Perfil mineral en bovinos lecheros de Santa Fe, Argentina
Luna, M.L.; Roldan, V.P.
Cátedras de Química I y II, Facultad de Ciencias Veterinarias, Universidad Nacional del Litoral, P. Kreder 2805, Esperanza (3080), Santa Fe (Argentina). Tel (03496)-420639. E-mail: vroldan@fcv.unl.edu.ar.
Resumen
Los minerales son nutrientes esenciales que representan el 5% del peso vivo del bovino. Sus deficiencias y desequilibrios afectan la producción, reproducción y salud animal. Para indagar el estatus mineral del ganado Holstein y cruza Holstein-Friesian en tres establecimientos del Departamento Las Colonias (Santa Fe, Argentina), se investigaron sangre y leche de 15 vacas en 4 períodos fisiológicos, durante las primaveras y veranos de los años 2006 a 2008. Los bovinos se alimentaron con recursos pastoriles, en condiciones edáficas diferentes. En las muestras de suero de los tres campos se evidenció hipocalcemia significativa (p<0,05) en gestación y lactación, relacionada con las exigencias fisiológicas y productivas; hiponatremia durante el período de lactación, debido a la mayor demanda de mineral para la secreción de leche, e hipomagnesemia (p<0,05) debida al estrés del animal próximo al parto y a la pérdida del mineral por sudoración en el verano. Los valores bajos significativos (p<0,05) de cinc en suero durante la gestación tendrían relación con la etapa invernal. En las muestras de leche de los distintos campos, se registraron disminuciones de los valores de cinc, magnesio, calcio y potasio (p<0,05) hacia los 60 días del inicio de la lactancia, que se podrían justificar por la depleción de minerales hacia la leche. No se verificaron interferencias entre cobre y molibdeno en suero. Se espera que los resultados obtenidos brinden utilidad a los profesionales y productores tamberos de la zona.
Palabras clave: Bovino lechero; Macrominerales; Oligoelementos; Nutrición; Argentina.
Mineral profile in dairy cows from Santa Fe, Argentina
Abstract
Minerals are essential nutrients that represent 5% of the bovine liveweight. Lacks and disorders of minerals in animal nutrition affect the production, reproduction and health. In this assay, blood and milk were analyzed in 15 Holstein and Holstein-Friesian cows in four physiological states of three dairy farms with natural pastures from Las Colonias (Santa Fe, Argentina) during the spring and summer of 2006-2008. Poor edaphic conditions and low historical mineral composition of the soil characterized the area. Analysis of sera samples showed the following results: significant (p<0,05) Ca-deficiency related to physiological and productive requirements; hyponatraemia during the lactation period due to increasing demand for milk production; and during gestation hypomagnesaemia (p<0,05) due to stress of animals prior to birth and mineral loss through sweat during the summer. Significant (p<0,05) low values of serum zinc during pregnancy would be related to low temperature months. The analysis of milk samples from the dairy farms showed significantly (p<0,05) decreased average values of zinc, magnesium, calcium and potassium towards day 60 of lactation, which may be explained due to the utilization of minerals for milk production. The high concentrations of zinc in the grass antagonizes with the presence of high iron and molybdenum concentrations in the diet, condition observed in a dairy farm. We expect that our results may offer useful information to veterinarians and farmers of the considered geographical area.
Key words: Dairy cow; Macrominerals; Oligoelements; Nutrition; Argentina.
Recibido: 1 agosto 2012
Aceptado: 8 febrero 2013
Este trabajo es parte de la tesis de la Bioq. Mónica L. Luna,
Maestría en Ciencias Veterinarias, FCV-Univ.Nac.Litoral.
INTRODUCCIÓN
Las deficiencias y desequilibrios de minerales en
la nutrición animal afectan la producción, reproducción y salud de los rodeos al alterar la funcionalidad de
biomoléculas y tejidos, el metabolismo y la fertilidad.
Los minerales son nutrientes esenciales que representan aproximadamente el 5% del peso vivo del bovino.
Han sido reconocidos más de veintiséis elementos que
pueden ser clasificados en macro y microelementos u
oligoelementos 3.
Macroelementos son los minerales que los animales requieren en cantidades del orden de g/día o como
porcentaje de materia seca (MS) consumida en la ración; entre ellos se encuentran: calcio, magnesio, sodio,
potasio y otros. Estos minerales se distribuyen en mayor proporción en los tejidos de sostén, contribuyen al
mantenimiento de las propiedades fisicoquímicas del
ambiente ruminal (capacidad buffer, presión osmótica y tasa de dilución), son componentes celulares y activadores enzimáticos, imprescindibles para mantener las
funciones vitales
1.
