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El estrés calórico libera endotoxinas dañinas en vacas lecheras

Las endotoxinas o lipolisacáridos pueden agravar considerablemente el problema de las pérdidas de rentabilidad debido a la temperatura.

Nicole ReisingerRomain Coulon
Konstantinos Sarantis

El estrés calórico en bovinos puede perjudicar el funcionamiento de la barrera intestinal y agravar los problemas ocasionados por las endotoxinas, entre ellos la inflamación, el menor crecimiento y la reducción de la producción de leche. He aquí lo que usted necesita saber para manejar el estrés calórico en vacas lecheras.

Las razas lecheras modernas como Holstein Friesian son desarrolladas en los países nórdicos, lo que significa que son tolerantes hacia climas fríos, pero sensibles al calor. En muchas zonas del mundo, el verano es caluroso y largo, lo que puede conducir al estrés calórico, que ocurre cuando la carga de calor del animal es mayor que su capacidad de perder calor.


Cada año, más de mil millones de dólares se pierden debido al estrés calórico en bovinos sólo en los Estados Unidos. Las pérdidas anuales en bovinos de leche y carne se estiman en 897 y 369 millones de dólares, respectivamente. Estas pérdidas monetarias representan la menor producción de leche, el menor crecimiento, las alteraciones en la reproducción, el mayor costo de los tratamientos y las mayores tasas de refugo.


Un reciente estudio del grupo de investigación de la Universidad Iowa State demostró que la administración in vivo de endotoxinas redujo drásticamente el rendimiento lechero de vacas Holstein (en un 80%). El estrés calórico compromete la integridad intestinal y permite que compuestos tóxicos como las endotoxinas entren en el sistema circulatorio de la vaca y desencadenen una cascada inflamatoria. La inflamación indeseada supone costos adicionales sobre el desempeño y el bienestar del animal.

Las vacas lecheras son más susceptibles al estrés calórico
Las vacas lecheras son más susceptibles al estrés calórico que otras especies de animales de producción debido a su producción de calor metabólico y su baja relación área superficial/masa.
Fuente: BIOMIN

Rangos de estrés calórico

Las vacas lecheras son más susceptibles al estrés calórico que otras especies de animales de producción debido a su producción de calor metabólico y su baja relación área superficial/masa. Las vacas también pueden ser afectadas por temperaturas superiores a los 23°C, según el Índice de Temperatura Equivalente para Bovinos (Tabla 1). El estrés calórico puede tener efectos directos o indirectos sobre la fisiología, el metabolismo, el estado hormonal y el sistema inmunológico de bovinos. Por ejemplo, las condiciones de estrés calórico pueden influir en la tasa respiratoria, temperatura corporal, tasa de sudoración, así como en el consumo de ración y agua.


La respuesta fisiológica al estrés calórico puede tener efectos tanto a corto como a largo plazo sobre la salud y la productividad de bovinos. El estrés calórico puede conducir a alteraciones en la permeabilidad del rumen e intestino, menor consumo de ración, menor crecimiento, menor rendimiento lechero y efectos sobre la reproducción (p. ej., tasa de concepción, crecimiento y desarrollo del embrión).

Tabla 1. Diferentes rangos de temperatura pueden afectar la salud de las vacas.
* Índice de Temperatura Equivalente para Bovinos

Estrés calóricoTemperatura

Leve

23°C ≤ ITEB < 26°C
Moderado26°C≤ ITEB< 31°C
Severo31°C ≤ ITEB< 37°C
EmergenciaITEB≥ 37°C

Fuente: Adaptado de Wang et al. (2018)

