Impactan los ésteres etílicos volátiles en el comportamiento alimentario de las cabras?

Se supone que los ésteres etílicos pueden alterar el comportamiento de consumo de alimento de los rumiantes al afectar a las características sensoriales de los ensilados. En este trabajo se trata de verificar si son responsables de este rechazo.

Katrin Gerlach*, Kirsten Weiß y Karl-Heinz Südekum *University of Bonn Institute of Animal Science kger@itw.uni-bonn.de Imagen cedida por los autores

Los forrajes ensilados contienen numerosos compuestos orgánicos volátiles (COV). Estos a menudo se forman durante la fermentación o el almacenamiento anaerobio mediante procesos bioquímicos o microbianos, pero también pueden estar presentes en la planta antes del ensilado o se pueden desarrollar durante la exposición aerobia después de la apertura del silo (Hafner et al., 2013). Debido a su estructura química y características sensoriales, varios COV pueden influir en el consumo de alimento y en el metabolismo de los rumiantes; además, se está estudiando también su paso a la carne o la leche (Kalač, 2011).

Los ensilados de planta completa de maíz con olor atípico, que produce una disminución en el consumo de alimento por parte de los rumiantes, han demostrado contener altas concentraciones de COV, especialmente los ésteres lactato de etilo (LE) y acetato de etilo (AE). La suma de estos COV alcanzó y se excedió de los 1.000 mg/kg de materia seca (MS) de concentración y reveló una fuerte correlación positiva con el contenido de etanol (EtOH) (Weiss et al., 2016).

Se puede suponer que los ésteres etílicos pueden alterar el comportamiento de consumo de alimento de los rumiantes al afectar a las características sensoriales de los ensilados. En la ciencia de los alimentos, los ésteres etílicos son conocidos por su importante papel en la formación de un carácter afrutado en quesos (Barbieri et al., 1994) y bebidas fermentadas (Saerens et al., 2010).

Sin embargo, en el caso de AE también se ha reportado asociaciones negativas con relación a la calidad de los alimentos (Ragazzo-Sanchez et al., 2009). Debido a que en los forrajes se producen otros muchos COV simultáneamente y en concentraciones variables, es difícil establecer una relación directa entre la concentración de EtOH y ésteres etílicos, por un lado, y la ingestión de alimento por parte de los rumiantes, por otro. Hasta donde alcanza nuestro conocimiento actual, hasta la fecha no se han realizado estudios en los que se haya agregado compuestos individuales (AE y LE) al forraje (solos y en combinación con EtOH) para evaluar su efecto sobre el comportamiento alimentario de los rumiantes.

Varios COV pueden influir en el consumo de alimento y en el metabolismo de los rumiantes.

OBJETIVO

El objetivo del presente estudio fue analizar el impacto de concentraciones variables de ésteres etílicos y EtOH en la ingestión de MS a corto plazo (IMS) y el comportamiento de rechazo de las cabras. Además, se analizaron dos técnicas diferentes de aplicación artificial de los ésteres etílicos en forrajes para su uso en pruebas de alimentación.

MATERIAL Y MÉTODOS

Se realizaron tres pruebas de rechazo (15/21/21 días) con cabras (castradas tipo Saanen; n = 10, n = 5, n = 5). Se utilizó una base de ensilado de maíz con buena calidad de fermentación y heno de hierba que se complementó con diferentes dosis de LE y AE, ya fuera solos o en combinación con EtOH. La cantidad de COV agregada se basó en las concentraciones que se encuentran naturalmente en los ensilados.

Para la prueba 1 se hicieron los siguientes tratamientos: 1. Control no tratado . 2. 200 mg AE/kg MS. 3. 200 mg AE+300 mg LE/kg MS. 4. 200 mg AE+600 mg LE/kg MS. 5. 200 mg AE+900 mg LE/kg MS.

Los COV se diluyeron con agua y se aplicaron de manera homogénea con una botella de espray a los forrajes que se mezclaron completamente después. Después de la aplicación, porciones de ensilados de maíz se colocaron en bolsas de polietileno que fueron vaciadas con una máquina de vacío. Estas porciones de ensilado se almacenaron provisionalmente en una cámara de frío (6 °C) hasta su utilización en la prueba de preferencia que se realizaba al día siguiente.

En las pruebas 2 y 3, se eligió el heno de hierba porque los forrajes secos no fermentados son típicamente bajos en COV; por lo tanto, se pueden excluir las interferencias con las sustancias agregadas o la influencia de otros COV en las preferencias alimentarias. Para evitar la volatilización durante el almacenamiento, se pulverizó COV sobre el heno justo antes de ofrecerlo por la mañana.

Los tratamientos de la prueba 2 fueron: 1. Control no tratado. 2. 600 mg AE/kg MS. 3. 1.200 mg AE/kg MS. 4. 600 mg LE/kg MS. 5. 1.200 mg LE/kg MS. 6. 600 mg AE+600 mg LE/kg MS.

Por su parte, en la prueba 3: 1. Control no tratado. 2. 30 g EtOH +600 mg AE/kg MS. 3. 60 g EtOH +1.200 mg AE/kg MS. 4. 30 g EtOH +600 mg LE/kg MS. 5. 60 g EtOH +1200 mg LE/kg MS. 6. 60 g EtOH +600 mg AE+600 mg LE/kg MS.