Las necesidades de oligoelementos se expresan en
mg/día o en ppm (partes por millón) de MS. Entre ellos
se encuentran cobre, cinc, hierro y otros. Cumplen funciones de activadores o cofactores enzimáticos del tipo
iones metálicos, forman parte de las hormonas, participan del transporte de oxígeno, regulan reacciones enzimáticas microbianas a nivel ruminal y juegan un rol
importante en el mantenimiento del desarrollo fetal, la
función reproductiva y la actividad inmunitaria
1.
Las deficiencias se clasifican en primaria, cuando es
insuficiente la cantidad disponible en la dieta, y secundaria o condicionada, cuando ocurre por interacción o
interferencia de otros elementos presentes en el alimento, que impiden la correcta absorción del mineral
8, 20.
La interacción negativa es uno de los principales factores dietarios que causan baja biodisponibilidad de los
nutrientes minerales. Las interacciones de importancia
nutricional incluyen las del tipo cinc-cobre, molibdenocobre y hierro-cobre. Si el molibdeno está presente en
alta concentración, tendrá un efecto antagónico sobre
la absorción del cobre presente en la dieta 15. Dado que
los pastos obtienen sus constituyentes del suelo donde
crecen, la calidad de los alimentos estará comprometida
si existen deficiencias minerales en el suelo
9.
A medida que la gestación avanza, aumentan las
demandas de nutrientes y, concomitantemente, disminuye el consumo voluntario. La transición a la lactancia
es el período que se extiende desde las tres semanas
previas hasta las tres semanas posteriores al parto
13,
etapa durante la cual se incrementan sustancialmente los trastornos nutricionales clínicos y subclínicos,
como por ejemplo la hipocalcemia. Por otra parte, la
lactancia desencadena una serie de cambios fisiológicos propios de un estado de homeorresis, durante el
cual el organismo se aparta temporalmente del estado
de homeostasis y desvía los nutrientes para satisfacer
un estado fisiológico determinado.
En Argentina fueron detectadas deficiencias de sodio en las provincias de Corrientes, Chaco, Formosa
y Misiones. Además, en el este de Chaco y Formosa
se encontraron niveles subnormales de magnesio en
muestras de forrajes y sueros bovinos, así como deficiencias de cinc en muestras de suelo, pasturas, sangre
e hígado de bovinos. En las provincias de Corrientes,
Chaco, Formosa, norte de Entre Ríos, Misiones, Salta,
Santiago del Estero y en los bajos submeridionales de
Santa Fe, la indisponibilidad de cobre provocó carencia
primaria de este oligoelemento, agravada por el exceso de molibdeno en pastos y de azufre en agua, o por
exceso de hierro en forrajes
8. En el nordeste argentino,
las zonas más afectadas por el déficit de selenio fueron
el norte y sur de Santa Fe, Chaco, Formosa, Santiago
del Estero y Entre Ríos 8. En Córdoba se detectaron carencias de zinc, magnesio, calcio y selenio, este último
inculpado por provocar baja fertilidad en el ganado 11.
En la Provincia de Santa Fe, las carencias de calcio y
fósforo se atribuyen al incremento de la producción 3.
Para la región central de Santa Fe, Argentina, no se
dispone de datos actualizados sobre el contenido de minerales en fluidos biológicos de vacas lecheras. Así, se
estimó relevante caracterizar el perfil mineral en sangre y leche en distintas etapas del periodo productivo
y en pasturas de alfalfa y verdeos de invierno-verano,
con el objetivo de conocer los déficits minerales existentes y -en caso necesario- suplementar para prevenir
el impacto negativo que pudieran generar en la salud,
producción y reproducción.
MATERIAL Y MÉTODOS
Se recolectaron muestras de sangre y leche de
bovinos de la raza Holstein y de la cruza Holstein-Friesian en distintos estados fisiológicos, durante las
temporadas de primavera y verano de 2006 a 2008. Las
vacas fueron seleccionadas al azar, en tres establecimientos de la región centro de Santa Fe (Departamento
Las Colonias), de diferentes condiciones edáficas. Los
animales se alimentaron con alfalfa como principal
componente de la dieta y forrajes verdes en invierno y
verano, sin suplementación mineral.
