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FACULTAD DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA

FACULTAD DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA. PRINCIPIOS DE NUTRICION EN RUMIANTES. Dr. Francisco I. Juarez Lagunes. Introducción. Alimentación Rumiante: forraje Fresco, henificado, ensilado 40 - 80% MS forrajes: Fibra Celulosa, hemicelulosa, lignina Eficiencia por especie

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  1. FACULTAD DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA PRINCIPIOS DE NUTRICION EN RUMIANTES Dr. Francisco I. Juarez Lagunes

  2. Introducción • Alimentación Rumiante: forraje • Fresco, henificado, ensilado • 40 - 80% MS forrajes: Fibra • Celulosa, hemicelulosa, lignina • Eficiencia por especie • Microbiota: bacterias y protozoarios • Gram (-): forrajes • Gram (+): cereales (granos) • Protozoarios • Hongos • Fermentación: AGV y Proteina Microbiana

  3. RUMEN

  4. Generalidades • Rumen: representa 15 – 20% PV • Bovino: 120 – 220 lts • Oveja / Cabra: 8 – 12 lts

  5. Rumen • El más grande de los preestómagos. • Saculado por pilares musculares. • Numerosas papilas. • Almacén y mezcla de alimento. • Ambiente anaerobio para flora ruminal. • Poza de fermentación por excelencia.

  6. Retículo • Saco craneoventral del rumen. • Epitelio reticular en forma de celdas con numerosas papilas. • Receptáculo para objetos pesados ingeridos. • Conectado al omaso por el orificio retículo-omasal (válvula que retiene partículas alimenticias en el rumen hasta tener un diámetro de 1 a 2 mm).

  7. Omaso • Recibe partículas de alimento masticadas y digeridas por microorganismos. • Esférico. • Anchos pliegues longitudinales u hojas en su interior, con pequeñas papilas. • Absorbe agua y electrolitos de los alimentos. • Retiene partículas de materia entre sus hojas.

  8. Temperatura Medio Acuoso Sustrato Motilidad pH Anaerobiosis Condiciones Ruminales..... Microorganismos

  9. Microorganismos ruminales....un mundo dentro del animal

  10. Cuántos son muchos..... Protozoarios...20 a 200 mil/mL de líquido ruminal 200 a 1100 mg/100 mL de líquido ruminal Bacterias...1 a 10 mil millones/mL de líquido ruminal 300 a 1600 mg/100 mL de líquido ruminal x100 x350 x3000 x5000

  11. Fibra en la Alimentación del Ganado

  12. Qué es la fibra y como medirla Importancia de la fibra Fibra físicamente efectiva Fuentes de fibra de subproductos que no son forrajes

  13. Qué es la fibra Contenido celular Proteínas, Lípidos, Ácidos orgánicos Azúcares, Almidón Fructanas Pared Celular Placa intermedia Pectina beta-glucanos Pared celular Hemicelulosa Celulosa Lignina Contenido Celular

  14. Importancia de la fibra en rumiantes.....

  15. - Estímulo para la motilidad ruminal Mezclado de sustratos y microorganismos Importancia de la fibra - Formación de una red ruminal de fibras largas Soporte para partículas pequeñas para mejor utilización - Estímulo para rumia Regurgitación Remasticación Reinsalivación Redeglución

  16. Estratificación Ruminal..... Gases Forraje del día Granos y Forraje del día anterior

  17. Fibra físicamente efectiva

  18. Fibra efectiva..... - Formación de una red ruminal de fibras largas - Estímulo para motilidad ruminal y rumia - Mantenimiento del % de grasa en leche

  19. Insuficiente fibra efectiva..... - Poco estímulo para motilidad ruminal y rumia - Nula formación de una red ruminal de fibras largas - Disminución del pH del líquido ruminal - Disminución de productividad - Disminución del % de grasa en leche

  20. Distribución de partículas de forrajes

  21. Distribución de partículas de subproductos considerados como fuentes de fibra no forrajera

  22. Microorganismos Ruminales.....

  23. pilus nucleoide ribosomas flagelo membrana plasmática pared celular cápsula Gram (+) Gram (-)

  24. Gram (+) Gram (-) Fibrobacter spp., Butyrivibrio spp. Lactobacillus spp., Methanobacterium spp. Ruminococcus spp., Streptococcus spp. Bacteroides spp., Megasphera spp. Selenomonas spp., Succinomonas Succinivibrio spp. Acetato Lactato Metano H+ Acetato Propionato Succinato

  25. Origen y Significancia • Importantes: • Acético • Propiónico • Butírico • Fermentación: • Rumen – retículo • Intestino • Hígado • Acetato: • Acetil CoA • Acetileno • Fosfato de acetilo

  26. Origen y Significancia • Propionato: • Succinato • Acrilato • Butirato: • Acetato • Piruvato • glutamato • Interconversión • Acetato : propionato : butirato • Forraje: 65 : 20 :10 a 70 : 20 : 10 • Concentrado: 45 : 40 : 15 a 50 : 40 :10 • pH • Síntesis de proteína

  27. Substratos para la fermentación ruminal • Todos los carbohidratos y proteínas de la dieta. Carbohidratos Proteínas Ácido acético Ácido propiónico Ácido butírico Aminoácidos = Valina Isobutirato Leucina Isovalerato Isoleucina 2-metilbutirato

  28. Cambios en la proporción forraje:concentrado de la dieta = influyen en la cantidad y porcentaje de AGVs producidos en rumen. • AGVs: gran influencia en la producción de leche, porcentaje de grasa láctea, eficiencia de la conversión de alimento a leche y valor relativo de una ración para producción de leche contrario al depósito de grasa.

