Ing. Agr. Gerardo A. Gagliostro

Los lipídos en la alimentación de vacas

lecheras

E.E.A. Balcarce

Consequences of Too Little Fat

• Shortage of essential fatty acids– Linoleic acid (C18:2)– Linolenic acid (C18:3)

• Compromise reproduction and immune function

Tom Jenkins , Clemson University (comunicación personal)

Las raciones para vacas lecheras a base de forrajes verdes o conservados (henos, silajes) son susceptibles de ser deficitarias en AG de 18 átomos de carbono y dichos AG no pueden ser sintetizados por la glándula mamaria.

Estas raciones resultan sistemáticamente deficitarias en tales AG a partir de producciones de leche iguales o superiores a 22-25 kg/vaca/día.

El déficit en lípidos y más específicamente en AG de 18 átomos de carbono es más importante en dietas a base de forraje que en dietas con alto contenido de cereales o silaje de maíz.

Las dietas a base de forrajes son ricas en cationes divalentes (calcio, magnesio) formando al menos en forma parcial jabones con los AG de cadena larga y reduciendo así los riesgos de perturbaciones de la digestión.

16

16

524

39

Maximizando productividad y salud de la vaca lechera

AG de cadena largaAminoácidosglucosa exógenaPropiónicoAcet y Butírico

Consequences of Too Much Fat

• Reduced DMI• Negative effects on ruminal fermentation and

digestion• Reduced milk yield• Milk fat depression

Tom Jenkins , Clemson University (comunicación personal)

Fuentes de lípidos

¿Granos oleaginosos?

Colza 46% MGGirasol 33-49%Soja 20%Algodón 33%

Lípidos no protegidos

Barrera físicaBacterias y protozoos (-)

Ecosistema ruminal modificado

Ca ++

Velocidad de digestiónDigestibilidad FDNSíntesis de proteína microbiana

Protección

Encapsulado MatrizAldehido-proteína

Aceites y

Grasas

Insolubilidad en rumen

pH

Ca

CaCa

Ca Ca

Ca

Punto de fusión(58-60 °C)

Bypass Ruminal

Incrementar la densidad energética de la ración ya que los

lípidos contienen tres veces más de energía neta para

lactancia (4,9-7,8 Mcal/kg MS) que los carbohidratos y las

proteínas.

Objetivos de la suplementación con lípidos

Cereales Oleaginosas Lípidos01234567

22.2

6.35

20 25 30 400

10

20

30

40

50

60

9

20

30

59

18 18

28

40

TotalNormal

Objetivos de la suplementación con lípidos

Disminuir déficit nutricional por su alto contenido energético (4,9-7,8 Mcal/ kg MS

Leche (kg)

Lípidos(kg)

12 primeras semanas

Objetivos de la suplementación con lípidos

Aumentar la eficiencia de utilización de la EM por :

ausencia de pérdidas por gases de fermentación o

pérdidas urinarias.

menor pérdida de calor por ATP generado

incorporación directa al producto

Menor stress térmico

Objetivos de la suplementación con lípidos

Reducir el riesgo de generar acidosis ruminal y la clásica caída en el % de grasa butirosa que se produce ante excesos de granos de cereales en la ración.

Objetivos de la suplementación con lípidos

FIN AG-Ca

Días en lactancia

Lec

he

3.5

% G

B (

kg/

d)

30

32

34

36

38

0 50 100 160

AG-Ca

Control

Aumentar la producción en inicio de lactancia

Efecto residual

2,5 kg/día

(Coppock y Wilks, 1991)

Sklan y otros, 1991. (0,5 kg/d)

Objetivos de la suplementación con lípidos

Aumentar la producción en inicio de lactancia

Producción de LGC 4 % durante el período experimental

17,00

19,00

21,00

23,00

25,00

27,00

0 15 30 45 60 75 90 105 120

quincena de lactancia

LG

C 4

%

T0T1

f in suplementación

0,7 kg/d de lípidos saturados en sustitución de grano de maíz.

