El aumento de las temperaturas plantea grandes desafíos para la industria láctea: la producción de leche de una Holsteiner puede caer entre un 30 % y un 70 % en climas cálidos, pero un nuevo estudio de la Universidad de Cornell ha encontrado una solución basada en la nutrición para restaurar la producción de leche durante los eventos de estrés por calor, mientras que también se determina con precisión cómo abordar la causa del declive.

El estudio, publicado el 2 de agosto en la Revista de ciencia láctea, confirmó por primera vez que las vacas lecheras estresadas por el calor desarrollan permeabilidad intestinal, o intestino permeable, lo que contribuye a una reducción en la producción de leche. Los investigadores también encontraron que la producción de leche se puede restaurar parcialmente alimentando a las vacas con ácidos orgánicos y productos botánicos puros.

«Esto tiene una aplicación inmediata», dijo Joseph McFadden, profesor asociado de biología del ganado lechero en la Facultad de Agricultura y Ciencias de la Vida y autor principal del artículo. «Y esperamos que sirva como catalizador para el campo y estimule más investigaciones sobre enfoques nutricionales».

El primer autor del artículo es Ananda Fontoura, estudiante de posgrado en el laboratorio de McFadden.

La investigación ayudará a mantener la eficiencia y la sostenibilidad de la industria láctea a medida que aumentan la demanda y las temperaturas. El cambio climático ya está provocando una reducción de la producción y amenazando la salud de los Holstein, con mucho, la raza dominante en la producción lechera de EE. UU. McFadden dijo que la industria láctea en el estado de Nueva York no es segura debido a su clima relativamente frío: el estrés por calor en las vacas Holstein comienza a aparecer a los 75 grados Fahrenheit.

«En el norte del estado de Nueva York, se espera que los eventos de estrés por calor aumenten durante la próxima década, pero se prevé que las precipitaciones permanezcan», dijo McFadden. «Con grandes sequías y necesidades de agua en otras áreas del país, puede haber un mayor enfoque en mantener la fortaleza de la industria láctea en el noreste, pero aún vamos a tener más eventos de estrés por calor y debemos ser proactivos y Listo.»

El estrés por calor hace que las vacas coman menos, y la caída en el consumo de alimento representa del 30 al 50 % de la caída en la producción de leche, eso era bien conocido. Los investigadores demostraron que la disminución restante se desarrolla con un aumento de la permeabilidad intestinal, lo que activa el sistema inmunológico.

«La hipótesis de trabajo general ha sido que un sistema inmunológico activado desvía la energía de la producción de leche para apoyar la función inmunológica», dijo McFadden. “Cuando el intestino se vuelve permeable, las bacterias pueden ingresar a la vaca, activando el sistema inmunológico y causando inflamación. Pero nunca ha habido un estudio que confirme directamente que las vacas lecheras estresadas por el calor desarrollaron intestino permeable. Los datos anteriores solo sugerían esa posibilidad”.

Los investigadores encontraron que las vacas expuestas a condiciones de estrés por calor rápidamente desarrollaron intestino permeable después de solo tres días. Un grupo de control en un ambiente térmicamente neutro con la misma ingesta reducida de alimentos se retrasó en el desarrollo de una permeabilidad intestinal mejorada.

El estudio también encontró que consumir ácidos orgánicos y productos botánicos puros reducía la permeabilidad intestinal de la vaca y aumentaba la ingesta de alimentos y la producción de leche, restaurando alrededor de tres kilogramos de leche por día. Las vacas también mostraron una mayor eficiencia de nitrógeno, lo que puede significar que se excreta menos nitrógeno en el medio ambiente.

Los rociadores y ventiladores se utilizan actualmente para mitigar el estrés por calor en las vacas, pero estas estrategias queman combustibles fósiles y solo restauran alrededor del 60 % de la producción de leche. Las pérdidas económicas de las vacas lecheras estresadas por el calor se estiman en más de $1,500 millones al año, más que cualquier otro sistema ganadero, debido en gran parte a la intolerancia al calor de las vacas Holstein.

El equipo de McFadden está trabajando con cirujanos de la Facultad de Medicina Veterinaria, que pudieron aislar muestras intestinales de la vaca, y con colegas de la Facultad de Ingeniería y de la Universidad Johns Hopkins para analizar el microbioma y el perfil de metabolitos del tracto gastrointestinal de la vaca. Estos estudios ayudarán a determinar por qué ocurre la permeabilidad intestinal bajo estrés por calor y brindarán más información sobre cómo las vacas pueden mantenerse saludables.

“Hay una falta real de enfoques nutricionales para mejorar la salud intestinal en esta área; es un área subdesarrollada», dijo McFadden. «Es muy difícil de estudiar porque se necesitan las instalaciones para realizar los estudios de estrés por calor y los cirujanos para obtener estas muestras valiosas. Cornell es realmente único en el sentido de que tenemos muchos recursos a nuestra disposición para responder estas preguntas”.

La investigación adicional podría demostrar la eficacia de varios aditivos o incluso recomendar cambios en la dieta de las vacas de EE. UU. mediante la optimización del Sistema de Proteínas y Carbohidratos Netos de Cornell, un modelo ampliamente utilizado para determinar qué debe comer el ganado lechero y de carne.

«Este modelo ayuda a los nutricionistas a formular dietas para vacas», dijo McFadden. «Al mejorar este modelo y comprender las necesidades nutricionales que tiene una vaca durante un evento de estrés por calor, podemos asegurarnos de que obtenga lo que necesita para mantener una salud y un rendimiento óptimos».

Este estudio fue apoyado por una Beca de Investigación para Estudiantes de Posgrado en Educación e Investigación en Agricultura Sostenible del Noreste, la Fundación para la Investigación en Alimentos y Agricultura (FFAR) y Vetagro SpA, un copatrocinador de la industria de FFAR. Fontoura es investigadora de FFAR.

fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Universidad de Cornell. Escrito originalmente por Caitlin Hayes, cortesía de Cornell Chronicle. Nota: El contenido se puede editar por estilo y longitud.

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