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1. INTRODUCCION
La
vaca lechera y otros animales como ovejas, cabras, búfalos, camellos y
jirafas son herbívoros cuyas dietas estan compuestas principalmente de
materia vegetal. Muchos herbívoros también son rumiantes. Los rumiantes
son fácilmente identificados porque mastican la comida mucho aún cuando
no ingieren alimentos. Esta acción de masticación se llama ruminación
y es parte del proceso que permita el rumiante obtener energía de las
paredes de las células de las plantas, también llamada fibra.
Figura
1: El sistema digestivo de una vaca incluye cuatro estomagos. El rumen
parece a un lago con un rio pasando por una esquina.
2.
ADAPTACION PARA UTILIZAR FIBRA Y NITROGENO NO-PROTEINA
La
fibra es la estructura que da fuerza y rigidez a las plantas y es el componente
principal de las tallas de graminiae y otras plantas. Los azucares complejos
(celulosa y hemicelulosa) se encuentran encerrados en las paredes de las
células y inaccesibles para animales no-rumiantes. Sin embargo, la población
de microbios que vive en el retículo y el rumen (Figura 1) permita la
vaca obtener energía de la fibra.
Compuestos
de nitrógeno no-proteína (NNP) no pueden ser utilizados por los animales
no-ruminantes, pero las bacteria del rumen los utilizan como precursores
para el síntesis de proteína. La vaca benéfica de los aminoácidos de la
proteína bacteriana producida de las sustancias de nitrógeno en los alimentos.
3.
LOS CUATRO ESTOMAGOS
3.1
Retículo y rumen
El
retículo y rumen son los primeros estómagos de los rumiantes. El contenido
del retículo es mezclado con los del rumen casi continuamente (una vez
por minuto). Ambos estómagos comparten una población densa de microorganismos
(bacteria, protozoos y fungi) y frecuentemente son llamados el "retículo-rumen."
El rumen es un vaso de fermentación grande que puede contener hasta
100-120 kg de materia en digestión. Las partículas de fibra se quedan
en el rumen de 20 a 48 horas porque la fermentación bacteriana es un
proceso lento.
El
retículo es una intersección de caminos donde partículas que entran
o salgan del rumen están separadas. Solo las partículas que tienen un
tamaño pequeño (<1-2 mm) o son densos (>1.2 g/ml) pueden proceder
al tercer estomago.
Cuadro
1: Utilización de varias fuentes de energía y nitrógeno por rumiantes
y no-rumiantes.
| Energia |
Ejemplo
de alimento |
No-Rumiante
(Cerdo,Ave) |
Rumiante
(Vaca,Oveja) |
| Azucares |
Melaza |
+ |
+ |
| Almidón |
Racimos |
+ |
+ |
| Celulosa |
Pajas |
0 |
+/- |
| Proteína |
|
|
|
| NNP1 |
Urea |
0 |
+ |
| Proteína |
Soy |
+ |
+ |
| Verdadera |
|
|
|
1
NNP = nitrógeno no-proteína; + totalmente disponible, +/- parcialmente
disponible, 0 no disponible
3.2
Omaso
El
tercer estomago o omaso parece a un fútbol y tiene una capacidad
de aproximadamente 10 kg. El omaso es un órgano pequeño que tiene una
alta capacidad de absorción. Permite el reciclaje de agua y minerales
tales como sodio y fósforo que pueden retornar al rumen a través de
la saliva. El omaso no es esencial, sin embargo es un órgano de transición
entre el rumen y el abomaso, que tienen modos muy diferentes de digestión.
3.3 Abomaso
El
cuarto estomago es el abomaso. Este estomago parece al estomago de los
animales no-rumiantes. Secreta ácidos fuertes y muchas enzimas digestivas.
En los animales no-rumiantes, los alimentos primeros son digeridos en
el abomaso. Sin embargo en rumiantes, los alimentos que entran el abomaso
son compuestos principalmente de partículas no-fermentadas de alimentos,
algunos productos finales de la fermentación microbiana y los microbios
que crecieron en el rumen.
4.
LAS BACTERIA DEL RUMEN
El
rumen provea un ambiente apropiado, con un suministro generoso de alimentos,
para el crecimiento y reproducción de los microbios. La ausencia de aire
(oxigeno) en el rumen favorezca el crecimiento de especies especiales
de bacteria, entre ellos las que pueden digerir las paredes de las células
de plantas (celulosa) para producir azucares sencillos (glucosa). Los
microbios fermentan glucosa para obtener la energía para crecer y ellos
producen ácidos grasas volátiles (AGV) como los productos finales de fermentación.
Los AGV crucen las paredes del rumen y sirven como fuentes de energia
para la vaca.
