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Relaciones entre la excreción urinaria de derivados de purinas y creatinina con el consumo (página 2)




Partes: 1, 2

 

MATERIAL Y METODOS

Se utilizaron 63 vacas Holstein, provenientes de tres lecherías de la Octava Región de Chile (comuna de Chillán ), conformando los siguientes 4 grupos de acuerdo a su nivel de alimentación.

Cuadro 1.
Grupos experimentales y características de las dietas ofrecidas.
Characteristic diet offered to experimental groups.

Grupo

Dieta

Consumo de alimento *

Digestibilidad
MO (%)

MSI. (Kg/d)

MODR(Kg/d)

MO (%)

I

PT + TB**

6.04

2.98

54.61

II

E.M.+H+R+M

10.09

5.9

69.05

III

E.M.+H+Cr+C

11.63

7.37

70.67

IV

E.M.+H+Cr+C

18.31

12.5

76.05

 

* MSI = materia seca ingerida (kilos/animal/día); MO = materia orgánica; MODR = materia orgánica degradable en el rumen (kilos/animal/día).

** PT = paja de trigo; TB = trébol blanco/ballica; E.M. = ensilaje de maíz; R = remolacha hojas y coronas; M = melazam®; H = heno de alfalfa; Cr = coseta remolacha; C = concentrado.

El número de vacas por cada grupo y su condición de lactancia fue el siguiente:

Cuadro 2.
Número de vacas por grupos y sus características productivas.
Productive status and number of cows per group.

Grupo


vacas

Días en
lactancia

Rango de
producción
leche (L/día)

I

7

Secas*

-

II

20

100 a 170

11-17

III

25

120 a 180

15-24

IV

11

30 a 90

25-35

* 6 a 8 meses de gestación.

Análisis de alimentos. La materia seca (MS) fue determinada por deshidratación de la muestras a 60°C durante 48 hrs y la materia orgánica (MO) se determinó descontando el peso de las cenizas obtenidas por incineración de las muestras a 600 C durante 24 hrs. La degradabilidad de la MO en el rumen (MODR) se realizó in sacco en tres ovejas fistuladas ruminalmente, de acuerdo al método de Orskov, Hovell y Mould (1980). Los forrajes fueron incubados por 48 hrs y los concentrados durante 24 hrs.

Alimentación de los animales. Los animales se mantuvieron confinados en grupos de alimentación de acuerdo a su nivel de producción. El alimento fue ofrecido en cuatro raciones diarias (7, 11, 15 y 19 hrs) durante 5 días (4 días previos y durante el día de la obtención de la muestra) y se determinó diariamente el consumo por grupo, restando al alimento ofrecido el remanente de los comederos (base materia seca). Se asignó como consumo individual el consumo promedio del grupo.

Pesaje de los animales y obtención de muestras de orina. Los animales fueron pesados individualmente mediante una balanza electrónica portátil Ruddweigh KM2-E microcompu-tarizada, la cual también fue utilizada para pesar el alimento.

Las muestras de orina fueron obtenidas entre las 15 y 16 horas mediante una sonda vesical, extrayéndose aproximadamente 10 ml de muestra, la que fue acidificada con ácido sulfúrico para llevarla a pH < a 3 para evitar la proliferación bacteriana y posteriormente fueron congeladas a –20°C durante un máximo de 30 días.

Análisis de los derivados de purinas y creati-nina. Los análisis de creatinina, ácido úrico y alantoína fueron realizados mediante croma-tografía líquida de alta resolución (HPLC) de acuerdo a la técnica descrita por Resines, Arín y Diez (1992), utilizando un Cromatógrafo Hitachi L-500 con bomba programable 655A-11, un detector UV 655A acoplado a un integrador D-2000 y una columna LiChroSpher 100-RP 18 5 µm (244 x 4 mm).