  29. Formación de acetato y butirato vía piruvato: acetil CoA como intermediario. • Formación de propionato: vía del succinato y la vía alterna del acrilato. • La fermentación de 1 mol de carbohidrato origina 2 moles de acetato, 2 moles de propionato o 1 mol de butirato: • Hexosa2 piruvato + 4[H]* + 2ATP • 2 piruvato + 2H2O2 acetato + 2CO2 + 2H2 + 2ATP • 2 piruvato + 8[H]2 propionato + 2H2O + 2ATP • 2 piruvato + 4[H]butirato + 2H2 + 2CO2 + 2ATP • CO2 + H2CH4 + 2H2O + ATP • *[H] = coenzimas reducidas

  30. Papilas de rumen – retículo: Difusión pasiva (mayormente) Difusión facilitada Determinada por: [ ] en fluido ruminal pH (bajo) Tamaño de la cadena de AGV Orden: butirato, propionato, acetato Absorción: 76% rumen – retículo 19% omaso – abomaso 5% intestinos Absorción Ruminal

  31. Absorción Ruminal Sangre Portal Fuido Ruminal Pared Ruminal 50 Ac 70 Prop 20 But 10 20 10 10 1 4 (OH but) 5

  32. Metabolismo Hepático AGV • Mayor parte en hígado • Propionato: • Glucosa • Lactato • Butirato: •  hidroxibutirato • Acetato: sin biotranformación

  33. Rumen Sangre Hígado Sangre portal periférica Ac 70 Prop 20 But 10 50 10 1 4 Acetato Glucosa Glucosa CO2 OH but OH but

  34. Ciclo de Krebs

  35. Acetato • Mínima utilización en el hígado. • Oxidado en casi todos los tejidos del cuerpo para generar ATP. • Principal fuente de acetil CoA para la lipogénesis en el tejido adiposo y hepático de los rumiantes. • De gran importancia para la producción de los ácidos grasos de cadena corta de la leche. • Hasta 40% es utilizado en el metabolismo mamario. • Un 30% del acetato tomado por la glándula es oxidado y la mayor parte del resto es incorporada a los ácidos grasos C4 a C16.

  36. Propionato • Parte metabolizado a lactato y el resto pasa a la circulación portal para ser metabolizado en el hígado a glucosa o ser oxidado a CO2. • El lactato producido por la pared ruminal es tomado por el hígado para síntesis de glucosa. • Propionato: principal substrato para la gluconeogénesis, que es crítica para el rumiante porque es mínima la cantidad de glucosa que se absorbe como tal en el intestino delgado. • Propionato: necesario para producción de leche en cantidad, debido a la generación de glucosa.

  37. Butirato • Metabolizado en su mayor en el epitelio ruminal a cuerpos cetónicos, principalmente acetoacetato y (D-) -hidroxibutirato, los cuales son interconvertidos en el hígado. • Cuerpos cetónicos: importante fuente de energía al ser oxidados en la mayoría de los tejidos del organismo, principalmente cuando las reservas de energía necesitan ser movilizadas de la grasa corporal (subnutrición o situaciones de gran demanda de energía). • El 80% de los cuerpos cetónicos circulantes provienen de la producción ruminal de butirato y una pequeña a partir de los ácidos grasos de cadena larga en el hígado.

  38. Metabolismo Hepático AGV • Principal fuente de glucosa: • Propionato • Ciclo de Krebs (Ac. tricarboxílicos) • 17 moléculas de ATP • Propionato no transformado • Embden – Meyerhof • 18 moléculas de ATP •  hidroxibutirato • Ciclo de Krebs (Ac. tricarboxílicos) • 27 moléculas de ATP

  39. Síntesis de Ac. grasos de cadena larga a partir de glucosa Glucosa Ac. grasos de cadena larga NADPH Piruvato Acetil CoA OAA OAA Ciclo TCA Citrato Acetil CoA Mitocondria Citosol

  40. Metabolismo Post – Hepático AGV • Principal AGV derivado polisacáridos: • Acetato • Nula hepato – bio – transformación • Fuente de energía varios tejidos • Ciclo de Krebs (10 moléculas ATP) • Metabolizado: • Músculos: esquelético y cardiaco • Riñón • Glándula mamaria • Tejido Adiposo • Principal fuente de Ac. grasos de cadena larga: • Tejido adiposo • Grasa de la leche

  41. Principales rutas metabólicas Acetato

  42. Síntesis de Ac. grasos de cadena larga a partir de acetato Glucosa Ac. grasos de cadena larga Piruvato Acetil CoA OAA OAA X Ciclo ATC Acetil CoA Citrato Acetato Mitocondria Citosol

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