Mientras
que crecen los microbios del rumen, producen aminoácidos, las piedras
fundamentales para proteínas. Las bacteria pueden utilizar amoniaco o
urea como fuentes de nitrogeno para producir aminoácidos. Sin la conversión
bacteriana, el amoníaco y la urea sean inútil para la vaca. Sin embargo,
las proteínas bacterianas producidas en el rumen son digeridas en el intestino
delgado y constituyen la fuente principal de aminoácidos para la vaca.
5.
ALGUNAS DEFINICIONES
Absorción
es la transición de los productos de digestión y otras sustancias sencillas
del tracto digestivo hacia la sangre.
Amortiguadores
son compuestos secretados en la saliva o agregados a la dieta para ayudar
en mantener un ambiente estable en el rumen para promover la digestión
de alimentos y crecimiento bacteriana.
Digestión
es el primer paso en una serie de procesos que separan las partículas
complejas (alimentos o microbios) para formas sustancias sencillas que
pueden ser utilizadas por el cuerpo. Un ácido fuerte y muchas enzimas
digestivas son secretados en el tracto digestivo.
Metabolismo
refiere a los cambios en los productos absorbidos (nutrientes) durante
su utilización en el cuerpo. Los nutrientes pueden ser degradados por
los órganos del cuerpo para producir energía y para mantener funciones
vitales y lograr trabajo (alimentación, ruminación, ambulación). Los nutrientes
pueden ser utilizados también como precursores para el síntesis de tejidos
(musculos, grasa) y en el caso de las vacas lecheras el síntesis de leche.
6.
LOS ORGANOS DEL TRACTO DIGESTIVO Y SUS FUNCIONES
6.1
- Ruminación (destrucción de partículas) y producción de saliva (amortiguadores)
*
La ruminación reduce el tamaño de las partículas de fibra y expone los
azucares a la fermentación microbiana.
*
Producción de 160-180 litros de saliva cuando una vaca mastica 6-8 horas
por día, pero menos de 30-50 litros si el rumen no es estimulado (demasiado
concentrado en la dieta).
*
Los amortiguadores en la saliva (bicarbonato y fosfato) neutralizan
los ácidos producidos por fermentación microbiana, manteniendo un acidez
neutral que favorece la digestión de fibra y crecimiento de microbios
en el rumen.
6.2
- Retículo-rumen (fermentación)
*
Retención de partículas largas de forrajes que estimulan la ruminación.
*
La fermentación microbiana produce (1) ácidos grasos volátiles (AGV)
como producto final de la fermentación de celulosa y hemicelulosa y
otros azucares y (2) una masa de microbios con alta calidad de proteína.
*
Absorción de AGV a través de pared del rumen. Los AGV son utilizados
como la fuente principal de energía para la vaca y como precursores
de la grasa de la leche (trigliceridas) y azucares en la leche (lactosa).
*
Producción de hasta 1000 litros de gases cada día que son eructados.
6.3
- Omaso (reciclaje de algunos nutrimentos)
*
Absorción de agua, sodio, fósforo y AGV residuos.
6.4
- Abomaso (digestión ácido)
*
Secreción de ácidos fuertes y enzimas digestivas.
*
Digestión de alimentos no fermentados en el rumen (algunas proteínas
y lípidos).
*
Digestión de proteínas bacterianas producidas en el rumen (0.5 a 2.5
kg por día).
6.5
- Intestino delgado (digestión y absorción)
*
Secreción de enzimas digestivas por el intestino delgado, hígado y páncreas
*
Digestión enzimática de carbohidratos, proteínas y lípidos.
*
Absorción de agua, minerales y productos de digestión: glucosa, aminoácidos
y ácidos grasas.
6.6
- Ciego (fermentación) e intestino grande
* Una población pequeña de microbios fermentan los productos de digestión
no absorbidos.
* Absorción de agua y formación de heces.
7.
EN LA PRACTICA
*
Los animales rumiantes pueden utilizar una gran variedad de fuentes
de alimentos comparados con los animales no-rumiantes. Los microbios
que viven en el retículo rumen permiten a los rumiantes convertir los
alimentos fibrosos (forrajes, residuos de cultivos y agroindustria)
y el nitrógeno no-proteína (amoníaco, urea) en alimentos altamente nutritivos
y aceptable para los seres humanos (carne y leche).
*
Los alimentos fibrosos son esenciales para la salud de la vaca porque
mantienen la ruminación y la producción de la saliva que son necesarias
para la función correcta del rumen y los microbios que viven allí
*
Una vaca puede comer forrajes (de baja energía) y concentrados (de alta
energía), sin embargo, la adición de altas cantidades de concentrados
a una ración debe ser progresiva ( 4 a 5 días) para permitir la población
de bacteria en el rumen a adaptarse a la nueva dieta.
*
Los heces de rumiantes son ricos en materia orgánica (microbios no-digeridos)y
son fertilizantes excelentes.
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