Identificación y cuantificación de los derivados de purinas y creatinina. Se prepararon soluciones patrones con cada una de las sustancias a cuantificar ( Sigma p.a.) con concentraciones entre los 5 a 50 mg/L., las cuales fueron utilizadas para identificar las sustancias mediante los tiempos de retención y para cuantificarlas mediante la regresión entre las áreas de los picos de las muestras con las concentraciones de las soluciones patrón.

Las muestras de orina fueron diluidas 1/100 con solución stock y filtradas (0.45 um) antes de ser inyectadas en el cromatógrafo.

De las muestras de orina de cada animal se obtuvo la concentración molar de los derivados de purinas (DP) y de creatinina (CT), para obtener la tasa DP/CT.

La excreción diaria de los derivados de purinas (DPe) fue calculada mediante la siguiente fórmula, citada por Faichney y col. (1995):

Fórmula 1:

DPe = DP x (PV x Kct)/113.12

 CT

Donde:

DPe = Excreción diaria de los derivados de purinas (mmol/d).

DP = Concentración de los derivados de purinas en la muestra de orina (mmo/L).

PV = Peso vivo (kg).

CT = Concentración de creatinina en la muestra de orina (mmol/L).

KCT = Coeficiente de excreción diario de creatinina (mg/d.K) = 113 PV–0.25 obtenida de los datos citados por Orskov y MacLeod (1982) y Chen y col. (1992a).

113.12 = Peso molecular de la creatinina.

La absorción diaria de las purinas (PA) provenientes de los ácidos nucleicos microbianos fue calculada en base a las excreciones diarias de los derivados de purinas (DPe) por medio de la siguiente ecuación citada por Chen y Gomes (1992):

Fórmula 2:

PA = DPe - (0.3.85 x PV0.75)

 0.85

Donde:

PA = Purinas absorbidas por día
(mmoles/d).

DPe = Excreción diaria de derivados de purinas (mmoles).

0.85 = Factor de recuperación como DP de las purinas absorbidas.

(0.385 x PV(0.75 arriba)) = Contribución endógena de DP mmoles/por kilo de peso metabólico.

El nitrógeno microbiano producido (NM) fue estimado mediante la siguiente fórmula (Chen y Gomes, 1992):

Fórmula 3:

NM = PA X 70

 0.83 x 0.116 x 1000

Donde:

NM = Nitrógeno microbiano (g/d).

PA = Purinas absorbidas (mmol/d).

70 = Contenido de nitrógeno en las purinas (mg N/mmol).

0.83 = Factor de digestibilidad de las purinas.

0.116 = Tasa de N de purinas: N total en microorganismos ruminales (11.6: 100).

1000 = Factor de corrección de mg a g.

El rendimiento microbiano se obtuvo a partir del NM producido por unidad de alimento consumido, expresado como NM producido por kg materia seca ingerida (NM/MSI) y como NM producido por kg de materia orgánica digestible en el rumen ingerida (NM/MODR) (Chen y col., 1992).

Análisis estadístico. De las muestras de orina de cada animal se obtuvo la concentración molar de los derivados de purinas (DP) y de creatinina (CT), para obtener la tasa DP/CT con la cual se calcularon las ecuaciones de regresión con el consumo de MS y MODR.

La tasa DP/CT, los DPe el NM y el rendimiento de NM. fueron analizados mediante ANDEVA y el test de Scheffé con el programa SYSTAT 5.04. Se consideró una probabilidad del 95% (p< 0.05) para ser considerado estadísticamente diferente.

RESULTADOS

La tasa DP/CT fue diferente sólo entre los grupos que diferían en su alimentación en 4.0 kg MS. y de 2.9 kg de MODR (cuadro 3), mientras que al expresar estos valores como DPe, éstos fueron estadísticamente diferentes entre todos los grupos (gráfico 1).

Las ecuaciones de regresión cuadrática fueron las que mejor relacionaron los valores de los DPe urinarios con el consumo de materia seca (MSI) o MODR, y entre ellas, la que tuvo un mayor coeficiente de determinación fue la relación de los DPe con la MSI (r(2=0.800) (cuadro 4), lo que indica que un 80% de la varianza de la excreción de los DPe se debe a su asociación con la variación de alimentación.

