montaje de esta técnica y mientras se lograba establecer la ubicación anatómica precisa del ORO e introducir la SIA hasta el abomaso, el procedimiento tardaba más de una hora. Sin embargo, al afinar la técnica y adquirir destreza en el manejo de la SIA, este procedimiento duraba alrededor de 10 minutos incluyendo el tiempo requerido para vaciar parcialmente el rumen y reintroducir el contenido ruminal evacuado.
En las 24 horas siguientes a la incubación se logró una recuperación del 90% de la bolsas independientemente de su tamaño con un tiempo promedio de tránsito a través del tracto gastrointestinal de 17.7 ± 3.2 horas (p>0.39). Este ensayo sugeriría que las bolsas con tamaño similar a los empleados en este ensayo no presentan dificultades para escapar del abomaso y recorrer el tracto gastrointestinal. Emannuele et al (1991) por el contrario, no lograron recuperar en heces BMN de 8.0 x 3.0 cm incubadas en el abomaso en vacas con cánula abomasal luego de 48 h post-incubación. Estos resultados fueron similares luego de reducir las bolsas a un tamaño de 5.0 x 3.0 cm. Sin embargo, al incubar bolsas de 10.0 x 3.0 cm en el duodeno, se logró su recuperación completa dentro de las 72 horas siguientes a la incubación indicando que existe una dificultad para el escape de las bolsas desde el abomaso. Al comparar los resultados de Emannuele et al (1991) y los obtenidos en este trabajo se puede concluir que el tamaño de la bolsa es un factor determinante en la capacidad de escapar del abomaso. Las BMN más grandes utilizadas en este ensayo tenían un tamaño de 2.0 x 2.0 cm; al incubarlas vacías en el abomaso mediante la SIA, no mostraron dificultades para que el 90% lo sobrepasaran y fueran excretadas en las heces en un tiempo inferior a las 24 h.
En este ensayo el porcentaje de recuperación de las BMN fue de solo el 35.7% en las siguientes 120 horas independientemente del alimento incubado (p>0.29) indicando que la cantidad de alimento contenido en las bolsas afecta su salida del abomaso y, por lo tanto, su recuperación en las heces. A diferencia de estos resultados Caro y Correa (2006) obtuvieron una recuperación del 81.8% de las BMN con BMN de mayor tamaño (2.0 x 2.5 cm) incubadas en el duodeno proximal de dos vacas Holstein y con una relación PM/PB más baja que las incubadas en este ensayo (0.574 ± 0.015 g:g) (datos no publicados) lo que indica que efectivamente, la salida de las BMN desde el abomaso se constituye en el factor más importante que determina el porcentaje de recuperación y el tiempo de tránsito de las BMN incubadas en el abomaso.
Aunque Třináctý et al (2002) indican que el tamaño y la densidad de las bolsas son factores determinantes para su desplazamiento a través del tracto gastrointestinal y no obstante que en este ensayo la relación PM/PB de las BMN y, por lo tanto la densidad, fuera superior a la del ensayo anterior (2.756 y 0.964 g:g, respectivamente), el porcentaje de recuperación de las bolsas en las siguientes 120 horas fue ligeramente superior (40%) para una digestibilidad promedio de la materia seca (MS) del maíz de 89.9%.
El porcentaje de recuperación de las bolsas en las heces dentro de las siguientes 120 horas a la incubación fue similar al obtenido en el tercer ensayo (35.0%) independientemente del tipo de alimento (p>0.18). En este ensayo tampoco se apreció ninguna asociación entre el tiempo de transito a través del tracto gastrointestinal y la relación PM/PB, no obstante que dicha relación variara ampliamente tanto para las muestras del alimento concentrado (de 0.994 a 1.782 g:g) como para las del pasto kikuyo (de 0.685 y 1.687 g:g). Es de destacar que tanto en este ensayo como en el tercero, se incubaron BMN con muestras de alimentos de baja densidad (pasto kikuyo) y de alta densidad (alimento concentrado) (Macleod et al 1983) con lo que el volumen ocupado y la flexibilidad de las bolsas era diferente. Por la misma razón, era de esperarse que las bolsas con las muestras de pasto kikuyo al tener una menor densidad y un mayor volumen presentaran mayor dificultad para escapar del abomaso y transitar por el tracto gastrointestinal (Třináctý et al 2002).
La degradabilidad ruminal de la MS de las muestras del alimento concentrado luego de la incubación por 16 h fue de 39.2% mientras que la DMS del residuo de esta incubación medida en las BMN recolectadas en las heces fue de 35.5%. La degradabilidad ruminal de la MS de las muestras del pasto kikuyo, por otro lado, fue de 33.5% mientras que la DMS fue de 7.7%. Caro y Correa (2006) reportaron valores más altos tanto para la incubación ruminal como para la digestibilidad posruminal en muestras del mismo pasto, pero a diferencia de la incubación ruminal realizada en este ensayo que fue por 16 h, la de estos autores fue por 24 h y arrojó una degradabilidad de la MS de 29.9%. La DMS posruminal reportada por Caro y Correa (2006) luego de incubar los residuos de la degradabilidad ruminal por 1 h en HCl-pepsina e introducirlas a través de una cánula duodenal proximal fue de 29.8%.
