UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA Facultad de Agronomía Instituto de Producción Animal

1. UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA Facultad de Agronomía Instituto de Producción Animal Campus Maracay Alimentación de Rumiantes Estrategias para su manejo sostenible en el trópico Dr. Álvaro Ojeda Nutrición-Alimentación Animal

2. Dinosaurios Suborden Familia Géneros spp. Ejemplos Tylopoda Camelidae 2 4Alpaca, Llama, Camello, Vicuña Ruminantia Tragulidae 2 4Ciervo ratón Giraffidae 2 2Jirafa, Okapi Cervidae 17 38Caribú, Venado Bovidae 55 121Antilope, Bisón, Búfalo, Yak, Gacela, Eland, Vacuno, Cabra, Oveja B Cretáceo A Paleoceno 65 54 38 26 7 2 0 Eoceno Oligoceno Mioceno Años antes del presente (x 106) Terciaria ? Plioceno Pleistoceno Fuente: Van Soest (1994) Bovinos Cervidos Perisodactilya Giráfidos Tragúlidos Tylopodos Gramíneas Antilocarpos Otras monocotiled Dicotiledóneas Cerdos e Hipos Hacia el rumiante moderno… Agronomía-U.C.V. Alimentación de Rumiantes

3. Animal con fermentación pregástrica más eficiente que cualquier otro herbívoro, debido a: Utilización de azúcares y almidones dietarios por enzimas del TGI en forma menos eficiente que otros animales Requerimientos metabólicos de AGV´s para Lipogénesis (acético y butírico) y Gluconeogénesis (propiónico) Baja concentración de glucosa en sangre en comparación con no rumiantes, siendo dependiente de gluconeogénesis • Fermentación de CHO´s, proteínas y NNP • Hidrólisis de triglicéridos • Hidrogenación de la mayoría de los AGI´s Sistema digestivo que optimiza uso de productos finales de la fermentación microbiana Utilización eficiente de proteína microbial ruminal AGV´s de síntesis sin carbono provenientes de la glucosa Perfil Metabólico del Rumiante Doméstico … Fuente: Peña (1990)

4. Fuerte reciclaje de nitrógeno úrico (vía saliva y epitelio ruminal) Síntesis microbiana de vitaminas del complejo B y K, suficientes para niveles medios de producción Perdidas considerables de energía de la dieta en: gases de fermentación (8-10% EB), calor de fermentación (15-20% EB) y orina (bases púricas y pirimídicas) La distensión ruminal afecta considerablemente el consumo de la mayoría de las dietas de los rumiantes Fuentes de nitrógeno exógeno urinario: Proteína sobrepasante y proteína microbial Perfil Metabólico del Rumiante Doméstico … Fuente: Peña (1990)

5. Alimentación Sustentable de Rumiantes... Agronomía-U.C.V. Sistema de Alimentación... • Selección del tipo animal adecuado • Sistemas basados en el pastoreo • Diversas modalidades de pastoreo • Diversificar estructura del pastizal • Mejorar la Ración Basal • Reforestar con árboles forrajeros • Conservación húmeda o seca de cosechas • Promover la integración de cultivos • Activar estrategias para minimizar la suplementación • Amamantamiento restringido • Concentración de pariciones • Venta estacional • Suplementación estratégica • Técnicas de Manipulación • Alimentos y/o digestión adoptables a nivel de finca • Identificar producción de alimentos en área de influencia. • Determinar sus limitaciones nutricionales. • Diseñar formulas para superar: • Insuficiencia de nitrógeno fermentable. • Baja tasa de pasaje. • Deficiencia y desblance de P/ E. • Deficit en minerales. • Objetivos generales: • Promover consumo de forrajes. • Incrementar eficiencia de uso de nutrientes. • Aumentar producción. Alimentación de Rumiantes Escobar (1989) y Garmendia et al. (1991)

6. Una Eficiente Gestión de Pasturas… Agronomía-U.C.V. • Criterio de unidad fisiográfica • Banco, bajío y estero • Potreros y sistema de pastoreo • Cuántos ? • Contínuo, diferido, alterno y rotativo • Época de utilización • Época vs. Unidad fisiográfica. • Disponibilidad a entrada y salida del potrero • Zonas altas: 30-10 cm • Zonas inundadas: Especie ? • Sobresiembra de leguminosas en sectores altos • Quema • Otros • Ajuste de la carga animal, distribución de aguadas y • saleros, bancos de proteina, etc. Alimentación de Rumiantes Tejos et al. (1990) y Tejos (2007)