*letras diferentes en las mismas columnas entre grupos, indican diferencias estadísticas (p<0.05)

Gráfico 1. Excreción urinaria diaria estimada de los derivados de purinas (DPe) en vacas, por grupo de tratamiento (X mmol/d ± E.E.)
Estimated urinary daily excretion of purine derivatives (DPe) in cows, per treatment group X mmol/d ± S.E.).

Las ecuaciones de predicción para estimar el consumo de materia orgánica degradable en el rumen (MODR), a partir de la tasa urinaria de los derivados de purinas/creatinina (DP/CT) y del total de los derivados de purinas excretados diariamente (DPe), se muestran en el cuadro 5 y en ellas se observa que la mejor estimación corresponde a la ecuación que utiliza a los DPe como variable independiente, la cual explica que un 74.5% de la variación del consumo de MODR se debe a su asociación con la excreción de los DPe.

El rendimiento de nitrógeno microbiano (NM) producido por kg de MS sólo fue diferente en el grupo con mayor consumo de materia seca (MSI), el que también corresponde a la dieta con mayor degradabilidad de la materia orgánica (76.05%) debido al mayor contenido de concentrado, pero al expresarlos en base al consumo de materia orgánica degradable en el rumen (MODR) el rendimiento fue igual en todos los grupos con valores entre 13.224 a 16.953 g de NM/kg MODR. (cuadro 6).

Cuadro 3.
Tasa de los derivados de purinas/creatinina en orina de vacas, por grupo de tratamiento ( ± E.E.).
Ratio of purine/creatinine derivatives in cow urine per treatment group ( ± S.E.).

Grupo

N

DP/CT ( ) E.E.

I

7

0.849 ± 0.107a

II

20

1.212 ± 0.063 b

III

25

1.365 ± 0.057 b

IV

11

2.333 ± 0.085 c

 * Letras distintas en las columnas indican diferencia estadística (p<0.05 test de Scheffé). = promedio. E.E. = error estándar.

Cuadro 4.
Ecuaciones de regresiones de la excreción diaria de los derivados de purinas estimados (DPe)
y la tasa derivados de purinas/creatinina (DP/CT) con el consumo de alimento (MSI y MODR).
Regression equation of estimated daily purine derivatives excretion (DPe) and the ratio purine/creatinine
derivatives ratio (DP/CT) with food intake (MSI and MODR).

Ecuación de regresión

DP/CT*

=

0.072

(± 0.001) MSI

+

0-002

(± 0.001)

MSI2

r2

= 0.720

DP/CT

=

0.147

MODR

+

0.0015

(± 0.002)

MODR2

r2

=0.710

DPe

=

8.531

MSI

+

0.364

(± 0.087)

MSI2

r2

= 0.800

DPe

=

18.577

MODR

+

0.281

(± 0.175)

MODR2

r2

=0.798

* DP/CT = tasa de la concentración de los derivados de purinas y creatinina urinaria (mmoles).
DPe = total de derivados de purinas excretados (mmoles/día).
MSI = promedio grupal de materia seca ingerida (kg/día).
MODR = materia orgánica degradable en el rumen ingerida (kg/día).
Valores entre paréntesis = error estándar de la estimación para un 95% de seguridad.

Cuadro 5.
Ecuaciones de regresión predictivas del consumo de materia orgánica degradable en el rumen (MODR).
Predictive regression equation of digestible organic matter in the rumen (MODR).

MODR (kg)

=

-2.2

+

7.549

(± 0.146)

DPT/CT 0.68

r2 =0.703

MODR (kg)

=

-1.65

+

0.11094

(± 0.002)

DPe 0.849

r2= 0.745

Valores entre paréntesis = error de la estimación para un 95% de seguridad

Cuadro 6.
Rendimiento de nitrógeno microbiano estimado, por unidad de materia seca
y de materia orgánica degradable en el rumen (g/kg) ( E.E.).
Yield of estimated microbial nitrogen, by dry matter unit and degradable organic matter in the rumen (g/kg) ( ± E.E.).

