Síndrome de depresión de grasa láctea ocasionado por el isómero trans-10, CIS-12 del ácido linoleico conjugado en vacas en pastoreo: respuesta a la adición de ácido palmítico.

Abstract

El síndrome de depresión de grasa láctea (SDGL) es un fenómeno observado en vacas lactantes, con mayor frecuencia en estabulación, y se caracteriza por reducir hasta en 50 % el contenido de grasa en leche y ácidos grasos (AG), principalmente de cadena corta y media, aspecto no benéfico para la industria lechera porque reduce el rendimiento de derivados lácteos. El SDGL es provocado por el isómero trans-10, cis-12 del ácido linoleico conjugado (t10, c12 ALC) que inhibe coordinadamente la expresión génica de enzimas lipogénicas en la glándula mamaria. Por tanto, el objetivo de la presente investigación fue evaluar el efecto de la adición de ácido palmítico (AP) en dieta para vacas en lactancia en la disminución de la grasa en leche provocado por el isómero t10, c12 ALC. Para ello, se realizaron cuatro experimentos, cuyos resultados se presentan y discuten en la presente tesis. El Capítulo uno es una revisión bibliográfica, en la cual se discute el SDGL, y los factores involucrados. En el Capítulo dos se describen dos experimentos usando vacas en pastoreo, en inicios y finales de lactancia. Estos experimentos se realizaron en un rancho privado en el municipio de Huimanguillo, Tabasco (17° 38´ 38.2” N; 93° 23´ 36.9” O; 20 msnm), durante la época de lluvia. El clima en la región se clasifica como cálido húmedo, lluvioso en verano y otoño. La lluvia promedio anual es 2 295 mm año-1, húmedo de junio a octubre con 70 % de la lluvia anual, y seco de noviembre a mayo; la temperatura máxima, media y mínima registrada 35, 25 y 15 °C, respectivamente, con 77.4 % de humedad relativa. Para el experimento 1, se utilizaron seis vacas 3/4 Pardo Suizo Americano x Cebú, distribuidas en 3 grupos de 2 vacas cada uno. Los tratamientos se asignaron aleatoriamente a cada uno de los tres grupos en un Diseño Cruzado: 1) Testigo; 2) ALC (6 g de t10, c12 ALC) 3) ALC + AP (6 g de t10, c12 ALC + 412 g de AP). Para el experimento 2 se utilizaron cuatro vacas ¾ Pardo Suizo Americano x Cebú, los tratamientos se asignaron aleatoriamente a cada una de las cuatro vacas en un Diseño Cruzado: 1) Testigo; 2) ALC (6 g de t10, c12 ALC; 3) AP (412 g de AP) y 4) ALC + AP (6 g de t10, c12 ALC + 412 g de AP). En ambos experimentos el análisis de varianza fue a través del modelo mixto y la comparación de medias con la prueba de Tukey, se declararon diferencias cuando P ≤ 0.05. La inclusión del isómero t10, c12 ALC en la dieta para vacas en la lactancia disminuyó (P ≤ 0.05) la concentración de grasa en leche, en independencia de la etapa de la lactancia. En tanto que el ácido palmítico mitigó la reducción de grasa en leche de vacas en inicios de la lactancia (P ≤ 0.05), en vacas a final de la lactancia no éxito tal caída (P ≤ 0.05). Se concluye que es posible reducir el síndrome de depresión de grasa láctea con la inclusión de ácido palmítico en la dieta. Sin embargo, no se conoce el destino final de la energía no utilizada para sintetizar grasa, por lo cual se realizó un experimento utilizando cabras lactantes, como modelo animal, cuya descripción se presenta en el Capítulo tres. El Capítulo tres refiere el tercer experimento, cuyo objetivo fue determinar el destino final de la energía no utilizada para sintetizar grasa láctea a consecuencia del isómero t10, c12 ALC. Para ello se utilizaron como modelo animal 15 cabras locales del noroeste de México, en condiciones de estabulación al inicio de la lactancia, en un diseño completamente al azar. Los tratamientos fueron: 1) Testigo (Dieta base); 2) ALC 50 g (Dieta base + 6 g de t10, c12 ALC); 3) ALC 90 g (Dieta base + 11 g de t10, c12 ALC), y la dieta base fue: grano de sorgo (17.1 %), grano de maíz (17.1 %), salvado de trigo (9 %), harina de soya (9 %), urea (1.2 %), melaza (4.8 %), vitaminas y minerales (1.8 %), rastrojo de maíz (8 %), heno de alfalfa (32 %). El análisis de varianza fue a través del modelo lineal general y la prueba de comparación de medias fue Tukey, se declararon diferencias cuando P ≤ 0.05. El requerimiento de ENL para la producción de leche se redujo (P ≤ 0.05) en cabras cuya dieta contenía el isómero t10, c12 ALC. Asimismo, dicho isómero aumentó (P ≤ 0.05) la producción de leche, disminuyó el consumo de MS (P ≤ 0.05), y mejoró el balance energético (P ≤ 0.05). Además, se observó una tendencia a menor utilización de reservas corporales (P 0.08). Estos