7. Integración de cultivos ... Agronomía-U.C.V. Cereales Leguminosas • Aumentan valor nutritivo de las pasturas. • Incrementa el consumo voluntario de la ración basal. • Mejora status nutricional del suelo. • Disminuyen estres nutricional al animal en pastoreo. • La profundidad de sus raices dan estabilidad a la pastura. Sistemas silvopastoriles • Suministro de materia seca durante periodo de escasez de gramíneas. • Fuente de nitrógeno y otros nutrientes. • Fuente de carbohidratos fermentables (ej. Frutos). • Efecto desparasitante y desfaunante. • En caso de leguminosas, suministro de N al suelo . • Protección del suelo y captura de CO2. • Otros productos (ej. Madera y sombra). Plantas acuáticas Alimentación de Rumiantes • Elevada producción de biomasa y proteína. • Algunas tienen capacidad de fijar nitrógeno (ej. Azola hasta 50 kg/ha) • Reducido contenido de materia seca. • Alta degradabilidad. • Uso como biofertilizantes (ej. arrozales) y fuente de nutrientes para peces. • Capacidad de retención de metales pesados.

8. Agronomía-U.C.V. Leguminosas vs gramíneas ... Alimentación de Rumiantes

9. Integración de cultivos ... Agronomía-U.C.V. Alimentación de Rumiantes Fuente: Parra et al. (1985) FAO (2009); Cálculos propios

10. Residuos agroindustriales... Agronomía-U.C.V. Alimentación de Rumiantes Fuente Parra et al. (1985) FAO (2005); Cálculos propios

11. Agroforestería... Agronomía-U.C.V. “Sistema sostenido de manejo de la tierra que aumenta su rendimiento total, combina la producción de cultivos con especies forestales y/o animales, en forma simultánea o secuencial sobre la misma superficie de terreno, y aplica estrategias de manejo que son compatibles con las practicas culturales de la población” (ICRAF, 1999) • Agrosilvicultura (árboles con cultivos) • Silvopastoriles (árboles con ganadería) • Agrosilvopastoriles (árboles con cultivos y ganadería) • Otros (apicultura con árboles, acuicultura en manglares, etc) Alimentación de Rumiantes

12. Árbol o arbusto de valor forrajero... Agronomía-U.C.V. • Crecimiento acelerado,establecimiento seguro y habilidad competitiva frente a malezas. • Adaptado a condiciones climáticas y edáficas. • Buena producción de semillas o aceptable propagación vegetativa. • Sistema radical profundo, para tolerancia a la poda, corte y ramoneo. • No presentar efectos alelopáticos. • Adecuado consumo por animales, con reducida presencia de metabolitos secundarios. • Rebrote vigoroso y elevada productividad/área. Alimentación de Rumiantes : Fuente: Murgueitio (2000), Baldizán (2003), Pizzani et al. (2005), Benezra y Ojeda (2006) y Ojeda (2006)

13. Respuesta animal… Interacciónárbolforrajero / gramínea … Agronomía-U.C.V. Alimentación de Rumiantes

14. Agronomía-U.C.V. Plantas acuáticas... Alimentación de Rumiantes

15. Agronomía-U.C.V. Técnicas de Manipulación ... • Suplementación o complementación alimenticia. • Sincronizar disponibilidad de N / E. • Modificación del patrón de fermentación ruminal. • Control de población de microorganismos ruminales. • Regular actividad proteolítica y deaminativa. • Protección de nutrientes de degradación ruminal. • Tratamiento físico y/o químico de carboh. estructurales. • Manipulación genética de poblaciones ruminales. • Otros recursos biotecnológicos. Alimentación de Rumiantes Fuente: Escobar (1989)

16. Suplementar o Complementar... Agronomía-U.C.V. Objetivos : • Mantener o aumentar consumo de forrajes. • Aumentar eficiencia de uso de nutrientes. • Incrementar niveles productivos Alimentación de Rumiantes Mecanismos: • Proveer de CHO’s fácilmente fermentables de bajo costo y una fuente de nitrógeno soluble para incrementar síntesis de AGV’s y proteína microbial. • Suministrar materiales que sobrepasen el rumen, como fuentes de proteína y energía para ser absorbidos luego de digestión enzimática en duodeno. Fuente: Escobar (1989), Preston y Leng (1989), Garmendiaet al. (1991)