Grupo

NM/MSI*

NM/MODR**

I

6.524 ± 0.928a

13.224 ± 1.536a

II

8.096 ± 0.549a

13.846 ± 0.909a

III

8.989 ± 0.491a

14.041 ± 0.813a

IV

11.573 ± 0.740b

16.953 ± 1.226a

* NM/MSI = nitrógeno microbiano producido (g) por kilo de materia seca ingerida.
** NM/MODR = nitrógeno microbiano producido (g) por kilo de materia orgánica digestible en el rumen.
Letras supercriptas diferentes en las columnas indican significancia estadística (p<0.05 test de Scheffé).

DISCUSION

Los promedios de la tasa DP/CT de una muestra de orina permitieron diferenciar a qué grupos de alimentación pertenecen las vacas, cuando las diferencias de consumo por grupo fueron mayores de 4.0 kg MS. y de 2.9 kg de MODR. La ecuación de regresión cuadrática presentó un alto coeficiente de regresión (r(2arriba )= 0.720 y 0.710) con el consumo de MSI y MODR, respectivamente. Estos valores son levemente inferiores a la regresión lineal calculada por Vercoe (1976), quien obtuvo un r2 = 0.81, entre el consumo de materia seca digestible y la excreción de alantoína, al utilizar novillos con alimentación controlada individualmente, con consumos entre 1 a 5 kg de materia orgánica (MO) (58 a 60% de digesti-bilidad de la MS). Pero los presentes resultados fueron superiores a los reportados por Lindberg (1985) en cabras, quien obtuvo un r(2** arriba) = 0.689 entre la excreción de alantoína y la materia orgánica digestible ingerida.

Esto indica que la tasa promedio de DP/CT del grupo, obtenidas de muestras puntuales de orina, puede ser considerado como un buen indicador del consumo promedio grupal.

Al corregir los valores de la tasa DP/CT por el peso vivo (PV) y por el coeficiente de excreción diario de creatinina, según la fórmula de Faichney y col., (1995), y utilizando el coeficiente de excreción de creatinina (113 PV–0.25) calculado de los datos entregados por Orskov y MacLeod (1982a) y Chen y col. (1992a), se calculó el total de los derivados de purinas excretados en el día (DPe), resultando este parámetro un mejor indicador del consumo grupal, ya con él se pudo diferenciar entre grupos de alimentación, con diferencias de consumo de 1.54 kg de MS y 1.47 kg de MODR.

Las ecuaciones que relacionan el consumo de MSI o de MODR con los DPe tuvieron un r(2**arriba) = 0.8 y 0.798, respectivamente, valores que son superiores a la ecuación de predicción encontrada por Lindberg (1985) en 14 cabras con alimentación controlada individualmente, cuya ecuación predictiva de la excreción de alantoína tuvo un r(2arriba) = 0.739 con los valores observados.

El rendimiento de producción de NM/kg MSI fue estadísticamente mayor sólo en el grupo IV, lo que se debería a su mayor proporción de concentrado, pero al expresarlo por kg de MODR no hubo diferencias entre los grupos, encontrándose valores entre 13.224 ± 1.536 y 16.953 ± 1.226 g NM/kg MODR, los cuales son inferiores a los 30 g NM/kg MODR asumidos por el ARC (1984), pero similares a los encontrados por Susmel y col., (1994) en vacas Simmental con alimentación individual, cuyos valores fueron de 12.25 g N/kg MODR para una dieta de 6.15 kg MS en base a paja de trigo (5.44 kg), complementada con afrecho de soya (0.71 kg), dieta que fue similar a la del grupo I, mientras que el mejor rendimiento (18.5 g N/kg MODR) lo obtuvieron con 7.68 kg de heno de festuca más 2.65 kg de harina de maíz, dieta equivalente en cantidad a la del grupo III, en la que se obtuvo un rendimiento de 14.04 g NM/kg MODR. Estos valores también son inferiores a los encontrados por Chen y col. (1992a) en novillos (27.1 a 29.9 g NM/kg MOD) y también a los reportados por Chen y col. (1992b) en ovejas (12.0 a 28.3 g NM/kg MODR). Estas diferencias pueden deberse a que la eficiencia de utilización de los alimentos está en relación al tamaño de los animales, como fue demostrado por Chen y col. (1992b) en ovejas, las que al estar consumiendo la misma cantidad y calidad de dieta, la eficiencia de producción de MM varió de 8 a 36 g NM/kg MODR, ambos relacionados in-versamente con el peso vivo de los animales. Ellos explican este fenómeno a que la tasa CMS/PV (consumo de materia seca/peso vivo) define la tasa de pasaje y por lo tanto el eflujo de MM desde el rumen al intestino. El similar peso de las vacas utilizadas por Susmel y col. (1994) hace más comparables los resultados de dicho estudio con los obtenidos en el presente trabajo.