Efecto sobre el tracto gastrointestinal

Uno de los principales órganos afectados por el estrés calórico es el tracto gastrointestinal. Varios estudios mostraron que la barrera intestinal es debilitada debido al estrés calórico. En rumiantes, aún no existen estudios que describan el efecto directo sobre la función de barrera. En general, los efectos sobre la función de barrera pueden explicarse en parte por el menor consumo de ración durante el estrés calórico, pero también por el efecto de diferentes proteínas (p. ej., proteínas de choque térmico) o mediadores de inflamación (p. ej., citocinas) en el propio tejido.
El epitelio del rumen es esencial para varias funciones fisiológicas, entre ellas la absorción y el transporte de nutrientes, el metabolismo de los ácidos grasos de cadena corta y la protección de barrera. Sin embargo, la barrera intestinal también debe considerarse (Figura 1). La alteración de la barrera del rumen e intestino puede llevar a la translocación de toxinas (p. ej., endotoxinas, micotoxinas) y metabolitos indeseados (p. ej., aminas biogénicas como la histamina) hacia la circulación sanguínea.

Visión general del epitelio del rumen y epitelio intestinal.
Figura 1. Visión general del epitelio del rumen y epitelio intestinal. El epitelio del rumen consiste en cuatro diferentes capas de células, mientras el epitelio intestinal tiene sólo una capa de células.
Adaptado de Steele et al. (2016).

Las endotoxinas explicadas

Las endotoxinas, también conocidas como lipopolisacáridos (LPS), forman parte de la membrana externa de la pared celular de bacterias Gram negativas (Figura 2). La parte “Lípido A” es la parte tóxica de los LPS. Las endotoxinas son liberadas durante la lisis de la bacteria. Dado que la microbiota de los animales contiene bacterias Gram negativas, las endotoxinas siempre están presentes en el rumen y en el intestino hasta cierto punto.

Visión general de la estructura de los LPS
Figura 2. Visión general de la estructura de los LPS: Polisacárido (antígeno O y oligosacárido central) y la parte tóxica Lípido A.

SARA, estrés calórico y LPS

Sin embargo, diversas situaciones (p. ej., acidosis ruminal subaguda – SARA) pueden conducir a un aumento masivo de la concentración de endotoxinas en el rumen, así como en el intestino. En animales sanos, el rumen y la barrera intestinal impiden la entrada de las endotoxinas en la circulación. Sin embargo, si esta barrera es debilitada debido al estrés calórico, las endotoxinas alcanzan la circulación y producen una fuerte respuesta inflamatoria. Esta respuesta incluye la producción de citocinas y proteínas de fase aguda (p. ej., haptoglobina, proteína de unión al LPS). Esta respuesta de fase aguda consume grandes cantidades de energía, la cual el animal ya no puede utilizar para el crecimiento o producción de leche.

¿Qué se puede hacer para evitar el efecto del estrés calórico?

Consejos para manejar el estrés calórico

  • Proporcionar sombra en la zona de reposo, agua y comedero.

  • Permitir la circulación lenta del aire (3-4 m/s) a través de las aberturas laterales o del uso de ventiladores.

  • Estimular la frecuencia de visitas al comedero mediante la instalación de aspersores en la zona próxima.

  • Proveer una cantidad suficiente de agua de buena calidad (9 cm espacio lineal por vaca o 1 espacio de bebida por 10 vacas). Una vaca Holstein madura en condiciones de estrés calórico puede consumir más de 120 litros de agua por día.

  • Ofrecer forrajes de alta calidad, con buena digestibilidad y longitud de corte adecuada. La fibra es esencial, pero su metabolismo produce más calor.

  • Los precursores de la glucosa deberían preferirse como fuente de energía o carbohidratos concentrados, ya que la utilización de la glucosa aumenta significativamente en rumiantes durante el estrés calórico. Sin embargo, debe tenerse en cuenta el riesgo de acidosis.

  • Utilizar aditivos para ración que apoyen los animales durante el estrés calórico.

Conclusión

  • La clave para mantener la salud y el desempeño animal en períodos de estrés calórico es apoyar el rumen y la función de barrera intestinal, además de asegurar una buena función hepática. Los productores deberían considerar el uso de aditivos para ración que apoyen la función de barrera intestinal, neutralicen las endotoxinas en el intestino, mejoren la digestibilidad y promuevan el consumo de alimento. Encontrar la solución correcta puede requerir una combinación de aditivos a la medida de las necesidades específicas del productor.