17. Suplementación Mineral... Agronomía-U.C.V. Una buena mezcla mineral... • Una relación Ca/P de 2:1, con un mínimo de 6 a 8% P. • Proveer al menos 50% de los minerales trazas (Co, Cu, I, Mn y Zn). • Alta biodisponiblidad y libre de elementos tóxicos (ej. Fosfatos altos en fluor, relación no mayor de 20:1). • Elevada palatabilidad. Inicialmente garantizar un consumo de 50g/animal/d • Control de calidad en su elaboración. Alimentación de Rumiantes

18. Tratamientos de recursos fibrosos... Amonificación… Agronomía-U.C.V. Modificar la estructura de la pared celular ó la interacción de los CHO's estructurales con la lignina y/o sílice a través de la hidrólisis alcalina de los materiales, mediante el empleo de amonio. FísicoMolido, picado, pulpeomecánico QuímicoNaOH, Etanolamina, Amonificación BiológicoHongos, bacterias, levaduras etc. • Mejora palatabilidad del material. • Incrementa digestibilidad. • Aumenta nivel de producción y eficiencia de uso de los recursos fibrosos. • El NNP puede suplir hasta 30-40 % de los requeminientos proteicos. Alimentación de Rumiantes Factorescondicionantes … • Nivel de amonio. • Temperatura. • Tiempo de tratamiento. • Contenido de humedad. • Características del material. • Homogenización de la mezcla.

19. AGUA Cobertura de plástico Estrategias para amonificar … Agronomía-U.C.V. En húmedo • Material de elevado contenido de fibra • Nitrógeno anhidro (gas) o productos que lo generen (ej. urea 3 a 4,5% BS) • Garantizar flujo de aire en el silo • Material picado o en pacas • Si es vía gas, al menos 30-35% humedad • Cuando se emplea urea, ésta se diluye en el agua • Utilizar plástico con protección UV • Emplear un periodo de acostumbramiento. Alimentación de Rumiantes Cobertura de plástico Lardy y Bauer (2008)

20. En seco • Material de elevado contenido de fibra • Productos que generen nitrógeno anhidro (gas) • Garantizar flujo de aire en el silo • Utilizar plástico con protección UV • Emplear un periodo de acostumbramiento. Estrategias para amonificar … Agronomía-U.C.V. Alimentación de Rumiantes Cobertura de plástico Depósito de solución (urea + fuente de ureasa)

21. Ensilar vs Amonificar … Agronomía-U.C.V. Alimentación de Rumiantes

22. Calidad del recurso... Agronomía-U.C.V. Alimentación de Rumiantes * Restos de cosecha (paja o rastrojo) en cereales y heno de Urochloa humidicola, Fuente: (1) Kiangi (1981), (2) Barrios y Ventura (2005), (3) Ojeda y Ledezma (2010).

23. Respuesta animal... Agronomía-U.C.V. Alimentación de Rumiantes a Variación respecto a testigo sin amonificar. B Animales en pastoreo suplementados con soca de sorgo amonificada y 1,5 kg/animal de pulidura de arroz cada 3 días. Fuente: (1) Godoy y Chicco (1997), (2) Zhishan y Qiaojuan (1991), (3) Ojeda y Ledezma (2010), (4) Lalman et al. (1994).

24. Agronomía-U.C.V. Incorporación de grasas... • Estado fisiológico del animal. • Nivel óptimo: 3-5% • Fuente (intracelular o visible / libres o protegidas) • Efectos deletéreos sobre fermentación ruminal: • Encubrimiento físico. • Efecto tensoactivo. • Indisponibilidad de cationes. • Toxicidad directa. Alimentación de Rumiantes

25. Protección de nutrientes… Agronomía-U.C.V. • Mejorar consumo voluntario. • Aumentar nutrientes en tracto posterior. Alimentación de Rumiantes

26. Manejo de microfloraruminal … Agronomía-U.C.V. Uso de defaunantes Alimentación de Rumiantes

27. Agronomía-U.C.V. Bloques ... Material alimenticio balanceado y sólido, que provee al animal de modo constante y lentamente, nitrógeno, proteína sobrepasante, energía y minerales (Echemendia, 1990; ICA, 1990). Sus tipos... Otros (Drogas) Alimentación de Rumiantes • Minerales • Terapeúticos • Entretenimiento • Multinutricionales Fuente Soporte (3-5 %) Fuente NNP (5-10 %) Aglomerante(5-10 %) Sal y Minerales (5-15 %) Fuente Proteica (15-35 %) Fuente Energética (25-65 %)