Es notorio el relativamente alto valor del rendimiento de NM/MODR en los animales con la dieta I en base a paja de trigo, la que a pesar de tener la menor digestibilidad de la MO (54.61%) no fue estadísticamente diferente con el resto de las dietas, las que tenían digestibilidades entre 69.05 y 76.05%.

Esto puede ser explicado por la alta tasa ATP/biomasa microbiana encontrada en dietas de este tipo por Susmel y col. (1991 y 1994) y también por Wolstrup y Jensen (1976), Forberg y Lam (1977) y Erfle y col. (1979). Esta alta concentración de ATP puede deberse a que en dietas con carbohidratos de lenta degradación las bacterias harían una mejor utilización de la energía que aquellas que contienen sustratos más rápidamente fermentables o con una mayor tasa de pasaje de alimentos picados o molidos como lo fue en las dietas III y IV.

Por otra parte, la variabilidad en la excreción de DPe se debería a que la tasa microbiana de N-ARN/N total, asumida como 0.116, parece no ser siempre constante y, según algunos autores, ésta puede variar durante el crecimiento bacte-riano (Arambel y col., 1982; Bates y col., 1985 y Susmel y col., 1993), lo que puede causar una variabilidad en la excreción de los DP no relacionados directamente con la biomasa microbiana.

Las ecuaciones de regresión entre la excreción de DP/CT y de DPe con respecto al consumo de alimentos (MSI y MODR) tuvieron un alto coeficiente de regresión, superior al obtenido por Vercoe (1976) en bovinos con recolección total de orina y con alimentación controlada individualmente, quien obtuvo una ecuación de regresión lineal con un r(2**arriba) = 0.651 entre la excreción de alantoína y el consumo de materia seca digestible, ello probablemente debido al menor número de animales utilizados en dicho estudio (6 animales con dos dietas y 3 niveles de alimentación cada una).

De los resultados obtenidos se concluye que la excreción diaria de derivados de purinas (DPe) obtenidos de la tasa DP/CT determinados en muestras de orina de vacas, presentan un alto coeficiente de regresión con el consumo de alimento, lo que permite discriminar diferencias de consumo promedio de 1.54 de MSI y de 1.47 kg y MODR.

AGRADECIMIENTOS

Los autores expresan su gratitud al Dr. Mario Briones por su colaboración en el análisis estadístico, al Prof. Sergio Recabarren por su traducción del resumen y al Dr. René Garcés por su colaboración en la obtención de las muestras de orina.

BIBLIOGRAFIA

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* Financiado por Proyecto DIUC 93.153.001-4.

P. ORELLANA1, M.V. M. Sc.; N. MENDOZA2, Q.F. M.S.; M. SCORI, M.V.
1Nutrición Animal, Depto. de Cs. Pecuarias, Facultad de Medicina Veterinaria, Universidad de Concepción, Casilla 537, Chillán, Chile.
2Bromatología, Depto. de Nutrición y Dietética, Facultad de Farmacia, Universidad de Concepción, Chile.


Partes: 1, 2


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