resultados sugieren que parte de la energía no utilizada para sintetizar grasa láctea, fue usada para mejorar los procesos descritos. El Capítulo 4 refiere un experimento realizado con el objetivo de evaluar el efecto del AP en rendimiento en queso crema tropical cuando se utiliza leche baja en grasa a consecuencia del isómero t10, c12 ALC. Para ello, se utilizó leche de las seis vacas usadas en el experimento 1. En cada uno de los últimos cuatro días en los 3 periodos experimentales del experimento 1, se obtuvieron 10 L de leche de cada vaca, para elaborar quesos individuales, sumando un total de 72 quesos. El análisis de varianza fue a través del modelo mixto y la comparación de medias con la prueba de Tukey, se declararon diferencias cuando P ≤ 0.05. El menor rendimiento de queso se obtuvo de la leche de vacas con el tratamiento 2 (solo ALC) (P ≤ 0.05), comparado con el tratamiento testigo y ALC + AP que no difirieron entre sí (P > 0.05). En conclusión, la adición de ácido palmítico en la dieta para vacas con baja concentración de grasa en leche debido al isómero t10, c12 ALC, aumenta el rendimiento de queso crema tropical. En el Capítulo 5 se describe un análisis económico que se realizó para determinar el costo por litro de leche sin y con la inclusión del ALC o AP. Para ello se utilizaron los registros de ingresos y costos totales de producción. Con el costo total se calculó el costo por litro de leche en cada tratamiento del experimento 1 y 2. El costo del litro de leche fue de $ 5.20 para el tratamiento testigo, $ 5.62 para el ALC, $ 5.79 para el AP y $ 6.17 para el ALC + AP. Dado que el precio de venta por litro de leche fue de $ 6.00, la leche producida por vacas en el tratamiento ALC + AP debe ser vendida a un precio mayor a $ 6.00 para obtener una ganancia económica. La conclusión general es que la inclusión de ácido palmítico en dieta para vacas en lactancia, en las condiciones descritas, mitiga la caída de grasa en leche provocada por el isómero t10, c12 ALC, y no disminuye el rendimiento en queso crema tropical elaborado con la leche obtenida durante los experimentos. Usando cabras como modelo animal, se determinó que una parte de la energía no utilizada para sintetizar grasa láctea se usaría para aumentar la producción de leche, disminuir el consumo de materia seca y la movilización de reservas corporales y mejorar el balance energético. Los efectos negativos del síndrome de depresión de grasa láctea pueden mitigarse a través del ácido palmítico, pero aumenta el costo de producción de leche. _______________ MILK FAT DEPRESSION SYNDROME CAUSED BY ISOMER TRANS-10, CIS-12 OF LINOLEIC ACID CONJUGATED IN GRAZING COWS: RESPONSE TO ADDITION OF PALMITIC ACID. ABSTRACT: Milk fat depression (MFD) is observed in lactating cows, most frequently in indoor cows, and is characterized by reducing up to 50 % fat content in milk and fatty acids (FA), mainly short- and medium-chain, aspect not beneficial for the dairy industry because it reduces the yield of dairy products. MFD is caused by the trans-10, cis-12 isomer of conjugated linoleic acid (t10, c12 CLA) that coordinately inhibits the gene expression of lipogenic enzymes in the mammary gland. Therefore, the objective of the present research was to evaluate the effect of the addition of palmitic acid (PA) on diet for lactating cows in the reduction of fat in milk caused by the t10, c12 CLA isomer. For this, four experiments were performed; the results are presented and discussed in the present thesis. Chapter 1 is a review, whereby the MFD is discussed, and the factors involved. Chapter 2 describes two experiments using grazing cows at early and late lactation. These experiments were carried out in a private farm in the municipality of Huimanguillo, Tabasco (17 ° 38'38.2 "N, 93 ° 23'36.9" W, 20 masl), during the rainy season. The climate in the region is classified as hot humid, rainy in summer and fall. The average annual rainfall is 2 295 mm year-1, humid from June to October with 70 % of annual rainfall, and dry from November to May. The maximum, average and minimum temperature recorded 35, 25 and 15 ° C, respectively, with 77.4 % relative humidity. Experiment 1, six 3/4 American Brown Swiss x Cebu cows were used, distributed in 3 groups of 2 cows each. Treatments were randomly assigned to each of the three groups in a Cross-Over Design: 1) Control; 2) CLA (6 g of t10, c12 CLA) 3) CLA + PA (6 g of t10, c12 CLA + 412 g of PA). For Experiment 2, four cows ¾ American Swiss Brown x Cebu were