Salado, Gagliostro y otros, 2004

Días de lactancia

Fin suplementación

LGC4

%

Pastoreo de primavera

FIN AG-Ca

Días en lactancia

Lec

he

3.5

% G

B (

kg/

d)

30

32

34

36

38

0 50 100 160

AG-Ca

Control

Relación Beneficio / Costo

Producción extra

100 días x 2,64 kg/d x 3,55% GB = +9,4 kg GB

60 días x 2,0 kg/d x 3,50% GB = +4,2 kg GB

+13,6 kg GB

$ 41 A

Costo extra

100 días x 0,5 kg AG-Ca/d x $0,6 = $ 30 B

A/B = 26,8 %

Objetivos de la suplementación con lípidos

Aumentar la eficiencia reproductiva

Control LípidosPr. Primer Serv. (%) 42 62Ferguson y otros, 1987 43 61Schneider y otros, 1984 28 44Sklan y otros,, 1989

Preñez Total (%)Sklan y otros,, 1989 72 87

Lípidos

Colesterol

Ovario

Progesterona

Tasa de concepciónSobrevivencia embrionaria

Objetivos de la suplementación con lípidos

Aumentar la eficiencia reproductiva.

Crecimiento folicular

Utero C18:2 Prost. F 2 alfa

Involución uterina

Fertilidad

Balance de energía LH

Cows Pregnant Over Time (100 cow pen)

0

10

20

30

40

50

60

70

1 2

StrataG

Control

0

25

30

58

44

Cow

s P

regn

ant

(60

d p

ost-

inse

men

atio

n)

Service + 60 daysAdapted from Silvestre et. al., 2008

1st Service Day 32 to 60 Post-insemenation Pregnancy Loss

0

2

4

6

8

10

12

14

Silvestre, et al.,2008

Santos et al. 2005

Isolipidic Control

StrataG

**

%P

regn

ancy

Los

s

*

La más alta pérdida de embriones ocurre antes de los 55 días post inseminación.

El aporte de lípidos demuestra una importante disminución de las pérdidas durante el período crítico

El aumento en la retención embrionaria equivale a 15 preñeces cada cien vacas inicialmente preñadas confirmadas por ultrasonido al día 28.

Implicancias prácticas

Control Quickfat0

10

20

30

40

5028.6

46.2

Preñadas/dosis semen

Ensayo INTA Balcarce (2010)

(%)

Control Quickfat0

10

20

30

40 2538

Preñez al 1er servicio

(%)

Objetivos de la suplementación con lípidos

Persistencia en lactancia media limitando aporte de almidón.

Grano (% en la ración) 60 46FDA (% en la ración) 17,4 21,3Lípidos (% en la ración) 3,3 6,8Energía (Mcal/kg MS 4,63 4,78

Consumo MS (kg/d) 19,3 20,2LGC4% (kg/d) 23,7 27,7 *GB (%) 2,71 3,44 *Proteína (%) 3,29 3,23GPV (kg/d) 1,19 0,33 *C2/C3 1,89 2,50

Palmquist y Conrad, 1978

Repartición de nutrientes

Semanas 19-25 de lactancia. Dieta Base : silaje de pasturas. Modelo en infusión duodenal de aceite de colza.

Inicial CambioParámetro

Peso vivo vacío, kg Control 482 + 2 Lípidos 492 - 14 **

Estado corporalControl 1,8 0Lípidos 2,2 -0,7 **

0

100

200

300

µ M

Estimulada Basal

I n V i V O

Aceite

Control

0

400

800

1200

nm

ol/h

ora

/mill

on

de

adip

oci

tos

Estimulada Basal

I n V i t r o

Aceite

Control

AGNE

Gagliostro y Chilliard, 1991

Lípidos Insaturados

Plasma :GH/Ins

Plasma :AGNE

Tejido AdiposoLipólisis

Peso vivo vacíoNota de estado corporal

Gagliostro y Chilliard, 1991

Tejido AdiposoLipogénesis de

novo

Atenuación de movilización

Acumulación de reservas adiposas

Objetivos de la suplementación con lípidos

Modificar la composición en AG de la GB

6.6

30

54

10

82

8

AGPIAGMI

AGS0

20

40

60

80

100%

del

tot

al d

e A

G

Obsevado

Ideal

AlgodónSoja

GirasolSebos bovinos

ColzaGirasol rico en

C18:1

C12 a C16 altamente generadores de colesterol

Menor generación de colesterol

CLA : 9 cis 11 trans linoleico

Modelo “Superleche INTA”

Milk Consumption Patterns

Liters per person

1970 2001

Whole milk

95 30

Lower fat milks

23 57

Tom Jenkins , Clemson University (comunicación personal)

Lipid supplementation importance

• Affects human health– Meat and milk higher in saturated fat– Bioactive intermediates

• Anti-carinogenic • Anti-atherogenic• Enhance immune system

• Affects animal performance– Supply of essential fatty acids – reproduction– Fatty acid antimicrobial effects - production– CLA