El desarrollo esta técnica ofrece la posibilidad de adelantar incubaciones abomasales de BMN mediante la SIA rápida y fácilmente sin generar ningún trauma a los animales. De esta manera no solo se ofrece una técnica novedosa y de gran valor en la evaluación de alimentos para rumiantes si no que, además, le da un valor agregado a los animales con cánula ruminal. No obstante los avances reportados en este trabajo, se hace necesario ajustar la técnica en cuanto al tamaño de la BMN y de la muestra con la finalidad de mejorar el porcentaje de recuperación y reducir el tiempo de recolección de las bolsas en las heces.
A CEAGRO por facilitar los animales y las instalaciones y a los empleados del Centro de producción Paysandú por la colaboración prestada durante el trabajo de campo.
Bost J 1982 Omasum physiological functions; Acta Biologica Paranaense (Curitiba) 10/11: 131-156. http://ojs.c3sl.ufpr.br/ojs2/index.php/acta/article/view/937/767
Caro F y Correa H J 2006 Digestibilidad posruminal aparente de la materia seca, la proteína cruda y cuatro macrominerales en el pasto kikuyo (Pennisetum clandestinum) cosechado a dos edades de rebrote. Livestock Research for Rural Development. Volume 18, Article # 10 Retrieved November 4, 2006, from http://www.lrrd.org/lrrd18/10/caro18143.htm
Emanuele S M, Staples C R and Wilcox C J 1991 Extent and site of mineral release from six forage species incubated in mobile dacron bags; Journal of Animal Science 69: 801 – 810. http://jas.fass.org/cgi/reprint/69/2/801.pdf
Gerber N D, Nsahlai I V, Bonsi M L K and Gous R M 2000 Ruminal degradability and intestinal digestion of eight plant protein supplements used in ruminant diets; South African Journal of Animal Science 30 (Supplement 1): 51-52. http://ajol.info/index.php/sajas/article/viewFile/3905/11711
Ghirardi J J, Caja G, Garin D, Casellas J, Hernández-Jover M 2006 Evaluation of the retention of electronic identification boluses in the forestomachs of cattle. Journal of Animal Science 84: 2260-2268. Retrieved March 24, 2010, from http://jas.fass.org/cgi/reprint/84/8/2260.pdf
Gressley T F, Reynal S M, Olmos Colmenero J J, Broderick G A and Armentano L E 2006 Technical Note: Development of a Tool to Insert Abomasal infusion lines into dairy cows. Journal of Dairy Science 89: 3965–3967. Retrieved March 24, 2010, from http://jds.fass.org/cgi/reprint/89/10/3965
LaCount D W, Emmert L S and Drackle J K 1996 Dose response of dairy cows to abomasal administration of four amounts of L-carnitine; Journal of Dairy Science 79:591-602. http://jds.fass.org/cgi/reprint/79/4/591.pdf
Macleod G K, Grieve D G and McMillan I 1983 Performance of first lactation dairy cows fed complete rations of several ratios of forage to concentrate; Journal of Dairy Science 66: 1668-1674. http://jds.fass.org/cgi/reprint/66/8/1668
Monsalve F y Correa H J 2007 Digestibilidad posruminal de la proteína cruda del pasto kikuyo (Pennisetum clandestinum). Revista Colombiana de Ciencias Pecuarias 20 (4): 623. Retrieved April 3, 2010, from http://rccp.udea.edu.co/index.php/ojs/article/view/320/317
Mustafa A F, Qiao S Y, Thacker P A, Mckinnon J J, Christensen D A and Chaplin R K 2000 Assessment of the value of cannulated pigs for measuring intestinal protein digetibility of ruminal undegrade protein of canola meal; Canadian Journal of Animal Science 80:519-522. http://ginkgo.cisti.nrc.ca/RPAS/rpv?hm=HInit&journal=cjas&volume=80&afpf=A00-019.pdf
National Research Council 2001 The nutrient requirement of dairy cattle; Seventh edition; National Academy Press, Washington, D. C. 381 p.
Oldick B S, Staples C R, Thatcher W W and Gyawu P 1997 Abomasal infusion of glucose and fat—effect on digestion, production, and ovarian and uterine functions of cows; Journal of Dairy Science 80: 1315–1328. http://jds.fass.org/cgi/reprint/80/7/1315.pdf
Spires H R, Clark J H, Derrig R G and Davis C L 1975 Milk production and nitrogen utilization in response to postruminal infusion of sodium caseinate in lactating cows; Journal of Nutrition 105: 1111-1121. http://jn.nutrition.org/cgi/reprint/105/9/1111.pdf
Statistical Analysis System (SAS) 1999 User‘s Guide: Statistics (Version 8.0 Edition.) SAS Inst. Inc, Cary, NC.
Stern M D, Bach A and Calsamiglia S 1997 Alternative techniques for measuring nutrient digestion in ruminants; Journal of Animal Science 75: 2256–2276. http://jas.fass.org/cgi/reprint/75/8/2256.pdf
Třináctý J, Homolka, Richter M, Šustala M and Vymětal A 2002 Influence of the load of nylon capsules on their passage through the digestive tract and specific gravity; Reproduction Nutrition Development 42: 295–305. http://rnd.edpsciences.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/articles/rnd/pdf/2002/05/02.pdf
Received 4 May 2010; Accepted 19 June 2010; Published 1 August 2010