Los estados fisiológicos estudiados fueron gestación (dos meses previos a la parición), preparto (15 días
antes de la parición), posparto (15 días posteriores a
la parición) y lactación avanzada (2 meses posteriores
a la fecha de parto). Cada establecimiento fue identificado con letras: campo A (Escuela de Agricultura,
Ganadería y Granja de las facultades de Veterinaria y
Agronomía, Universidad Nacional del Litoral), campo
B (Escuela Agrotécnica N° 299 "Carlos Sylvestre Begnis") y campo C (establecimiento agropecuario "Mundo Nuevo"). A lo largo de los cuatro períodos fisiológicos siempre se muestrearon los mismos animales
(n = 15). Se hace constar que el campo A había sufrido
los efectos de una inundación en el año 2003.
La sangre fue obtenida por venopunción yugular.
En las muestras de suero, se destruyó la materia orgánica (1 ml de suero a 90°C y 5 ml HNO3 concentrado, 2 horas). Los minerales se determinaron respetando las
técnicas propuestas por la AOAC
2.
La leche se obtuvo por ordeño manual y se llevó a
sequedad en una estufa a 100°C durante 48 horas. Luego se realizó la rampa de temperatura en mufa desde
los 100°C hasta 500ºC, 5 horas, y las cenizas blancas se
disolvieron en 50 ml de HCl concentrado más 100 ml de
H2O desionizada. Se prepararon soluciones estándares
(AOAC 986.15). Los forrajes, secados en estufa, fueron
procesados hasta cenizas. La calcinación se efectuó a una temperatura de 550ºC. Las muestras de alfalfa se
obtuvieron de distintos puntos de la superfcie total de
pastoreo, a la altura que come el animal. El pasto se
colocó en bolsas de nylon correctamente rotuladas para
su identificación. Entre la recolección y transporte las
muestras fueron guardadas en una conservadora con
hielo. Para la determinación de los minerales en el forraje, se prepararon soluciones empleando las técnicas
AOAC 968.08.
Los estudios del perfil mineral se efectuaron en un
espectrofotómetro de absorción y emisión atómica de
llama Perkin Elmer, modelo 3110, para los minerales
cobre (Cu), hierro (Fe), cinc (Zn), calcio (Ca), magnesio
(Mg), sodio (Na) y potasio (K). El selenio (Se) se valoró en un espectrofotómetro de absorción atómica de llama
con generación de hidruros Perkin Elmer 100. Todas
las mediciones se hicieron por triplicado y se consideró el valor promedio en cada una de las determinaciones. Se realizaron determinaciones de P inorgánico por método colorimétrico, en los períodos fisiológicos de posparto y lactación, momentos de gran importancia para
el animal comprometido a la producción de leche.
Para el análisis estadístico de los datos, los valores
obtenidos se tabularon categóricamente en planillas de
cálculo (Excel) y se procesaron mediante el software
Infostat. Se obtuvieron estadísticas descriptivas paramétricas (media x, desvío estándar DE). Las variables
respuestas (niveles de los minerales) fueron analizadas
según un modelo mixto, que incluyó el efecto de los
campos, los períodos fisiológicos y la interacción entre ambos factores. Las pruebas se realizaron considerando un nivel de probabilidad del 5%.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los valores de los minerales en suero, para los cuatro estados fisiológicos en los tres campos, se muestran en la Tabla 1. Debido a que la interacción campo x período fue significativa (p<0,05), se analizaron los valores promedios de los minerales en suero a lo largo de los distintos períodos fisiológicos, dentro de cada establecimiento.
Tabla 1. Macro y microminerales en suero de vacas lecheras en distintos estadios fisiológicos (x ± DE).
Valores con letras distintas en la misma columna diferen estadísticamente (p<0,05) en bovinos del mismo campo.
Los valores medios de Ca en gestación y lactación
en los tres campos, y el preparto y posparto del campo
B, fueron inferiores al rango de referencia de la literatura
4. La normocalcemia detectada en el preparto de
los campos A y C debería relacionarse con el adecuado
ingreso del catión y el buen funcionamiento del mecanismo homeostático
12. Seguramente por aumentar la
exigencia fisiológica, ocurrió deficiencia de Ca en los
períodos de gestación y lactación, que para los campos A y C no fueron significativas
12, 13. En el período de gestación se observó hipomagnesemia significativa
(p<0,05) en los tres campos, quizás relacionada a la depresión del apetito y al estrés del animal próximo al
parto 7. El valor más bajo de Mg durante la lactación,
respecto a la transición, podría deberse a que la investigación se realizó durante el verano, época de calor, con
la consiguiente pérdida del mineral por sudoración 4.