• Milk fat depresson

Tom Jenkins , Clemson University (comunicación personal)

C 18:2 (Linoleico)

CLA (18:2)

Trans-11 C18:1

Leche Funcional (“Superleche INTA”)

27Stearic (18:0)

CLA

Sales de calcio de ácidos grasos (AG-Ca)

Algodón Girasol AG-Ca Quick Fat

C16:0 23 5,9 44 11,4

C18:0 2,3 4,5 5,0 4,6

C18:1 17 19,5 40 23,5

C18:2 52 65,7 9,5 52

Criterios de Innovación

Se obtiene una leche natural de bajo índice aterogénico y alta concentración de ácido linoleico conjugado como materia prima diferenciada para consumo y/o elaboración de productos lácteos .

El productor deja de ser “tomador” del precio y puede ser “formador” del mismo ya que produce una Leche Funcional

CLAIA

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

1.5

2.28

2.57

1.53 ControlQuickfat

+71%- 33%

Ensayo INTA Balcarce (2010)

Vacas

CLAIA

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

1.691.96

2.62

1.33ControlQuickfat

+ 55%- 32%

Vaquillonas

Disociación teórica calculada a partir del pKa

Shukija y otros, 1990

Efecto sobre la producción y composición de la leche

Producto Parámetro Efecto promedio

Insaturados Leche (kg/d) nsGB (g/100 g) + 0,64 **Proteína (g/100 g) nsProteína (g/d) ns

Saturados Leche (kg/d) + 1 *GB (g/100 g) + 0,40 **Proteína (g/100 g) - 0,18 **Proteína (g/d) ns

Gagliostro y Chilliard 1992

Efecto sobre la producción y composición de la leche

Sales de calcio de ácidos grasos (AG-Ca)

Chalupa (1991) análisis de 10 trabajos

+ 2,4 kg de leche/día+ 2,64 kg de LGC4%GB % : sin efectoProteína : -1,6 g/kg de leche

Gagliostro y Chilliard (1992) análisis de 29 trabajos

+ 1 kg de leche/díaGB % : sin efectoProteína : -1,2 g/kg de lecheProteína g/d : sin efecto

Complementando AG-Ca con semilla de algodón

Leche (kg/vaca/día)

20 25 30 35 40

CMS, kg 17,1 18,7 20,2 21,8 23,3

EM, Mcal/vaca/día 40,8 46,6 52,3 58,1 63,9

EM lípidos óptima (16 % de EM) 6,52 7,46 8,37 9,30 10,22

AG-Ca , g/día (un 50% de EM optima) 514 587 659 732 805

Semilla de algodón, kg/vaca/día 2,34 2,67 2,99 3,33 3,66

Semilla de algodón, % CMS 13,7 14,3 14,8 15,3 15,7

% lípidos en la ración 6,01 6,28 6,52 6,72 6,91

EM lípidos = 6,35 Mcal/kg MS; Semilla de algodón = 22% aceite

Suplementación con semilla de aldodón

0% 10% 15% 20%20

22

24

2624

2526

25

Leche (kg/día))

0% 10% 15% 20%3

3.2

3.4

3.6

3.2

3.453.5

3.6GB (%))

0% 10% 15% 20%3

3.1

3.2

3.3 3.25

3.15 3.14 3.16

Proteína (%))

De Peters et al. 1985

Disminución del tenor proteico

Magnitud máxima : -0,12 a - 0,18 g/100 gCausas pobremente conocidas

Hipótesis :

Efecto dilución en un mayor volumen de lecheMenor síntesis de proteína microbianaResistencia periférica a la acción de la insulina(Palmquist y Moser, 1981).Disminución en la captación mamaria de AA asociada a una menor secreción de GH (Casper y Schingoethe, 1989; Casper y otros, 1990).

60.4

39.4

-21

57.4

39.5

-18

INS-0 INS-75 INS 75-0

0

20

40

60

80

-20

-40

GL

UC

OS

A (

mg

/dl) CO

AG-Ca

P<0,24 P<0,92 P<0,25

Resistencia a la insulina.Pastoreo, AG-Ca 400 g/d en lactancia media)

Gagliostro, 1997

28.2

30.9

25

26

27

28

29

30

31

32P

rote

ína

(g/k

g)

ControlLípidos

P < 0.01

15.8

13.2

12

13

14

15

16

17

Insulin

a (

M U

/ml)