used, treatments were randomly assigned to each of the four cows in a Cross-Over Design: 1) Control; 2) CLA (6 g of t10, c12 CLA; 3) PA (412 g of PA) and 4) CLA + PA (6 g of t10, c12 CLA + 412 g of PA). In both experiments the analysis of variance was through the mixed model and the comparison of means with the Tukey test. Differences were declared when P ≤ 0.05. The inclusion of the t10, c12 CLA isomer in the diet for lactating cows decreased (P ≤ 0.05) the fat concentration in milk, independently of the stage of lactation. While palmitic acid mitigated the reduction of fat in cow’s milk at early lactation (P ≤ 0.05), the fat cow´s milk at late lactation, that fat milk decline was not observed (P ≤ 0.05). It is concluded that it is possible to reduce the MFD of milk fat with the inclusion of palmitic acid in the diet. However, the final destination of energy not used to synthesize fat is not known, whence an experiment was carried out using lactating goats as an animal model, the description of which is presented in Chapter 3. Chapter 3 refers to the third experiment, whose objective was to determine the final destination of energy not used to synthesize milk fat because of the isomer t10, c12 ALC. For this purpose, 15 local goats from the northwest of Mexico were used as animal model, under indoor conditions at early lactation, in a completely randomized design. The treatments were: 1) Control (Base diet); 2) CLA 50 g (Base Diet + 6 g t10, c12 CLA); 3) CLA 90 g (Base diet + 11 g t10, c12 CLA). The base diet was composed by sorghum grain (17.1%), corn grain (17.1%), wheat bran (9%), soybean (9%), urea (1.2%), molasses (4.8%), vitamins and minerals (1.8%), maize straw (8%), and alfalfa hay (32%). The analysis of variance was through the general lineal model and the comparison test of means was Tukey. Differences were declared when P ≤ 0.05. The ENL requirement for milk production was reduced (P ≤ 0.05) in goats, whose diet had the t10, c12 CLA isomer. In addition, this isomer increased (P ≤ 0.05) milk production, decreased DMI (P ≤ 0.05), and improved energy balance (P ≤ 0.05). Additionally, there was a trend towards lower utilization of body reserves (P 0.08). These results suggest that part of the energy not used to synthesize milk fat was used to improve the described processes. Chapter 4 reports an experiment carried out with the objective of evaluating the effect of PA on yield in tropical cream cheese when using low-fat milk because of the t10, c12 CLA isomer. For this purpose, milk from the six cows used on experiment 1 was used. In each of the last four days in the three experimental periods of experiment 1, 10 L of milk were obtained from each cow to make individual cheeses, being a total of 72 cheeses. The analysis of variance was through the mixed model and the comparison of means with the Tukey test. Differences were declared when P ≤ 0.05. The lowest cheese yield was obtained from milk from cows with treatment 2 (only CLA) (P ≤ 0.05), compared to the control and CLA + PA treatments that did not differ from each other (P > 0.05). In conclusion, the addition of palmitic acid in the diet for cows with low milk fat concentration due to the t10, c12 CLA isomer increases the yield of tropical cream cheese. Chapter 5 describes an economic analysis that was performed to determine the cost per liter of milk without and with the inclusion of CLA or PA. For this, the records of income and total costs of production were used. The cost per liter of milk was calculated for each treatment of experiment 1 and 2. The cost of the liter of milk was $ 5.20 for the control treatment, $ 5.62 for the CLA, $ 5.79 for the PA and $ 6.17 for the CLA + PA. Since the sale price per liter of milk was $ 6.00, milk produced by cows in the CLA + PA treatment must be sold at a price greater than $ 6.00 to obtain an economic gain. The general conclusion is that the inclusion of palmitic acid in the diet for lactating cows, under the described conditions, mitigates the fat drop in milk caused by the t10, c12 ALC isomer and does not decrease the yield in tropical cream cheese made with milk obtained during the experiments. Using goats as an animal model, it was determined that a portion of energy not used to synthesize dairy fat would be used to increase milk production, decrease dry matter intake, mobilize body reserves, and improve energy balance. The negative effects of milk fat depression syndrome can be alleviated through palmitic acid, but the cost of milk production increases.