En las etapas de gestación y lactación del campo
C se evidenció hiponatremia significativa (p<0,05) con
respecto al periparto, cuya causa podría atribuirse a la
mayor demanda de este macromineral para la síntesis
de leche. Las diferencias significativas (p<0,05) registradas para Ca y Na en la gestación respecto del preparto en el campo C, tal vez se deban a que los animales
Holstein están más adaptados a las altas temperaturas
y a la elevada humedad de la región en la estación investigada 5, 14.
En la transición se observaron disminuciones en
los valores promedios de calcio y magnesio, presentando diferencia significativas (p<0,05) el calcio del
rodeo B, que podría deberse a que días previos al parto comienza la síntesis de calostro, y también se debe
considerar que en estos períodos el mecanismo regulatorio homeostático está ausente 5, 13. Cabe destacar que
durante la transición, en los rodeos Holstein-Friesian
de los campos A y B, se obtuvieron valores promedios
inferiores a los referenciales para los minerales calcio,
magnesio y sodio, registrándose una diferencia significativa en los valores de Ca en el campo B. Ello puede estar relacionado con la raza pura de los animales,
quienes poseen menor contenido sérico de Ca, Mg y
Na 5. Los valores medios de potasio oscilaron dentro
del intervalo de referencia
4 en todos los campos y períodos fisiológicos. La diferencia significativa (p<0,05)
observada para el K durante el periparto con respecto
a la lactación en el campo C, se debería fundamentalmente a los distintas cantidades y tipos de alimentos
suministrados.
En los campos A y C los valores promedios de
cobre en suero se encontraron en el límite inferior del valor referencial
17
solo durante la gestación, lo cual indicaría que en los demás períodos las reservas hepáticas de este catión les permitieron mantener sus niveles
plasmáticos dentro del rango normal 12. Los valores de
Fe en suero permanecieron por debajo del rango de referencia
17 durante la lactación de los tres rodeos y en el
posparto-lactación de los campos A y B, circunstancia
que pudo deberse al estrés y a las altas temperaturas del
verano 10, al igual que los valores promedios del cinc
por debajo del rango de referencia 17 en los cuatro estados fisiológicos, de los campos A y C. En la lactación,
los bajos valores de Zn en los campos A y C (p<0,05),
asociados a la gestación, se deberían a la elevada demanda del mineral durante la secreción de leche 20.
La determinación de selenio se realizó en 10 muestras de suero en cada campo solo en el posparto por
ser una etapa productiva de alta exigencia, momento en
que se manifiesta la deficiencia. Los valores promedios
y desvíos estándares fueron 26,68 ± 3,51; 32,67 ± 4,62
y 57,50 ± 12,02 ug/l en los campos A, B y C, respectivamente, concentraciones que no se apartan del rango
normal
18. Los valores de fósforo inorgánico en suero
de los dos períodos fisiológicos (posparto y lactación)
fueron 5,96 ± 0,86 - 5,18 ± 0,75 ; 6,89 ± 1,45
- 6,21 ± 2,64 ; 5,78 ± 1,12
- 5,10 ± 1,33 mg/dl para los campos
A, B y C. Todos los valores se encontraron dentro del
rango de referencia 3 y se registraron diferencias estadísticas dentro del mismo período entre los campos A
versus B y entre los campos C versus B (p<0,05).
En la Tabla 2 se presentan los valores minerales
obtenidos en muestras de leche. En ambos estados fisiológicos, los promedios de Na, Mg, Fe y Zn estuvieron por debajo del rango de referencia 19. El aumento significativo (p<0,05) observado en el valor medio
del Mg desde el posparto a la lactación avanzada en
el campo A, se debería al déficit forrajero invernal 1.
Se registraron diferencias estadísticas (p<0,05) en los
valores de Ca con tendencia a descender en el campo B,
que se podrían explicar como consecuencia de la mayor demanda del macromineral en la composición de la
leche 19. Teniendo en cuenta los valores de referencia
del Na en leche de la cuenca centro de Santa Fe, los
mismos se encontraron por debajo del valor medio, significativamente entre los períodos en el campo B. En
la lactación se registró una disminución (p<0,05) de
los valores de magnesio en el campo B y del potasio
(p<0,05) en los 3 campos. El incremento significativo
de sodio en leche en el campo B, puede haberse debido
a un desequilibrio mineral en el metabolismo 19.
Tabla 2. Minerales en muestras de leche para los estados fisiológicos de posparto y lactación en vacas de los
campos A, B y C (x ± DE).
Valores con letras distintas en la misma columna difieren estadísticamente (p<0,05) en bovinos del mismo campo.