28. Agronomía-U.C.V. Respuesta al Bloque... Alimentación de Rumiantes

29. Agronomía-U.C.V. Excretas de animales de granja... Alimentación de Rumiantes

30. Respuesta animal... Agronomía-U.C.V. Alimentación de Rumiantes

31. Suplementación intermitente... Agronomía-U.C.V. Alimentación de Rumiantes

32. Alternativas Biotecnológicas... Agronomía-U.C.V. La Biotecnología es un enfoque multidisciplinario [biología (celular y molecular), bioquímica, genética, virología, agronomía, ingeniería, química y medicina (humana y veterinaria), entre otras], que considera el uso de organismos vivos o compuestos derivados de éstos para obtener productos de valor para el ser humano. En Alimentación Animal... • Desarrollo de ingredientes genéticamente modificados • Mejora del valor nutritivo de ingredientes de uso tradicional • Reducción del impacto de metabolitos secundarios • Mejora en balance de aminoácidos • Incremento de degradabilidad de pared celular Alimentación de Rumiantes

33. Mayor valor agregado... Agronomía-U.C.V. • Bajos en fósforo fítico Provoca un 70 % P indisponible en soya y maíz Altos en aceite y proteínas 87% más aceite (15-16% EE) y 3,3% más proteína, equivalentes a más germen para agroindustria. Ej. Optimun Menor contenido de oligosacáridos Reducidas en rafinosa y estaquiosa con incremento en AA`s (3%) y materia seca digestibles (5%) Incremento en lisina Aumento de 3 a 5% para reducir su suplementación Alimentación de Rumiantes

34. Agronomía-U.C.V. Aditivos ... Enzimas De origen microbial se comercializan Fitasas, celulasas, pectinasas y xilanasas; entre otras. Probióticos Organismos suministrados en el agua o alimento para colonizar el intestino, actuando por exclusión competitiva de patógenos y secreción de enzimas. Tenemos Aspergillus oryzae, Lactobacilus acidophilus, L. bulgaricus, Strepococcus lacticus, Saccharomyces cerevisae. Prebióticos Por lo general son carbohidratos indigestibles que afectan de modo positivo la digestión y flora baceriana del tracto. Tenemos: Oligosacáridos mananos, fructo-oligosacáridos y mezclas de oligo dextranos. Ionóforos y Antibióticos En uso desde mediados de los ´70, mejoran la conversión de alimento en un 7%. Además de monensina, se emplean Lasalocid, Salinomicina, Lisocelina, Narasina, Tetronasina y Avoparcin. Son agentes selectivos que translocan iones a través de membranas biológicas y alteran el gradiente de iones transmembranal. Su efecto antifungico genera cambios en producción de propionato. Aminoácidos dietarios Aminoácidos sintéticos (lisina, metionina, triptófano, treonina) empleados para mejor balance de la dieta. Triptófano y treonina se sintetizan por organismos genéticamente modificados. Alimentación de Rumiantes Secuestrantes de toxinas Se emplean ácidos orgánicos y sus sales (ej. Ácido propiónico) o absorbentes (bentonitas, zeolitas o aluminosilicatos). Actualmente se emplean oligosacáridos mananos derivados de pared celular de levaduras y extractos acuosos de ajo, cebolla y neen como fungicidas. Minerales y Vitaminas En minerales, las formas orgánicas son de mayor tasa de absorción que las inorgánicas, por lo que se emplean proteinatos de selenio y cromo. En vitaminas, se emplean en forma sintética por su mayor estabilidad que las formas naturales. Modificadores metabólicos Somatotropina bovina (rbST) generada a partir de ADN recombinante, la cual induce cambios en mecanismos endocrinos y celulares que promueven crecimiento en animales jóvenes; y reduce muerte celular en tejido mamario, modifica partición de la energía y síntesis de IGF2. Se logran aumentos de 15 a 20% en prod. láctea.

35. UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA Facultad de Agronomía Instituto de Producción Animal Campus Maracay Alimentación de Rumiantes Estrategias para su manejo sostenible en el trópico Dr. Álvaro Ojeda Nutrición-Alimentación Animal