Para estudiar el efecto de los COV agregados sobre el comportamiento de selección y la IMS a corto plazo, se realizaron tres ensayos de preferencia con cabras. Dos animales compartieron un corral de aproximadamente 2× 3 m con cama de paja. Fueron atados durante la duración de la alimentación experimental con la posibilidad de descansar, con acceso al agua y a bloques de sal.

Cada ensayo comenzó con un periodo de adaptación en el que todos los forrajes se ofrecían como una sola comida para permitir que los animales asociaran las características sensoriales y el retrogusto posingestión con cada forraje. Durante el periodo experimental de cada ensayo, se ofrecieron libremente los tratamientos en todas las posibles combinaciones dos a dos durante 3 horas. Los análisis estadísticos se realizaron mediante Anova de un factorial, las diferencias entre tratamientos se evaluaron con el test t de relación k de Waller-Duncan.

RESULTADOS

En la prueba 1, los forrajes muestreados durante el ensayo de preferencia mostraron una buena evaluación de LE conforme al objetivo (natural +suplementado) y las concentraciones analizadas. El AE suplementado no se evaluó, lo que hace que el almacenamiento transitorio de sustratos antes de su uso en los ensayos de alimentación sea equívoco. Sin embargo, se utilizaron cuatro tratamientos con diferentes concentraciones de LE (aproximadamente 330, 560, 920 y 1.300 mg/kg de MS) para el ensayo de preferencia. Solo hubo un impacto débil de LE en el comportamiento de preferencia ya que las cabras evitaron concentraciones medias de LE, pero no evitaron ensilajes con concentraciones más altas (Figura 1).

800 700 600 500 400 300 200 100 0 g MS a 3 h

b a,b 30 min a

Control (330 mg LE) 560 mg LE 910 mg LE 1.290 mg LE

FIGURA 1. Efecto del lactato de etilo (LE) agregado al ensilado de maíz en el consumo de materia seca (MS) a corto plazo por las cabras (dosis de LE expresadas por kg de MS, n = 40 por tratamiento).

600

500

400 300 200 g MS

100

0

3 h 30 min

Control 600 mg AE 600 mg LE 1.200 mg AE 1.200 mg LE 600 mg AE + 600 mg LE

FIGURA 2. Efecto del acetato de etilo (AE) y del lactato de etilo (LE) añadido al heno de hierba sobre la ingestión de materia seca (MS) a corto plazo en cabras (dosis expresadas por kg de MS, n = 25 por tratamiento).

En las pruebas 2 y 3, AE y LE (con y sin etanol, respectivamente) se agregaron directamente al heno de pasto antes de ofrecer el alimento, cada uno en concentraciones de 0, 600 y 1.200 mg/kg de MS para tener seis tratamientos cada uno. En este caso, no hubo ninguna influencia de los volátiles añadidos en la ingestión de MS a corto plazo y en las preferencias (figura 2). mentación aún no identificados provoquen el rechazo en lugar de un solo compuesto.

Aún no están claras las razones que pueden existir para las observaciones de reducción de ingestión de ensilado de maíz con olor atípico en las granjas. Kristensen y col. (2007) estudiaron los niveles ruminales de EtOH, AE y acetato de propilo y detectaron una proporción más baja de alcohol/éster en el rumen en comparación con el alimento. Llegaron a la conclusión de que la formación ruminal de ésteres podría ser una vía biológicamente importante para el metabolismo del alcohol. Es posible una actividad biológica considerable de los ésteres y el impacto en la fermentación ruminal por la inhibición selectiva de ciertos microorganismos; sin embargo, los datos son escasos (Kristensen et al. 2007) y se necesita más investigación al respecto.

Es poco probable que los ésteres etílicos afecten al comportamiento de preferencia y de ingestión.

DISCUSIÓN

Todas las sustancias añadidas (EtOH, LE y AE) se han detectado en forrajes fermentados y se discute su posible impacto en la ingestión de alimento por los rumiantes. Mediante ensayos de preferencia también es posible detectar diferencias sutiles entre forrajes en lo que se refiere a su aceptación por parte de los rumiantes y obtener así una clasificación de los diferentes tratamientos.

Se puede concluir que es poco probable que los ésteres etílicos como sustancia única o en combinación con etanol afecten al comportamiento de preferencia y de ingestión de alimento en los rumiantes. Posiblemente, una combinación o productos de fer

Aunque en función de los datos en nuestro poder se puede excluir un impacto directo de los ésteres en el comportamiento alimentario de los rumiantes, su aparición en los ensilados aún se puede ver de manera crítica. Como la formación anaeróbica de EtOH en ensilados se acompaña de altas pérdidas de MS y energía, se debe evitar el EtOH. Además, se debe considerar que el contenido de EtOH y de ésteres se puede disminuir por volatilización durante la comida (Gerlach et al., 2014) y, por lo tanto, también puede aumentar el potencial de emisiones.

Ciertos COV como AE y LE en ensilados también podrían tener relevancia en relación con otros aspectos, como afectar la calidad de la leche. Para diferentes