P < 0.10

2.5

4.6

1

2

3

4

5

GH

(ng

/ml) P < 0.05

57 52

-22 -22

0

20

40

60

80

-20

-40

Glu

cosa

(m

g/dl

)Basal

30 min post Insulina

Tenor proteicoInsulina

Somatotrofina Resistencia Insulina

Lactancia mediaInfusión duodenal1 kg/d

Gagliostro y Chilliard(1991)

0 2 4 6 8 10

0

1

-1

-2

-3

-4

Vari

aci

ón d

e %

PR

OT

1 2 3 4 5 6 7 8

Antes del pico Después del pico

Lípidos, tenor proteico y estado de lactancia

Antes Después

Efecto neto sobre % proteína después del

pico de lactancia

Doreau y Chilliard, 1992

El efecto sobre el % proteína es desfavorable sobre todo con lípidos saturados y en lactancia media.

El efecto sobre la cantidad total de proteína secretada es nulo o aún positivo.

1,2

0,8

0,4

15 25 35 45

Leche (kg/d)

Proteína (kg/d)

Lípidos : 8% de la MS total consumida por la vaca

Wu y Huber, 1994

Resultados obtenidos en alimentación pastoril

Energía NO fermentescible en rumen

Sin embargo .......

Resultados obtenidos en alimentación pastoril

18 experimentos de pastoreo con más de 480 vacas mutíparas. Pasturas de calidad media a alta.

Biomasa forrajera : 2100 kg MS/ha ± 1038

Asignación de forraje 31,6 kg MS/vaca/día ± 12,1

Digestibilidad : 75,5% ± 6,1

Proteína : 20,4% ± 3,2

Fibra : 41,1 % ± 11,1

Resultados sobre ambiente y digestión

ruminal de la fibra.

Sin efecto sobre :

pH ruminal (5,6 a 6,9)N-NH3 (8,8 a 18,3 mg/ dl)Total AGV (79 a 141 mmol/l)

Relación C2/C3 (2,6 a 3,3)Degradabilidadpotencial de la fibra (57,6 a 79,8 %)Degradabilidad efectiva (25,8 a 42,5 %)

Velocidad de digestión (3,7 a 7,7 %/hora)

Rango de suplementación 400 a 1000 g/día

Resultados sobre ambiente y digestión

ruminal de la fibra.

El uso de lípidos protegidos no afectó a la digestión ruminal en

un amplio rango de suplementación : 390 a 1000

gramos/vaca/día.

La alta tasa de pasaje de nuestras vacas lecheras en

alimentación pastoril y los adecuados niveles de calcio de las

pasturas contribuyen a un adecuado funcionamiento ruminal

ante el aporte de lípidos en la ración.

Efectos sobre el consumo.

Sin problemas de palatabilidad cuando los lípidos son mezclados con granos de cereales constituyendo hasta un 20% del total de concentrado.

Mayor aceptabilidad de los lípidos en multíparas respecto a primíparas.

No se observaron diferencias significativas en el consumo total de MS a causa de los lípidos en vacas lecheras en pastoreo.

Efectos sobre la producción de leche

La producción de leche aumenta ante la suplementación lipídica hasta un máximo de 9% de grasa en la ración total.

El efecto es mayor en inicio de lactancia respecto a lactancia media y en vacas de alto potencial de producción.

El incremento promedio resultó del orden de un 5% sobre las vacas testigo.

La respuesta puede no observarse hasta los 35 días posteriores al inicio de la suplementación.

El incremento suele ser mayor con lípidos saturados respecto a los insaturados.

Los lípidos aumentan la eficiencia de conversión : 1,30 versus 1,19 kg de leche/kg de MS consumida ó 0,69 vs. 0,56 kg de leche por Mcal ENl consumida.

Las grasas saturadas aumentan el % GB (+5,1% en promedio) pero las insaturadas lo reducen (-8% en promedio)

Las grasas saturadas aumentan la cantidad de GB secretada (+9,3% en promedio) pero las insaturadas no lo afectan.

El % de proteína puede ser ligeramente disminuído (-0,05 g/100 g) pero la cantidad de proteína secretada aumenta (22,8 g/día) debido a una mayor producción de leche (efecto dilución).

Efectos sobre la producción de leche

1) AG-Ca (400 g/d) Lactancia media Pasturas Verano

MS = 30-40%, Dig = 76-62%, PB = 18-13%, FDN = 29-54 % CHNES= 8% (Gagliostro 1997).

2) AG-Ca (400 g/d) Inicio de lactancia Pasturas de otoño.