El cobre en leche se encontró dentro de los niveles
de referencia. Los valores medios de cinc determinados
en muestras de leche, en ambos períodos para los campos B y C, se encontraron por debajo del valor de referencia
6. Se observó descenso significativo (p<0,05)
en los valores promedios de Zn en muestras de leche,
desde el posparto hacia la lactación en el campo B
12.
Las disminuciones de los valores promedios de cinc y
magnesio en la leche de los animales del campo B, y el
descenso del calcio y potasio (p<0,05) observado en los tres rodeos hacia los 60 días de la lactación, se podrían
justificar teniendo en cuenta un posible efecto de dilución de los minerales en la leche 6, 16.
En la Figura 1 se muestran los promedios de algunos macrominerales en la alfalfa. Se advierte que los
valores más altos correspondieron al campo B para las
determinaciones de calcio (2,22% MS), fósforo (0,24%
MS), sodio (0,15% MS), potasio (2,1% MS) y magnesio
(0,32% MS), siendo este último diferente (p<0,05) con
respecto al registrado en los campos A y C. La mayoría
de los forrajes contenían niveles de Mg superiores a los
requeridos por los animales.
Figura 1. Valores medios de macrominerales en pastura de alfalfa de los campos A, B y C (n = 2), expresados en porcentaje de materia seca (MS).
En la MS de alfalfa consumida por los bovinos, se
observaron diferencias estadísticas en cinc, molibdeno
y cobre en los distintos campos. Los valores medios
de Zn fueron: 28, 22 y 25 mg/kg; los de Mo: 2,0 , 2,5
y 2,6 mg/kg; los de Cu: 13, 11 y 10 mg/kg, y los de
hierro: 226, 510 y 358 mg/kg para los campos A, B y C
respectivamente. Los minerales en verdeos de invierno
y verano (MS), libres de sustancias químicas, revelaron valores de: calcio (0,31±0,09 y 0,25±0,03%), magnesio (0,26±0,31 y 0,24±0,02%), fósforo (0,20±0,05
y 0,18±0,04%), sodio (0,87±1,28 y 0,99±1,29%), potasio (2,3±0,68 y 2,5±0,69%), hierro (1068±459,54 y 1142±491,38 mg/kg), cinc (29,5±11,16 y 34±8,15 mg/kg)
y cobre (13±4,52 y 10,2±5,31 mg/kg) para los campos A
y B respectivamente, siendo las duplas de los microminerales Fe, Zn y Cu significativamente diferentes entre
sí (p<0,05).
Los valores medios de molibdeno en la alfalfa se
encontraron dentro del límite superior del rango de referencia
16. Tal circunstancia plantea una posible competencia de tipo antagonista entre Mo y Zn dietarios,
que explicaría los bajos valores de Zn en el suero de las
vacas (p<0,05). En esta investigación, los bajos niveles de cinc en la leche se podrían atribuir a que en la alfalfa
el oligoelemento se encuentra por debajo del requerimiento mínimo para los bovinos, como fue observado
en los tres rodeos. Los valores bajos de cinc en la gestación (p<0,05) tendrían relación con la etapa invernal
de muestreo, sumado a que la mayoría de los alimentos
para los rumiantes son escasos en dicho oligoelemento,
lo cual causaría desbalances en el animal
15. Se afirma
que un aporte inferior a 45 mg/kg de Zn en la dieta podría provocar una carencia del micromineral en el ganado vacuno, debido a que la mayoría de los alimentos
para los rumiantes son deficientes en cinc
20. El incremento del valor promedio de molibdeno no produjo interferencia en la absorción de cobre, situación observada a partir del valor de cobre sérico normal. Los valores
medios del cobre en alfalfa y verdeos se encontraron
por encima de su valor de corte (>10 mg/kg), lo cual explica los valores normales de Cu observados en suero
y leche. La relación cobre-molibdeno en los alimentos
fue normal, por lo cual puede concluirse que no existió interferencia en la absorción de cobre.
A partir de la caracterización del perfil mineral
en suero de los bovinos lecheros de la región centro de Santa Fe, se concluye que aunque algunos minerales se encuentran desfasados del rango de referencia
considerado para compararlos, no se observaron manifestaciones clínicas de patologías relacionadas con
la carencia de los mismos. Si bien los valores de Mg,
Na, Zn y Fe fueron bajos en leche, ello fue un reflejo
de las bajas concentraciones de dichos minerales en las
muestras de suero. Por otra parte, los valores encontrados en suero y leche en los cuatro períodos fisiológicos
aportan información valiosa acerca del perfil mineral,
que podría ser tenida en cuenta por productores y profesionales dedicados a la asistencia técnica de tambos
de la región.
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