MS = 25,7%, Dig = 71,4 %, PB = 23,7 %, FDN = 30,9 %, CHNES= 5 % (Gagliostro 1998).

3) TG alto punto de fusión Inicio de lactancia Pasturas de primavera.

MS = 24,4 %, Dig = 73,2 %, PB = 23,4 %, FDN = 38,3 %, CHNES = 9, 5 % (Schroeder y Gagliostro 2000).

4) TG alto punto de fusión Inicio de lactancia Pasturas de primavera.

MS = 28,6 %, Dig = 76,2 %, PB = 19,7 %, FDN = 30,7 %, CHNES = 14,22 % (Salado y Gagliostro 2000).

AG-Ca (400 g/d) Lactancia media Pasturas Verano

Control AG-Ca Incremento

Leche, kg/d 17,1 18,8 + 9 %

GB, % 3,30 3,26 ns

Proteína, % 3,06 2,95 ns

GB/Proteína 1,08 1,11 ns

GB, kg/d 0,561 0,606 + 8%

Proteína, kg/d 0,521 0,546 ns

GPV, kg/d 0,14 0,058 ns

AGNE, Eq/l 378 446 + 18%

Gagliostro 1997

221

369

148

267

431

164

ISO-O ISO-15 ISO 15-00

100

200

300

400

500

AG

NE

(µ

Eq

/L)

CO

AG-Ca

P<0,03 P<0,05 P<0,47

AGNE : metabolismo orientado a producción de leche y no a GPV

Similar respuesta in vivo a estímulos lipolíticos

Gagliostro, 1997

Repartición de nutrientes :

AG-Ca (400 g/d) Inicio de lactancia Pasturas otoño

Control AG-Ca Incremento

Leche, kg/d 22,1 24,6 + 11 %

GB, % 3,17 3,25 + 2,5 %

Proteína, % 3,02 3,08 +2 %

GB/Proteína 1,05 1,06 ns

GB, kg/d 0,701 0,801 + 14,3 %

Proteína, kg/d 0,669 0,759 + 13,5 %

GPV, kg/d - 0,213 - 0,379 ns

AGNE, Eq/l sin diferencias

Gagliostro, 1998

TG alto punto de fusión. (al 16% EM) Inicio de lactancia Pasturas primavera.

Control Lípidos Incremento

LGC4%, kg/d 23,44 26,34 + 12,4 %

GB, % 3,44 3,78 + 10 %

Proteína, % 3,24 3,18 ns

Caseína, % 70,43 70,32 ns

GB, kg/d 0,87 1,03 + 18,4 %

Proteína, kg/d 0,83 0,86 ns

Colesterol, mg/dl 47,02 42,59 ns

N ureico, mg/dl 22,11 19,79 ns

Schroeder y Gagliostro 2000

Modelo en adición

Otras variables relevantes

Consumo de forraje

Consumo Energía =

GPV =

GH =

Insulina =

GH/insulina =

AGNE =

Glucosa =

Colesterol

R-insulina =

R-ISOP =

Eficiencia ?

Schroeder y Gagliostro 2000

Con adición de Energía

TG alto punto de fusión. (al 16% EM) Inicio de lactancia Pasturas primavera.

Control Lípidos Incremento

LGC4%, kg/d 22,44 24,57 + 9,5 %

GB, % 3,64 3,87 + 6,3%

Proteína, % 3,12 3,13 ns

Caseína, % 72,75 72,33 ns

GB, kg/d 0,86 0,97 + 12,8 %

Proteína, kg/d 0,74 0,78 + 5,4 %

Colesterol, mg/dl 33,05 32,97 ns

N ureico, mg/dl 11,42 11,85 ns

Salado y Gagliostro 2000

Modelo en sustitución

Otras variables relevantes

Consumo de forraje =

Consumo Energía =

GPV =

GH =

Insulina =

GH/insulina =

AGNE =

Glucosa =

Colesterol

Eficiencia ?

Salado y Gagliostro 2000

Con sustitución de Energía

CONCLUSIONES

Los lípidos contribuyen a satisfacer altos requerimientos energéticos evitando incurrir en excesos de almidón.

Los lípidos permiten aumentar la producción de leche en inicio de lactancia y alterar la partición de nutrientes en lactancia media.

La composición de la GB puede modificarse revalorizando sus propiedades nutritivas.

En alimentación pastoril se detectan efectos positivos aún en reemplazo de energía fermentescible en rumen.

Existen evidencia experimentales que demuestran efectos positivos sobre la reproducción.